नील बर्गेस: आपका मस्तिस्क आपको कैसे बताता हैं कि आप कहाँ है

जब हम बड़े पार्किंग की जगह पर पार्क करते है, हम कैसे याद रखते हैं कि हमने कहाँ कार पार्क की है? यह वो समस्या है जिससे होमर जूझ रहे है | और हम समझने की कोशिश करेंगे कि उनके मस्तिस्क में क्या हो रहा है |

तो हिप्पोकैम्पस के साथ शुरू करेंगे, पीले रंग में दर्शित, जो स्मृति का अंग है | अगर आपके इस हिस्से पर कोई चोट है, जैसे अल्जाइमर के, आप चीजों को याद नहीं रख सकते जैसे आपने कार कहाँ पार्क की है | इसका नाम "समुद्री घोड़े" के लेटिन नाम पर रखा गया है, जिसके साथ इसकी समानता है | और मस्तिस्क के बाकी हिस्से की तरह, यह न्यूरोन से बना है |

मानव के मस्तिस्क में लगभग हज़ारो करोड़ो न्यूरोन्स हैं | और न्यूरोन्स एक दूसरे से बाते करते हैं एक दूसरे को जोड़ो के द्वारा बिजली की छोटी छोटी तरंगे भेज कर | हिप्पोकैम्पस कोशिकाओं की दो परतों से बना है, जो कि बहुत सघनता से एक दूसरे से जुड़ी है | और वैज्ञानिकों ने समझना शुरू कर दिया है स्थानिक स्मृति कैसे काम करती है, चूहों में विभिन्न न्यूरोन्स से रिकॉर्ड करके जब वे किसी वातावरण में भोजन के लिए पता लगाने जाते हैं |

तो हम कल्पना करने जा रहे हैं कि हम एक न्यूरोन से रिकॉर्ड कर रहे है इस चूहे के हिप्पोकैम्पस में | और जब यह बिजली कि छोटी तरंग भेजता है, वहाँ एक लाल धब्बा और क्लिक होगा | तो हम जो देखते है वो है कि यह न्यूरोन जान जाता है जब भी यह चूहा अपने वातावरण में किसी खास जगह पर जा चुका होता है तो | और मस्तिस्क के बाकी हिस्से को संकेत देता है एक छोटी बिजली की तरंग भेज कर | तो हम इस न्यूरोन के तरंग भेजने की दर को दिखा सकते है जंतु के स्थान के फलन के रूप में | और अगर हम विभिन्न न्यूरोन्स से रिकॉर्ड करे तो, हम देखेंगे कि विभिन्न न्यूरोन संकेत भेजते है जब जंतु अपने वातावरण के विभिन्न स्थानों पर जाता है, जैसे यहाँ दिखाया गया वर्गाकार बॉक्स | तो साथ में वो एक नक्शा बनाते है मस्तिस्क के बाक़ी हिस्से के लिए, मस्तिस्क को निरंतर बताने के लिए, "मैं अपने वातावरण में कहाँ हूँ?"

जगहों की कोशिकाएं मनुष्यों में भी रिकॉर्ड होती हैं | तो एपीलेप्सी के मरीज़ को कभी कभी उनके मस्तिस्क में बिजली की हरकत की जरुरत होती है | और इनमे से कुछ मरीज़ एक वीडियो गेम खेलते है जिसमे वो एक छोटे शहर में गाड़ी चलाते है | और जगहों की कोशिकाएं उनके हिप्पोकैम्पी में क्रियाशील हो जाती है, बिजली के तरंग भेजना शुरू कर देती हैं जब भी वो इस शहर के किसी खास जगह पर गाड़ी चलाते है |

तो जगह की कोशिका कैसे जानती है चूहा या व्यक्ति अपने वातावरण के भीतर ही है? यहाँ दो कोशिकाएं है जो हमे वातावरण की सीमाएं दिखाती है बहुत महत्वपूर्ण है | तो जो ऊपर की तरफ है उस बक्से की दीवारों के बीच में तरंग भेजती है जिसमे चूहा है | और जब बक्से को बड़ा करते है, तरंग भेजने की जगह भी बढती है | और जो नीचे है वो तरंग भेजती है जब भी दक्षिण की तरफ पास में कोई दीवार है और अगर आप बक्से के अंदर एक और दीवार बना दे तब कोशिका दोनों ही जगहों पर तरंग भेजती है जब भी दक्षिण के तरफ दीवार होती है जंतु इस बक्से के अंदर इधर उधर जाते रहने के कारण | तो यह भविष्यवाणी करती है आपके आसपास की सीमाओं की दिशाओं और उनसे आपकी दुरी की -- बढ़ी हुई इमारते और इस तरह -- हिप्पोकैम्पस के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है | और वास्तव में, हिप्पोकैम्पस को दी जाने वाली सुचना के लिए, कोशिकाएं पायी गयी है जो हिप्पोकैम्पस में कल्पना करती हैं, जो अच्छी तरह से प्रतिक्रिया देती है सीमाओं और किनारों को खोजने में चूहे से किसी विशेष दुरी और दिशा में जैसे जैसे यह आसपास घूमता है

तो यह कोशिका बायीं तरफ है, आप देख सकते हैं, यह तरंग भेजती है जब भी जंतु पूर्व की ओर दीवार या सीमा के पास होता है, चाहे वो किनारा हो या वर्गाकार बक्से की दीवार या वृत्ताकार बक्से कि वृत्ताकार दीवार या टेबल के किनारे पर बूंद, जिसके आसपास जंतु घूम रहे हैं | और दायी तरफ की कोशिका तरंग भेजती है जब भी दक्षिण की ओर सीमा हो, चाहे वो टेबल की किनारे पर बूंद हो या दीवार या फिर दो दुरे रखे टेबल के बीच का अंतराल | तो एक तरीका है जिस तरह हम सोचते है जगहों की कोशिकाएं पता लगाती हैं कि जंतु अपने आसपास के वातावरण में कहाँ है |

हम चीज़े कहाँ है इसके बारे में भी परीक्षण कर सकते है, जैसे यह गोल फ्लैग, साधारण वातावरण में -- या वास्तव में, कहाँ आपकी कार होगी | तो हम लोगो को वातावरण में घूमने के लिए कह सकते है और जगहों को देखने दे जिन्हें उन्हें याद रखना है | और फिर, हम उन्हें फिर से उसी वातावरण में ले जाए, साधारणत: वो जगहों को पहचानने में काफी अच्छे थे जहाँ उन्हें लगा की फ्लैग या उनकी कार थी | लेकिन उसी परीक्षण में, हम वातावरण की आकृति और आकार बदल सकते थे जैसे हमने जगह की कोशिका के साथ किया |

इस तरह हम देख सकते है कैसे वो सोचते हैं कि कहाँ फ्लैग बदल गया है वातावरण के आकृति और आकार के बदलाव के फलन की रूप में | और आप जो देखते है, उदाहरण के लिए, अगर फ्लैग वहाँ पर था जहाँ पर क्रॉस था एक छोटे वर्गाकार वातावरण में, और फिर आप लोगो से पूछे वो कहाँ था, लेकिन आपने वातावरण को बड़ा कर दिया है, जहाँ उन्हें लगता है फ्लैग पहले था उसी तरह से फैल जाता है जिस तरह से जगहों की कोशिकाओं की तरंगे फैल जाती है | जैसे आप अगर याद रखते है फ्लैग कहाँ था जगहों की कोशिकाओं के तरंग भेजने के तरीके को संग्रहण करके सभी जगहों पर, और फिर आप उसी जगह पर वापस जा सकते है इधर उधर घूम के जिससे आप जगहों की कोशिकाओं के तरंगे भेजने के तरीके को मिला सके संग्रहित तरीके से | जो आपको उस जगह पर वापस लेके जाता है जिसे आप याद रखना चाहते हैं |

लेकिन हम अपने गति के कारण यह भी जानते है कि हम कहाँ हैं | तो हम अगर बाहर जाने वाला रास्ता लेते हैं -- शायद हम पार्क करे और घूमते रहे -- हम अपनी गति की वजह से जानते है, जो हम इस रास्ते के साथ लगभग मिला सकते है जो वापस जाने वाली दिशा है | और जगह की कोशिकाओं को इस तरह से रास्ते मिलाने के संकेत भी मिलते है एक तरह की कोशिकाओं से जिन्हें ग्रिड कोशिका कहा जाता है |

अब ग्रिड कोशिकाएं पायी गयी है,फिर से, हिप्पोकैम्पस को संकेत देने के लिए, और वो थोड़ी सी जगह की कोशिकाओं की तरह हैं | लेकिन अब जैसे चूहा आसपास घूमता है, अलग अलग हर कोशिकाएं तरंग भेजती है विभिन्न जगहों के पूरे समूहों में जो पूरे वातावरण में मौजूद है एक आश्चर्यजनक त्रिकोणीय ग्रिड के रूप में | और अगर आप बहुत से ग्रिड कोशिकाओं से रिकॉर्ड करे -- यहाँ पर विभिन्न रंगों में दर्शित -- पूरे वातावरण में सभी एक ग्रिड की तरह तरंग भेजती हैं, और हर कोशिका की ग्रिड के तरह तरंग भेजने का तरीका बाकी कोशिकाओं से थोड़ा अलग है | तो लाल वाली तरंग इस ग्रिड पर भेजती है और हरी वाली इस पर और नीली वाली इस पर |

तो साथ में, यह ऐसे है जैसे चूहा तरंग भेजने की एक काल्पनिक ग्रिड रख सकता है पूरे वातावरण में -- नक़्शे पर पाये जानी वाली अक्षांश और देशांतर रेखाओं की तरह, लेकिन त्रिकोण को उपयोग करके | और यह जैसे खिसकता है, बिजली की तरंगे जा सकती है इनमे से एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक यह कहाँ पर है इसका ध्यान रखने के लिए, इस तरह यह अपने बदलाव को उपयोग कर सकता है वातावरण में अपनी स्थिति जानने के लिए |

क्या इंसानों में ग्रिड कोशिकाएं होती है? क्युंकि सारी ग्रिड की तरह तरंग भेजने के तरीको का एक ही सममिति का अक्ष है, का एक ही अभीविन्यास है, यहाँ नारंगी रंग में दर्शित, इसका मतलब यह हैं कि सभी ग्रिड कोशिकाओं की कुल क्रिया मस्तिस्क के एक खास हिस्से पर बदलनी चाहिए हमारे इन छै दिशाओं के साथ भागने पर या इन छै में से किसी एक दिशा के साथ भागने पर | तो हम लोगो को MRI स्कैनर पर रख सकते है और उन्हें एक छोटा वीडियो गेम खेलने दे जैसा कि मैंने आपको दिखाया था और संकेतों को देखे | और वास्तव में, आप इसे मानवीय एंटोर्हिनल कोर्टेक्स में देखते है, जो कि मस्तिस्क का वहीँ हिस्सा है जो आपने चूहों में ग्रिड कोशिकाओं में देखा था |

तो होमर के बारे में फिर से | शायद उन्हें याद है कि उनकी कार कहाँ है दुरी और दिशा के आधार पर उन बढ़ी हुई इमारते और सीमाओं के हिसाब से जिस जगह पर कार पार्क थी | और जो दर्शाया जायेगा सीमाएं दर्शाने वाली कोशिकाओं के तरंग भेजने से | उन्हें वो रास्ता भी याद है जो उन्होंने बाहर आते वक्त लिया था, जो दर्शाया जायेगा ग्रिड कोशिकओं के तरंग भेजने से | अब इन तरह की दोनों कोशिकाएं जगह की कोशिका को तरंग भेजने के लिए कह सकती है | और वे उस जगह पर लौट सकते है जहाँ कार पार्क थी घूमते हुए वो जगह खोजने के लिए जहाँ पर तरंग भेजने के तरीके से सबसे ज्यादा अच्छा मिलान हो उनके मस्तिस्क के जगह की कोशिकाओं के साथ जिन्होंने कार कहाँ पार्क हुई है उसका तरीका संचित किया है | और यह उन्हें वापस उसी जगह पर ले जाता है दिखने वाले संकेतों की परवाह किये बिना जैसे क्या सच में उनकी कार वहाँ है | शायद वो वहाँ से हटाई जा चुकी है | लेकिन उन्हें पता है कि वो कहाँ थी, तो वहाँ जाने और इसे पाने के बारे में उन्हें पता है

तो स्थानिक स्मृति के आगे, अगर हम ग्रिड के जैसे तरीके को देखे पूरे मस्तिस्क में, अब जगहों की पूरी श्रृखंला देखेंगे जो कि हमेशा सक्रीय है जब सभी तरह की आत्मकथात्मक स्मृति की कसरत करेंगे, जैसे यह याद करना आप आखिरी वक्त शादी पर कब गये थे, उदाहरण के लिए | तो यह न्यूरल तंत्र हो सकता है हमारे आसपास की जगह को दर्शाने के लिए दृश्य की छवियों को बनाने में भी उपयोग हो सकता है जिससे हम स्थानिक द्रश्य फिर से बना सके, कम से कम, उन घटनाओं की जो हमारे साथ हुई जब हम उनकी कल्पना करे |

तो अगर यह होता है, आपकी स्मृति जगह की कोशिकाओं को क्रियाशील करने से शुरू हो सकती है उनके बीच घने आपसी संपर्को से और तब सीमाओं की कोशिकाओं को भीर से क्रियाशील करके स्थानिक सरंचना बनाने के लिए आपके दृष्टीकोण के हिसाब से | और ग्रिड कोशिकाएं इस दृष्टीकोण को यहाँ वहाँ ले जा सकती है | एक और तरह की कोशिका, सर की दिशा की कोशिका, जिसके बारे में मैंने बात नहीं की, वो कम्पास की तरंग भेजती है जिस तरफ आप देख रहे है उसके हिसाब से | वो देखने की दिशा निर्धारित कर सकती है जहाँ से आप एक छवि बनाना चाहे आपके दृश्य की कल्पना के लिए, तो आप कल्पना कर सकते कि उस शादी में क्या हुआ, उदाहरण के लिए |

तो यह सिर्फ एक उदाहरण है एक नए युग का कोगनिटिव न्यूरोसाइंस में जहाँ हम समझना शुरू कर रहे हैं साइकोलोजिकल प्रक्रियों को जैसे आप कैसे याद या कल्पना या सोचते है हमारे मस्तिस्क को बनाने वाले करोड़ो विभिन्न तरह के न्यूरोन की क्रियाओं के आधार पर |

बहुत बहुत धन्यवाद |

(अभिवादन)