Wavelet Transform Coherence Under Controlled Temporal Correspondence and Social Co-Presence: Implications for fNIRS Hyperscanning

मनुष्य जुड़ने के लिए बना है। जब हम किसी अन्य व्यक्ति के साथ एक क्षण साझा करते हैं, चाहे वह बातचीत हो, एक साझा हंसी हो, या एक समन्वित गतिविधि, तो हमारे शरीर अक्सर एक ही लय में आ जाते हैं। हम एक ही समय में आगे झुक सकते हैं, अपनी सांसों को मिला सकते हैं, या अपने हाथों को लय में हिला सकते हैं। वैज्ञानिक इसे 'इंटरपर्सनल सिंक्रोनी' (interpersonal synchrony) कहते हैं, यह एक ऐसी घटना है जहाँ हमारे व्यवहार और यहाँ तक कि हमारी आंतरिक जैविक लय भी संरेखित हो जाती है। हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने इस अवलोकन को मस्तिष्क के भीतर झांककर एक नए स्तर पर ले लिया है। मस्तिष्क में रक्त के प्रवाह को मापने वाली एक पोर्टेबल तकनीक का उपयोग करके, वे अब दो लोगों के बीच होने वाली बातचीत के दौरान उनकी तंत्रिका गतिविधि (neural activity) को एक साथ रिकॉर्ड कर सकते हैं। यह दृष्टिकोण, जिसे 'हाइपरस्कैनिंग' (hyperscanning) कहा जाता है, ने यह प्रकट किया है कि जब लोग जुड़ते हैं, तो उनके मस्तिष्क की तरंगें भी अक्सर एक समान दिखने लगती हैं। लेकिन एक महत्वपूर्ण प्रश्न बना हुआ है: क्या यह मस्तिष्क-से-मस्तिष्क का मिलान इसलिए होता है क्योंकि दो लोग वास्तव में एक-दूसरे को प्रभावित कर रहे हैं, या यह केवल इसलिए है क्योंकि वे दोनों एक ही कार्य या वातावरण के प्रति प्रतिक्रिया दे रहे हैं?

इसका उत्तर देने के लिए, इटली के ट्रेंटो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस मस्तिष्क संबंध को मापने के तरीके का परीक्षण करने के लिए एक सावधानीपूर्वक प्रयोग डिजाइन किया। उन्होंने मस्तिष्क संकेतों की तुलना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक विशिष्ट गणितीय उपकरण पर ध्यान केंद्रित किया, जिसे 'वेवलेट ट्रांसफॉर्म कोहेरेंस' (wavelet transform coherence) कहा जाता है। यह उपकरण एक उच्च-सटीक रूलर (मापक) की तरह है जो यह जाँचता है कि क्या दो मस्तिष्क संकेत विभिन्न गतियों में एक-दूसरे के समय के साथ चल रहे हैं। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या यह रूलर उन संकेतों के बीच अंतर को विश्वसनीय रूप से पहचान सकता है जो मेल खाने के लिए बनाए गए थे और वे संकेत जो अलग होने के लिए बनाए गए थे। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह थी कि वे यह देखना चाहते थे कि क्या किसी अन्य व्यक्ति की उपस्थिति ने मस्तिष्क के काम करने के तरीके को बदल दिया, और क्या उस परिवर्तन ने स्वयं माप को प्रभावित किया। एक साथी के साथ करने के सामाजिक अनुभव से कार्य के समय (timing) को अलग करके, उन्होंने यह उजागर किया कि हम मस्तिष्क सिंक्रोनी को जिस तरह से मापते हैं, वह उस सामाजिक संदर्भ से गहराई से जुड़ा हुआ है जिसमें यह होता है।

इस अध्ययन में चालीस-चार वयस्कों को शामिल किया गया जिन्हें बाईस टीमों में जोड़ा गया था। प्रत्येक व्यक्ति ने एक कैप पहनी हुई थी जो सेंसर से लैस थी जो मस्तिष्क के मोटर क्षेत्रों (motor areas) में रक्त के प्रवाह को मापती थी, जो गति को नियंत्रित करने वाले क्षेत्र हैं। उन्होंने बीप की एक श्रृंखला सुनने के लिए हेडफ़ोन भी पहने थे। कार्य सीधा था: जब भी उन्हें एक स्वर सुनाई देता, वे दस सेकंड के लिए एक कुंजी (key) पर अपनी उंगली थपथपाते, और जब स्वर बंद हो जाता, तो वे स्थिर रहते। शोधकर्ताओं ने टोन और शांति के एक विशिष्ट पैटर्न को बनाया जो ब्लॉक्स में दोहराया गया था। कुछ ब्लॉक्स में एक ही समय संरचना थी, जबकि अन्य में अलग संरचनाएं थीं। लक्ष्य यह देखना था कि क्या समान ब्लॉक्स से प्राप्त मस्तिष्क संकेत गैर-मिलान वाले ब्लॉक्स की तुलना में अधिक समान दिखते हैं।

प्रयोग दो अलग-अलग सेटिंग्स में आयोजित किया गया था। पहले, प्रत्येक व्यक्ति ने एक शांत कमरे में अकेले थपथपाने (tapping) का कार्य किया। बाद में, जोड़े एक साथ, एक-दूसरे के बगल में बैठकर, एक-दूसरे के हाथों को चलते हुए देख सकते थे, लेकिन उन्हें बात करने या जानबूझकर अपने कार्यों को समन्वयित करने के निर्देश दिए गए थे। इस सेटअप ने शोधकर्ताओं को अकेले कार्य करने वाले उसी व्यक्ति के मस्तिष्क संकेतों की तुलना एक साथी के साथ करने वाले व्यक्ति से करने और दो अलग-अलग लोगों के एक साथ बनाम अलग-अलग कार्य करने के संकेतों की तुलना करने की अनुमति दी।

परिणामों ने इस सरल मोटर कार्य के प्रति मस्तिष्क की प्रतिक्रिया की एक स्पष्ट तस्वीर पेश की। जब लोगों ने अपनी उंगलियां थपथपाईं, तो शरीर के विपरीत दिशा वाला मस्तिष्क का हिस्सा जो गति को नियंत्रित करता है, सक्रिय हो गया, जैसा कि वैज्ञानिक उम्मीद करते हैं। यह तब भी हुआ जब वे अकेले थे या साथी के साथ थे। हालाँकि, जब वे साथ थे तो एक महत्वपूर्ण अंतर सामने आया। संयुक्त सत्र के दौरान, थपथपाने वाले हाथ की ओर वाला मस्तिष्क का हिस्सा भी सक्रिय हो गया। यह सुझाव देता है कि केवल दूसरे व्यक्ति की उपस्थिति, जो उसी कार्य को देख रहा है, कार्य को लागू करने के तरीके को बदल देती है, जिससे अतिरिक्त क्षेत्र सक्रिय हो जाते हैं बारी जो अकेले कार्य करते समय शांत रहते हैं।

सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्ष मस्तिष्क संकेत मिलान के विश्लेषण से आए। जब शोधकर्ताओं ने अकेले कार्य करने वाले लोगों के डेटा को देखा, तो माप उपकरण मिलान वाले और गैर-मिलान वाले ब्लॉक्स के बीच अंतर करने में विफल रहा। भले ही थपथपाने का समय सख्ती से नियंत्रित था और अलग-अलग ब्लॉक्स में अलग-अलग संरचनाएं थीं, मस्तिष्क संकेतों ने समानता का कोई स्पष्ट पैटर्न नहीं दिखाया जिसे उपकरण पहचान सके। संकेत इतने परिवर्तनशील थे कि अंतर बताना कठिन था।

कहानी पूरी तरह से बदल गई जब प्रतिभागियों ने मिलकर कार्य किया। संयुक्त सत्र में, माप उपकरण ने मिलान वाले ब्लॉक्स की सफलतापूर्वक पहचान की। समान समय संरचना वाले अवधियों के मस्तिष्क संकेतों ने भिन्न संरचनाओं वाले ब्लॉक्स की तुलना में बहुत मजबूत संबंध दिखाया। यह प्रभाव मस्तिष्क के मोटर क्षेत्रों में सबसे अधिक था। महत्वपूर्ण रूप से, पहचान में यह सुधार न केवल दो लोगों के बीच हुआ, बल्कि एक ही व्यक्ति के भीतर भी हुआ। जब एक व्यक्ति ने एक साथी की उपस्थिति में कार्य किया, तो उसके अपने मस्तिष्क संकेत अधिक सुसंगत हो गए और समान ब्लॉक्स के साथ मिल पाना आसान हो गया।

यह खोज इस विचार को चुनौती देती है कि मस्तिष्क सिंक्रोनी जुड़ाव का एक सरल, संदर्भ-स्वतंत्र माप है। शोधकर्ताओं ने पाया कि साथी की सामाजिक उपस्थिति ने व्यक्तिगत मस्तिष्क संकेतों की प्रकृति को ही बदल दिया। साथी की उपस्थिति ने कार्य के प्रति मस्तिष्क की प्रतिक्रिया को अधिक सुसंगत और व्यवस्थित बना दिया। फलस्वरूप, सिंक्रोनी को मापने वाला उपकरण बहुत अधिक संवेदनशील हो गया। ऐसा नहीं था कि दो लोग अचानक किसी जादुई तरीके से "सिंक" हो रहे थे जो पहले मौजूद नहीं था; बल्कि, सामाजिक संदर्भ ने व्यक्तिगत संकेतों को ही बदल दिया, जिससे समय के अंतर्निहित पैटर्न अधिक दृश्यमान हो गए।

अध्ययन ने यह भी देखा कि दो अलग-अलग लोगों की तुलना करने में उपकरण कितनी अच्छी तरह काम करता है। जब साथियों का परीक्षण अलग-अलग किया गया, तो उपकरण को उनके मस्तिष्क संकेतों के मिलान का बहुत कम प्रमाण मिला जो कार्य की संरचना पर आधारित था। हालाँकि, जब उन्होंने मिलकर कार्य किया, तो उपकरण ने मिलान वाले संकेतों में स्पष्ट वृद्धि देखी, विशेष रूप से मोटर क्षेत्रों में। यह पुष्टि करता है कि हालांकि साझा कार्य मस्तिष्क गतिविधि में कुछ समानता पैदा कर सकते हैं, लेकिन एक ही स्थान पर एक साथ होने की क्रिया इस प्रभाव को काफी बढ़ा देती है।

ये परिणाम बताते हैं कि जब हम दो मस्तिष्कों को तालमेल में चलते देखते हैं, तो हम यह मान नहीं सकते कि यह केवल एक गहरे पारस्परिक बंधन या प्रत्यक्ष तंत्रिका लिंक का परिणाम है। सामाजिक वातावरण स्वयं संकेतों को आकार देता है। किसी अन्य व्यक्ति की उपस्थिति एक व्यक्ति के कार्य को संसाधित करने के तरीके को बदल सकती है, जिससे संकेत अधिक सुसंगत और पहचानने में आसान हो जाते हैं। इसका अर्थ है कि मस्तिष्क सिंक्रोनी के माप केवल दो लोगों के बीच के स्थान की खिड़की नहीं हैं, बल्कि यह भी दर्शाते हैं कि उस विशिष्ट सामाजिक क्षण में प्रत्येक व्यक्ति का मस्तिष्क कैसे कार्य कर रहा है।

शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि मस्तिष्क जुड़ाव को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों की व्याख्या सावधानी से की जानी चाहिए। वे तटस्थ रूलर नहीं हैं जो स्थिति की परवाह किए बिना एक ही रीडिंग देते हैं। इसके बजाय, वे उस कार्यात्मक और सामाजिक संदर्भ के प्रति संवेदनशील हैं जिसमें मस्तिष्क कार्य कर रहा है। अध्ययन यह प्रदर्शित करता है कि सामाजिक सह-उपस्थिति (co-presence) व्यक्तिगत तंत्रिका संकेतों की अस्थायी गतिशीलता (temporal dynamics) को बदल सकती है, प्रभावी रूप से उस कच्चे माल को बदल देती है जिस पर सिंक्रोनी मेट्रिक्स बनाए जाते हैं। यह मानव संपर्क को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि है, जो हमें याद दिलाती है कि मस्तिष्क शून्य में कार्य नहीं करता है। जब हम दूसरों से जुड़ते हैं, तो हमारे मस्तिष्क केवल जुड़ते ही नहीं हैं; वे बदलते हैं। एक साथ होने की क्रिया ही तंत्रिका परिदृश्य (neural landscape) को नया रूप देती है, जिससे एक अधिक सुसंगत और सिंक्रोनाइज्ड सिग्नल बनता है जो साझा मानवीय अनुभव की जटिलता को दर्शाता है।