আমাদের মস্তিস্ক অনেকগুলি বিশেষ কাঠামোতে পূর্ণ যা ভিজ্যুয়াল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ, স্মৃতিগুলি পরিচালনা করা বা ভাষা ব্যাখ্যা করার মতো কাজ করে। একটি মস্তিষ্ক কী করতে সক্ষম তা বোঝার একটি উপায় হল অন্যান্য প্রজাতির মস্তিষ্কের সাথে তুলনা করা—মস্তিষ্কে কী কী গঠন রয়েছে এবং সেই মস্তিষ্কগুলি কী আচরণ সমর্থন করে।
কিন্তু প্রাণীটির মস্তিষ্ক না থাকলে কী হবে? সম্ভবত, আমরা যে আচরণগুলি দেখেছি তার বেশিরভাগের জন্য কমপক্ষে কিছু ধরণের কেন্দ্রীভূত স্নায়ুতন্ত্রের প্রয়োজন হয়। কিন্তু অ্যানিমোন, কোরাল এবং জেলিফিশ সহ অনেক প্রজাতি রয়েছে, যেগুলির একটি মোটামুটি ছড়িয়ে থাকা স্নায়ু জাল রয়েছে এবং স্পষ্টতই মস্তিষ্কের মতো কিছুর অভাব রয়েছে। কিন্তু স্পষ্টতই, এটি সহযোগী শিক্ষা সম্পাদনের জন্য যথেষ্ট, প্রায়শই (আমাকে ক্ষমা করুন) ইভান পাভলভের সাথে যুক্ত।
আমাদের ন্যাডারিয়ান কি শিখছে?
অ্যাসোসিয়েটিভ লার্নিং অনেকটা এরকম শোনাচ্ছে: পুনরাবৃত্তির মাধ্যমে, একটি প্রাণী একটি ঘটনাকে এমন কিছুর সাথে যুক্ত করতে শেখে যা অন্যথায় সেই ঘটনার সাথে সম্পর্কিত নয়। পাভলভের ক্ষেত্রে, তিনি কুকুরদের খাওয়ানোর সাথে একটি নির্দিষ্ট শব্দ যুক্ত করতে প্রশিক্ষণ দিয়েছিলেন। একবার প্রশিক্ষিত হয়ে গেলে, কুকুররা শব্দ শোনার সাথে সাথে লালা পড়া শুরু করবে – এমনকি খাবার না থাকলেও। প্রাণীদের একটি বিশাল পরিসর সহযোগী শিক্ষার জন্য সক্ষম, এবং এটি কীভাবে একটি নির্বাচনী সুবিধা প্রদান করতে পারে তা দেখা সহজ।
কিন্তু এর জন্য কি মস্তিষ্কের প্রয়োজন হয়? ফিলামে প্রাণী সিনিডারিয়া, যা ক্ষুদ্র হাইড্রা থেকে বিশাল জেলিফিশ পর্যন্ত সবকিছুই অন্তর্ভুক্ত করে, একটি কেন্দ্রীভূত কাঠামোর অভাব রয়েছে যা আমরা মস্তিষ্ক হিসাবে চিনতে পারি। পরিবর্তে, তাদের স্নায়ু নেট নামে একটি নিউরনের ছড়িয়ে থাকা ওয়েব রয়েছে। স্পষ্টতই, নার্ভ নেট পুরো শরীর জুড়ে কার্যকলাপ সমন্বয় করতে সক্ষম, কারণ আমরা ছন্দবদ্ধ সংকোচনের মাধ্যমে জেলিফিশ সাঁতার দেখতে পারি। Cnidarians পরিবেশগত উদ্দীপনায় সাড়া দিতে পারে; তাদের মধ্যে বেশ কয়েকটির কাঠামো রয়েছে যা চোখের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। সুতরাং, যদিও স্নায়ু জালে মস্তিষ্কে দেখা যায় এমন বিশেষ কাঠামোর অভাব রয়েছে, এটি স্পষ্টতই কিছু কার্য সম্পাদন করতে সক্ষম যা আমরা সাধারণত একটি মস্তিষ্কের সাথে যুক্ত করি।
(আমাদের মতো দ্বিপাক্ষিকদের বিপরীতে, যাদের স্বতন্ত্র দিক রয়েছে, সিনিডারিয়ানদেরও র্যাডিয়ালি সিমেট্রিক হওয়ার বিশেষত্ব রয়েছে।)
কিন্তু এটা শেখার পরিচালনা করতে পারে? ইউরোপীয় গবেষকদের একটি দল (গেল বোটন-অ্যামিওটা, পেড্রো মার্টিনেজ এবং সাইমন স্প্রেচার) প্রশ্নটি সম্পর্কে কৌতূহলী হয়েছিলেন এবং দেখেছেন যে এটি মূলত উত্তরহীন হয়ে গেছে। সেখানে কয়েকটি কাগজপত্র ছিল যা ইঙ্গিত করেছিল যে কিছু নিডারিয়ান স্থিতিশীল সহযোগী স্মৃতি গঠন করতে পারে, প্রশ্নটির প্রতি সত্যিই কঠোর দৃষ্টিভঙ্গি ছিল না এবং কেউ প্রাথমিক কাজ অনুসরণ করেনি।
অ্যানিমোন শক
তারা যে পরীক্ষাটি করেছিল তা অসাধারণভাবে সহজ ছিল, যা একটি খুব কমপ্যাক্ট এবং সহজবোধ্য গবেষণাপত্র তৈরি করেছিল। গবেষকরা জানতেন যে অ্যানিমোন আলো অনুভব করতে পারে (তারা নামক একটি প্রজাতির সাথে কাজ করেছিল নেমাটোস্টেলা ভেকটেনসিস), যদিও সিনিডারিয়ানদের মধ্যে তাদের অন্য কোথাও দেখা চোখের অভাব রয়েছে। সুতরাং, তারা একটি অপ্রীতিকর সংবেদন – যেমন একটি বৈদ্যুতিক শক সঙ্গে আলোর এক্সপোজার একত্রিত.
নিজে থেকেই, শক প্রাণীদের তাদের দেহ সংকুচিত করবে এবং তাদের তাঁবুতে টান দেবে। আলোর এক্সপোজার প্রায় 20 শতাংশ প্রাণীকে একইভাবে সাড়া দেবে। কিন্তু, এক ঘন্টার প্রশিক্ষণের সময় যেখানে প্রাণীদের আলো এবং শক বারবার জোড়া হয়েছিল, জিনিসগুলি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়েছিল। একা আলোতে সাড়া দেওয়া প্রাণীদের শতাংশ প্রায় অর্ধেক কমে, প্রায় 10 শতাংশে। শক একা প্রতিক্রিয়া একটি অনুরূপ ফ্রিকোয়েন্সি সৃষ্টি করেছে.
একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ সংকোচন পেতে, গবেষকদের একই সাথে আলো এবং শক দিতে হয়েছিল, যার ফলে প্রায় 70 শতাংশ প্রাণী সংকুচিত হয়েছিল। (এটি পরীক্ষা-নিরীক্ষার শুরুতে দেখা “শক্তিশালী, দ্রুত এবং বিপরীতমুখী প্রত্যাহার” থেকে কম, তবে প্রাণীরা এই বিন্দুতে এক ঘন্টারও বেশি সময় ধরে ধাক্কা খেয়েছিল, এবং কিছু স্তরের অভিযোজন প্রত্যাশিত।) আলোকে আলাদা করা এক মিনিটের ধাক্কা থেকে সংকোচন শুরু করে, কিন্তু কম ফ্রিকোয়েন্সিতে (সময়ের প্রায় 30 শতাংশ)।
সুতরাং, এটি পাভলভের কুকুরের সাথে দেখা যায় এমন কন্ডিশনিং নয়, যেখানে প্রাণীটি এমনভাবে একটি মেলামেশা শিখে যা এটি একটি সম্পর্কহীন কিউতে প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়। পরিবর্তে, এখানকার প্রাণীরা দুটি উদ্দীপনাকে একক ট্রিগার হিসাবে ব্যাখ্যা করতে শিখেছিল, এবং তাই সাড়া দেওয়ার জন্য উভয়ের প্রয়োজন শুরু হয়েছিল।
এই সবগুলি ইঙ্গিত দেয় যে স্নায়ু জালের মধ্যে কেন্দ্রীয় সমন্বয়ের কিছু ফর্ম থাকতে হবে যা প্রাণীকে পরিবেশগত সংকেতগুলিকে একীভূত করতে এবং একটি প্রতিক্রিয়া ট্রিগার করতে দেয় যা বেশিরভাগ জীবকে জড়িত করে। অনেক সিনিডারিয়ানের স্নায়ুর জালের অংশ থাকে যেখানে নিউরনের উচ্চ ঘনত্ব থাকে, কিন্তু এগুলো কোনো নির্দিষ্ট কাজের সাথে যুক্ত বলে মনে হয় না। সুতরাং, এই স্মৃতি এবং সমন্বয় কোন ধরণের শারীরিক গঠনের সাথে যুক্ত কিনা তা পরিষ্কার নয়।
সাম্প্রতিক ফলাফলের আলোকে এই ফলাফলগুলি ব্যাখ্যা করা সম্ভব যা দেখায় যে একটি সংস্কৃতির থালায় অসংগঠিত নিউরনগুলি খেলতে “শিখতে” পারে পং. এটি একটি ইঙ্গিত হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল যে নিউরনগুলি নেটিভভাবে ইনপুটগুলির জন্য প্রত্যাশা বিকাশ করে এবং যখন সেই ইনপুটগুলি মেলে না তখন তাদের আচরণ সামঞ্জস্য করে। এই আচরণ কোনো কেন্দ্রীয় সংস্থার প্রয়োজন ছাড়াই একটি সহযোগী স্মৃতি তৈরি করতে পারে। এটি এমনও পরামর্শ দেবে যে দুটি ট্রিগার সংযুক্ত হওয়া বন্ধ করলে স্নায়ু জালটি সহজেই অ্যাসোসিয়েশনটি মুক্ত করতে সক্ষম হবে – এমন কিছু যা পরীক্ষা করা খুব সহজ হবে।
PNAS, 2023. DOI: 10.1073/pnas.2220685120 (DOI সম্পর্কে)।
