Connectedness reveals a posterior-frontoparietal dissociation in numerosity adaptation
साइकोफिजिक्स और fMRI को संयोजित करते हुए, यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि संख्यात्मक अनुकूलन (numerosity adaptation) भौतिक बिंदुओं की गणना के बजाय प्रभावी कथित संख्यात्मकता (effective perceived numerosity) द्वारा संचालित होता है, जो एक पश्च-से-फ्रोंटोपैरिएटल पृथक्करण (posterior-to-frontoparietal dissociation) को प्रकट करता है जहाँ फ्रोंटोपैरिएटल मस्तिष्क मानचित्र विशेष रूप से संवेदी संगठन द्वारा आकार ली गई प्रभावी संख्यात्मकता का अनुसरण करते हैं।
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मानव मस्तिष्क में एक उल्लेखनीय, सहज क्षमता होती है जिससे वह चीजों को एक-एक करके गिने बिना यह समझ लेता है कि किसी दृश्य में कितनी चीजें हैं। यह कौशल, जिसे 'न्यूमेरोसिटी' (numerosity) कहा जाता है, हमें तुरंत यह आंकने की अनुमति देता है कि पक्षियों का झुंड बड़ा है या छोटा, या भीड़ बढ़ रही है या नहीं, इससे बहुत पहले कि हम व्यक्तियों की गणना कर सकें। दशकों से, वैज्ञानिक जानते हैं कि यह इंद्रिय केवल दृश्य डेटा की एक निष्क्रिय रिकॉर्डिंग नहीं है; यह एक गतिशील प्रणाली है जिसे अस्थायी रूप से बदला जा सकता है। यदि आप कुछ समय तक वस्तुओं के एक बड़े समूह को देखते रहते हैं, तो आपका मस्तिष्क पुन: अंशांकन (recalibrate) करता है, और उसी आकार का अगला समूह अचानक छोटा दिखाई देने लगता है। यह घटना, जिसे 'अनुकूलन' (adaptation) कहा जाता है, यह सुझाव देती है कि मस्तिष्क में संख्याओं के लिए विशिष्ट तंत्रिका सर्किट होते हैं, ठीक वैसे ही जैसे रंग या गति के लिए सर्किट होते हैं। हालाँकि, एक मौलिक प्रश्न लंबे समय से बना हुआ है: क्या यह प्रणाली उन वास्तविक भौतिक बिंदुओं (dots) को गिनती है जिन्हें वह देखती है, या यह उन सार्थक समूहों को गिनती है जिन्हें वह महसूस करती है? उत्तर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रकट करता है कि हमारी संख्या की समझ पिक्सेल की एक कच्ची गणना है या इस बात की एक परिष्कृत व्याख्या कि दुनिया कैसे व्यवस्थित है।
साउथ चाइना नॉर्मल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक दृश्य युक्ति, जिसे 'कनेक्टेडनेस' (connectedness) कहा जाता है, का परीक्षण करके इस बहस को सुलझाने का प्रयास किया। वे जानते थे कि यदि आप दो बिंदुओं के बीच एक रेखा खींचते हैं, तो मस्तिष्क अक्सर उन्हें दो अलग-अलग वस्तुओं के बजाय एक एकल इकाई के रूप में मानता है। इसका अर्थ यह है कि चालीस बिंदुओं वाली एक तस्वीर, जहाँ बीस जोड़े रेखाओं द्वारा जुड़े हुए हैं, चालीस बिखरे हुए, बिना जुड़े बिंदुओं वाली तस्वीर की तुलना में बहुत कम वस्तुओं वाली महसूस होती है। टीम यह देखना चाहती थी कि क्या मस्तिष्क का अनुकूलन तंत्र चालीस बिंदुओं की भौतिक संख्या का अनुसरण करता है, या बीस समूहों की कथित संख्या का। यह पता लगाने के लिए, उन्होंने व्यवहारिक परीक्षणों को मस्तिष्क इमेजिंग के साथ जोड़ा, जिसमें प्रतिभागियों को इन विभिन्न पैटर्न के प्रति अनुकूलित होने के लिए कहा गया और फिर उनकी धारणा और मस्तिष्क की गतिविधि में आए बदलाव को मापा गया।
व्यवहारिक परिणाम स्पष्ट और निर्णायक थे। जब प्रतिभागियों ने चालीस जुड़े हुए बिंदुओं के प्रति अनुकूलन किया, तो उनकी संख्या की समझ चालीस बिना जुड़े बिंदुओं के अनुकूलन की तुलना में कम नाटकीय रूप से बदली। भले ही दोनों मामलों में बिंदुओं की भौतिक संख्या समान थी, लेकिन मस्तिष्क ने इस तरह प्रतिक्रिया दी जैसे कि जुड़े हुए सरणी (array) में कम वस्तुएं हों। इसने सिद्ध कर दिया कि अनुकूलन प्रभाव वस्तुओं की कथित संख्या से प्रेरित था, न कि दृश्य तत्वों की कच्ची गणना से। मस्तिष्क केवल बिंदुओं की गणना नहीं कर रहा था; वह उन विशिष्ट इकाइयों की गणना कर रहा था जिन्हें उसने दृश्य शोर (visual noise) से व्यवस्थित किया था।
यह देखने के लिए कि यह मस्तिष्क के भीतर कैसे काम करता है, शोधकर्ताओं ने कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) का उपयोग उन विशिष्ट क्षेत्रों की गतिविधि को देखने के लिए किया जो संख्याओं को संसाधित करने के लिए जाने जाते हैं। उन्होंने मस्तिष्क की सतह पर छह अलग-अलग मानचित्रों की पहचान की जहाँ न्यूरॉन्स विशिष्ट मात्राओं के प्रति संवेदनशील होते हैं। उन्होंने पाया कि जबकि दोनों प्रकार के एडेप्टर (adapters) ने मस्तिष्क की पसंदीदा संख्या को बदल दिया, उस परिवर्तन की प्रकृति इस बात पर निर्भर थी कि मस्तिष्क के किस हिस्से में गतिविधि मापी गई थी। पश्च (posterior) मानचित्रों में, जो मस्तिष्क के पिछले हिस्से में स्थित हैं, जुड़े हुए बिंदुओं के लिए अनुकूलन पैटर्न अधिक तीव्र था, जो यह दर्शाता है कि ये क्षेत्र रेखाओं और कनेक्शनों की दृश्य संरचना के प्रति संवेदनशील थे। इसके विपरीत, लेटरल पैरिएटल और फ्रंटल क्षेत्रों के मानचित्रों में, जो उच्च-स्तरीय सोच में शामिल होते हैं, बिना जुड़े बिंदुओं के प्रति अधिक मजबूत प्रतिक्रिया देखी गई।
इस अंतर ने कार्य विभाजन को स्पष्ट रूप से प्रकट किया। फ्रंटोपैरिएटल मानचित्र, जो उन क्षेत्रों के करीब हैं जो हमारे व्यवहार और निर्णयों का मार्गदर्शन करते हैं, वस्तुओं की प्रभावी संख्या—यानी वे बीस समूह जिन्हें प्रतिभागियों ने वास्तव में महसूस किया—का पता लगाते थे। पश्च मानचित्र, जो प्रारंभिक दृश्य प्रसंस्करण केंद्रों के करीब हैं, उन भौतिक रेखाओं और आकृतियों के प्रति अधिक संवेदनशीलता बनाए रखते प्रतीत हुए जिन्होंने समूहों का निर्माण किया था। यह अध्ययन दर्शाता है कि मस्तिष्क गिनती के लिए एक एकल, समान नियम पर निर्भर नहीं करता है। इसके बजाय, यह सूचना को एक ऐसे नेटवर्क के माध्यम से संसाधित करता है जहाँ विभिन्न क्षेत्र भौतिक विवरणों और धारणात्मक संगठन को अलग-अलग तरह से महत्व देते हैं। अंततः, वह प्रणाली जो हमारी संख्या की समझ को संचालित करती है, वह स्क्रीन पर बिंदुओं की कच्ची संख्या से नहीं, बल्कि उस पर अंशांकित होती है जिसे हम दुनिया की प्रासंगिक इकाइयाँ मानते हैं।
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