मानव मस्तिष्क को समझने के लिए क्यों एक कट्टरपंथी पुनर्विचार आवश्यक है
क्या तंत्रिका विज्ञान सदियों से गलत रास्ते पर है? जस्टिन पिकार्ड/फ़्लिकर, सीसी द्वारा एसए

मानव मस्तिष्क को समझना यकीनन आधुनिक विज्ञान की सबसे बड़ी चुनौती है। अग्रणी दृष्टिकोण अधिकांश के लिए अतीत 200 साल अपने कार्यों को विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों या यहां तक ​​कि व्यक्तिगत न्यूरॉन्स (मस्तिष्क कोशिकाओं) से जोड़ना रहा है। लेकिन हालिया शोध तेजी से सुझाव देता है अगर हमें मानव मन को समझना है तो हम पूरी तरह से गलत रास्ता अपना रहे होंगे। वार्तालाप

यह विचार कि मस्तिष्क कई क्षेत्रों से बना है जो विशिष्ट कार्य करते हैं, इसे "कहा जाता है"प्रतिरूपकता”। और, पहली नज़र में, यह सफल रहा है। उदाहरण के लिए, यह एक स्पष्टीकरण प्रदान कर सकता है कि हम विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों की श्रृंखला को सक्रिय करके चेहरों को कैसे पहचानते हैं डब का और लौकिक भाग. हालाँकि, शरीर मस्तिष्क क्षेत्रों के एक अलग समूह द्वारा संसाधित होते हैं। और वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि अन्य क्षेत्र - स्मृति क्षेत्र - लोगों का समग्र प्रतिनिधित्व बनाने के लिए इन अवधारणात्मक उत्तेजनाओं को संयोजित करने में मदद करते हैं। मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों की सक्रियता भी रही है विशिष्ट स्थितियों और बीमारियों से जुड़ा हुआ.

इस दृष्टिकोण के इतना लोकप्रिय होने का कारण आंशिक रूप से ऐसी प्रौद्योगिकियाँ हैं जो हमें मस्तिष्क के बारे में अभूतपूर्व जानकारी दे रही हैं। कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई), जो मस्तिष्क में रक्त के प्रवाह में परिवर्तन को ट्रैक करता है, वैज्ञानिकों को गतिविधियों के जवाब में मस्तिष्क क्षेत्रों को प्रकाश में देखने की अनुमति देता है - जिससे उन्हें कार्यों को मैप करने में मदद मिलती है। इस दौरान, optogenetics, एक ऐसी तकनीक जो न्यूरॉन्स के आनुवंशिक संशोधन का उपयोग करती है ताकि उनकी विद्युत गतिविधि को प्रकाश दालों के साथ नियंत्रित किया जा सके - हमें मस्तिष्क समारोह में उनके विशिष्ट योगदान का पता लगाने में मदद कर सकती है।

जबकि दोनों दृष्टिकोण उत्पन्न करते हैं आकर्षक परिणाम, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या वे कभी मस्तिष्क की सार्थक समझ प्रदान करेंगे। एक न्यूरोसाइंटिस्ट जो एक न्यूरॉन या मस्तिष्क क्षेत्र और एक विशिष्ट लेकिन सैद्धांतिक रूप से मनमाने भौतिक पैरामीटर, जैसे दर्द, के बीच संबंध पाता है, वह यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रलोभित होगा कि यह न्यूरॉन या मस्तिष्क का यह हिस्सा दर्द को नियंत्रित करता है। यह विडम्बना है क्योंकि, न्यूरोसाइंटिस्ट में भी, मस्तिष्क का अंतर्निहित कार्य सहसंबंध ढूंढना है - जो भी कार्य वह करता है।


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लेकिन क्या होगा अगर हम इसके बजाय इस संभावना पर विचार करें कि मस्तिष्क के सभी कार्य मस्तिष्क में वितरित होते हैं और मस्तिष्क के सभी हिस्से सभी कार्यों में योगदान करते हैं? यदि ऐसा है, तो अब तक पाए गए सहसंबंध बुद्धि का सटीक जाल हो सकते हैं। फिर हमें इस समस्या को हल करना होगा कि विशिष्ट कार्य वाला क्षेत्र या न्यूरॉन प्रकार सार्थक, एकीकृत व्यवहार उत्पन्न करने के लिए मस्तिष्क के अन्य हिस्सों के साथ कैसे संपर्क करता है। अब तक, इस समस्या का कोई सामान्य समाधान नहीं है - केवल विशिष्ट मामलों में परिकल्पनाएँ, जैसे कि लोगों को पहचानने के लिए।

समस्या को एक हालिया अध्ययन से स्पष्ट किया जा सकता है जिसमें पाया गया कि साइकेडेलिक दवा एलएसडी हो सकती है मॉड्यूलर संगठन को बाधित करें जो दृष्टि की व्याख्या कर सकता है। इसके अलावा, अव्यवस्था का स्तर "स्वयं के टूटने" की गंभीरता से जुड़ा हुआ है जिसे लोग आमतौर पर दवा लेते समय अनुभव करते हैं। अध्ययन में पाया गया कि दवा ने मस्तिष्क के कई क्षेत्रों के मस्तिष्क के बाकी हिस्सों के साथ संचार करने के तरीके को प्रभावित किया, जिससे उनकी कनेक्टिविटी का स्तर बढ़ गया। इसलिए यदि हम कभी यह समझना चाहते हैं कि हमारी स्वयं की भावना वास्तव में क्या है, तो हमें एक जटिल नेटवर्क के हिस्से के रूप में मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच अंतर्निहित कनेक्टिविटी को समझने की आवश्यकता है।

एक तरह से आगे?

कुछ शोधकर्ताओं अब विश्वास करो मस्तिष्क और उसके रोगों को सामान्य रूप से केवल एक के रूप में ही समझा जा सकता है केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में वितरित न्यूरॉन्स की जबरदस्त संख्या के बीच परस्पर क्रिया. किसी भी एक न्यूरॉन का कार्य उससे जुड़े सभी हजारों न्यूरॉन्स के कार्यों पर निर्भर होता है। ये, बदले में, दूसरों पर निर्भर होते हैं। एक ही क्षेत्र या एक ही न्यूरॉन का उपयोग बड़ी संख्या में संदर्भों में किया जा सकता है, लेकिन संदर्भ के आधार पर उनके अलग-अलग विशिष्ट कार्य होते हैं।

यह वास्तव में न्यूरॉन्स के बीच इन परस्पर क्रिया का एक छोटा सा व्यवधान हो सकता है, जो नेटवर्क में हिमस्खलन प्रभाव के माध्यम से, अवसाद या पार्किंसंस रोग जैसी स्थितियों का कारण बनता है। किसी भी तरह से, हमें इन बीमारियों के कारणों और लक्षणों को समझने के लिए नेटवर्क के तंत्र को समझने की आवश्यकता है। पूरी तस्वीर के बिना, हम इन और कई अन्य स्थितियों का सफलतापूर्वक इलाज करने में सक्षम होने की संभावना नहीं रखते हैं।

विशेष रूप से, तंत्रिका विज्ञान को यह जांच शुरू करने की आवश्यकता है कि दुनिया को समझने के मस्तिष्क के आजीवन प्रयासों से नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन कैसे उत्पन्न होता है। हमें इस बात की भी स्पष्ट तस्वीर प्राप्त करने की आवश्यकता है कि कैसे कॉर्टेक्स, ब्रेनस्टेम और सेरिबैलम मांसपेशियों और हमारे शरीर के हजारों ऑप्टिकल और मैकेनिकल सेंसर के साथ मिलकर एक, एकीकृत तस्वीर बनाते हैं।

भौतिक वास्तविकता से जुड़ना ही यह समझने का एकमात्र तरीका है कि मस्तिष्क में जानकारी का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाता है। सबसे पहले हमारे पास तंत्रिका तंत्र होने का एक कारण यह है कि गतिशीलता के विकास के लिए एक नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। संज्ञानात्मक, मानसिक कार्य - और यहां तक ​​कि विचार - को ऐसे तंत्र के रूप में माना जा सकता है जो क्रम में विकसित हुए हैं परिणामों के लिए बेहतर योजना बनाना आंदोलन और कार्यों का.

तो तंत्रिका विज्ञान के लिए आगे का रास्ता सामान्य तंत्रिका रिकॉर्डिंग (ऑप्टोजेनेटिक्स या एफएमआरआई के साथ) पर अधिक ध्यान केंद्रित करना हो सकता है - बिना किसी विशेष कार्य के लिए प्रत्येक न्यूरॉन या मस्तिष्क क्षेत्र को जिम्मेदार ठहराए बिना। इसे सैद्धांतिक नेटवर्क अनुसंधान में शामिल किया जा सकता है, जिसमें विभिन्न प्रकार के अवलोकनों को ध्यान में रखने और एक एकीकृत कार्यात्मक स्पष्टीकरण प्रदान करने की क्षमता है। वास्तव में, इस तरह के सिद्धांत से हमें प्रयोगों को डिजाइन करने में मदद मिलनी चाहिए, न कि केवल इसके विपरीत।

प्रमुख बाधाएँ

हालाँकि यह आसान नहीं होगा. वर्तमान प्रौद्योगिकियां महंगी हैं - उनमें प्रमुख वित्तीय संसाधनों के साथ-साथ राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय प्रतिष्ठा भी निवेशित है। एक और बाधा यह है कि मानव मस्तिष्क जटिल व्याख्याओं की तुलना में सरल समाधानों को प्राथमिकता देता है, भले ही मानव मस्तिष्क के पास निष्कर्षों को समझाने की सीमित शक्ति हो।

तंत्रिका विज्ञान और फार्मास्युटिकल उद्योग के बीच संपूर्ण संबंध भी मॉड्यूलर मॉडल पर बनाया गया है। जब सामान्य न्यूरोलॉजिकल और मानसिक रोगों की बात आती है तो विशिष्ट रणनीतियाँ मस्तिष्क में एक प्रकार के रिसेप्टर की पहचान करना है जिसे पूरी समस्या को हल करने के लिए दवाओं के साथ लक्षित किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, एसएसआरआई - जो मस्तिष्क में सेरोटोनिन के अवशोषण को अवरुद्ध करता है ताकि अधिक स्वतंत्र रूप से उपलब्ध हो - वर्तमान में अवसाद सहित कई अलग-अलग मानसिक स्वास्थ्य समस्याओं के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है। लेकिन वे कई रोगियों के लिए काम नहीं करते हैं और हो सकता है जब वे ऐसा करते हैं तो प्लेसीबो प्रभाव शामिल होता है.

इसी प्रकार मिर्गी भी आज व्यापक रूप से एक ही बीमारी के रूप में देखी जाती है और है आक्षेपरोधी औषधियों से उपचार किया जाता है, जो की गतिविधि को कम करके काम करता है सब न्यूरॉन्स. ऐसी दवाएं भी हर किसी पर काम नहीं करतीं। वास्तव में, यह हो सकता है कि मस्तिष्क में सर्किट में किसी भी मिनट की गड़बड़ी - प्रत्येक रोगी के लिए अद्वितीय हजारों अलग-अलग ट्रिगर्स में से एक से उत्पन्न हो - मस्तिष्क को मिर्गी की स्थिति में धकेल सकती है।

इस तरह, मस्तिष्क को समझने की दिशा में तंत्रिका विज्ञान धीरे-धीरे अपने कथित पथ पर दिशा खो रहा है। यह बिल्कुल महत्वपूर्ण है कि हम इसे सही कर लें। यह न केवल विज्ञान के ज्ञात कुछ सबसे बड़े रहस्यों - जैसे चेतना - को समझने की कुंजी हो सकती है - यह दुर्बल करने वाली और महंगी स्वास्थ्य समस्याओं की एक विशाल श्रृंखला के इलाज में भी मदद कर सकती है।

के बारे में लेखक

हेनरिक जोर्नटेल, तंत्रिका विज्ञान में वरिष्ठ व्याख्याता, लुंड विश्वविद्यालय

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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