স্মৃতিগুলো চটকদার। আমি গত তিন সপ্তাহ ধরে আটলান্টিক কানাডা ভ্রমণ করছি, এবং ইতিমধ্যেই আমার ভ্রমণের স্মৃতি-তারিখ, স্থান, খাবার, অ্যাডভেঞ্চার-গুগল ম্যাপ বা জার্নাল এন্ট্রির পিনের সাথে মেলে না। আমার মস্তিষ্ক নতুন অভিজ্ঞতা শিখছিল এবং স্মৃতিগুলিকে এনকোডিং করছিল - শুধুমাত্র এক সপ্তাহ স্থায়ী হওয়ার জন্য যথেষ্ট নয়।
বয়স বাড়ার সাথে সাথে স্মৃতি ধারণ ক্ষমতা খারাপ হয়ে যায়। মস্তিষ্কের আঘাতে আক্রান্ত ব্যক্তিদের জন্য, যেমন স্ট্রোক বা মস্তিষ্কে শারীরিক আঘাত থেকে, দুর্বলতা সম্পূর্ণরূপে দুর্বল হতে পারে। মস্তিষ্কের স্মৃতি ধরে রাখার ক্ষমতা কৃত্রিমভাবে বাড়ানোর একটি উপায় থাকলে কী হবে?
ধারণা একটি মত শোনাচ্ছে কালো মিরর উপাখ্যান. কিন্তু এই মাসে, একটি নতুন অধ্যয়ন in মানব স্নায়ুবিজ্ঞানের ফ্রন্টিয়ার্স মানুষের মধ্যে একটি "স্মৃতি কৃত্রিম" সম্ভব এমন কিছু প্রথম প্রমাণ প্রদান করেছে। কৃত্রিম একটি যন্ত্র নয়; বরং, এটি হিপ্পোক্যাম্পাসের ভিতরে লাগানো ইলেক্ট্রোডের একটি সিরিজ - মস্তিষ্কের গভীরে সমাহিত একটি কাঠামো যা এপিসোডিক স্মৃতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ - যা আমাদের দৈনন্দিন অভিজ্ঞতা কখন, কোথায় এবং কী এনকোড করে।
সেটআপটি মেমরির সম্পূর্ণ অপ্রীতিকর দৃশ্যের উপর নির্ভর করে। বরং ধনীর ঢেউয়ের চেয়ে, বিস্তারিত, মানসিক স্মৃতি যা আমাদের মস্তিষ্ককে প্লাবিত করে, এটি মনে করে যে স্মৃতিগুলি হিপ্পোক্যাম্পাসের ভিতরে একটি সুনিয়ন্ত্রিত নিউরাল হাইওয়ে দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক সংকেত। একজন ব্যক্তি শেখার সময় যদি আমরা এই সংকেতগুলি ক্যাপচার করতে পারি, তাহলে তাত্ত্বিকভাবে আমরা রেকর্ডিংগুলিকে মস্তিষ্কে ফিরিয়ে আনতে পারি- বৈদ্যুতিক জ্যাপের আকারে- এবং সম্ভাব্যভাবে সেই নির্দিষ্ট স্মৃতিশক্তিকে বাড়িয়ে তুলতে পারি।
দলটি তাদের ইঞ্জিনিয়ারিং মেমরি প্রস্থেটিক্সের পূর্ববর্তী কাজের উপর ভিত্তি করে তৈরি করেছে। মৃগীরোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মধ্যে, তারা দেখিয়েছেন যে একটি নির্দিষ্ট কাজে এক ধরনের মেমরির এনকোডিং নিউরাল সংকেত পুনরায় চালু করার মাধ্যমে, জ্যাপগুলি 50 শতাংশের বেশি স্মরণশক্তি বাড়িয়েছে।
গবেষণায় একটি ছোট দল জড়িত। কিন্তু অবিশ্বাস্যভাবে, যারা আগের স্মৃতিশক্তি হ্রাসে ভুগছিলেন তারা সেরা উন্নতি দেখিয়েছেন।
পরিষ্কার হওয়ার জন্য, দলটি স্মৃতির জন্য একটি ভিডিও ক্যামেরা তৈরি করেনি। সিস্টেমটি আংশিকভাবে হিপ্পোক্যাম্পাসের মেমরি এনকোডিং এবং রিকলের স্বাভাবিক প্রক্রিয়ার অনুকরণ করে, যা কুখ্যাতভাবে বিষয়গত এবং কিছুটা অবিশ্বস্ত হতে পারে। একটি অনুরূপ স্মৃতি কৃত্রিম বাস্তব জগতে ভাল কাজ নাও করতে পারে, যেখানে আমরা ক্রমাগত নতুন অভিজ্ঞতা এবং স্মৃতি.
এটি বলেছে, গবেষণাটি ডিমেনশিয়া, আলঝেইমারস বা স্মৃতিশক্তি হ্রাসের অন্যান্য কারণগুলি তাদের জীবনের কিছু অংশ ধরে রাখতে সাহায্য করার একটি উপায় দেখায় যা অন্যথায় হারিয়ে যেতে পারে।
"স্মৃতি পুনরুদ্ধার করতে আমরা কী করতে পারি তার ভবিষ্যতের একটি আভাস," বলেছেন বার্মিংহাম ইউনিভার্সিটির ড. কিম শাপিরো, যিনি এই গবেষণার সাথে জড়িত ছিলেন না এমআইটি প্রযুক্তি পর্যালোচনা.
এটা কিভাবে কাজ করে?
এটি সমস্ত হিপ্পোক্যাম্পাস এবং এর মধ্যে অবস্থিত বৈদ্যুতিক স্পন্দনে নেমে আসে।
আসুন জুম ইন করা যাক। হিপ্পোক্যাম্পাস, একটি সামুদ্রিক ঘোড়া-আকৃতির কাঠামো, প্রায়শই স্মৃতির জন্য একচেটিয়া কেন্দ্র হিসাবে বর্ণনা করা হয়। কিন্তু—খাদ্য উপমা সন্নিবেশ করান—পনিরের অভিন্ন ব্লকের পরিবর্তে, এটি অনেকটা বহু-স্তরযুক্ত পনির ডিপের মতো, বৈদ্যুতিক ডালগুলি বিভিন্ন স্তরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় কারণ এটি স্মৃতিকে এনকোড করে, ধরে রাখে এবং স্মরণ করে।
মেমরি কৃত্রিম জন্য, দল দুটি নির্দিষ্ট অঞ্চলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে: CA1 এবং CA3, যা একটি অত্যন্ত আন্তঃসংযুক্ত নিউরাল সার্কিট গঠন করে। ইঁদুর, প্রাইমেট এবং মানুষের মধ্যে কয়েক দশকের কাজ এই নিউরাল হাইওয়েকে এনকোডিং স্মৃতির মূল হিসাবে নির্দেশ করেছে।
দলের সদস্যদের নেতৃত্বে ড. ইউনিভার্সিটি অফ সাউদার্ন ক্যালিফোর্নিয়া থেকে ডং সং এবং ওয়েক ফরেস্ট স্কুল অফ মেডিসিনের রবার্ট হ্যাম্পসন, মেমরি প্রস্থেটিকসের জন্য অপরিচিত নয়। "মেমরি বায়োইঞ্জিনিয়ার" ডঃ থিওডোর বার্গারের সাথে—যিনি তিন দশকেরও বেশি সময় ধরে স্মৃতির উন্নতির জন্য CA3-CA1 সার্কিট হাইজ্যাক করার জন্য কাজ করেছেন—স্বপ্নের দলটি 2015 সালে মানুষের মধ্যে তাদের প্রথম সাফল্য পেয়েছিল৷
কেন্দ্রীয় ধারণাটি সহজ: ডিজিটাল প্রতিস্থাপনের সাথে হিপ্পোক্যাম্পাসের সংকেতগুলি প্রতিলিপি করুন। এটা কোন সহজ কাজ না. কম্পিউটার সার্কিটের বিপরীতে, নিউরাল সার্কিট অ-রৈখিক। এর মানে হল যে সংকেতগুলি প্রায়শই অত্যন্ত কোলাহলপূর্ণ এবং সময়ের সাথে ওভারল্যাপ হয়, যা স্নায়ু সংকেতকে শক্তিশালী করে বা বাধা দেয়। বার্গার সেই সময়ে বলেছিলেন: "এটি একটি বিশৃঙ্খল কালো বাক্স।"
মেমরি কোড ক্র্যাক করতে, দল দুটি অ্যালগরিদম কাজ করেছে। প্রথমটি, যাকে মেমরি ডিকোডিং মডেল (MDM) বলা হয়, তারা স্মৃতি তৈরি করার সাথে সাথে একাধিক ব্যক্তি জুড়ে বৈদ্যুতিক প্যাটার্নের গড় নেয়। অন্যটি, মাল্টি-ইনপুট, মাল্টি-আউটপুট (MIMO) বলা হয়, একটু বেশি পরিশীলিত, কারণ এটি ইনপুট এবং আউটপুট উভয় বৈদ্যুতিক প্যাটার্ন-অর্থাৎ, CA3-CA1 সার্কিট-এবং স্থান এবং সময় উভয় ক্ষেত্রেই এই সংকেতগুলিকে অনুকরণ করে। তাত্ত্বিকভাবে, MDM এবং MIMO-এর উপর ভিত্তি করে উভয় বৈদ্যুতিক সংকেতকে হিপ্পোক্যাম্পাসে স্পন্দিত করা এটিকে একটি উত্সাহ দেবে।
পরীক্ষার একটি সিরিজে, ইঁদুর মধ্যে প্রথম এবং বানরতারপর, ভিতরে সুস্থ মানুষ, দলটি দেখেছে যে তাদের মেমরির প্রস্থেটিক্স স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে পারে যখন নিউরাল সার্কিটগুলি সাময়িকভাবে ব্যাহত হয়, যেমন ওষুধের সাথে। কিন্তু আহত সার্কিটগুলিকে বাইপাস করাই যথেষ্ট নয়—তারা যা চেয়েছিল তা হল সত্যিকারের মেমরির প্রস্থেটিক যা পারে প্রতিস্থাপন করা হিপোক্যাম্পাস ক্ষতিগ্রস্ত হলে।
একটি সম্পূর্ণ নতুন বিশ্ব
নতুন গবেষণাটি একটি মূল্যবান নিউরোসায়েন্স রিসোর্স থেকে উপকৃত হয়েছে: মৃগীরোগে আক্রান্ত ব্যক্তিরা যাদের মস্তিষ্কের স্মৃতি-সম্পর্কিত অঞ্চলে ইলেক্ট্রোড বসানো হয়েছে। ইমপ্লান্ট, মস্তিষ্কের গভীরে, নিউরোসার্জনদের সাহায্য করে মানুষের খিঁচুনির উৎস খুঁজে বের করতে। নির্বাচিত 25 জন অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে, কেউ কেউ মৃগীরোগ ব্যতীত অন্যান্য লক্ষণগুলি প্রদর্শন করেননি, অন্যদের মৃদু থেকে মাঝারি মস্তিষ্কের আঘাত ছিল।
এখানে পরীক্ষা। অংশগ্রহণকারীদের একটি স্ক্রিনে একটি চিত্র দেখানো হয়েছিল, তারপর বিলম্বের পরে, তাদের সাতটি ভিন্ন বিকল্পের সাথে একই চিত্র দেখানো হয়েছিল। তাদের লক্ষ্য ছিল পরিচিত ছবি বাছাই করা। প্রতিটি অংশগ্রহণকারী দ্রুত 100-150টি ট্রায়ালের মাধ্যমে সাইকেল চালিয়েছিল, যার সময় তাদের স্বল্পমেয়াদী স্মৃতি ক্যাপচার করার জন্য তাদের হিপোক্যাম্পাল কার্যকলাপ রেকর্ড করা হয়েছিল।
কমপক্ষে 15 মিনিটের পরে, অংশগ্রহণকারীদের 3টি ছবি দেখানো হয়েছিল এবং প্রত্যেকের পরিচিতি র্যাঙ্ক করতে বলা হয়েছিল। এটি একটি কঠিন কাজ: একটি ছিল ট্রায়ালের একটি নমুনা চিত্র, আরেকটি একটি বিকল্প যা পরিচিত বলে মনে হয়েছিল এবং একটি আগে কখনও দেখা যায়নি৷ এটি তাদের দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি ক্যাপচার করার উদ্দেশ্যে করা হয়েছিল।
ফ্ল্যাশ ফরোয়ার্ড। ইলেক্ট্রোডগুলি অপসারণের মধ্যে একদিন, অংশগ্রহণকারীরা আগেরগুলির মতো মেমরি পরীক্ষার আরেকটি রাউন্ডের মধ্য দিয়েছিলেন। কিছু লোক তাদের নিজস্ব স্নায়ু সংকেতের উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা পেয়েছে, MDM বা MIMO অ্যালগরিদম দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়েছে। অন্যদের এলোমেলো ডাল দিয়ে জ্যাপ করা হয়েছিল। শেষ দলটি কোন উদ্দীপনা পায়নি।
সামগ্রিকভাবে, মৃগীরোগে আক্রান্ত ব্যক্তিদের মস্তিষ্ককে উদ্দীপিত করা প্রায় 15 শতাংশ স্মৃতিশক্তি বৃদ্ধি করে। MDM-এর সাথে স্পন্দিত-যারা গড় বৈদ্যুতিক সংকেত ব্যবহার করে-এর পরিমাণ 13.8 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। বিপরীতে, MIMO মডেল, যা প্রতিটি হিপ্পোক্যাম্পির নিউরাল সংকেত অনুকরণ করে, তাদের কর্মক্ষমতা 36 শতাংশ উন্নত করেছে।
"বেসলাইন মেমরি ফাংশন (প্রতিবন্ধী বনাম স্বাভাবিক) নির্বিশেষে, MIMO মডেলটি MDM মডেলের তুলনায় অন্তত দ্বিগুণ সুবিধা তৈরি করে," দল বলেছে৷
লং রোড সামনে
প্রতিশ্রুতি দেওয়ার সময়, অধ্যয়নটি হিপ্পোক্যাম্পাল কৃত্রিমতার দিকে পরবর্তী ছোট পদক্ষেপ। যেহেতু অংশগ্রহণকারীদের দ্বিতীয় পরীক্ষার পরে তাদের ইলেক্ট্রোডগুলি সরানো হয়েছিল, আমরা জানি না প্রভাবগুলি কতক্ষণ স্থায়ী হয়েছিল, বা ক্রমাগত উদ্দীপনা প্রয়োজন কিনা।
যদিও একটি মেমরি প্রস্থেটিক আল্জ্হেইমার্সে আক্রান্ত ব্যক্তিদের উপকার করতে পারে, তবে আরও অনেক বিশদ ইস্ত্রি করা দরকার। এখানে ইলেক্ট্রোড সেটআপ তুলনামূলকভাবে অপরিশোধিত - একটি মাইক্রোয়ারে বা একটি অ-আক্রমণকারী ডিভাইস কি সম্ভব? যদি তাই হয়, ডিভাইসটি 24/7 চালু করা উচিত? সর্বোপরি, আমরা আমাদের সমস্ত স্মৃতি মনে রাখি না - এক ধরণের সিনাপটিক "পরিস্কার" আছে যা ঘুমের সময় ঘটে বলে মনে করা হয়।
আপাতত, প্রযুক্তিটি ক্লিনিকাল ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত হওয়া থেকে অনেক দূরে। কিন্তু এটা কি হতে পারে তার একটি আভাস. খুব অন্তত গবেষণা দেখায় যে, একটি মস্তিষ্ক নিয়ন্ত্রিত অনুরূপ কৃত্রিম অঙ্গ, একটি মেমরি চিপ যাদের সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন তাদের জন্য এটি অসম্ভব নয়।
