മസ്‌തിഷ്‌കം—അതു പ്രവർത്തിക്കുന്നത്‌ എങ്ങനെ?
“പഠിച്ചെടുക്കാൻ ഏറ്റവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ശരീരഭാഗമാണ്‌ മസ്‌തിഷ്‌കം. ചുമലിലുള്ള പെട്ടിയിൽ നാം അതു കൊണ്ടുനടക്കുന്നതു കാരണം അതിനെക്കുറിച്ചു ഗവേഷണം നടത്തുക എന്നത്‌ വളരെ അസൗകര്യംപിടിച്ച ഒരു പണിയാണ്‌” എന്ന്‌ യുഎസ്‌ ദേശീയ മാനസികാരോഗ്യ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ മനോരോഗ ചികിത്സകനായ ഇ. ഫുളെർ ടോറി അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, നമ്മുടെ പഞ്ചേന്ദ്രിയങ്ങളിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ മസ്‌തിഷ്‌കം അപഗ്രഥിക്കുന്ന വിധം സംബന്ധിച്ച്‌ ഇപ്പോൾ തന്നെ വളരെയേറെ കാര്യങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കിയിരിക്കുന്നു എന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാർ പറയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌, അതു ദൃശ്യ സംവേദനങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന വിധം ഒന്നു പരിചിന്തിക്കുക.
നിങ്ങളുടെ മനസ്സിന്റെ നേത്രങ്ങൾ
നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകളിൽ എത്തുന്ന പ്രകാശം ദൃഷ്ടിപടലത്തിൽ (retina) പതിക്കുന്നു. നേത്രഗോളത്തിന്റെ പിമ്പിലായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ദൃഷ്ടിപടലത്തിനു മൂന്നുപാളി കോശങ്ങളുണ്ട്‌. ഇതിൽ മൂന്നാമത്തെ പാളിയിലേക്കു പ്രകാശം തുളച്ചുകയറുന്നു. ഈ പാളിയിൽ, വെളിച്ചത്തോടു സംവേദകത്വമുള്ള റോഡ്‌ കോശങ്ങളും, ചെമപ്പ്‌, പച്ച, നീല എന്നിങ്ങനെ വ്യത്യസ്‌ത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശരശ്‌മികളോടു പ്രതികരണശേഷിയുള്ള കോൺ കോശങ്ങളുമുണ്ട്‌. പ്രകാശം പതിക്കുമ്പോൾ ഈ കോശങ്ങളിലുള്ള വർണകത്തിന്റെ നിറം നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഈ കോശം രണ്ടാമത്തെ പാളിയിലുള്ള കോശങ്ങളിലേക്ക്‌ ഒരു സംജ്ഞ അയയ്‌ക്കുന്നു, അവിടെ നിന്ന്‌ ഏറ്റവും മുകളിലുള്ള പാളിയിലെ കോശങ്ങളിലേക്കും. ഈ കോശങ്ങളിലെ ആക്‌സോണുകൾ കൂടിച്ചേർന്നു നേത്രനാഡി രൂപം കൊള്ളുന്നു.
നേത്രനാഡിയിലെ ലക്ഷക്കണക്കിനു വരുന്ന ന്യൂറോണുകൾ ഓപ്‌റ്റിക്‌ കയാസ്‌മ എന്നറിയപ്പെടുന്ന, മസ്‌തിഷ്‌കത്തിലെ ഒരു ജങ്‌ഷനിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു. ഓരോ കണ്ണിലെയും ദൃഷ്ടിപടലത്തിന്റെ ഇടത്തുഭാഗത്തു നിന്നുള്ള സംജ്ഞകൾ ഇവിടെ സന്ധിക്കുകയും എന്നിട്ട്‌, മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ ഇടത്തുഭാഗത്തേക്കു സമാന്തരമായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ന്യൂറോണുകളിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സമാനമായി, ഓരോ ദൃഷ്ടിപടലത്തിന്റെയും വലത്തുഭാഗത്തു നിന്നുള്ള സംജ്ഞകളും ഇവിടെ വെച്ചു സന്ധിച്ചിട്ടു വലത്തുഭാഗത്തേക്കു സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഈ ആവേഗങ്ങൾ അടുത്തതായി എത്തിച്ചേരുന്നത്‌ തലാമസിലെ ഒരു റിലേകേന്ദ്രത്തിലാണ്‌. തൊട്ടടുത്ത ന്യൂറോണുകൾ ഈ സംജ്ഞകളെ അവിടെനിന്നും ദൃശ്യ കോർട്ടക്‌സ്‌ എന്നറിയപ്പെടുന്ന മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ പിന്നിലുള്ള ഒരു ഭാഗത്തേക്കു കൈമാറുന്നു.
ദൃശ്യവിവരങ്ങളുടെ വിവിധവശങ്ങൾ സമാന്തരപഥങ്ങളിലൂടെയാണു സഞ്ചരിക്കുന്നത്‌. പ്രാഥമിക ദൃശ്യ കോർട്ടക്‌സും അടുത്തുള്ള ഒരു ഭാഗവും കൂടി ചേർന്ന്‌ ന്യൂറോണുകൾ കൊണ്ടുവരുന്ന വിവിധതരം വിവരങ്ങൾ തരംതിരിക്കുകയും വഴിതിരിച്ചുവിടുകയും സമന്വയിപ്പിക്കുകയും ചെയ്‌തുകൊണ്ട്‌ ഒരു പോസ്റ്റ്‌ ഓഫീസ്‌ പോലെയാണു പ്രവർത്തിക്കുന്നത്‌ എന്ന്‌ ഗവേഷകർക്ക്‌ ഇപ്പോൾ അറിയാം. ഇനി, മൂന്നാമതൊരു ഭാഗം രൂപവും—ഒരു വസ്‌തുവിന്റെ അരികും മറ്റും—ചലനവും തിരിച്ചറിയുന്നു. നിറവും ആകൃതിയും മനസ്സിലാക്കുന്നതു നാലാമതൊരു ഭാഗമാണ്‌. അഞ്ചാമതൊരു ഭാഗം, ചലനത്തെ പിന്തുടരുന്നതിന്‌ ദൃശ്യവിവരങ്ങളുടെ മാപ്പുകൾ നിരന്തരം പുതുക്കിക്കൊണ്ടേയിരിക്കുന്നു. നേത്രങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്ന ദൃശ്യവിവരങ്ങൾ അപഗ്രഥിക്കുന്നതിൽ മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ 30 വ്യത്യസ്‌ത ഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നാണ്‌ ആധുനിക ഗവേഷണങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌! പക്ഷേ, ഒരു പ്രതിബിംബം നിങ്ങൾക്കു ലഭിക്കത്തക്ക രീതിയിൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്‌ എങ്ങനെയാണ്‌? അതെ, നിങ്ങളുടെ മനസ്സ്‌ “കാണുന്നത്‌” എങ്ങനെ ആണ്‌?
മസ്‌തിഷ്‌കം കൊണ്ടു ‘കാണൽ’
വിവരങ്ങൾ ശേഖരിച്ചു മസ്‌തിഷ്‌കത്തിൽ എത്തിക്കുന്നതു നേത്രങ്ങളാണ്‌. എന്നാൽ വ്യക്തമായും, ഈ വിവരങ്ങൾ അപഗ്രഥിക്കുന്നതു കോർട്ടക്‌സാണ്‌. ക്യാമറകൊണ്ട്‌ ഒരു ചിത്രമെടുത്താൽ, നിങ്ങൾക്കു ലഭിക്കുന്ന ഫോട്ടോയിൽ മുഴുദൃശ്യത്തിന്റെയും വിശദാംശങ്ങൾ പതിഞ്ഞിട്ടുണ്ടാകും. എന്നാൽ ഇതേ ദൃശ്യം നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകളാണു കാണുന്നതെങ്കിലോ? നിങ്ങൾ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന ഭാഗം മാത്രമേ നിങ്ങൾ ബോധപൂർവം കാണുന്നുള്ളു. മസ്‌തിഷ്‌കം ഇതു ചെയ്യുന്ന വിധം ഇന്നും ഒരു നിഗൂഢതയായി അവശേഷിക്കുന്നു. ചിലർ കരുതുന്നത്‌ ഇത്‌ സംവ്രജന മേഖലകൾ (convergence zones) എന്നറിയപ്പെടുന്നവയിൽ വെച്ചു ദൃശ്യവിവരങ്ങൾ ഘട്ടംഘട്ടമായി സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതിന്റെ ഫലമാണ്‌ എന്നാണ്‌. ഇത്‌ കാണുന്ന കാര്യങ്ങളെ ഇപ്പോൾ തന്നെ അറിയാവുന്ന കാര്യങ്ങളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഒരുവനെ സഹായിക്കുമത്രേ. മറ്റു ചിലർ പറയുന്നത്‌, വ്യക്തമായി കാണാൻ കഴിയുന്ന ഒരു വസ്‌തു ശ്രദ്ധിക്കാൻ നിങ്ങൾ പരാജയപ്പെടുന്നു എങ്കിൽ അതു സൂചിപ്പിക്കുന്നത്‌, ശ്രദ്ധാപൂർവമായ കാഴ്‌ചയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ന്യൂറോണുകളിലൂടെ ആവേഗങ്ങൾ കടന്നു പോകുന്നില്ല എന്നാണ്‌.
സംഗതി എന്തുതന്നെ ആയിരുന്നാലും, കാഴ്‌ചയെ വിശദീകരിക്കുന്നതിൽ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാർ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന വിഷമതകൾ, “ബോധപ്രാപ്‌തി”, “മനസ്സ്‌” എന്നിവയിൽ യഥാർഥത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌ എന്താണ്‌ എന്നു നിർണയിക്കുന്നതിനോടുള്ള താരതമ്യത്തിൽ ഒന്നുമല്ല. സ്‌കാനിങ്‌ സാങ്കേതിക വിദ്യകളായ മാഗ്നറ്റിക്ക്‌ റെസൊണൻസ്‌ ഇമേജിങും പോസിട്രോൺ-എമിഷൻ ടോമോഗ്രാഫിയും ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാർക്കു മനുഷ്യമസ്‌തിഷ്‌കത്തിലേക്ക്‌ ഒരു പുതിയ ജാലകം തുറന്നു കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. ചിന്താപ്രക്രിയകൾ നടക്കുന്ന സമയത്തെ മസ്‌തിഷകത്തിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങളിലേക്കുള്ള രക്തപ്രവാഹം നിരീക്ഷിക്കുക വഴി, കോർട്ടക്‌സിന്റെ വ്യത്യസ്‌ത ഭാഗങ്ങളാണ്‌ ഒരുവനെ വാക്കുകൾ കാണാനും കേൾക്കാനും ഉച്ചരിക്കാനും സഹായിക്കുന്നത്‌ എന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാർക്ക്‌ ഒരു വിധം ഉറപ്പോടെ നിഗമനം ചെയ്യാൻ കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു എഴുത്തുകാരൻ നിഗമനം ചെയുന്നതു പോലെ, “മനസ്സിന്റെയും ബോധപ്രാപ്‌തിയുടെയും പ്രതിഭാസം നാം വിചാരിച്ചതിനെക്കാളൊക്കെ . . . വളരെയേറെ സങ്കീർണമാണ്‌.” അതെ, മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള മിക്ക നിഗൂഢതകളും മറ നീക്കപ്പെടാൻ ഇരിക്കുന്നതേയുള്ളൂ.
മസ്‌തിഷ്‌കം—വെറുമൊരു വിസ്‌മയാവഹമായ കമ്പ്യൂട്ടറോ?
സങ്കീർണമായ നമ്മുടെ മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ മനസ്സിലാക്കാൻ അതിനെ മറ്റു സംഗതികളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതു സഹായകമായിരുന്നേക്കാം. പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ മധ്യത്തിൽ, വ്യവസായ വിപ്ലവത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ ഒരു യന്ത്രത്തോടു താരതമ്യം ചെയ്യുന്നത്‌ ഒരു പതിവായി തീർന്നു. പിന്നീട്‌, ടെലിഫോൺ സ്വിച്ച്‌ബോർഡുകൾ പുരോഗതിയുടെ അടയാളമായി കണക്കാക്കപ്പെടാൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ, തീരുമാനങ്ങൾ എടുത്തുകൊണ്ട്‌ ഒരു ഓപ്പറേറ്റർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന തിരക്കുള്ള ഒരു സ്വിച്ച്‌ബോർഡിനോട്‌ ആളുകൾ മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങി. എന്നാൽ ഇപ്പോൾ സങ്കീർണമായ ജോലികൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതു കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ആയതിനാൽ, ചിലർ മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ അതിനോടു താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ താരതമ്യപ്പെടുത്തൽ മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ പ്രവർത്തനരീതിയെ മുഴുവനായും വിശദീകരിക്കുന്നുണ്ടോ?
പ്രബലമായ ചില അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസങ്ങൾ മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്നു വ്യത്യസ്‌തമാക്കി നിർത്തുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി, മസ്‌തിഷ്‌കം ഒരു രാസസംവിധാനമാണ്‌, ഒരു വൈദ്യുതസംവിധാനമല്ല. ഓരോ കോശത്തിലും വളരെയേറെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടക്കുന്നു. ഇത്‌ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്നും പാടേ വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌. മാത്രമല്ല, ഡോ. സൂസൻ ഗ്രിൻഫിൽഡ്‌ നിരീക്ഷിക്കുന്നതു പോലെ, “മസ്‌തിഷ്‌കം ആരും പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നില്ല: സാഹചര്യത്തിന്‌ അനുസരിച്ചു തീരുമാനങ്ങൾ കൈക്കൊണ്ടു പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള പ്രാപ്‌തി അതിനുണ്ട്‌.” ഇത്‌, പ്രോഗ്രാം ചെയ്യപ്പെടേണ്ടതായിട്ടുള്ള ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്നു തികച്ചും വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌.
സങ്കീർണമായ ഒരു വിധത്തിലാണ്‌ ന്യൂറോണുകൾ പരസ്‌പരം ആശയം കൈമാറുന്നത്‌. പല ന്യൂറോണുകളും 1,000-മോ അതിലധികമോ സിനാപ്‌റ്റിക്‌ സന്ദേശങ്ങളോടു പ്രതികരിക്കുന്നു. ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌ എന്താണ്‌ എന്നു മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്‌ ഒരു നാഡീജീവശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ ഗവേഷണം പരിചിന്തിക്കുക. നാം ഗന്ധം തിരിച്ചറിയുന്നത്‌ എങ്ങനെയെന്നു മനസ്സിലാക്കാൻ അദ്ദേഹം മൂക്കിന്റെ തൊട്ടുമുകളിൽ, പുറകിലായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന, മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ അടിയിലുള്ള ഒരു ഭാഗം പഠനവിധേയമാക്കി. അദ്ദേഹം ഇപ്രകാരം കുറിക്കൊള്ളുന്നു: “ലളിതമെന്നു തോന്നുന്ന ഈ പ്രവർത്തനത്തിൽ പോലും—ഒരു ജ്യാമിതീയ സിദ്ധാന്തം തെളിയിക്കുന്നതിനോടോ ബേഥോവന്റെ ചതുഷ്‌ക കമ്പിവാദ്യ സംഗീതരചന (Beethoven string quartet) മനസ്സിലാക്കുന്നതിനോടോ ഉള്ള താരതമ്യത്തിൽ ഇതു വളരെ എളുപ്പമാണെന്നു തോന്നും—ഏതാണ്ട്‌ 60 ലക്ഷം ന്യൂറോണുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഓരോ ന്യൂറോണും മറ്റു ന്യൂറോണുകളിൽ നിന്ന്‌ ഒരുപക്ഷേ പതിനായിരം സന്ദേശങ്ങൾ വരെ സ്വീകരിക്കുന്നുണ്ടാകാം.”
എന്നിരുന്നാലും, മസ്‌തിഷ്‌കം ന്യൂറോണുകളുടെ വെറും ഒരു ശേഖരം അല്ല. ഓരോ ന്യൂറോണിനോടും അനുബന്ധിച്ച്‌ അനേകം ഗ്ലിയൽ കോശങ്ങൾ ഉണ്ട്‌. ഇവ മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ സംയോജിപ്പിച്ചു നിർത്തുന്നു. കൂടാതെ, അവ ന്യൂറോണുകൾക്കു വൈദ്യുതരോധകമായി പ്രവർത്തിക്കുകയും രോഗസംക്രമണത്തിനെതിരെ പോരാടുകയും അവ കൂടിച്ചേർന്ന്‌ ഒരു രക്ത-മസ്‌തിഷ്‌ക വേലിയായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇനിയും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെടേണ്ടതായിട്ടുള്ള മറ്റു ധർമങ്ങളും അവയ്‌ക്ക്‌ ഉണ്ടാകാം എന്നു ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു. “ഇലക്‌ട്രോണിക്‌ വിവരങ്ങൾ ഡിജിറ്റൽ രൂപത്തിൽ അപഗ്രഥിക്കുന്ന മനുഷ്യനിർമിത കമ്പ്യൂട്ടറുകളോടു മസ്‌തിഷകത്തെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതു വികലവും അതുകൊണ്ടു തന്നെ വഴിതെറ്റിക്കുന്നതുമാണ്‌,” ഇക്കണോമിസ്റ്റ്‌ എന്ന മാസിക കുറിക്കൊള്ളുന്നു.
ഇത്‌ നമുക്കു ചർച്ച ചെയ്യാനായി മറ്റൊരു മർമം അവശേഷിപ്പിക്കുന്നു.
ഓർമശക്തിയിൽ എന്തെല്ലാം ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?
വളരെയേറെ മസ്‌തിഷ്‌ക പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്‌ ഓർമ. ഇത്‌ “ഒരുപക്ഷേ പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ പ്രതിഭാസമായിരിക്കാം” എന്നു പ്രൊഫസർ റിച്ചാർഡ്‌ എഫ്‌. തോംപ്‌സൺ പറയുന്നു. മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ കുറിച്ചു പഠനം നടത്തുന്ന മിക്കവരും ഓർമയെ രണ്ടായി തരംതിരിക്കുന്നു, പ്രഖ്യാപകവും പ്രവൃത്തിസംബന്ധവും. പ്രവൃത്തിസംബന്ധമായ ഓർമശക്തിയിൽ വൈദഗ്‌ധ്യങ്ങളും ശീലങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു. നേരെമറിച്ച്‌, പ്രഖ്യാപക ഓർമശക്തിയിൽ വസ്‌തുതകൾ സംഭരിക്കുന്നത്‌ ഉൾപ്പെടുന്നു. മസ്‌തിഷ്‌കം—ഒരു നാഡീശാസ്‌ത്രബാലപാഠം (ഇംഗ്ലീഷ്‌) എന്ന പുസ്‌തകം ഓർമയെ അവയുടെ ദൈർഘ്യമനുസരിച്ച്‌ ഇനം തിരിക്കുന്നു: ഏകദേശം 100 മില്ലിസെക്കൻഡുകൾ മാത്രം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന തീരെ-ഹ്രസ്വകാല ഓർമ, ഏതാനും സെക്കൻഡുകൾ മാത്രം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഹ്രസ്വകാല ഓർമ, ഏറ്റവും പുതിയ അനുഭവങ്ങൾ സംഭരിച്ചു വെക്കുന്ന പ്രവർത്തനനിരതമായ ഓർമ, കൂടാതെ പറഞ്ഞു പഠിച്ച വാചികവിവരങ്ങളും ചെയ്‌തു പരിശീലിച്ച കാര്യങ്ങളും സംഭരിച്ചു വെക്കുന്ന ദീർഘകാല ഓർമ.
ദീർഘകാല ഓർമയെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു സാധ്യമായ വിശദീകരണം താഴെ പറയുന്നതാണ്‌: മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ മുൻഭാഗത്തു നടക്കുന്ന പ്രവർത്തനത്തോടെ അത്‌ ആരംഭിക്കുന്നു. ദീർഘകാലത്തേക്ക്‌ ഓർമയിൽ സൂക്ഷിച്ചുവെക്കാനായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്ന വിവരങ്ങൾ ഒരു വൈദ്യുത ആവേഗമായി ഹിപ്പോകാംപസ്‌ എന്ന മസ്‌തിഷ്‌കഭാഗത്തേക്കു പോകുന്നു. ഇവിടെ, ദീർഘകാല ശക്തീകരണം (long-term potentiation) എന്ന പ്രക്രിയ മുഖാന്തരം സന്ദേശങ്ങൾ കടത്തിവിടാനുള്ള ന്യൂറോണിന്റെ പ്രാപ്‌തി പരിപുഷ്ടിപ്പെടുത്തപ്പെടുന്നു.—“വിടവു നികത്തൽ” എന്ന ചതുരം കാണുക.
മസ്‌തിഷ്‌കതരംഗങ്ങൾ ഒരു സുപ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുന്നു എന്ന ആശയത്തിൽ നിന്നാണ്‌ ഓർമയെ സംബന്ധിച്ച വേറൊരു സിദ്ധാന്തം ഉരുത്തിരിയുന്നത്‌. അതിനെ അനുകൂലിക്കുന്നവർ വിശ്വസിക്കുന്നത്‌ മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ വൈദ്യുതപ്രവർത്തനത്തിന്റെ നിരന്തരമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ—ഇത്‌ ഏകദേശം ചെണ്ടകൊട്ടിന്റെ താളം പോലെ ആണ്‌—ഓർമകളെ തമ്മിൽ കൂട്ടിയിണക്കാൻ സഹായിക്കുകയും വ്യത്യസ്‌ത മസ്‌തിഷ്‌ക കോശങ്ങൾ പ്രവർത്തനനിരതമാകുന്ന നിമിഷത്തെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്‌.
ഓർമയിൽ സൂക്ഷിക്കേണ്ട ഓരോ തരം സംഗതിയും അതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രത്യേക മസ്‌തിഷ്‌ക ഭാഗത്താണു സംഭരിക്കപ്പെടുന്നത്‌ എന്നു ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു. മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ ചില ഭാഗങ്ങൾ ഓർമശക്തിക്കു തീർച്ചയായും സംഭാവന ചെയ്യുന്നു. ഭീതിജനകമായ സംഗതികളുടെ ഓർമകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്‌ മസ്‌തിഷ്‌ക കാണ്ഡത്തോടു ചേർന്നു കാണപ്പെടുന്ന അമിഗ്‌ദലയാണ്‌. ഒരു ചെറിയ ബദാംകായയുടെ അത്രയും വലിപ്പമുള്ള നാഡീകോശ സഞ്ചയമാണിത്‌. ബേസൽ ഗാങ്‌ഗ്ലിയ ഭാഗം, ശീലങ്ങളിലും ശാരീരിക വൈദഗ്‌ധ്യങ്ങളിലും ശ്രദ്ധകേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ കീഴ്‌ഭാഗത്തുള്ള സെറിബെല്ലമാണെങ്കിലോ തഴക്കത്താലുള്ള പഠനത്തിലും അനൈച്ഛിക ചേഷ്ടകളിലുമാണു ശ്രദ്ധകേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്‌. ഇവിടെയാണ്‌ ബാലൻസ്‌ ഉൾപ്പെടുന്ന വൈദഗ്‌ധ്യങ്ങൾ—ഒരു സൈക്കിൾ ഓടിക്കുന്നതു പോലുള്ളവ—സംബന്ധിച്ച ഓർമകൾ നാം സംഭരിക്കുന്നത്‌ എന്നാണ്‌ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നത്‌.
മസ്‌തിഷ്‌കപ്രവർത്തനത്തെ കുറിച്ചുള്ള ഹ്രസ്വമായ ഈ എത്തിനോട്ടത്തിൽ അതിന്റെ ശ്രദ്ധേയമായ മറ്റു പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ വിശദാംശങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാതെ തരമില്ല. ഇവയിൽ സമയപാലനം, ഭാഷ സ്വായത്താക്കാനുള്ള വാസന, സങ്കീർണമായ ഐച്ഛിക ചലനപ്രാപ്‌തികൾ, ശരീരത്തിന്റെ നാഡീവ്യവസ്ഥയെയും പ്രധാനപ്പെട്ട അവയവങ്ങളെയും നിയന്ത്രിക്കുന്ന വിധം, വേദനയോടു പൊരുത്തപ്പെടുന്ന വിധം എല്ലാം ഉൾപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ, രോഗപ്രതിരോധ വ്യവസ്ഥയുമായി മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന രാസ സന്ദേശവാഹകരെ കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌. നാഡീശാസ്‌ത്രജ്ഞനായ ഡേവിഡ്‌ ഫെൽട്ടൻ ഇപ്രകാരം നിരീക്ഷിക്കുന്നു, “അതിനെ കുറിച്ചു മുഴുവനായി എന്നെങ്കിലും മനസ്സിലാക്കാനാകുമോ എന്നു നാം അതിശയിച്ചുപോകും വിധം അത്രയേറെ വിസ്‌മയാവഹമാണ്‌ അതിന്റെ സങ്കീർണത.”
മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള പല നിഗൂഢതകളും ഇനിയും മറനീക്കപ്പെടേണ്ടതുണ്ടെങ്കിലും, വിസ്‌മയാവഹമായ ഈ അവയവം ചിന്തിക്കാനും ധ്യാനിക്കാനും പഠിച്ച കാര്യങ്ങൾ വീണ്ടും ഓർമയിലേക്കു കൊണ്ടുവരാനും ഉള്ള പ്രാപ്‌തി നമുക്കു പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു. പക്ഷേ, അത്യുത്തമമായ വിധത്തിൽ നമുക്കു മസ്‌തിഷ്‌കത്തെ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും? ഈ പരമ്പരയിലെ അവസാന ലേഖനം ഇതിന്‌ ഉത്തരം നൽകുന്നതായിരിക്കും.
[8-ാം പേജിലെ ചതുരം/ചിത്രങ്ങൾ]
വിടവു നികത്തൽ
ഒരു ന്യൂറോൺ ഉദ്ദീപിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, അതിന്റെ ആക്‌സോണിലൂടെ ഒരു നാഡീ ആവേഗം കടന്നുപോകുന്നു. സിനാപ്‌റ്റിക്‌ ബൾബിലെത്തവെ അത്‌, ബൾബിനകത്തുള്ള തീരെ ചെറിയ ഗോളങ്ങൾ (സിനാപ്‌റ്റിക്‌ വെസിക്കിളുകൾ)—ഇവയിൽ ഓരോന്നിലും ആയിരക്കണക്കിന്‌ നാഡീ പ്രേഷക തന്മാത്രകളുണ്ട്‌—ബൾബിന്റെ ഉപരിതലവുമായി സംയോജിക്കാൻ ഇടയാക്കുന്നു. അതിന്റെ ഫലമായി ആ ഗോളങ്ങൾക്ക്‌ ഉള്ളിലുള്ള നാഡീ പ്രേഷകങ്ങൾ സിനാപ്‌സിനു കുറുകെ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു.
താക്കോലും താഴുമടങ്ങുന്ന ഒരു സങ്കീർണ സംവിധാനത്തിലൂടെ, നാഡീ പ്രേഷകം തൊട്ടടുത്ത ന്യൂറോണിലെ പ്രവേശനചാലുകൾ തുറക്കുകയും അടയ്‌ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിന്റെ ഫലമായി, വൈദ്യുത ചാർജുള്ള കണങ്ങൾ ലക്ഷ്യ ന്യൂറോണിലേക്കു പ്രവഹിക്കുകയും കൂടുതലായ രാസമാറ്റങ്ങൾക്ക്‌ ഇടയാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്‌ ഒന്നുകിൽ അവിടെ ഒരു വൈദ്യുത ആവേഗത്തിനു രൂപം കൊടുക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതലായ വൈദ്യുത പ്രവർത്തനത്തിനു തടയിടുകയോ ചെയ്യുന്നു.
ന്യൂറോണുകൾ ക്രമമായി ഉദ്ദീപിപ്പിക്കപ്പെടുകയും സിനാപ്‌സിനു കുറുകെ ക്രമമായി നാഡീ പ്രേഷകങ്ങൾ പുറന്തള്ളപ്പെടുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ദീർഘകാല ശക്തീകരണം എന്ന പ്രതിഭാസം സംഭവിക്കുന്നു. ഇത്‌ ന്യൂറോണുകളെ കൂടുതൽ അടുപ്പിക്കുന്നതായി ചില ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു. സ്വീകരണ ന്യൂറോണിൽ നിന്നു പ്രേഷക ന്യൂറോണിലേക്കു സന്ദേശം തിരിച്ചു പോകുന്നതിനു തെളിവുണ്ട്‌ എന്നു മറ്റു ചിലർ അവകാശപ്പെടുന്നു. ഇത്‌, രാസപരമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക്‌ ഇടയാക്കുകയും അതിന്റെ ഫലമായി, നാഡീ പ്രേഷകങ്ങളായി വർത്തിക്കുന്നതിന്‌ കൂടുതൽ മാംസ്യങ്ങൾ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതു ന്യൂറോണുകളുടെ ഇടയിലുള്ള ബന്ധത്തെ ശക്തമാക്കുമത്രേ.
മസ്‌തിഷ്‌കത്തിലെ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ബന്ധങ്ങളും, അതിന്റെ വഴക്കവും ഈ ചൊല്ലിന്‌ ഇടയാക്കിയിരിക്കുന്നു, “അത്‌ ഉപയോഗിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ നഷ്ടമാകും.” അങ്ങനെ, ഒരു സംഗതി സ്‌മൃതിപഥത്തിൽ നിർത്താൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു എങ്കിൽ അതു കൂടെക്കൂടെ ഓർമിക്കുന്നതു സഹായകമാണ്‌.
ആക്‌സോൺ
ന്യൂറോണുകളെ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന സംജ്ഞാവാഹിയായ തന്തു
ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ
ന്യൂറോണുകളെ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന അനേകം ശാഖകളായി പിരിഞ്ഞിരിക്കുന്ന ചെറിയ കണ്ണികൾ
ന്യൂറൈറ്റുകൾ
ന്യൂറോണിൽ നിന്നു തള്ളി നിൽക്കുന്ന ഗ്രാഹിസമാനമായ ഭാഗങ്ങൾ. ഇവ മുഖ്യമായും രണ്ടു തരത്തിലുണ്ട്‌—ആക്‌സോണുകളും ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളും
ന്യൂറോണുകൾ
നാഡീ കോശങ്ങൾ. മസ്‌തിഷ്‌കത്തിൽ ഏകദേശം 1,000 കോടി മുതൽ 10,000 കോടി വരെ ന്യൂറോണുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. “ഇവയിൽ ഓരോന്നും നൂറുകണക്കിന്‌, ചിലപ്പോൾ ആയിരക്കണക്കിന്‌ മറ്റു ന്യൂറോണുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു”
നാഡീ പ്രേഷകങ്ങൾ
ഒരു പ്രേഷക നാഡീകോശത്തിനും അഥവാ ന്യൂറോണിനും സ്വീകരണ നാഡീകോശത്തിനും ഇടയ്‌ക്കുള്ള സിനാപ്‌സ്‌ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന വിടവിലൂടെ ഒരു നാഡീസംജ്ഞയെ കടത്തിക്കൊണ്ടു പോകുന്ന രാസവസ്‌തുക്കൾ
സിനാപ്‌സ്‌
ഒരു പ്രേഷക ന്യൂറോണിനും സ്വീകരണ ന്യൂറോണിനും ഇടയ്‌ക്കുള്ള വിടവ്‌
[കടപ്പാട]
1996-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പ്രൊഫസർ സൂസൻ എ. ഗ്രിൻഫിൽഡിന്റെ മനുഷ്യമനസ്സ്‌ വിശദീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നതിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി ഉള്ളത്‌
CNRI/Science Photo Library/PR
[9-ാം പേജിലെ ചതുരം/ചിത്രങ്ങൾ]
മനുഷ്യന്റെ വ്യതിരിക്തമായ പ്രാപ്‌തികൾ
മസ്‌തിഷ്‌കത്തിലെ പ്രത്യേക ഭാഗങ്ങളായ ഭാഷാകേന്ദ്രങ്ങൾ മനുഷ്യർക്ക്‌ ആശയവിനിമയത്തിന്‌ ഉള്ള അത്ഭുതകരമായ പ്രാപ്‌തി നൽകിയിരിക്കുന്നു. നാം പറയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നത്‌ എന്തോ അതു സംഘടിപ്പിക്കുന്നത്‌ മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ ഇടത്തെ അർധഗോളത്തിലെ വെർണിക്‌സ്‌ ഭാഗം (1) ആണെന്നു തോന്നുന്നു. ഈ ഭാഗം വ്യാകരണ നിയമങ്ങൾ ബാധകമാക്കുന്ന ബ്രോക്കാസ്‌ ഭാഗവുമായി (2) ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു. ആവേഗങ്ങൾ അടുത്തതായി എത്തുന്നത്‌ മുഖപേശികളെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ഉചിതമായ വാക്കുകൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ നമ്മെ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ചലന ഭാഗങ്ങളിലാണ്‌. ഇതു കൂടാതെ, ഈ ഭാഗങ്ങൾ വായന സാധ്യമാക്കുന്ന വിധത്തിൽ മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ ദൃശ്യ വ്യവസ്ഥയുമായും മറ്റുള്ളവർ പറയുന്നതു കേൾക്കുകയും മനസ്സിലാക്കുകയും അതിനോടു പ്രതികരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതു സാധ്യമാക്കി തീർക്കുന്ന വിധത്തിൽ ശ്രവണവ്യവസ്ഥയുമായും ഓർമയിൽ സൂക്ഷിച്ചു വെക്കേണ്ടതായ കാര്യങ്ങൾ സൂക്ഷിച്ചു വെക്കുന്നതിനായി മെമ്മറിബാങ്കുമായും ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മസ്‌തിഷ്‌കത്തിന്റെ കേന്ദ്രങ്ങളിലേക്കുള്ള യാത്ര (ഇംഗ്ലീഷ്‌) എന്ന പഠനസഹായി ഇപ്രകാരം അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു: “മനുഷ്യരെ ജന്തുക്കളിൽ നിന്നു യഥാർഥത്തിൽ വേർതിരിച്ചു നിറുത്തുന്നത്‌ കാര്യങ്ങൾ പഠിച്ചെടുക്കാനുള്ള അവരുടെ പ്രാപ്‌തിയാണ്‌—ആശ്ചര്യപ്പെടുത്തുംവിധം വൈവിധ്യമാർന്ന വൈദഗ്‌ധ്യങ്ങളും, വസ്‌തുതകളും, നിയമങ്ങളും, കേവലം തങ്ങൾക്കു ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്തിലെ ഭൗതിക കാര്യങ്ങളെ കുറിച്ചു മാത്രമല്ല, മറ്റു മനുഷ്യരെ കുറിച്ചുതന്നെയും അവർ അങ്ങനെ ആയിരിക്കുന്നത്‌ എന്തുകൊണ്ടെന്നും ഒക്കെ പഠിച്ചെടുക്കാനുള്ള അവരുടെ പ്രാപ്‌തി.”
[7-ാം പേജിലെ ചിത്രം]
വിവിധ മസ്‌തിഷ്‌കഭാഗങ്ങൾ നിറം, രൂപം, അരിക്‌, ആകൃതി എന്നിവയെ അപഗ്രഥിക്കുകയും ദൃശ്യവിവരങ്ങളുടെ മാപ്പുകൾ നിരന്തരം പുതുക്കിക്കൊണ്ട്‌ ചലനത്തെ പിന്തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു
[കടപ്പാട്‌]
Parks Canada/ J. N. Flynn