Concurrent metacognitive evaluation is dissociable from perceptual evidence accumulation in the parietal cortex
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मकाक (macaques) में, संवेदी निर्णय लेने के दौरान अनिश्चितता की समवर्ती मेटाकॉग्निटिव निगरानी, साक्ष्य संचय (evidence accumulation) से एक अलग प्रक्रिया है, क्योंकि लेटरल इंट्रापैरिएटल क्षेत्र (LIP) में तंत्रिका गतिविधि संवेदी विकल्पों को तो दर्शाती है लेकिन इसमें अनिश्चितता संचय के विशिष्ट संकेतों का अभाव है, जो यह सुझाव देता है कि अनिश्चितता की गणना इस क्षेत्र के बाहर होती है।
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हर दिन, हमारा मस्तिष्क अनगिनत चुनाव करता है, काम पर जाने के लिए कौन सा रास्ता लेना है यह तय करने से लेकर, अंधेरे में सुनाई देने वाली आवाज़ किसी खतरे की है या सिर्फ हवा की, यह आंकने तक। जीवित रहने के लिए, हमें केवल एक चुनाव करने की ही आवश्यकता नहीं है; हमें यह जानने की भी आवश्यकता है कि हम उस बारे में कितने आश्वस्त हैं। आत्म-निश्चितता की निगरानी करने की यह क्षमता, यह पहचानना कि हम कब अनुमान लगा रहे हैं बनाम कब हम जानते हैं, मेटाकॉग्निशन (metacognition) कहलाती है। यह वह मानसिक आवाज़ है जो फुसफुसाती है, "मैं प्रतिबद्ध होने के लिए पर्याप्त आश्वस्त नहीं हूँ," जो हमें मदद माँगने या और जानकारी का इंतज़ार करने के लिए प्रेरित करती है। दशकों से, तंत्रिका वैज्ञानिक (neuroscientists) यह सोचने में लगे थे कि मस्तिष्क में यह आवाज़ कहाँ रहती है। क्या वह मस्तिष्क क्षेत्र जो निर्णय के लिए साक्ष्य एकत्र करता है, यह भी गणना करता है कि वह साक्ष्य कितना विश्वसनीय है? या क्या निर्णय के साथ-साथ एक अलग, समानांतर प्रक्रिया चल रही है, जो एक गुणवत्ता नियंत्रण निरीक्षक (quality control inspector) के रूप में कार्य करती है?
चीनी विज्ञान अकादमी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने बंदरों के मस्तिष्क को वास्तविक समय में देखकर इस प्रश्न का उत्तर देने की दिशा में एक बड़ा कदम उठाया है। उन्होंने दो मैकाक (macaques) को एक दृश्य कार्य (visual task) करने के लिए प्रशिक्षित किया जहाँ उन्हें स्क्रीन पर चलते हुए बिंदुओं की दिशा का निर्णय लेना था। महत्वपूर्ण रूप से, बंदरों को तीसरा विकल्प दिया गया था: कार्य के दौरान किसी भी क्षण, वे "बाहर निकलने" (opt out) या बिंदुओं को देखने के लिए दूसरा, आसान अवसर माँगने का विकल्प चुन सकते थे। इस डिज़ाइन ने शोधकर्ताओं को निर्णय लेने की क्रिया को अनिश्चितता के मूल्यांकन की क्रिया से अलग करने की अनुमति दी। निर्णय लेने के लिए जाने जाने वाले क्षेत्र में व्यक्तिगत मस्तिष्क कोशिकाओं की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करके, वैज्ञानिकों ने पाया कि मस्तिष्क निर्णय लेने और अपनी निश्चितता की जाँच करने के लिए एक ही सर्किट का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, वह संकेत जो जानवर को मदद माँगने के लिए कहता है, कहीं और से आता है और निर्णय लेने के अंतिम क्षण में ही निर्णय लेने वाले क्षेत्र में डाला जाता है।
यह अध्ययन मस्तिष्क के एक विशिष्ट भाग पर केंद्रित था जिसे लेटरल इंट्रापैरिएटल एरिया (lateral intapietal area) या LIP कहा जाता है। यह क्षेत्र तंत्रिका विज्ञान (neuroscience) में साक्ष्य एकत्र करने की भूमिका के लिए प्रसिद्ध है। जब कोई जानवर किसी चलती हुई वस्तु को देखता है, तो इस क्षेत्र के न्यूरॉन्स एक पैटर्न में फायर करते हैं जो एक ढलान (ramp) जैसा दिखता है, जैसे-जैसे जानवर साक्ष्य एकत्र करता है, यह धीरे-धीरे बढ़ता जाता है जब तक कि यह एक निर्णायक बिंदु तक नहीं पहुँच जाता और एक चुनाव कर लेता है। इस बढ़ती गतिविधि (ramping activity) को लंबे समय से निर्णय लिए जाने के भौतिक हस्ताक्षर के रूप में देखा जाता रहा है। शोधकर्ता जानना चाहते थे कि क्या यही बढ़ती गतिविधि अनिश्चितता के संकेत को भी वहन करती है। यदि मस्तिष्क आत्मविश्वास की गणना उसी सर्किट का उपयोग करके करता, तो जब बंदर यह तय करता कि वह अनुमान लगाने के लिए बहुत अनिश्चित है, तो न्यूरॉन्स अनिश्चितता को दर्शाने वाला एक विशिष्ट पैटर्न दिखाते, शायद एक ऐसी ढलान जो जल्दी रुक जाती या जिसका ढाल (slope) अलग होता।
इसका परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने बंदरों को एक कार्य पर प्रशिक्षित किया जहाँ उन्हें गति की दिशा का प्रतिनिधित्व करने वाले दो लक्ष्यों या 'ऑप्ट-आउट' (बाहर निकलने) का प्रतिनिधित्व करने वाले तीसरे लक्ष्य के बीच चयन करना था। जब बंदरों ने ऑप्ट-आउट चुना, तो उन्हें बिंदुओं का दूसरा, स्पष्ट दृश्य दिया गया, जिसे वे आसानी से पहचान सकते थे। शोधकर्ताओं ने LIP क्षेत्र के दो बंदरों के 85 न्यूरॉन्स से डेटा रिकॉर्ड किया, और यह देखा कि जब जानवर सीधा निर्णय लेता है बनाम जब वह मदद माँगने का विकल्प चुनता है, तो ये कोशिकाएं कैसे व्यवहार करती हैं। उन्होंने एक स्पष्ट और आश्चर्यजनक अंतर पाया। जब बंदर ने सीधा निर्णय लिया, तो न्यूरॉन्स बिल्कुल अपेक्षित व्यवहार करते थे: उनकी फायरिंग दर लगातार बढ़ती गई, साक्ष्य का निर्माण हुआ जब तक कि निर्णय तक नहीं पहुँच गए। हालाँकि, जब बंदर ने ऑप्ट-आउट चुना, तो न्यूरॉन्स ने यह समान बढ़ती हुई गतिविधि नहीं दिखाई। इसके बजाय, गतिविधि अधिकांश समय स्थिर और कम रही, फिर अचानक ऑप्ट-आउट लक्ष्य की ओर आँख घुमाने से ठीक पहले एक तीव्र, निर्धारित उछाल (burst) के साथ ऊपर उठी।
यह अचानक उछाल यह सुझाव देता है कि मदद माँगने का निर्णय स्वयं LIP क्षेत्र के भीतर नहीं किया जा रहा था। यदि मस्तिष्क वहीं अनिश्चितता की गणना कर रहा होता, तो गतिविधि धीरे-धीरे बढ़ती, जो कमजोर होते साक्ष्यों के प्रति बढ़ती समझ को दर्शाती। इसके बजाय, स्थिर गतिविधि के बाद अचानक आया उछाल एक बाहरी संकेत की तरह दिखता है, जो LIP न्यूरॉन्स को यह बताने के लिए आता है कि वे जो कर रहे हैं उसे रोक दें और ऑप्ट-आउट कमांड को निष्पादित करें। इसकी पुष्टि करने के लिए, शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क सर्किट के कंप्यूटर मॉडल बनाए। एक मॉडल ने धारणात्मक चुनाव (perceptual choice) के समान आंतरिक मशीनरी का उपयोग करके ऑप्ट-आउट निर्णय की गणना करने का प्रयास किया। दूसरे मॉडल में एक अलग, बाहरी मॉड्यूल था जो अनिश्चितता की गणना करता था और आवश्यकता पड़ने पर ही निर्णय लेने वाले सर्किट को संकेत भेजता था। वास्तविक मस्तिष्क डेटा दूसरे मॉडल से पूरी तरह मेल खाता था। LIP क्षेत्र के न्यूरॉन्स ऐसे व्यवहार कर रहे थे जैसे वे मस्तिष्क के दूसरे हिस्से से देर से प्राप्त निर्देश प्राप्त कर रहे हों, न कि स्वयं निर्देश उत्पन्न कर रहे हों।
निष्कर्ष बताते हैं कि मस्तिष्क अपने निर्णय लेने और अपनी निगरानी करने के कार्यों को अलग-अलग स्थानों पर रखता है। LIP क्षेत्र साक्ष्य एकत्र करने और निर्णय लेने में उत्कृष्ट है, लेकिन यह वह स्थान नहीं लगता जहाँ मस्तिष्क पूछता है, "क्या मैं आश्वस्त हूँ?" यह प्रश्न एक अलग प्रणाली द्वारा हल किया जाता प्रतीत होता है, जो फिर निर्णय क्षेत्र को आगे बढ़ने या पीछे हटने का संकेत भेजती है। यह अलगाव मस्तिष्क को लचीला बनाता; यह निर्णय की गति या सटीकता में हस्तक्षेप किए बिना निर्णय की विश्वसनीयता की निगरानी कर सकता है। हालाँकि यह अध्ययन सटीक रूप से यह निर्धारित नहीं करता कि यह अलग निगरानी प्रणाली कहाँ स्थित है, लेकिन यह इस विचार को खारिज करता है कि यह पेरियाटल कॉर्टेक्स (parietal cortex) में निर्णय सर्किट का एक उपोत्पाद (byproduct) है। मस्तिष्क, जैसा कि प्रतीत होता है, एक समर्पित निरीक्षक रखता है जो कार्यकर्ता के साथ काम करता है, दूरी से काम की जाँच करता है और केवल तभी हस्तक्षेप करता है जब गुणवत्ता पर्याप्त अच्छी नहीं होती।
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