জুয়ান গের্টনার/গেটি ইমেজ

একটি ভিডিও আছে যা প্রায় প্রতিটি প্রাথমিক নিউরোসায়েন্স কোর্সে দেখানো হয়। এটি দেখতে তেমন কিছু নয়—একটি কালো স্ক্রীন জুড়ে আলোর স্থানান্তর এবং ঘূর্ণায়মান যখন ব্যাকগ্রাউন্ড অডিও একটি ফেয়ারওয়ে আতশবাজি প্রদর্শনের শব্দের মতো পপ করে এবং ক্র্যাক করে। শুকনো জিনিস, যতক্ষণ না আপনি শিখেন যে পপগুলি একটি বিড়ালের মস্তিষ্কে একটি একক নিউরনের অগ্নিসংযোগের প্রতিনিধিত্ব করে, যে বারটি স্ক্রিনে সরানো দেখছে। যখন বারটি একটি নির্দিষ্ট স্থানে পৌঁছায় এবং একটি নির্দিষ্ট কোণে অবস্থান করে, তখন পপিংটি উন্মত্ত কার্যকলাপের একটি দুর্দান্ত সমাপ্তিতে বিস্ফোরিত হয়। বার্তাটি স্পষ্ট: এই নিউরন সত্যিই, সত্যিই সেই বারের বিষয়ে যত্নশীল।

ভিডিওতে দেখানো পরীক্ষাটি 1960-এর দশকে ডেভিড হুবেল এবং টরস্টেন উইজেল দ্বারা সঞ্চালিত হয়েছিল এবং বিজ্ঞানীদের ভিজ্যুয়াল সিস্টেম কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে মৌলিক নীতিগুলি অনুমান করতে সাহায্য করেছিল৷ কয়েক দশক ধরে, নিউরোসায়েন্টিস্টরা ইঁদুর, ফিঞ্চ এবং বানরের মস্তিষ্কে পাতলা, ধাতব ইলেক্ট্রোড আটকে রেখেছেন যাতে পৃথক নিউরনগুলির উপর গুপ্তচরবৃত্তি করা যায় এবং সেগুলি কী করে তা খুঁজে বের করতে। নিউরন আছে যেগুলো নির্দিষ্ট রং বা আকারে সাড়া দেয়; বা মহাকাশের নির্দিষ্ট অবস্থানে বা একজনের মাথার দিক; অথবা সম্পূর্ণ মুখ বা স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যের জন্য।

লস অ্যাঞ্জেলেসের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের নিউরোবায়োলজির অধ্যাপক অ্যান চার্চল্যান্ড বলেছেন, একক-কোষ বিশ্লেষণের মতো শক্তিশালী একটি ইঞ্জিন প্রমাণ করেছে, “সবাই সর্বদা আরও নিউরন চেয়েছিল।” কারণটির একটি অংশ ছিল সাধারণ পরিসংখ্যান: পরীক্ষা যাই হোক না কেন আরও পর্যবেক্ষণ সবসময়ই ভালো। কিন্তু বিজ্ঞানীরা যখন একের পর এক নিউরনের দিকে তাকালেন তখন তারা বিশ্লেষণাত্মক দেয়ালের বিরুদ্ধেও দৌড়ে যান। প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে, মস্তিষ্কের সামনের অংশটি পরিকল্পনা, সিদ্ধান্ত গ্রহণ এবং সামাজিক আচরণে প্রধান ভূমিকা পালন করে, নিউরন প্রতিক্রিয়া জানায় জিনিসের যেমন একটি বৈচিত্র্য— চাক্ষুষ বৈশিষ্ট্য, কাজ, সিদ্ধান্ত—যা গবেষকরা তাদের কোনো বিশেষ ভূমিকা অর্পণ করতে অক্ষম, অন্তত পৃথকভাবে। এমনকি প্রাইমারি ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সে, মস্তিষ্কের পিছনের অনেক দূরের এলাকা যেখানে হুবেল এবং উইজেল তাদের রেকর্ডিং করেছেন, শুধুমাত্র নিউরনের একটি ভগ্নাংশ আসলে আগুন যখন প্রাণীটি ওরিয়েন্টেড বারগুলোর দিকে তাকায়।

হুবেল এবং উইজেলের কৌশলগুলির সাহায্যে, একবারে মুষ্টিমেয় বেশি নিউরনের দিকে তাকানো অসম্ভব ছিল। কিন্তু প্রকৌশলীরা সেই ক্ষমতাকে ঠেলে দিয়েছেন এবং ধাক্কা দিয়েছেন, যা 2017 সালে নিউরোপিক্সেল প্রোবের বিকাশে পরিণত হয়েছে। এক সেন্টিমিটার লম্বা এবং সিলিকন দিয়ে তৈরি, একটি একক প্রোব একসাথে কয়েকশ নিউরন শুনতে পারে এবং এটি এত ছোট যে স্নায়ুবিজ্ঞানীরা তাদের মধ্যে বেশ কয়েকটিকে আটকে রাখতে পারে। একটি প্রাণীর মস্তিষ্ক। অ্যালেন ইনস্টিটিউটে, মাইক্রোসফ্টের সহ-প্রতিষ্ঠাতা পল অ্যালেন দ্বারা শুরু করা একটি অলাভজনক গবেষণা প্রতিষ্ঠান, তারা মাউস ভিজ্যুয়াল সিস্টেমের আটটি ভিন্ন অঞ্চল থেকে একযোগে রেকর্ড করতে ছয়টি নিউরোপিক্সেল প্রোব ব্যবহার করেছিল। আগস্টে, ইনস্টিটিউট তথ্য প্রকাশ করেছে 81টি ইঁদুর থেকে – প্রায় 300,000 নিউরনের কার্যকলাপ সমন্বিত। ডেটা অবাধে উপলব্ধ যে কোনও গবেষকের কাছে যারা এটি ব্যবহার করতে চান।

এই ধরণের সবচেয়ে বড় ডেটা সেট হিসাবে সংগৃহীত – আগের রেকর্ড ধারকের চেয়ে তিনগুণ বড় – রিলিজটি গবেষকদের কনসার্টে অভিনয় করা নিউরনের বিশাল গোষ্ঠী পর্যবেক্ষণ করতে দেয়। এই অভূতপূর্ব স্কেলটি জ্ঞানের অংশগুলি বোঝার সুযোগগুলি আনলক করতে পারে যা পূর্বে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের উপলব্ধি এড়িয়ে গেছে। অ্যালেন ইনস্টিটিউটের একজন তদন্তকারী যিনি এই প্রকল্পে কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করেছিলেন, তিনি বলেছেন, “আমরা কীভাবে চিন্তা করি এবং দেখি এবং সিদ্ধান্ত গ্রহণ করি তা আমরা বুঝতে চাই।” “এবং এটি একক নিউরনের স্তরে ঘটে না।”

চ্যালেঞ্জটি এখন সেই সমস্ত ডেটা কীভাবে পার্স করা যায় তা খুঁজে বের করা। গরগ্যান্টুয়ান ডেটা সেটগুলি পরিচালনা করা সহজ নয়; এমনকি সেগুলি ভাগ করা এবং ডাউনলোড করা কঠিন হতে পারে। কিন্তু বিশ্লেষণ যতটা কঠিন প্রমাণিত হতে পারে, এই ধরনের ডেটা সেটগুলির সাথে কাজ করা অনেক গবেষকদের কাছে বিশেষভাবে মূল্যবান, কারণ এটি তাদের মস্তিষ্কের নিজস্ব শর্তে অধ্যয়ন করতে দেয়।

হুবেল এবং উইজেলের কাছে, মস্তিষ্ক একটি সমাবেশ লাইনের মতো দেখায়: নিউরনের দল, প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট ভূমিকার জন্য বিশেষ, প্রতিটি কাজকে ভাগ করে এবং জয় করে। কাউকে একটি লাল বেলুন দেখান, এবং লাল এবং বৃত্তের প্রতি সংবেদনশীল নিউরনগুলি স্বাধীনভাবে প্রতিক্রিয়া জানাবে। কিন্তু সেই পন্থাটি কখনই সত্যিকার অর্থে উপযুক্ত ছিল না যে মস্তিষ্ক আসলে কীভাবে কাজ করে-এটি এত ঘনভাবে সংযুক্ত যে কোনও নিউরন কখনও বিচ্ছিন্নভাবে কাজ করে না। কলম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের নিউরোসায়েন্সের অধ্যাপক স্টেফানো ফুসি বলেছেন, “মস্তিষ্ক একবারে একটি নিউরনের দিকে তাকায় না।” “নিউরন, তারা হাজার হাজার অন্যান্য নিউরনের দিকে তাকিয়ে আছে। তাই আমাদের একই দৃষ্টিভঙ্গি নেওয়া উচিত।”