دماغی سرگرمی کے نئے دریافت شدہ اسپرلز ادراک کی وضاحت میں مدد کر سکتے ہیں۔

حال ہی میں میں ایک چٹان کے کنارے پر بیٹھا تھا۔ Asuable Chasm، نیچے 100 فٹ سے زیادہ سفید پانی کو گھور رہا ہے۔ پانی قدرتی وقفے سے ٹکرانے سے پہلے ریت کے پتھر کی چٹانوں سے گزرتا ہے اور اپنے آپ پر واپس گھومتا ہے، جس سے متعدد ہپنوٹک چکر بنتے ہیں۔ صدیوں کے دوران، ان پانیوں نے ایک متحرک ماحولیاتی نظام کو سہارا دیتے ہوئے، کھائی پر کھڑی پتھر کی شاندار دیواریں تراشی ہیں۔

دماغ ادراک کے لیے بھی ایسا ہی کر سکتا ہے۔

ہم جانتے ہیں کہ دماغ کے مختلف علاقے اپنی سرگرمی کے نمونوں کو مسلسل مربوط کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں لہریں دماغ میں لہراتی ہیں۔ مختلف قسم کی لہریں مختلف ذہنی اور علمی حالتوں سے مطابقت رکھتی ہیں۔

یہ ایک خیال ہے کہ دماغ کس طرح ہمارے خیالات، احساسات اور جذبات کو سہارا دینے کے لیے خود کو منظم کرتا ہے۔ لیکن اگر دماغ کی انفارمیشن پروسیسنگ کی حرکیات لہروں کی طرح ہیں، جب ہنگامہ آرائی ہو تو کیا ہوتا ہے؟

درحقیقت، دماغ اعصابی "طوفان" کے مساوی تجربہ کرتا ہے۔ وہ ایک دوسرے سے ٹکرا جاتے ہیں، اور جب وہ ایسا کرتے ہیں، تو نتیجے میں ہونے والے حسابات ادراک کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں۔

یہ نتائج ایک سے آتے ہیں۔ منفرد مطالعہ in فطرت انسانی رویہ جو انسانی دماغ کے اندرونی کاموں کو کھولنے کے لیے نیورو سائنس اور سیال حرکیات کو جوڑتا ہے۔

ٹیم نے دماغ کے 100 سکینوں کا تجزیہ کیا انسانی کنکوم پراجیکٹ طبیعیات میں پانی کے بہاؤ کے نمونوں کو دیکھنے کے لیے مخصوص طریقے استعمال کرنا۔ کھیتوں کی غیر روایتی شادی کا نتیجہ نکلا: انہیں آرام کے دوران اور مشکل ذہنی کاموں کے دوران دماغ میں ایک پراسرار، سرپلنگ لہر کی سرگرمی کا نمونہ ملا۔

دماغی سرپل اکثر منتخب علاقوں سے بڑھتے ہیں جو ملحقہ مقامی عصبی نیٹ ورکس کو پلتے ہیں۔ آخر کار، وہ پرانتستا کے پار پھیلتے ہیں — دماغ کا جھریوں والا، سب سے باہر کا علاقہ۔

جسے اکثر "ذہانت کی نشست" کہا جاتا ہے، پرانتستا ایک ملٹی ٹاسک ہے۔ سرشار خطے ہمارے حواس پر کارروائی کرتے ہیں۔ دوسرے لوگ نئے تجربات کو یادوں اور جذبات کے ساتھ جوڑتے ہیں، اور بدلے میں، ایسے فیصلے بناتے ہیں جو ہمیں بدلتی ہوئی دنیا کے مطابق ڈھالنے میں مدد کرتے ہیں۔

پرانتستا کے مناسب طریقے سے کام کرنے کے لیے، ہر علاقے کے درمیان مواصلت کلیدی حیثیت رکھتی ہے۔ ٹیسٹوں کی ایک سیریز میں، دماغ کے سرپل ایک مربوط کمپیوٹنگ پروسیسر میں پرانتستا کے پار مقامی عصبی نیٹ ورکس کو منظم کرتے ہوئے میسنجر لگتے ہیں۔ وہ ایک خاص علمی کام کے لیے بھی وقف ہیں۔ مثال کے طور پر، جب کوئی ایک کہانی سن رہا تھا — ریاضی کے مسائل کو حل کرنے کے مقابلے میں — دماغ کے مختلف خطوں میں بھنور شروع ہوئے اور اپنے گھماؤ کے نمونے بنائے، ایک طرح کا علمی فنگر پرنٹ۔

ان سرپل لہروں کے فنگر پرنٹس کا تجزیہ کرکے، ٹیم نے پایا کہ وہ صرف دماغی تصاویر کا استعمال کرتے ہوئے علمی عمل کے مختلف مراحل کی درجہ بندی کرسکتے ہیں۔

دماغ میں ہنگامہ خیزی کا پتہ لگانا یہ سمجھنے کی طرف ایک اور قدم ہے کہ ہمارا حیاتیاتی کمپیوٹر کیسے کام کرتا ہے اور مستقبل میں دماغ پر مبنی مشینوں کی تخلیق کو متاثر کر سکتا ہے۔

"دماغی سرگرمیوں کے اسرار کو کھول کر اور اس کے ہم آہنگی کو کنٹرول کرنے والے میکانزم سے پردہ اٹھا کر، ہم ادراک اور دماغی افعال کو سمجھنے کی مکمل صلاحیت کو کھولنے کے قریب پہنچ رہے ہیں" نے کہا یونیورسٹی آف سڈنی میں مطالعہ کے مصنف ڈاکٹر پلن گونگ۔

کیا آپ میرے پڑوسی نہیں بنیں گے؟

دماغ کا ایک بنیادی راز یہ ہے کہ نیوران میں برقی چمک کس طرح خیالات، استدلال، یادوں اور یہاں تک کہ شعور میں بھی ترجمہ کرتی ہے۔

ان سب کو کھولنے کے لیے، ہمیں نیورل پروسیسنگ کے اہرام تک جانے کی ضرورت ہے۔

نیچے سے شروع: نیوران۔ منصفانہ ہونے کے لئے، وہ ناقابل یقین حد تک جدید ترین ہیں اپنے طور پر منی کمپیوٹرز. وہ بھی واقعی ناگوار ہیں۔ وہ اپنے پڑوسیوں کے ساتھ مختلف قسم کے کیمیائی سگنلز کا استعمال کرتے ہوئے مسلسل چیٹ کرتے ہیں، جنہیں نیورو ٹرانسمیٹر کہتے ہیں۔ آپ نے کچھ کے بارے میں سنا ہوگا: ڈوپامائن، سیروٹونن، اور یہاں تک کہ ہارمونز۔

دریں اثنا، نیوران مقامی گپ شپ پر کارروائی کرتے ہیں — جو برقی دالوں سے ہوتی ہیں — اور جو کچھ وہ سنتے ہیں اس کی بنیاد پر اپنے رویے کو تبدیل کرتے ہیں۔ کچھ رشتے مضبوط ہوتے ہیں۔ دوسرے ٹوٹ جاتے ہیں۔ اس طرح، دماغ مقامی عصبی نیٹ ورک بناتا ہے تاکہ افعال کو سپورٹ کیا جا سکے، مثال کے طور پر، بصری پروسیسنگ۔

ٹیم نے "دماغ کی سرگرمیوں میں تحقیق نے مقامی عصبی سرکٹس کو سمجھنے میں کافی پیش رفت کی ہے۔" لکھا ہے.

جو غائب ہے وہ بڑی تصویر ہے۔ مقامی پڑوس سے پوری دنیا میں زوم آؤٹ کرنے کا تصور کریں۔ نیوروٹیکنالوجی میں تیزی کی بدولت، سائنس دان دماغ کے بڑھتے ہوئے وسیع علاقوں سے ریکارڈ کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔ اس تمام نئے ڈیٹا کو کھود کر، گزشتہ تحقیقوں متعدد مقامی نیٹ ورکس ملے ہیں جو مختلف طرز عمل میں حصہ ڈالتے ہیں۔

اس کے باوجود دماغ کی تنظیم کے بارے میں ان میں سے زیادہ تر بصیرت نے ایک لکیری پیٹرن میں بات چیت کرنے والے نیوران پر توجہ مرکوز کی ہے جیسے کہ سمندر کے اندر آپٹیکل تاروں کے ساتھ ڈیٹا زپ کرنا۔ اپنے نقطہ نظر کو وسیع کرنے کے لیے، ہمیں مزید پیچیدہ 3D نمونوں کو بھی تلاش کرنے کی ضرورت ہے—مثال کے طور پر، سرپل یا vortices۔

تقریباً دو سال پہلے، ٹیم نے دماغی سرگرمی کی ہنگامہ خیزی کی تلاش میں ایک بھاری وسائل کا استعمال کیا: فعال ایم آر آئی ڈیٹا، جو پورے پرانتستا کا احاطہ کرتا ہے، انسانی کنکوم پراجیکٹ (HCP)۔ 2009 میں شروع ہونے والے اس منصوبے نے انسانی دماغ کو بے مثال پیمانے پر نقشہ بنانے کے لیے متعدد ٹولز تیار کیے ہیں اور محققین کے لیے ایک وسیع ڈیٹا بیس تیار کیا ہے۔ نقشے صرف دماغ کی ساخت کا احاطہ نہیں کرتے — بہت سے لوگوں نے مختلف علمی کاموں میں مصروف شرکاء کے طور پر دماغی سرگرمی کو بھی دستاویز کیا ہے۔

یہاں، ٹیم نے دماغ کی تصاویر منتخب کیں۔ HCP ڈیٹا کا ایک حصہ. اس ڈیٹاسیٹ نے 1,200 سے 22 سال کی عمر کے 35 صحت مند نوجوان بالغوں میں دماغی رابطے اور کام کی تصویر کشی کی جب وہ آرام میں تھے یا متعدد ذہنی کاموں کے ساتھ چیلنج کا شکار تھے۔

انہوں نے 3 افراد کے 100 گروہوں کی دماغی تصاویر پر توجہ مرکوز کی۔ ایک گروہ مکمل طور پر آرام کرنے والے لوگوں پر مشتمل تھا۔ ایک اور کو زبان اور ریاضی کے کام کے ساتھ چیلنج کیا گیا تھا۔ حتمی گروہ نے اپنی کام کرنے والی یادداشت کو موڑ دیا—یعنی، انہیں وہ ذہنی اسکیچ پیڈ استعمال کرنے کی ضرورت تھی جسے ہم نئی معلومات کو مربوط کرنے اور فیصلہ کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں کہ ہمارا اگلا عمل کیا ہونا چاہیے۔

عام طور پر ہنگامہ خیز بہاؤ کو ڈکرپٹ کرنے کے لیے استعمال کیے جانے والے ریاضی کے ٹولز کے ساتھ، ٹیم نے ایسے نمونوں کے لیے ایم آر آئی ڈیٹا کا تجزیہ کیا جو ادراک سے مطابقت رکھتے ہیں—اس معاملے میں، ریاضی، زبان اور ورکنگ میموری۔

بہت آسان الفاظ میں، تجزیوں نے "طوفان کی آنکھ" کی نشاندہی کی اور پیش گوئی کی کہ وہاں سے اعصابی گھماؤ کتنی تیز اور وسیع ہو جائے گا۔ ٹیم نے کہا کہ وہ حرکت میں آئے اور "ایک دوسرے کے ساتھ دلچسپ انداز میں بات چیت کی، جو کہ بہت ہی دلچسپ تھا۔"

سرپل، سمندری طوفان کی طرح، سیٹ مراکز کے گرد گھومتے ہوئے پرانتستا کے پار اچھالتے ہیں — جسے "فیز سنگولریٹی" کہا جاتا ہے۔ انہوں نے کہا کہ پیٹرن حیرت انگیز طور پر طبیعیات اور حیاتیات میں دوسرے متحرک نظاموں سے ملتا جلتا ہے، جیسے ہنگامہ خیز۔

[سرایت مواد]

ایک گھومتا ہوا اسرار

یہ سرپل کیوں اور کیسے ہوتے ہیں؟ ٹیم کے پاس ابھی تک تمام جوابات نہیں ہیں۔ لیکن گہری کھدائی کرتے ہوئے، انہوں نے پایا کہ ان سرپلوں کے بیج فنکشنل نیورل نیٹ ورکس کے درمیان کی حدود سے کھلتے ہیں۔ ٹیم کا خیال ہے کہ یہ گھماؤ والی شکلیں "ان نیٹ ورکس کے درمیان ان کی گردشی حرکت کے ذریعے سرگرمی کے بہاؤ کو مؤثر طریقے سے مربوط کرنے" کے لیے ضروری ہو سکتی ہیں۔

ہاتھ میں موجود علمی کام کے لحاظ سے سرپل گھومتے اور تعامل کرتے ہیں۔ وہ دماغ کے ان علاقوں میں بھی گھومتے اور پھیلتے ہیں جنہیں "دماغی مرکز" کہا جاتا ہے، جیسے کہ دماغ کے سامنے والے حصے یا جو احساسات کو مربوط کرنے سے متعلق ہیں۔

لیکن ان کی بات چیت خاص طور پر دلکش ہے۔ ہنگامہ خیزی کی طبیعیات کی بنیاد پر، دماغ کے سرپل جو ایک دوسرے سے ٹکراتے ہیں ان میں بہت زیادہ معلومات ہوتی ہیں۔ یہ لہریں جگہ اور وقت میں ڈیٹا حاصل کرتی ہیں اور غیر لکیری لہروں میں زندہ نیوران کی سطح پر معلومات کو پھیلاتی ہیں۔

گونگ نے کہا کہ "متعدد ساتھ موجود سرپلوں کے درمیان پیچیدہ تعاملات عصبی کمپیوٹیشنز کو تقسیم شدہ اور متوازی انداز میں انجام دینے کی اجازت دے سکتے ہیں، جو قابل ذکر کمپیوٹیشنل کارکردگی کا باعث بنتے ہیں۔"

توکوشیما یونیورسٹی سے تعلق رکھنے والے ڈاکٹر کینٹارو تاکاگاکی کے لیے، جو اس مطالعے میں شامل نہیں تھے، "نتائج کارٹیکس میں معلومات کی پروسیسنگ کے قائم کردہ نقطہ نظر کے خلاف ایک واضح نقطہ نظر پیش کرتے ہیں۔"

ابھی کے لئے، دماغ کے سرپل بلکہ پراسرار رہتے ہیں. لیکن زیادہ کام کے ساتھ، وہ ڈیمنشیا، مرگی، اور دیگر مشکل اعصابی عوارض کے بارے میں بصیرت حاصل کر سکتے ہیں۔

تصویری کریڈٹ: متول گروور / Unsplash سے

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• چارٹ پرائم۔ ChartPrime کے ساتھ اپنے ٹریڈنگ گیم کو بلند کریں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2023/09/15/newly-discovered-spirals-of-brain-activity-may-help-explain-cognition/