Contribution of proprioception to determining coordinates in anatomical and external reference frames during tactile localization
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि शारीरिक (एनाटॉमिकल) बनाम बाहरी संदर्भ ढांचों में स्पर्श उत्तेजनाओं के स्थानीयकरण में प्रोप्रियोसेप्शन (proprioception) अलग-अलग तरह से योगदान देता है, जिसमें दोनों समन्वय प्रणालियों पर प्रोप्रियोसेप्टिव संकेतों का विशिष्ट प्रभाव पहुंच आंदोलन (reaching movement) की नियोजित दिशा पर निर्भर करता है।
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जब भी आप किसी मेज से टकराते हैं या अपनी त्वचा पर हवा का झोंका महसूस करते हैं, तो आपका मस्तिष्क एक तीव्र, अदृश्य गणना करता है। इसे दो विशिष्ट प्रश्नों के उत्तर देने होते हैं: पहला, शरीर पर स्पर्श कहाँ हुआ था, और दूसरा, आपके आस-पास के कमरे में वह स्थान कहाँ स्थित है? पहले प्रश्न को हल करने के लिए, मस्तिष्क शरीर के एक आंतरिक मानचित्र का उपयोग करता है, एक ऐसी प्रणाली जो आपके हिलने-डुलने के बावजूद आपकी उंगलियों के पोरों और आपकी कलाई के बीच की दूरी को जानती है। दूसरे को हल करने के लिए, इसे उस शरीर के मानचित्र को बाहरी दुनिया की भाषा में अनुवादित करना होगा, जिसमें इस बात का ध्यान रखा जाए कि आपका हाथ वर्तमान में किस दिशा में इशारा कर रहा है। यह अनुवाद प्रक्रिया वातावरण के साथ अंतःक्रिया करने के लिए आवश्यक है, फिर भी वैज्ञानिक लंबे समय से इस बात पर बहस कर रहे हैं कि मस्तिष्क स्पर्श के अनुभव को आपके अंगों के स्थान के बोध (प्रोपियोसेप्शन) के साथ कैसे जोड़ता है। हालांकि यह स्पष्ट है कि आपकी बांह की स्थिति जानना आपको त्वचा पर स्पर्श को खोजने में मदद करता है, लेकिन यह अभी भी अस्पष्ट है कि क्या मस्तिष्क इस समान स्थिति संबंधी जानकारी का उपयोग उसी तरह करता है जब वह यह पता लगा रहा होता है कि स्पर्श आपकी त्वचा पर कहाँ है बनाम वह कमरे में कहाँ है।
ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह देखने के लिए कि मस्तिष्क गति के दौरान इन दो कार्यों को कैसे संभालता है, इस संबंध को सुलझाने का प्रयास किया। उन्होंने अठारह स्वस्थ वयस्कों को एक सरल रीचिंग टास्क (पहुंचने के कार्य) को करने के लिए चुना। प्रतिभागी एक मेज पर बैठे थे और एक विशिष्ट लक्ष्य बिंदु की ओर हाथ बढ़ा रहे थे जो सतह पर क्षण भर के लिए दिखाई देता था। जैसे ही वे लक्ष्य की ओर अपना हाथ बढ़ाते, उनके हाथ के पीछे लगा एक छोटा उपकरण एक संक्षिप्त, एक-पाँचवें-सेकंड का स्पर्श देता। लक्ष्य को छूने के तुरंत बाद, प्रतिभागियों ने अपनी आँखें बंद कर लीं और अपने हाथ को उस स्थान पर वापस ले गए जहाँ उन्हें वह स्पर्श महसूस हुआ था। इसके बाद उन्होंने मौखिक रूप से बताया कि उनके हाथ पर कौन सा विशिष्ट उपकरण सक्रिय हुआ था। इससे शोधकर्ता दो चीजें माप सके: हाथ के सापेक्ष स्पर्श की धारणा, और कमरे में स्पर्श के स्थान की धारणा।
यह परीक्षण करने के लिए कि मस्तिष्क शरीर की स्थिति का उपयोग इन निर्णयों के लिए कैसे करता है, शोधकर्ताओं ने एक चाल चली। उन्होंने प्रतिभागियों की दाहिनी बांह की बाइसेप्स मांसपेशी पर एक कंपन करने वाला उपकरण लगाया। यह कंपन कंपन जैसा महसूस नहीं होता है; इसके बजाय, यह मांसपेशी की तंत्रिका अंत को यह भ्रम देता है कि मांसपेशी खिंच रही है और लंबी हो रही है। चूंकि बाइसेप्स मांसपेशी कोहनी मोड़ने के लिए जिम्मेदार है, इसलिए यह झूठा संकेत यह भ्रम पैदा करता है कि बांह वास्तव में जितनी है उससे अधिक फैल रही है। शोधकर्ताओं ने इस कंपन को रीचिंग मूवमेंट के दौरान लगाया और देखा कि इसने प्रतिभागियों के उत्तरों को कैसे विकृत किया। उन्होंने पाया कि बांह के खिंचने के भ्रम ने लोगों द्वारा त्वचा पर स्पर्श के स्थान को पहचानने के तरीके में एक सुसंगत बदलाव पैदा किया। विभिन्न कोणों पर लक्ष्यों की ओर हाथ बढ़ाते समय, प्रतिभागियों को लगातार ऐसा महसूस हुआ कि स्पर्श उनकी उंगलियों की ओर अधिक हुआ था जितना कि वास्तव में था। यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क स्वयं शरीर पर स्पर्श का पता लगाने के लिए प्रोपियोसेप्टिव संकेतों पर बहुत अधिक निर्भर करता है।
हालाँकि, कहानी तब बदल गई जब शोधकर्ताओं ने देखा कि प्रतिभागी कमरे में स्पर्श को कहाँ समझते थे। यहाँ, कंपन का प्रभाव एक सरल, सुसंगत बदलाव नहीं था। इसके बजाय, त्रुटि की दिशा पूरी तरह से उस कोण पर निर्भर थी जिस पर व्यक्ति हाथ बढ़ा रहा था। जब प्रतिभागियों ने दाईं ओर थोड़ा लक्ष्य की ओर हाथ बढ़ाया, तो कंपन ने उन्हें महसूस कराया कि स्पर्श अंतरिक्ष में पीछे की ओर था। लेकिन जब उन्होंने एक अलग कोण पर लक्ष्य की ओर हाथ बढ़ाया, तो उसी कंपन ने उन्हें महसूस कराया कि स्पर्श आगे की ओर था। यह जटिल, कोण-निर्भर परिणाम इंगित करता है कि मस्तिष्क स्पर्श के शरीर-आधारित स्थान की नकल करके उसे बाहरी दुनिया में बस नहीं देता है। इसके बजाय, स्पर्श को शरीर के मानचित्र से कमरे के मानचित्र में अनुवादित करने की प्रक्रिया एक अलग, गतिशील गणना शामिल करती है जो होने वाली विशिष्ट गति के आधार पर बदलती है।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि जबकि मस्तिष्क शरीर का एक स्थिर मानचित्र बनाने के लिए प्रोपियोसेप्शन का उपयोग करता है, वह उस शरीर को दुनिया में स्थापित करने के लिए उसी जानकारी का अलग तरह से उपयोग करता है। आपकी बांह की स्थिति के अहसास को गति के निर्देश के साथ एकीकृत करने का तरीका, हाथ बढ़ाने की दिशा के आधार पर भिन्न होता है। इसका अर्थ यह है कि आपका शरीर कहाँ है इसका आंतरिक बोध और अंतरिक्ष में आपका शरीर कहाँ है इसका बाहरी बोध, किसी एक कठोर नियम द्वारा शासित नहीं होते हैं। इसके बजाय, मस्तिष्क इन संकेतों को कितना महत्व देना है, इसे लगातार समायोजित करता है, और अपने विशिष्ट मोटर कार्य के अनुसार अपनी गणनाओं को अनुकूलित करता है। ये निष्कर्ष उस परिष्कृत, बहु-चरणीय प्रक्रिया की एक स्पष्ट तस्वीर प्रदान करते हैं जो हमें अपने हाथों के साथ दुनिया में नेविगेट करने की अनुमति देती है, जिससे पता चलता है कि हमारे शरीर का मानचित्र और हमारे परिवेश का मानचित्र अलग-अलग, फिर भी परस्पर जुड़े हुए नियमों द्वारा अपडेट किए जाते हैं।
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