பட மூலாதாரம், Getty Images
மனித நினைவு (Memory) என்றால் என்ன, அதன் முழு திறன் எவ்வளவு இருக்கும்? நாம் எதையாவது ஒன்றை மறக்கிறோம் என்றால், அதற்கு காரணம் ஒரு புதிய நினைவு ஏற்கனவே இருக்கும் ஒன்றுக்கு மாற்றாக செயல்படுகிறது என்பதாலா?
அமெரிக்க தொலைக்காட்சி தொடரான ‘தி சிம்ப்சன்ஸ்’-இன், அனிமேஷன் நகைச்சுவை கதாபாத்திரம் ஹோமர் சிம்ப்சன், மனித நினைவு அப்படிதான் செயல்படுகிறது என நம்பினார்.
“ஒவ்வொரு முறையும் நான் புதிதாக ஒன்றைக் கற்றுக்கொள்ளும்போது, அது என் மூளையிலிருந்து சில பழைய விஷயங்களை வெளியே தள்ளுகிறது” என்று ஹோமர் கதாபாத்திரம் தனது மனைவி மார்ஜிடம் ஒரு அத்தியாயத்தில் கூறும்.
ஆனால் ஹோமரின் உள்ளுணர்வு, நாம் நினைப்பது போல் யதார்த்தத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் இல்லை. பெரும் விளைவை ஏற்படுத்தக்கூடிய ஒரு மறத்தல் நிகழ்வு ஒன்று உள்ளது (Catastrophic forgetting). அதில் புதிய தகவல்களை ஒருங்கிணைக்கும் செயல்முறை, ஏற்கனவே உள்ள நினைவுகளை பாதிக்கிறது அல்லது அழிக்கிறது.
செயற்கை நுண்ணறிவை (AI) இயக்கும் டிஜிட்டல் நரம்பியல் நெட்வொர்க்குகளில் இதேபோன்ற ஒன்று காணப்படுகிறது, அவை மனித மூளையை மாதிரியாகக் கொண்டுள்ளன.
ஆனால் ஏற்கனவே உள்ள கற்றல் அமைப்பில், புதிய தரவுத்தொகுப்புகளை இணைக்க அவை மிகவும் போராடுகின்றன.
மனித மூளைகள் பொதுவாக இதைச் சிறப்பாகவே செய்யும், ஆனால் எப்படி அதைச் செய்கிறது என்பது இன்னும் புரியவில்லை.
அமெரிக்காவின் கார்னெல் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், நமது மூளை எவ்வாறு நினைவுகளை உருவாக்குகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதில் ஒரு முன்னேற்றத்தை அடைந்துள்ளதாக நம்புகின்றனர்.
மேலும் அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள் செயற்கை நுண்ணறிவை மேம்படுத்துவதற்கு மட்டுமல்லாமல், அல்சைமர் போன்ற மூளை சார்ந்த நோய்களை எதிர்த்துப் போராடவும் பயன்படுத்தப்படலாம் என்று கூறுகின்றனர்.
ஆனால் அவர்களின் இந்த ஆய்வு என்பது எலிகளைச் சார்ந்தே அமைகிறது.
எலிகளை வைத்து மேற்கொள்ளப்பட்ட சோதனை
நேச்சர் இதழில் இந்த மாத தொடக்கத்தில் ஒரு ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையை வெளியிட்டது ஆய்வுக் குழு.
அதில், எலிகள் தங்கள் தூக்க சுழற்சியின் வெவ்வேறு கட்டங்களில் புதிய மற்றும் பழைய நினைவுகளை செயலாக்குகிறது என்றும், அந்த சமயத்தில் எந்தவிதமான பாதிப்பையும் தவிர்க்கிறது என்றும் கூறப்பட்டுள்ளது.
“அதன் கண்களைப் பார்த்தே, மூளை எந்த வகையான நினைவை ஒருங்கிணைக்கிறது என்பது போன்ற குறிப்பிட்ட தகவலை நாங்கள் அறிவது இதுவே முதல் முறை” என்று மூத்த ஆராய்ச்சியாளர் முனைவர் அசஹாரா ஒலிவா பிபிசியிடம் கூறினார்.
எலிகள் இந்த வகையான பரிசோதனைக்கு ஏற்றவை. ஏனென்றால் சில நேரங்களில் அவை தூங்கும்போது, அவற்றின் கண்கள் ஓரளவு திறந்திருக்கும். இது விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகிறது.
எலிகள் தூங்கும்போது, அவற்றின் விழிப்பாவைகள் (Pupil) ஒரு நிமிடம் சுருங்கி, மீண்டும் விரிவடையும். விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்தது என்னவென்றால், எலியின் மூளை தூக்கத்தின் ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் வெவ்வேறு பணிகளைச் செய்கிறது.
விழிப்பாவைகள் பெரிதாக இருக்கும்போது, மூளை பழைய நினைவுகளைப் பாதுகாக்கிறது என்றும், அவை சிறியதாக இருக்கும்போது அது புதிய நினைவுகளை எடுத்துக்கொள்கிறது என்றும் ஒலிவா கூறுகிறார்.
இந்த இரண்டு கட்ட அமைப்பு, ‘மூளை பழைய நினைவுகளை அப்படியே பராமரிக்கும் அதேவேளையில், புதிய நினைவுகளை எவ்வாறு இணைக்க முடியும் என்ற பிரச்னைக்கு சாத்தியமான ஒரு தீர்வு’ என்று ஆய்வுக்குழு நம்புகிறது.
டிரான்ஸ்ஜெனிக் மாற்றத்திற்கு உட்படுத்தப்பட்ட எலிகள்
பட மூலாதாரம், Getty Images
இந்த சோதனைகளில் பழுப்பு நிற எலிகள் (இவை வெள்ளை எலிகளை விட புத்திசாலித்தனமானவை எனக் கருதப்படுகின்றன) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த எலிகளிடம், ஒளிக்கு எதிர்வினையாற்றக்கூடிய மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட நியூரான்கள் (மூளை செல்கள்) இருப்பது சோதனைகளுக்கு உதவியாக இருக்கிறது.
“இந்த எலிகள் டிரான்ஸ்ஜெனிக் மாற்றத்திற்கு (Transgenic- செயற்கை முறையில் ஒரு உயிரினத்திலிருந்து மற்றொரு உயிரினத்திற்கு மரபுக் கூறுகளை செலுத்துதல்) உட்பட்டுள்ளதால், அவற்றின் மூளை செல்கள் ஒரு செயற்கை புரதத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன.” என்று முன்னணி இணை ஆராய்ச்சியாளர், முனைவர் அன்டோனியோ பெர்னாண்டஸ் ரூயிஸ் கூறுகிறார்.
“நாம் ஒரு ஆப்டிகல் ஃபைபரை மூளைக்குள் செருகும்போது, மிகச் சிறிய அளவு ஒளியைக் கொண்டும் கூட, அந்த நியூரான்களை தூண்ட முடியும். மூளையில் உள்ள குறிப்பிட்ட செல்களை நாம் விருப்பப்படி செயல்படுத்த முடியும்” என்று இணை ஆராய்ச்சியாளர் ஹோங்யூ சாங் கூறுகிறார்.
தங்களது குழுவால் வடிவமைக்கப்பட்ட சிறப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தி, நினைவக ஒருங்கிணைப்பு செயல்முறையைத் தூண்டவோ அல்லது அடக்கவோ ஆராய்ச்சியாளர்களால் முடியும்.
பட மூலாதாரம், Cornell University
எலிகளுக்கு ஒரு கேமரா மற்றும் கண்ணாடியுடன் கூடிய ஒரு சிறப்பு ஹெட்செட் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இதன் மூலம் விஞ்ஞானிகள் அவற்றின் விழிப்பாவையை ஆய்வு செய்து, எலி தூக்கத்தின் எந்த நிலையில் உள்ளது என்பதை அறிந்து கொள்ள முடியும்.
பிறகு மூளையை தேவைக்கேற்றவாறு தூண்ட முடியும், அதாவது விழிப்பாவை பெரியதாகவோ அல்லது சிறியதாகவோ இருக்கும்போது.
எலிகளின் மூளையில் பொருத்தப்பட்ட சிறிய மின்முனைகள் (Electrodes), விஞ்ஞானிகளுக்கு அவற்றின் மூளை செயலாக்கத்தை கவனிக்கவும், நினைவுகளை உருவாக்கும் திறனைத் தடுக்கவும் அனுமதிக்கின்றன.
நூற்றுக்கணக்கான குறிப்பிட்ட நியூரான்களைப் படிப்பது, அவை எந்த வரிசையில் தூண்டப்படுகின்றன என்பதை விஞ்ஞானிகளுக்கு கூறுகிறது.
ஒருவேளை இது முந்தைய சோதனை முடிவுகளோடு பொருந்தினால், ‘எலிகள் தூங்கும்போது முந்தைய நிகழ்வை மதிப்பாய்வு செய்து நினைவகத்தை உருவாக்குகிறது அல்லது ஒருங்கிணைக்கிறது’ என்பதை அது எடுத்துரைக்கும்.
ஆனால் ஒரு தூங்கும் எலியின் மரபணு மாற்றப்பட்ட நியூரானில், ஆப்டிக் ஃபைபர் வழியாக ஒரு சிறிய அளவிலான ஒளியைத் தூண்டுவது இந்த செயல்முறையை சீர்குலைக்கிறது.
ஒரு எலியின் நினைவை அழிப்பது
பட மூலாதாரம், Getty Images
“நாங்கள் எலியை ஒரு ‘சீஸ்போர்டு மேஸ்’ (Cheese board maze) மீது நிறுத்தினோம். ‘சீஸ்போர்டு மேஸ்’ என்பது நிறைய துளைகள் கொண்ட ஒரு வட்ட வடிவப் பலகை” என்று இணை ஆராய்ச்சியாளர் முனைவர் வென்போ டாங் கூறுகிறார்.
“அதன் துளைகளில் ஒன்றில், சர்க்கரையை மறைத்து வைத்தோம். பின்னர் எலிகள் அந்த இனிப்பைக் கண்டறிவதற்கான பாதையைக் கற்றுக்கொள்கின்றன, விஞ்ஞானிகளும் நியூரான்கள் தூண்டப்படும் வடிவத்தை வரைபடமாக்குகிறார்கள்.” என்று அவர் கூறுகிறார்.
இரண்டாவதாக, ஒரு வேறுபட்ட பாதையை அமைப்பதன் மூலம், எலியின் மூளையின் பழைய நினைவிற்கும், அன்று உருவான ஒரு புதிய நினைவிற்கு இடையிலான வேறுபாட்டை அறிய முடியும்.
இதையடுத்து, அவற்றின் மூளையின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நினைவுகளை அழிக்க முடியுமா என்பதை குழுவினர் ஆராயத் தொடங்கினர்.
மறைத்து வைக்கப்பட்ட சர்க்கரையை எவ்வாறு கண்டுபிடிப்பது என்பதைக் கற்றுக்கொண்ட எலிகள் மீண்டும் சோதனைக்கு உள்ளாக்கப்பட்டன.
அவை சிறிய விழிப்பாவை தூக்க கட்டத்தில் இருக்கும்போது, அவற்றின் நினைவை உருவாக்கும் நியூரான்களை அடக்கி, குழுவினர் ஆராய்ந்தார்கள். இவ்வாறு செய்தபிறகு, தூக்கத்திலிருந்து விழித்த எலிகளால் மீண்டும் சர்க்கரை இருக்கும் இடத்தைக் கண்டறிய முடியாமல் போனது.
அந்த எலிகள் பெரிய விழிப்பாவை தூக்க கட்டத்தில் இருக்கும்போது, விஞ்ஞானிகள் சோதனை செய்து பார்த்தார்கள். அதன் பிறகு தூக்கத்திலிருந்து விழித்த எலிகள் நேராக சர்க்கரை இருக்கும் துளைக்குச் சென்றன.
அவை பாதையை நினைவில் வைத்திருந்தன. இது, தூக்கத்தின் போது நினைவுகளை உருவாக்கும் செயல்முறை தடைபடவில்லை என்பதை சுட்டிக்காட்டியது.
எலிகளின் மூளையின் செயல்பாட்டை விஞ்ஞானிகளால் கண்காணிக்க முடிந்தது. அதன் மூலம், சமீபத்திய நிகழ்வுகளை மூளை மறுபரிசீலனை செய்யும் செயல்முறையின் பெரும்பகுதி விழிப்பாவை சிறியதாக இருக்கும்போதே நிகழ்ந்தது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்களால் தீர்மானிக்க முடிந்தது.
முந்தைய சோதனைகளிலிருந்து, பெரிய விழிப்பாவை தூக்க நிலை ஒரு வேறுபட்ட செயல்பாட்டிற்கு உதவுகிறது என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள். அந்த நிலையில் ஏற்கனவே உள்ள நினைவுகள் வலுப்படுத்தப்படுகின்றன.
இது ‘குறைந்தபட்சம் எலிகளில், புதிய நினைவுகளை செயலாக்குதல் மற்றும் ஏற்கனவே உள்ளவற்றை ஒருங்கிணைத்தல் ஆகிய இரண்டு பணிகளையும் மூளை தனித்தனியாக பிரிக்கிறது’ என்ற முடிவை எட்ட குழுவுக்கு உதவியது.
இவ்வாறு பிரிப்பதன் மூலம், இந்த இரண்டு செயல்முறைகளும் ஒன்றை ஒன்று பாதிக்காதவாறு தடுக்க வாய்ப்புள்ளது.
அல்சைமர் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவுக்கு உதவுதல்
பட மூலாதாரம், Getty Images
நினைவுகளை உருவாக்கும் செயல்முறைக்கு தூக்கம் எவ்வளவு முக்கியமானது என்பதை நாம் அறிவோம். தூக்கத்தின் வெவ்வேறு கட்டங்களில் மூளையில் என்ன நடக்கிறது என்பதை இந்த ஆய்வு கூறுகிறது.
அது, நினைவுகளை உருவாக்குவதற்கும், நிறுவுவதற்கும் இடையிலான சிக்கல்களைத் தடுப்பதில் முக்கியமானது என்பதையும் ஆய்வு உணர்த்துகிறது.
இதற்கு முந்தைய பல சந்தர்ப்பங்களைப் போலவே, எலிகள் தொடர்பான இந்த கண்டுபிடிப்புகள் மனிதர்களுக்கும் பொருத்தமானதாக இருக்கும் என்று ஆய்வுக் குழு நம்புகிறது.
எலிகளும் பாலூட்டி வகையைச் சேர்ந்தவையே. பல மரபணு ஒற்றுமைகள் மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளை மனிதர்களுடன் அவை பகிர்ந்து கொள்கின்றன. அதன் சுற்றுச்சூழல் சவால்கள் மற்றும் தேவைகளும் மனிதர்களுடன் ஒத்துப்போகின்றன.
மனித மூளையில், புதிய மற்றும் பழைய நினைவுகள் ஒன்றை ஒன்று பாதிப்பதைத் தவிர்க்க முடிந்தால், பல்வேறு மூளை சார்ந்த நோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான வழிகளைக் கண்டறியலாம்.
“இயற்கையாக முதுமையடைவது மற்றும் அல்சைமர் போன்ற நோய்களில் இதுதான் நடக்கிறது என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம்” என்று டாக்டர் பெர்னாண்டஸ் ரூயிஸ் கூறுகிறார்.
“பிடிஎஸ்டி (PTSD) அல்லது மோசமான நினைவுகளால் பாதிக்கப்பட்டவர்களைப் போல, இந்த நினைவு எனக்கு தேவையில்லை, இதை அழிக்க வேண்டும் என ஒருவர் நினைக்கலாம் அல்லவா” என்று முனைவர் ஒலிவா கூறுகிறார்.
எதிர்காலத்தில், அந்த குறிப்பிட்ட அதிர்ச்சிகரமான நினைவு அல்லது அனுபவம் தூக்கத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்படும்போது, அந்த செயல்முறையில் நாம் மாற்றம் கொண்டுவர முடியும் என்று அவர் கூறுகிறார்.
பட மூலாதாரம், Getty Images
மனித மூளை பல பணிகளை எந்த முறையில் செய்கிறதோ, அதை செயற்கை நுண்ணறிவு அமைப்பு கற்றுக்கொள்ளவும் இந்த ஆராய்ச்சி உதவும்.
“ஒரு செயற்கை நுண்ணறிவு அமைப்பிடம் ஒரு வேலையை மட்டும் செய்யச் சொன்னால், அது சிறப்பாகச் செய்துவிடும். மனிதர்களை விட சிறப்பாக கூட செயல்படும். ஆனால் அதே செயற்கை நுண்ணறிவு அமைப்பிடம் பல வேலைகளைச் செய்யச் சொன்னால், அதற்கு அது ஒரு சவாலாக இருக்கும்,” என்கிறார் முனைவர் வென்போ டாங்.
“ஒரு படத்தை அடையாளம் காண ஒரு புதிய செயற்கை நரம்பியல் நெட்வொர்க்கை நான் பயிற்றுவித்தால், உதாரணமாக ஒரு பூனையின் படம் என்றால், அது மிகப்பெரிய விஷயமாக இருக்கும்” என்று ஹோங்யூ சாங் கூறுகிறார்.
“ஆனால் அதற்கு ஒரு புதிய விஷயத்தைக் கற்றுக்கொடுக்க வேண்டும் என்று நான் விரும்பினால், உதாரணமாக ஒரு நாயின் புகைப்படம் என்றால், நீங்கள் அதை மீண்டும் பயிற்றுவிக்க வேண்டும். ஏனென்றால் இந்த புதிய தரவுத்தொகுப்பு, பழைய தொகுப்பை மாற்றிவிடும்.”
“அதாவது நாய் நினைவில் இருக்கும், ஆனால் பூனையின் உருவம் மறந்துவிடும். இந்தத் துறையின் பயன்பாடுகளில் ஒன்று, செயற்கை நுண்ணறிவுக்கு புதிய விஷயங்களை விரைவாகக் கற்றுக்கொடுக்க ஒரு வழி இருக்கலாம் என்பதே.” என்கிறார் அவர்.
“இந்த ஆய்வு, நினைவுகளை சிறப்பாக சேமிக்க தூக்கம் எவ்வாறு உதவுகிறது என்பதைப் பற்றியது. இது மனித ஆரோக்கியத்தை மேம்படுத்த உதவும்.” என்கிறார் டாங்.
– இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு