A multi-session simultaneous EEG-fMRI dataset with repeated experience sampling
यह शोध पत्र 24 स्वस्थ वयस्कों से प्राप्त एक मल्टी-सेशन (बहु-सत्र) निरंतर EEG-fMRI डेटासेट प्रस्तुत करता है, जो BIDS प्रारूप में व्यवस्थित है, और जो स्वतःस्फूर्त विचारों के तंत्रिका संबंधी सहसंबंधों और सत्रों के बीच मस्तिष्क-व्यवहार संबंधों की विश्वसनीयता की जांच करने के लिए निरंतर व्यवहार संबंधी डेटा, मानसिक स्वास्थ्य सर्वेक्षणों और बार-बार अनुभव नमूनाकरण (एक्सपीरियंस सैंपलिंग) को संयोजित करता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। यह एक ऐसे प्रीप्रिंट की AI से तैयार की गई व्याख्या है जिसकी अभी सहकर्मी समीक्षा नहीं हुई है। यह चिकित्सकीय सलाह नहीं है। इस सामग्री के आधार पर स्वास्थ्य संबंधी फैसले न लें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
मानव मस्तिष्क शायद ही कभी स्थिर होता है। जब हम शांति से बैठे होते हैं, आँखें खुली होती हैं लेकिन किसी विशेष चीज़ पर केंद्रित नहीं होतीं, तब भी हमारे विचार व्यस्त रहते हैं। वे अतीत की यादों, भविष्य की योजनाओं, दिन की चिंताओं, या शरीर में जीवित होने के सरल अहसास की ओर भटक जाते हैं। वैज्ञानिक इस अवस्था को "माइंड-वांडरिंग" (मन का भटकना) कहते हैं, और यह हमारे जागने के समय के लगभग आधे हिस्से में व्याप्त रहता है। लंबे समय तक, शोधकर्ता केवल अनुमान लगा सकते थे कि विचारों के इन क्षणों के दौरान मस्तिष्क के भीतर क्या हो रहा है। वे लोगों से उनके विचारों के बारे में पूछ सकते थे, या वे मस्तिष्क की गतिविधि की एक तस्वीर ले सकते थे, लेकिन वे यह देखने के लिए पर्याप्त विवरण के साथ दोनों काम एक साथ नहीं कर सकते थे कि वे आपस में कैसे जुड़ते हैं।
मस्तिष्क को समझने के लिए, वैज्ञानिक अक्सर दो अलग-अलग उपकरणों का उपयोग करते हैं। एक उपकरण, जिसे फंक्शनल मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग (fMRI) कहा जाता है, एक स्लो-मोशन कैमरे की तरह कार्य करता है जो दिखाता है कि मस्तिष्क के एक विशिष्ट क्षेत्र में कौन से हिस्से सक्रिय हैं। यह स्थान दिखाने में उत्कृष्ट है लेकिन विद्युत संकेतों की तीव्र चमक को पकड़ने के लिए बहुत धीमा है। दूसरा उपकरण, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (EEG), स्कैल्प पर लगे सेंसर का उपयोग करके मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को उसके घटित होने के समय रिकॉर्ड करता है, जो विचार की गति को तो पकड़ लेता है लेकिन इस बात को सटीक रूप से बताने में संघर्ष करता है कि मस्तिष्क के किस हिस्से से वह गतिविधि आ रही है। जब शोधकर्ता इन दोनों उपकरणों का एक साथ उपयोग करने का प्रयास करते हैं, तो स्कैनर का शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र भारी मात्रा में विद्युत शोर (नॉइज़) पैदा करता है जो नाजुक मस्तिष्क संकेतों को दबा देता है, जिससे डेटा रेडियो पर आने वाली 'स्टैटिक' ध्वनि जैसा दिखने लगता है।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब इन बाधाओं को पार करके मन की विश्रांति का एक नया, विस्तृत रिकॉर्ड बनाने में सफलता प्राप्त की है। उन्होंने बीस-चार स्वस्थ वयस्कों का एक समूह एकत्र किया और उन्हें एक विशेष कैप पहनने के लिए एक शक्तिशाली एमआरआई स्कैनर के भीतर लेटने को कहा, जिसमें सेंसर भरे हुए थे। लक्ष्य यह देखना था कि प्रतिभागी जब अपने विचारों को भटकने दें, तो मस्तिष्क की विद्युत और रासायनिक गतिविधि वास्तविक समय में कैसे विकसित होती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे वास्तविक विचारों को पकड़ रहे हैं न कि केवल यादृच्छिक शोर को, शोधकर्ताओं ने एक चतुर पद्धति का उपयोग किया। हर एक मिनट के आसपास, स्क्रीन पर एक कोमल संकेत (प्रॉम्प्ट) दिखाई देता था, जिसमें प्रतिभागियों से उनकी मानसिक स्थिति को रेट करने के लिए कहा जाता था। उनसे पूछा गया था कि क्या उनके विचार स्वयं के बारे में थे या दूसरों के बारे में, क्या वे ऊर्जावान महसूस कर रहे थे या थके हुए, और क्या उनका मन स्वतंत्र रूप से घूम रहा था या एक ही जगह अटका हुआ था। दर्जनों बार दोहराई गई इस प्रक्रिया ने वैज्ञानिकों को विशिष्ट क्षणों के चेतन अनुभव को ठीक उसी सेकंड में होने वाली मस्तिष्क की गतिविधि से जोड़ने की अनुमति दी।
इस अध्ययन में दो मुख्य भाग शामिल थे। सबसे पहले, प्रतिभागियों ने एक कार्य किया जिसे उनके ध्यान (फोकस) का परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। उन्होंने छवियों की एक धारा देखी, जिसमें ज्यादातर शहरों के दृश्य थे और बीच-बीच में कुछ पर्वतीय दृश्य मिले हुए थे। उन्हें शहरों के लिए बटन दबाने और पहाड़ों के लिए रुकने (बटन न दबाने) के लिए कहा गया था। इस कार्य ने यह प्रकट किया कि मस्तिष्क ध्यान को कैसे संभालता है और जब मन भटकने लगता है तो वह कहाँ चूक जाता है। दूसरा, और अधिक महत्वपूर्ण रूप से भटकते मन को समझने के लिए, प्रतिभागियों को बस स्क्रीन पर एक क्रॉस (तिर्यक रेखा) को घूरने और अपने विचारों को कहीं भी जाने देने के लिए कहा गया। इन शांत क्षणों के दौरान, शोधकर्ताओं ने सेंसर कैप में निर्मित छोटे तार के लूप (वायर लूप्स) वाले एक विशेष तकनीक का उपयोग किया। ये लूप एक संदर्भ संकेत (रेफरेंस सिग्नल) के रूप में कार्य करते थे, जो स्कैनर के कारण होने वाले विद्युत हस्तक्षेप को मापते थे। इस हस्तक्षेप को गणितीय रूप से घटाकर, टीम उस डेटा को साफ करने और उसके नीचे छिपे वास्तविक मस्तिष्क संकेतों को देखने में सक्षम हुई। इसने उन्हें मशीन के गुनगुनाने और कंपन करने के बावजूद, उच्च सटीकता के साथ मस्तिष्क की विद्युत लय को पकड़ने की अनुमति दी।
परिणाम एक स्पष्ट चित्र प्रस्तुत करते हैं कि जब हम बाहरी दुनिया पर ध्यान केंद्रित करना बंद कर देते हैं तो क्या होता है। जब प्रतिभागी बटन दबाने से सफलतापूर्वक रोक रहे थे, तो मस्तिष्क के विशिष्ट नेटवर्क सक्रिय हो गए, विशेष रूप से वे क्षेत्र जो महत्वपूर्ण परिवर्तनों को नोटिस करने और गति को नियंत्रित करने में शामिल हैं। हालाँकि, जब उन्होंने गलतियाँ कीं या उनकी प्रतिक्रिया का समय अनिश्चित हो गया, तो मस्तिष्क ने एक अलग पैटर्न दिखाया, जिसमें गतिविधि ऐसे तरीकों से बदली जो नियंत्रण की कमी का संकेत देती थी। विश्रांति की अवधि के दौरान, डेटा ने दिखाया कि जब हम कोई कार्य नहीं कर रहे होते हैं, तो मस्तिष्क केवल बंद नहीं हो जाता है। इसके बजाय, यह अत्यधिक सक्रिय रहता है, विचार की विभिन्न अवस्थाओं के माध्यम से चक्रित होता रहता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि लोग अपने विचारों को कैसे रेट करते थे—चाहे वे अतीत, भविष्य या स्वयं पर केंद्रित महसूस करते हों—उनका मस्तिष्क की गतिविधि के विशिष्ट पैटर्न के साथ सहसंबंध था। उदाहरण के लिए, स्वयं और भविष्य के बारे में विचार एक साथ समूहबद्ध होते थे, जबकि अन्य लोगों और अतीत के बारे में विचार अपना अलग क्लस्टर (समूह) बनाते थे।
इन संबंधों की विश्वसनीयता इनमें से एक सबसे महत्वपूर्ण खोज है। शोधकर्ताओं ने प्रत्येक प्रतिभागी का दो अलग-अलग दिनों में, कभी-कभी हफ्तों के अंतराल पर, स्कैन किया। उन्होंने पाया कि मस्तिष्क के विद्युत संकेतों और प्रतिभागियों द्वारा रिपोर्ट किए गए विचारों के बीच का संबंध एक सत्र से दूसरे सत्र तक सुसंगत था। यह सुझाव देता है कि जिस तरह से हमारा मस्तिष्क हमारे आंतरिक अनुभवों को सहारा देता है, वह एक स्थिर विशेषता है, न कि केवल एक यादृच्छिक उतार-चढ़ाव। अध्ययन ने इस बात की भी पुष्टि की कि इन भटकते क्षणों के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि अराजक नहीं है; यह व्यवस्थित पैटर्न का पालन करती है जिसे मापा और समझा जा सकता है। मस्तिष्क के विद्युत और रासायनिक दोनों दृश्यों के साथ एक विशाल, उच्च-गुणवत्ता वाला डेटासेट प्रदान करके, यह कार्य मानव मन को समझने के लिए एक नया द्वार खोलता है। यह वैज्ञानिकों को एक शक्तिशाली मानचित्र देता है जिससे वे यह पता लगा सकें कि हमारे मस्तिष्क कैसे चेतना की समृद्ध, निरंतर धारा उत्पन्न करते हैं जो हमारे दैनिक जीवन को परिभाषित करती है, भले ही हम कुछ भी नहीं कर रहे हों।
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