A novel biological parcellation of anterior cingulate cortex as identified by a functional reversal point in error monitoring
7T fMRI का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन पूर्ववर्ती सिंगुलेट कॉर्टेक्स (एंटीरियर सिंगुलेट कॉर्टेक्स) के भीतर एक कार्यात्मक प्रतिवर्तन बिंदु (फंक्शनल रिवर्शल पॉइंट) की पहचान करता है जो इस क्षेत्र को संज्ञानात्मक त्रुटि निगरानी के लिए विशिष्ट पृष्ठीय उप-क्षेत्रों और सही परिणामों के सामाजिक-भावनात्मक प्रसंस्करण में शामिल रोस्ट्रोवेंट्रल उप-क्षेत्रों में विभाजित करता है।
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मानव मस्तिष्क विशिष्ट क्षेत्रों का एक विशाल परिदृश्य है, जिनमें से प्रत्येक को हमारे विचारों और कार्यों को दुनिया के साथ तालमेल में रखने का कार्य सौंपा गया है। इनमें से, एंटीरियर सिंगुलेट कॉर्टेक्स (anterior cingulate cortex), जो मस्तिष्क के भीतर स्थित एक घुमावदार ऊतक की पट्टी है, एक सतर्क पर्यवेक्षक के रूप में कार्य करता है। इसका प्राथमिक कार्य गलतियों पर नज़र रखना है। जब आप एक कप उठाने के लिए हाथ बढ़ाते हैं और चूक जाते हैं, या कोई शब्द गलत टाइप करते हैं, तो यह क्षेत्र संकेत देने के लिए सक्रिय हो जाता है कि कुछ गलत हुआ है, जिससे आपको धीमा होने और अपने व्यवहार को समायोजित करने के लिए प्रेरित किया जाता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि यह क्षेत्र केवल ऊतक का एक एकल, समान ब्लॉक नहीं है बल्कि छोटे खंडों में विभाजित है। हालाँकि, प्रत्येक खंड क्या करता है, और जब हम स्वयं गलती करते हैं बनाम जब हम किसी और को गलती करते हुए देखते हैं, तो वे कैसे मिलकर काम करते हैं, इसका सटीक मानचित्र अभी भी एक धुंधली तस्वीर बना हुआ है। इस मानचित्र को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रकट करता है कि हमारा मस्तिष्क एक त्रुटि को सुधारने के ठंडे तर्क को, एक गलती करने के भावनात्मक चुभन या किसी अन्य व्यक्ति के लड़खड़ाने की सामाजिक जागरूकता से कैसे अलग करता है।
इस तस्वीर को स्पष्ट करने के लिए, यूनिवर्सिटी ऑफ कोइम्ब्रा और मास्ट्रिच यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक शक्तिशाली उपकरण की ओर रुख किया: एक 7 टेस्ला मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग (MRI) स्कैनर। यह मशीन अस्पतालों में मिलने वाले मानक स्कैनरों की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील है, जो वैज्ञानिकों को असाधारण स्पष्टता के साथ मस्तिष्क की गतिविधि देखने की अनुमति देती है। उन्होंने दस स्वस्थ स्वयंसेवकों को स्कैनर में आमंत्रित किया ताकि वे एक कठिन मानसिक कार्य कर सकें। प्रतिभागियों को चेहरे के भावों, एक व्यक्ति किस दिशा में देख रहा है, और स्क्रीन पर फ्रेम के रंग और आकार से जुड़े नियमों के एक जटिल सेट के आधार पर बटन दबाना था। उदाहरण के लिए, हरे फ्रेम के अंदर एक खुश चेहरा होने का मतलब बाएं बटन दबाना हो सकता है, जबकि लाल फ्रेम में वही चेहरा दाएं बटन दबाने का संकेत दे सकता है। नियम इतने पेचीदा बनाए गए थे कि लोग गलतियाँ करें।
प्रयोग को तीन अलग-अलग परिदृश्यों में विभाजित किया गया था ताकि विभिन्न प्रकार की त्रुटि निगरानी (error monitoring) का परीक्षण किया जा सके। पहले परिदृश्य में, प्रतिभागियों ने बिना यह जाने कि वे सही हैं या गलत, अपने स्वयं के विकल्प चुने। दूसरे परिदृश्य में, उन्होंने विकल्प चुने और फिर उन्हें तत्काल फीडबैक मिला—गलती के लिए एक लाल क्रॉस या सही उत्तर के लिए एक हरा टिक। तीसरे परिदृश्य में, प्रतिभागियों ने कोई विकल्प नहीं चुना; इसके बजाय, उन्होंने कंप्यूटर द्वारा विकल्प चुनने के दौरान देखा, और उन्हें यह निर्णय लेना था कि कंप्यूटर की क्रिया सही थी या गलत। इन तीन स्थितियों के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि की तुलना करके, शोधकर्ता देख सके कि त्रुटि-निगरानी क्षेत्र के विभिन्न भाग स्वयं द्वारा की गई गलतियों, दूसरों द्वारा की गई गलती के बाहरी पुष्टिकरण, और दूसरों को गलती करते हुए देखने के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।
परिणामों ने एंटीरियर सिंगुलेट कॉर्टेक्स के भीतर श्रम के एक आश्चर्यजनक विभाजन को प्रकट किया, जो इस बात से परिभाषित होता है कि विभिन्न खंडों ने त्रुटियों के प्रति कैसे विपरीत प्रतिक्रिया दी। शोधकर्ताओं ने पाया कि इस मस्तिष्क क्षेत्र का ऊपरी, पृष्ठीय (dorsal) भाग तब अधिक सक्रिय हो गया जब किसी व्यक्ति ने गलती की, तुलना में जब वह सही था। यह तब भी सच था जब व्यक्ति ने स्वयं त्रुटि की या जब उसे अपनी की गई त्रुटि की पुष्टि करने वाला फीडबैक मिला। यह क्षेत्र मस्तिष्क की संज्ञानात्मक अलार्म प्रणाली (cognitive alarm system) प्रतीत होता है, जो यह संकेत देने के लिए सक्रिय होता है कि एक गलती हुई है और मानसिक संसाधनों को ठीक करने के लिए पुनर्गंतित करने की आवश्यकता है।
इसके बिल्कुल विपरीत, उसी मस्तिष्क क्षेत्र के निचले, सामने और नीचे वाले हिस्से ने बिल्कुल उल्टा व्यवहार किया। यहाँ, एक गलती होने पर गतिविधि वास्तव में कम हो गई, तुलना में जब क्रिया सही थी। यह पैटर्न तीनों परिदृश्यों में बना रहा: चाहे प्रतिभागी ने स्वयं त्रुटि की हो, त्रुटि के बारे में फीडबैक प्राप्त किया हो, या कंप्यूटर को त्रुटि करते हुए देखा हो। यह सुझाव देता है कि यह निचला खंड मुख्य रूप से गलती को सुधारने के संज्ञानात्मक कार्य के बारे में नहीं है, बल्कि घटना के भावनात्मक या सामाजिक महत्व के बारे में है। तथ्य यह है कि इस क्षेत्र ने स्वयं की गई त्रुटियों के दौरान कम गतिविधि दिखाई और दूसरों को देखते समय भी यही पैटर्न बनाए रखा, यह दर्शाता है कि यह दूसरों के कार्यों को भावनात्मक रूप से संसाधित करने में भूमिका निभाता है, शायद हमारे अपने विफलताओं और हमारे आस-पास के लोगों की विफलताओं के बीच अंतर करता है।
अध्ययन ने मानसिक घटनाओं के प्रति शरीर की शारीरिक प्रतिक्रियाओं को भी देखा, विशेष रूप से त्वचा चालकता (skin conductance) में परिवर्तन को मापा, जो शरीर की स्वचालित तनाव या उत्तेजना प्रतिक्रिया का एक संवेदनशील संकेतक है। शोधकर्ताओं ने पाया कि त्रुटि-निगरानी क्षेत्र के निचले, सामने और नीचे वाले खंड की गतिविधि इन शारीरिक परिवर्तनों से जुड़ी थी। जब इस विशिष्ट स्थान में मस्तिष्क की गतिविधि बढ़ी, तो त्वचा की विद्युत चालकता भी बढ़ने की प्रवृत्ति रखती थी, जो बताता है कि यह क्षेत्र त्रुटि के भावनात्मक भार के प्रति शरीर की स्वचालित प्रतिक्रिया को समन्वित करने में मदद करता है। ऊपरी भाग ने इसी तरह का संबंध नहीं दिखाया, जो इस विचार का और समर्थन करता है कि मस्तिष्क ने त्रुटि का पता लगाने के संज्ञानात्मक कार्य को उसके भावनात्मक और शारीरिक प्रतिक्रिया से अलग कर दिया है।
सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक वह था जो तब हुआ जब प्रतिभागियों ने कंप्यूटर को गलतियाँ करते हुए देखा। जबकि ऊपरी भाग स्वयं की गई गलतियों के लिए सक्रिय हुआ, लेकिन जब त्रुटि किसी और द्वारा की गई, तो यह काफी हद तक शांत रहा। यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क की संज्ञानात्मक अलार्म प्रणाली हमारे अपने कार्यों और अपने व्यवहार को समायोजित करने की आवश्यकता के लिए ट्यून की गई है। जब हम किसी और को असफल होते देखते हैं, और वह विफलता सीधे हमारे लक्ष्यों को प्रभावित नहीं करती है, तो यह विशिष्ट अलार्म नहीं बजता है। हालांकि, मस्तिष्क का निचला हिस्सा अपना विशिष्ट पैटर्न दिखाना जारी रखता है, जो यह दर्शाता है कि हम अभी भी घटना को संसाधित कर रहे हैं, लेकिन शायद एक सुधारात्मक के बजाय एक सामाजिक या अवलोकन संबंधी तरीके से।
ये निष्कर्ष प्रदान करते हैं कि मस्तिष्क गलतियों को कैसे संभालता है। वे दिखाते हैं कि एंटीरियर सिंगलेट कॉर्टेक्स एक एकल इकाई नहीं है जो हर बार कुछ गलत होने पर "त्रुटि" चिल्लाती है। इसके बजाय, यह विशिष्ट क्षेत्रों वाला एक सूक्ष्म रूप से ट्यून किया गया सिस्टम है। ऊपरी क्षेत्र एक संज्ञानात्मक प्रबंधक (cognitive manager) के रूप में कार्य करता है, जो हमें तब हस्तक्षेप करने में मदद करता है जब हम अपने मार्ग से भटक जाते हैं। निचला क्षेत्र त्रुटि के भावनात्मक और सामाजिक आयामों को संभालता है, जो यह प्रतिक्रिया देता है कि गलती हमारी है या किसी और की। उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि मस्तिष्क त्रुटि को सुधारने के कार्य को उसे महसूस करने के अहसास से, और किसी और की विफलता को देखने के कार्य से अलग करता है। यह अलगाव हमें अपनी गलतियों से सीखने की अनुमति देता है बिना भावनाओं से अभिभूत हुए, जबकि हम अभी भी अपने आस-पास की सामाजिक दुनिया के साथ जुड़ाव बनाए रखते हैं।
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