Mentally transformed representations in memory are linked to their originals

हमारे मन स्थिर भंडारण लॉकर नहीं हैं; वे सक्रिय कार्यक्षेत्र (workspaces) हैं जहाँ हम जानकारी रखते हैं और, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है, जहाँ हम उसका हेरफेर करते हैं। कल्पना कीजिए कि आप कार चला रहे हैं और लगातार रियरव्यू मिरर (पीछे देखने वाले शीशे) को देख रहे हैं। यह जानने के लिए कि आपके पीछे वाली कार कुछ सेकंड में कहाँ होगी, आपको दर्पण में दिखने वाली छवि को मानसिक रूप से समय और स्थान में आगे की ओर स्थानांतरित करना होगा। जानकारी के एक टुकड़े को मन में धारण करने और उसे मोड़ने, घुमाने या अपडेट करने की यह क्षमता इस बात का मौलिक हिस्सा है कि हम बदलती दुनिया में कैसे नेविगेट करते हैं। वैज्ञानिक इस सक्रिय कार्यक्षेत्र को "वर्किंग मेमोरी" (working memory) कहते हैं। दशकों से, एक केंद्रीय प्रश्न यह रहा है कि यह प्रणाली मूल जानकारी के साथ क्या करती है जब उसे बदल दिया जाता है। यदि आप मानसिक रूप से किसी वस्तु को घुमाते हैं, तो क्या आपका मस्तिष्क नई एक जगह बनाने के लिए शुरुआती छवि को हटा देता है, या क्या यह मूल संस्करण को बैकअप के रूप में पृष्ठभूमि में सुरक्षित रखता है?

शोधकर्ताओं की एक टीम ने लोगों को एक मानसिक रोटेशन (mental rotation) कार्य करते हुए देखते हुए इसका उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने स्वयंसेवियों को एक धारीदार पैटर्न का कोण याद रखने के लिए कहा, फिर उन्हें उस पैटर्न को एक विशिष्ट मात्रा में मानसिक रूप से घुमाने को कहा, और अंत में एक दूसरा, अलग पैटर्न याद रखने को कहा। बाद में, एक संकेत ने प्रतिभागियों को बताया कि इनमें से किस दो वस्तुओं में से—घूमे हुए संस्करण या नए पैटर्न—का परीक्षण किया जाएगा। स्कैल्प (सिर की त्वचा) से विद्युत संकेतों को पढ़ने की तकनीक का उपयोग करके, शोधकर्ता देख सके कि किसी भी क्षण मस्तिष्क की वर्किंग मेमोरी में कौन से विशिष्ट पैटर्न रखे जा रहे थे। उन्हें एक आश्चर्यजनक बात पता चली: भले ही मूल पैटर्न की अब कार्य के लिए आवश्यकता नहीं थी, फिर भी मस्तिष्क ने उसे फेंका नहीं। इसके बजाय, मूल पैटर्न मस्तिष्क के संकेतों में दृश्यमान बना रहा, लेकिन केवल तभी जब घूमा हुआ संस्करण अभी भी धारण किया जा रहा था। वे दोनों आपस में जुड़े हुए थे; यदि मस्तिष्क ने घूमी हुई छवि को छोड़ दिया, तो उसने मूल को भी छोड़ दिया। यदि उसने घूमी हुई छवि को रखा, तो उसने मूल को भी रखा।

अध्ययन एक सरल धारणा के साथ शुरू हुआ। जब हम एक मानसिक रूपांतरण (transformation) करते हैं, जैसे कि मन में किसी आकार को घुमाना, तो हम एक पुरानी छवि के आधार पर एक नई मानसिक छवि बनाते हैं। पिछले शोध ने सुझाव दिया था कि पुरानी छवि अक्सर मस्तिष्क में तब तक बनी रहती है जब तक कि वह वर्तमान कार्य के लिए अप्रासंगिक न हो जाए। यह पेचीदा था क्योंकि वर्किंग मेमोरी अपनी दक्षता के लिए जानी जाती है; यह आमतौर पर जानकारी को उसी क्षण हटा देती है जब वह उपयोगी नहीं रहती ताकि महत्वपूर्ण चीजों के लिए जगह बचाई जा सके। शोधकर्ता जानना चाहते थे कि मस्तिष्क इस "अनुपयोगी" मूल छवि को क्यों रखता है। उन्होंने तीन संभावनाओं पर विचार किया। पहला, शायद मस्तिष्क अभी तक मूल छवि को पूरी तरह से प्रोसेस नहीं कर पाया था, और यह केवल धारणा की एक गूँज मात्र थी। दूसरा, शायद छवि को घुमाने की क्रिया के लिए इतनी गहरी एकाग्रता की आवश्यकता थी कि मूल छवि स्मृति में लॉक हो गई और उसे हटाया नहीं जा सका। तीसरा, शायद मूल और घूमी हुई छवि एक ही पैकेज में बंधे हुए थे, इसलिए एक को रखने का अर्थ दूसरे को रखना था।

इन विचारों का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने चालीस स्वयंसेवियों को शामिल करते हुए एक सटीक प्रयोग डिजाइन किया। प्रत्येक व्यक्ति एक शांत कमरे में बैठा और एक स्क्रीन की ओर देखा। सबसे पहले, उन्होंने एक विशिष्ट कोण पर एक धारीदार पैटर्न वाला एक गोलाकार पैच देखा। उन्हें यह कोण याद रखना था। फिर, एक निर्देश दिखाई दिया जिसमें उन्हें उस पैटर्न को एक निश्चित मात्रा में (जैसे तीस या नब्बे डिग्री) मानसिक रूप से घुमाने के लिए कहा गया। इस मानसिक रोटेशन का परिणाम "रोटेशन प्रोडक्ट" (rotation product) था। प्रतिभागियों को बताया गया कि अब केवल यह नया, घूमा हुआ कोण ही मायने रखता है; मूल कोण की अब आवश्यकता नहीं थी। तुरंत बाद, एक दूसरा धारीदार पैटर्न दिखाई दिया, और उन्हें इसे भी याद रखना था। अंत में, स्क्रीन पर एक संख्या दिखाई दी। यदि संख्या एक थी, तो इसका मतलब था कि घूमे हुए पैटर्न का परीक्षण किया जाएगा। यदि यह दो थी, तो दूसरे, बिना घूमे हुए पैटर्न का परीक्षण किया जाएगा। प्रतिभागियों को यह निर्णय लेना था कि परीक्षण पैटर्न दिए गए आइटम के सापेक्ष क्लॉकवाइज (घड़ी की दिशा में) या काउंटर-क्लॉकवाइज (घड़ी की विपरीत दिशा में) घूम रहा है या नहीं।

इन चरणों के बीच प्रतीक्षा अवधि के दौरान, शोधकर्ताओं ने स्क्रीन पर एक संक्षिप्त, तटस्थ दृश्य आवेग (visual impulse) फ्लैश किया। यह आवेग एक प्रोब (probe) की तरह कार्य करता था, जिससे शोधकर्ता यह देख सकते थे कि वर्तमान में मस्तिष्क की वर्किंग मेमोरी में क्या सक्रिय है। उस फ्लैश के बाद की विद्युत गतिविधि का विश्लेषण करके, वे डिकोड कर सके कि मस्तिष्क मूल पैटर्न, घूमा हुआ पैटर्न, या दूसरा पैटर्न रख रहा है।

परिणाम स्पष्ट थे। जब प्रतिभागी अपने मन में घूमा हुआ पैटर्न रख रहे थे, तो मस्तिष्क के संकेतों ने दिखाया कि मूल पैटर्न अभी भी वहां था, भले ही कार्य के लिए उसकी आवश्यकता नहीं थी। यह तब भी हुआ जब उन्होंने एक दूसरा, पूरी तरह से अलग पैटर्न याद किया। इस निष्कर्ष ने इस विचार को खारिज कर दिया कि मूल छवि केवल धारणा की एक गूँजी हुई प्रतिध्वनि थी या यह बहुत गहराई से एनकोड होने के कारण अटकी हुई थी। यदि यह केवल एक गूँज होती, तो दूसरा पैटर्न जोड़ने के बाद यह गायब हो जानी चाहिए थी। यदि यह गहरे एनकोडिंग के कारण अटकी हुई थी, तो घूमा हुआ पैटर्न छोड़ने पर भी यह दृश्यमान रहनी चाहिए थी।

मुख्य रहस्य तब सामने आया जब शोधकर्ताओं ने देखा कि क्या होता है जब प्रतिभागियों को घूमे हुए पैटर्न के बजाय दूसरे पैटर्न पर ध्यान केंद्रित करने के लिए कहा गया। इन क्षणों में, घूमे हुए पैटर्न के लिए मस्तिष्क के संकेत गायब हो गए। महत्वपूर्ण रूप से, मूल पैटर्न के लिए संकेत भी ठीक उसी समय गायब हो गए। दोनों स्वतंत्र नहीं थे; वे जुड़े हुए थे। मस्तिष्क ने मूल छवि को एक अलग बैकअप के रूप में नहीं रखा था। इसके बजाय, उसने मूल छवि को केवल इसलिए रखा क्योंकि वह घूमी हुई छवि को थामे हुए था। जब घूमी हुई छवि की आवश्यकता नहीं रही, तो मूल छवि को भी उसके साथ छोड़ दिया गया।

शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि प्रतिभागी कितनी अच्छी तरह प्रदर्शन कर रहे थे। उन्होंने पाया कि उन परीक्षणों में जहाँ मस्तिष्क घूमे हुए पैटर्न के लिए एक मजबूत संकेत दिखा रहा था, प्रतिभागी अधिक सटीक थे। हालांकि, उन परीक्षणों में जहाँ मस्तिष्क मूल पैटर्न के लिए एक मजबूत संकेत दिखा रहा था, प्रतिभागी वास्तव में कम सटीक थे। इससे पता चलता है कि मूल छवि की उपस्थिति कार्य में मदद नहीं कर रही थी; वास्तव में, यह एक मामूली व्याकुलता की तरह लग रही थी। मस्तिष्क मूल छवि को इसलिए थामे हुए था क्योंकि वह वर्तमान लक्ष्य के लिए उपयोगी नहीं था, बल्कि इसलिए क्योंकि मानसिक रूपांतरण की संरचना ऐसी थी। घूमी हुई छवि को मूल पर बनाया गया था, और मस्तिष्क उन्हें एक जुड़े हुए जोड़े के रूप में बनाए रखता है।

यह खोज हमारे मन की आंतरिक दुनिया के बारे में हमारी सोच को बदल देती है। यह सुझाव देती है कि जब हम एक पुरानी छवि को बदलकर एक नई मानसिक छवि बनाते हैं, तो हम केवल पुरानी को नई से बदलते नहीं हैं। इसके बजाय, नई छवि अपने स्रोत से जुड़ी रहती है। मस्तिष्क इन प्रस्तुतियों को आपस में जुड़ा हुआ रखने को प्राथमिकता देता है, शायद लचीलेपन की अनुमति देने के लिए। एक वास्तविक दुनिया की स्थिति में, यदि कोई कार दृष्टि से ओझल हो जाती है, तो हम उसकी अंतिम ज्ञात स्थिति के आधार पर उसके भविष्य के पथ की भविष्यवाणी कर सकते हैं। यदि स्थिति अचानक बदल जाती है, तो मूल जानकारी का उपलब्ध होना हमें बिना शून्य से शुरुआत किए भविष्यवाणी की तेजी से पुनर्गणना करने की अनुमति दे सकता है। हालांकि इस अध्ययन ने दिखाया कि एक सरल, अलग कार्य में मूल छवि को रखने से कोई लाभ नहीं हुआ, लेकिन यह संकेत देता है कि यह जुड़ा हुआ ढांचा इस बात की विशेषता हो सकती है कि हमारे मस्तिष्क गतिशील, बदलती दुनिया को कैसे संभालते हैं। मन केवल तथ्यों को संग्रहीत नहीं करता है; यह कनेक्शन का एक जाल बनाता है जहाँ नए विचार उन पुराने विचारों द्वारा थामे जाते हैं जिनसे वे विकसित हुए हैं।