আমাদের ব্রেইন কিভাবে memory store করে?

🔴 আচ্ছা আমদের স্মৃতি বা মেমোরিগুলো ব্রেইনের কোথায় জমা থাকে? কত GB storage লাগে? উত্তর হলো, আপনার মস্তিষ্কের নিউরনগুলোর মাঝে থাকা Synapse বা inter connection এর মধ্যেই এই memories গুলো stored থাকে। আমরা ছোটবেলায় সাইকেল চালানো শিখেছি, কারো মুখ চিনতে পারি, কিংবা বহু বছর আগের কোনো ঘটনার কথা মনে করতে পারি। কিন্তু এই স্মৃতিগুলো কি মস্তিষ্কের কোনো "ফাইল" বা "ফোল্ডারে" সংরক্ষিত থাকে? আধুনিক Neuroscience-এর উত্তর হলো, না। স্মৃতি কোনো একটা নির্দিষ্ট single neuron এ জমা থাকে না। বরং এটি stored হয় নিউরনগুলোর মধ্যে থাকা Synapse এর দীর্ঘস্থায়ী পরিবর্তনের মাধ্যমে। 🔴 Synapse কী? Synapse হলো দুইটি neuron-এর সংযোগস্থল, যেখানে একটা neuron অন্য আরেকটা neuron এর কাছে chemical signal (through neurotransmitter) সিগন্যাল পাঠায়। মানব মস্তিষ্কে প্রায় ৮৬ বিলিয়ন neuron এবং শত শত ট্রিলিয়ন synapse রয়েছে। এই বিশাল নেটওয়ার্কই আমাদের চিন্তা, অনুভূতি, শেখা এবং স্মৃতি ধরে রাখার মূল ভিত্তি। 🔴 নতুন কিছু শেখার সময় কী ঘটে আমাদের ব্রেইনে? যখন আপনি নতুন কিছু শেখেন বা একই বিষয় বারবার অনুশীলন করেন, তখন নির্দিষ্ট কিছু neuron একসাথে বারবার সক্রিয় হয় এবং তাদের মাঝে নতুন নতুন Synapse বা Connection তৈরি হয়। ফলে Synapse গুলো আরও শক্তিশালী হয়ে যায়। নতুন নতুন synapse তৈরি হতে পারে। কিছু synapse বড় হয় এবং বেশি receptor ধারণ করে। Dendritic spine এর সংখ্যা ও আকৃতি পরিবর্তিত হয়। Gene expression এবং protein synthesis-এর মাধ্যমে এই পরিবর্তন দীর্ঘমেয়াদি স্থায়িত্ব পায়। এই প্রক্রিয়াকেই বলা হয় Synaptic Plasticity. 🔴 Long-Term Potentiation (LTP) ১৯৭৩ সালে Bliss এবং Lømo প্রথম দেখান যে, hippocampus-এ কোনো synapse-কে উচ্চমাত্রার stimulation দিলে সেই synapse দীর্ঘ আরোও সময়ের জন্য কার্যকর হয়ে যায়। এটিই Long-Term Potentiation (LTP)। এখন LTP-কে learning এবং memory-এর অন্যতম প্রধান cellular mechanism হিসেবে বিবেচনা করা হয়। 🔴 Long-Term Depression (LTD) যেই Synapse গুলো বা মেমোরিগুলো কম ব্যবহৃত হয়, সেগুলোর inter connection ধীরে ধীরে দুর্বল হয়ে যেতে থাকে। একে বলা হয় Long-Term Depression (LTD)। মস্তিষ্কে শেখা এবং ভুলে যাওয়ার মধ্যে ভারসাম্য রক্ষায় LTP ও LTD উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ। 🔴 Cells that fire together, wire together. Neuropsychologist Donald Hebb ১৯৪৯ সালে এই ধারণাটি দেন। যখন দুইটি neuron বারবার একসাথে সক্রিয় হয়, তখন তাদের মধ্যকার inter connection বা synapse আরও শক্তিশালী হয়ে যায়। এই ধারণাটিই বর্তমানে Hebbian Plasticity নামে পরিচিত এবং আধুনিক neuroscience-এর অন্যতম Basic principle. 🔴 শুধু Synapse-ই কি যথেষ্ট আমাদের learning বা memory তৈরিতে? উত্তর হলো, নাহ। বর্তমান গবেষণা বলছে, স্মৃতি তৈরিতে আরও কিছু বিষয় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। 📌 Hippocampus নতুন episodic memory গঠনে অপরিহার্য। 📌 Neocortex দীর্ঘমেয়াদি memory storage এ গুরুত্বপূর্ণ। 📌Amygdala emotional memory কে intensify করে। 📌 ঘুমানোর সময় আমাদের memory consolidation হয়। 📌 Protein synthesis বন্ধ করে দিলে অনেক ক্ষেত্রে দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি তৈরি বাধাগ্রস্ত হয়। 📌 Engram cells নামে পরিচিত নির্দিষ্ট neuron network ও memory পুনরুদ্ধারে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। অর্থাৎ, memory শুধু একটি synapse নয়, বরং একটি distributed neural network, যেখানে synaptic পরিবর্তন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। 🔺 Eric Kandel-এর Aplysia গবেষণায় দেখা যায় শেখার সাথে synapse-এর গঠনগত পরিবর্তন ঘটে। 🔺 Electron microscopy-তে দেখা গিয়েছ, শেখার পর dendritic spine বৃদ্ধি পাচ্ছে দেখা গেছে। আমাদের প্রতিটি নতুন অভিজ্ঞতা, শেখা এবং স্মৃতি মস্তিষ্কের নিউরনগুলোর মধ্যকার Synapse এর পরিবর্তন করে। অর্থাৎ, আমরা যখন নতুন কিছু শিখি, তখন আমাদের মস্তিষ্কের Neuronal synapse এর গঠনও সূক্ষ্মভাবে বদলে যেতে থাকে। এই কারণেই বলা হয়, 🔴Learning literally rewires the brain