আপনি যখন সকালে এক কাপ কফির দিকে হাত বাড়ান, তখন আপনার মস্তিষ্কের প্রায় প্রতিটি অঞ্চলজুড়ে ৬ লাখেরও বেশি স্নায়ুকোষ একসঙ্গে সক্রিয় হয়ে ওঠে। সম্প্রতি বিজ্ঞানীরা সেই মুহূর্তের সময় স্নায়ুকোষের কার্যকলাপ রেকর্ড করতে সক্ষম হয়েছেন, যা সিদ্ধান্ত গ্রহণ প্রক্রিয়ার নতুন মাত্রা উন্মোচন করেছে।
বিশ্বখ্যাত জার্নাল নেচারে প্রকাশিত দুটি যুগান্তকারী গবেষণায় দেখা গেছে, সিদ্ধান্ত গ্রহণ শুধু বিশেষ কিছু মস্তিষ্ক অঞ্চলের কাজ নয় বরং এটি পুরো মস্তিষ্কের সমন্বিত ক্রিয়াকলাপ। এই আবিষ্কার প্রচলিত মডেলগুলোকে চ্যালেঞ্জ ছুড়ে দিয়েছে এবং অটিজম ও সিজোফ্রেনিয়ার মতো নিউরোসাইকিয়াট্রিক রোগের গবেষণায় নতুন দিক উন্মোচন করতে পারে।
ইউরোপ ও যুক্তরাষ্ট্রের ১২টি গবেষণাগার একসঙ্গে কাজ করে ১৩৯টি ইঁদুরের মস্তিষ্ক থেকে ৬ লাখ ২১ হাজার ৭৩৩টি একক স্নায়ুকোষের কার্যকলাপ রেকর্ড করে। গবেষণায় রেকর্ড করা লাখ লাখ নিউরনের সংকেত যাচাই করে শুধু সবচেয়ে বিশুদ্ধ ও নির্ভরযোগ্য ৭৫ হাজার ৭০৮টি নিউরন বেছে নেওয়া, যাতে বিশ্লেষণের ফলাফল সঠিক হয়।
নিউরোপিক্সেলস নামের উন্নত ইলেকট্রোড (মস্তিষ্কের বৈদ্যুতিক সংকেত ধারণের ডিভাইস) ব্যবহৃত হয়। এই ডিভাইস ব্যবহার করে তাঁরা ইঁদুরের ২৭৯টি ভিন্ন মস্তিষ্ক অঞ্চলের কার্যকলাপ পর্যবেক্ষণ করেন, যা মোট মস্তিষ্কের প্রায় ৯৫ শতাংশ।
আন্তর্জাতিক ব্রেইন ল্যাবরেটরির (আইবিএল) সহপ্রতিষ্ঠাতা ও ইউনিভার্সিটি অব জেনেভার গবেষক অধ্যাপক আলেকজান্দ্রে পুজে বলেন, ‘সিদ্ধান্ত গ্রহণের সময়, বিশেষ করে পুরস্কারের সঙ্গে যুক্ত হলে মস্তিষ্ক যেন আলোকিত হয়ে ওঠে। তিনি আরও বলেন, এত বিশাল পরিসরে মস্তিষ্কের একক নিউরনের কার্যকলাপ রেকর্ড করার ঘটনা এটাই প্রথম।
গবেষণায় অংশ নেওয়া ইঁদুরদের সামনে একটি পর্দায় ডান বা বাঁ পাশে আলো জ্বলত। আলো দেখে ইঁদুরদের একটি চাকা ঘুরিয়ে আলোর দিকে ইঙ্গিত করতে হতো। সঠিক হলে মিলত পুরস্কার। কিছু ক্ষেত্রে আলো এতই ক্ষীণ ছিল যে ইঁদুরদের পূর্ব অভিজ্ঞতার ভিত্তিতে অনুমান করতে হতো—সেই অনুমানের সময়েই মস্তিষ্ক জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে স্নায়ুকোষের সমন্বিত সংকেত।
তবে এই গবেষণার ফলাফল প্রচলিত ধারণার সঙ্গে সাংঘর্ষিক। আগে মনে করা হতো যে তথ্য ধাপে ধাপে যায়: প্রথমে অনুভূতিতে, তারপর সিদ্ধান্তে, শেষে মোটরে। তবে গবেষকেরা দেখেছেন, সিদ্ধান্ত নেওয়ার সময় পুরো মস্তিষ্ক একযোগে সক্রিয় হয়। এমনকি যেসব অঞ্চল আগে শুধু সেন্সরি বা মোটর কাজের সঙ্গে যুক্ত বলে মনে করা হতো, সেগুলোতেও সিদ্ধান্তসংক্রান্ত কার্যকলাপ ধরা পড়ে।
আইবিএলের অন্যতম সদস্য এবং ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডনের সায়েন্সবারি ওয়েলকাম সেন্টারের পরিচালক অধ্যাপক টম ম্রসিক-ফ্লোগেল বলেন, ‘আমরা চেয়েছিলাম পদার্থবিজ্ঞানের বড় বড় আন্তর্জাতিক প্রকল্পের মতো একসঙ্গে কাজ করতে। কারণ, মস্তিষ্ক এতটাই জটিল যে একা কোনো ল্যাবরেটরি একে বুঝে উঠতে পারে না।’
দ্বিতীয় গবেষণায় উঠে আসে, ইঁদুরেরা তাদের পূর্ব অভিজ্ঞতা থেকে কোথায় আলো জ্বলবে তা অনুমান করতে থাকে এবং এই ভবিষ্যদ্বাণীমূলক সংকেত শুধু উচ্চস্তরের চিন্তন এলাকায় সীমাবদ্ধ না থেকে, পুরো মস্তিষ্কে ছড়িয়ে পড়ে। এমনকি মস্তিষ্কের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ থ্যালামাসেও (তথ্য প্রক্রিয়াজাতকরণ ও পরিচালনার কাজে মূল ভূমিকা পালন করে) এ ধরনের সংকেত ধরা পড়ে। এর মানে, মস্তিষ্কের প্রত্যেক স্তরেই পূর্বানুমান তৈরি হয়।
গবেষকেরা মনে করছেন, এই ফলাফল সিজোফ্রেনিয়া ও অটিজমের মতো রোগের গবেষণায় গুরুত্বপূর্ণ তথ্য দেবে। কারণ, এই রোগগুলোতে পূর্বাভাস বা ভবিষ্যদ্বাণী তৈরির সমস্যা দেখা যায়। যদি পুরো মস্তিষ্কেই পূর্বানুমান তৈরি হয়, তবে একাধিক অঞ্চলকে লক্ষ্য করে চিকিৎসার নতুন পদ্ধতি আবিষ্কারের সুযোগ রয়েছে।
ইউসিএলের অধ্যাপক ও আইবিএলের সদস্য ড. কেনেথ হ্যারিস বলেন, ‘আগে আমরা মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলোকে আলাদা করে বিশ্লেষণ করতাম। এখন প্রথমবারের মতো পুরো মস্তিষ্কের একযোগে কার্যকলাপ পর্যবেক্ষণ করতে পেরেছি।’
আইবিএলের আরেক সদস্য এবং ভিজ্যুয়াল নিউরোসায়েন্সের অধ্যাপক ড. মাত্তেও কারান্দিনি বলেন, ‘এই গবেষণার মান এতটাই উচ্চ যে প্রতি সেকেন্ডের একক নিউরনের কার্যকলাপ বিশ্লেষণ করা গেছে। এটি এক বিশাল তথ্যের উৎস, যা এখনই বিশ্বজুড়ে নানা গবেষক ব্যবহার করছেন।
এই প্রকল্প একটি বড় উদাহরণ যে কীভাবে ওপেন সায়েন্স এবং আন্তর্জাতিক সহযোগিতায় বড় প্রশ্নের উত্তর খোঁজা সম্ভব। গবেষণার পুরো ডেটাসেট, ব্রেইন ম্যাপ এবং বিশ্লেষণ সরঞ্জাম এখন অনলাইনে উন্মুক্ত। ফলে সারা বিশ্বের গবেষকেরা এটি ব্যবহার করে নতুন নতুন প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পেতে পারবেন।
