ફયુચર સાયન્સ - કે.આર.ચૌધરી
આ પણુ મગજ કેવી રીતે ચેતના (કન્શિયસનેસ) ઉત્પન્ન કરે છે? આ પ્રશ્ન હજારો વર્ષોથી દાર્શનિકો, વિજ્ઞાનીઓ અને ચિંતકોને પરેશાન કરે છે. ચેતના એટલે આપણી આસપાસની દુનિયાનો વ્યક્તિલક્ષી અનુભવ કરવાની ક્ષમતા. પાંચ ઇન્દ્રિય દ્વારા આપણે આસપાસની દુનિયાને માણી શકીએ છીએ. ઉદાહરણ તરીકે સફરજનનો મીઠો સ્વાદ, વરસાદમાં પલળવાની અનુભૂતિ કે તેની પ્રાકૃતિક દ્રશ્યોમાં જોવા મળતી રંગોની તેજસ્વી અનુભૂતિ. આ બધા એવા અનુભવ છે, જે આપણી ચેતનાને સચેત રાખે છે. જે માત્ર સજીવની જીવતા રહેવાની પ્રક્રિયા કરતા કંઈક અલગ છે. આજ સુધી ન્યુરો સાયન્ટિસ્ટ માનતા હતા કે 'ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન વિકસેલા મગજના સૌથી નવા અને અત્યારના અત્યાધુનિક ભાગો, કોર્ટેક્સ કે નિયોકોર્ટેક્સ આપણી ચેતના માટે જવાબદાર છે.' આ વિકસિત ભાગ મનુષ્યને મેમરી, લર્નિંગ, રીઝનિંગ અને પ્રોબ્લેમ સોલ્વિંગ જેવી જટિલ સમસ્યાઓનો ઉકેલ આપે છે. તેઓ માનતા હતા કે મગજના આંતરિક ભાગમાં રહેલ આંતરિક સબકોર્ટેક્સ, આ કાર્યમાં માત્ર સહાયક ભૂમિકા ભજવે છે. જેમ કે ટેલિવિઝન ચાલુ રાખવા માટે વીજળીની જરૂર છે. વીજળીની હાજરી હોય તો જ ટેલિવિઝન ચાલે છે, પરંતુ વીજળી પોતે કાર્યક્રમ બનાવીને, ટેલિવિઝન ઉપર રજૂ કરી શકતી નથી. જો કે આ દિશામાં હવે નવું સંશોધન શરૂ થયું છે. તે અલગ વાત જણાવી રહ્યું છે. 'કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી'ના એક ઉત્કૃષ્ટ વિજ્ઞાનીના તાજેતરના ક્રાંતિકારી સંશોધને આ માન્યતાને જ હચમચાવી નાખી છે. ડૉ. પીટર કોપ્પોલાએ ૧૦૦ વર્ષથી વધુ સમયના ન્યુરોસાયન્સ સંશોધનનું વ્યાપક વિશ્લેષણ કર્યું છે. જેના ઉપરથી તેમને જાણવા મળ્યું છે કે 'આપણી ચેતનાનો મૂળ આધાર, આપણા મગજના સૌથી પ્રાચીન ભાગોમાં છુપાયેલો હોય છે. પરંતુ આ સર્જનાત્મક શોધની પાછળની ઐતિહાસિક પૃષ્ઠભૂમિ શું છે?
- તમારા મગજમાં રહેલો ડ્રેગન
માત્ર ૩૫ વર્ષ પહેલા જ વિજ્ઞાનીઓએ, ચેતનાના પ્રશ્નોની વ્યવસ્થિત અને ગંભીર તપાસ શરૂ કરી હતી. તે પહેલા માનવ ચેતના, વૈજ્ઞાનિક સંશોધનનો વિષય તરીકે નહીં, એક દાર્શનિક વિષય તરીકે જોવામાં આવતો હતો. આફ્રિકન હાથીના મગજમાં લગભગ ૨૫.૭ કરોડ ન્યુરોન્સ છે. જ્યારે મનુષ્યમાં લગભગ ૮.૬ કરોડ છે, પરંતુ આપણા સેરેબ્રલ કોર્ટેક્સમાં ન્યુરોન્સની ઘનતા અને કનેક્ટિવિટી વધારે છે. જે કદાચ આપણી અનોખી ચેતનાનું કારણ હોઈ શકે છે. માનવ મગજની અંદર આવેલું સબકોર્ટેક્સ ૫૦ કરોડ વર્ષથી લગભગ અપરિવર્તિત રહ્યું છે. કદાચ તમે સવાલ કરશો કે ૫૦ કરોડ વર્ષ પહેલાં તો મનુષ્યની ઉત્પત્તિ પણ થઈ ન હતી? જેનો જવાબ છે...
'લિઝાર્ડ બ્રેઈન' શબ્દ માનવ મગજના સૌથી પ્રાચીન ભાગ માટે એક લોકપ્રિય અને સરળ ખ્યાલ છે. તે કોઈ વૈજ્ઞાનિક શબ્દ નથી, પણ એક રૂપક છે. 'લિઝાર્ડ બ્રેન' સરીસૃપોથી લઈને સસ્તન પ્રાણીઓ સુધી બધામાં એકસરખું જોવા મળે છે. આ ભાગો મૂળભૂત જીવન વૃત્તિઓ - ભૂખ, તરસ, પીડા, આનંદ, ભય, લૈંગિક આકર્ષણ અને માતૃત્વ વૃત્તિની મોનિટરિંગ કરે છે. વૈજ્ઞાનિક રીતે, 'લિઝાર્ડ બ્રેઈન' મુખ્યત્વે બ્રેઈનસ્ટેમ અને સેરેબેલમને સૂચવે છે, જે 'રેપ્ટિલિયન કોમ્પ્લેક્સ' અથવા આર-કોમ્પ્લેક્સ તરીકે ઓળખાતી રચનાનું કેન્દ્ર બનાવે છે. આ વિચાર ૧૯૬૦ના દાયકામાં ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટ પોલ ડી. મેકલીન દ્વારા પ્રસ્તાવિત ટ્રાયુન બ્રેઈન મોડલનો એક ભાગ હતો. મગજનો ત્રીજો મહત્વપૂર્ણ ભાગ સેરેબેલમ છે, જે માથાના પાછળના ભાગમાં એક નાના મગજ જેવો દેખાય છે.
આજ સુધી પ્રચલિત મુખ્ય સિદ્ધાંતો એમ હતા કે નવું કોર્ટેક્સ ચેતનાનું મુખ્ય કેન્દ્ર છે. સબકોર્ટેક્સ માત્ર સહાયક ભૂમિકા ભજવે છે. આ માન્યતા મોટાભાગના લોકોએ સ્વીકારી લીધી હતી, કારણ કે કોર્ટેક્સ મગજની બાહ્ય સપાટી પર હોવાથી તેનો અભ્યાસ કરવો સરળ હતો. પરંતુ હવે આધુનિક તકનીકોના ઉપયોગથી, વિજ્ઞાનીઓ મગજના સૌથી જૂના ભાગોનું મહત્વ સમજાવા લાગ્યા છે. આખરે આ સંશોધનને નવી દિશા આપનાર મુખ્ય વ્યક્તિઓ કોણ છે ?
- શું કોર્ટેક્સ વિના પણ જીવી શકાય?
સ્ટીમ્યુલેશન સ્ટડીઝ પ્રયોગોમાં મગજના વિવિધ ભાગોમાં વીજળી અથવા મેગ્નેટિક પલ્સ મોકલીને, તેની અસર જોવામાં આવે છે. નિયોકોર્ટેક્સને ઉત્તેજિત કરવાથી, મનુષ્યનો પોતાનો આત્મબોધ બદલાય છે. હેલ્યુસિનેશન ( વિવિધ પ્રકારની ભ્રમણા) થાય છે. અથવા નિર્ણયક્ષમતા પ્રભાવિત થાય છે. પણ સબકોર્ટેક્સ સ્ટીમ્યુલેટ કરવાથી વધુ ગહન અને આમૂલ પરિવર્તન આવે છે. એના કારણે મનુષ્ય ડિપ્રેશનમાં જતો રહે છે. બેહોશ કરવામાં આવેલ વાંદરાને તાત્કાલિક જગાડી શકાય છે. અથવા જાગૃત ઉંદરને તરત જ બેહોશ કરી શકાય છે. આ પરિણામોએ વાતનો મજબૂત પુરાવો આપે છે કે 'જ્યારે નવા ભાગો ચેતનાને વિસ્તૃત અને પરિષ્કૃત કરે છે, ત્યારે પ્રાચીન ભાગો તેના મૂળ અસ્તિત્વ માટે અનિવાર્ય છે.' કોર્ટેક્સ અને નિયોકોર્ટેક્સને નુકસાન થવાથી ચેતનાના અનુભવમાં ફેરફારો થાય છે. દર્દી પોતાના હાથને પોતાનો હાથ ન માને, દ્રષ્ટિક્ષેત્રની એક બાજુની વસ્તુઓ ન જુએ. અથવા વધુ આવેગશીલ બની જાય છે. પરંતુ સબકોર્ટેક્સ અને અન્ય ગહન વિસ્તારોને નુકસાન થવાથી, ચેતનાનો સંપૂર્ણ નાશ થવો, મૃત્યુ થવું અથવા થવું કોમામાં જતા રહેવું, જેવા પરિણામ જોવા મળે છે. સૌથી આશ્ચર્યજનક પુરાવા, હાઇડ્રાનેન્સેફાલી જેવી અત્યંત દુર્લભ પરિસ્થિતિવાળા બાળકોના કેસોમાં જોવા મળ્યા છે. આ બાળકોમાં મોટાભાગનું કોર્ટેક્સ હોતું નથી. તેમના મગજમાં જ્યાં કોર્ટેક્સ હોવું જોઈએ, ત્યાં માત્ર પાણી જેવું પ્રવાહી હોય છે. મેડિકલ ટેક્સ બુક અનુસાર આ બાળકો કાયમી વેજીટેટીવ સ્ટેટમાં હોવા જોઈએ, એટલે કે તેઓ જાગૃત હોવા છતાં કોઈ ચેતન પ્રવૃત્તિ કરી શકવા જોઈએ નહીં. પરંતુ આશ્ચર્યની વાત એ છે કે 'આ બાળકો રમે છે, લોકોને ઓળખે છે, સંગીતનો આનંદ માણે છે, જ્યારે કંઈક ખોટું હોય ત્યારે રડે છે. સામાજિક ક્રિયા પ્રતિક્રિયા કરે છે. આ સાબિત કરે છે કે 'મગજના પ્રાચીન ભાગો મૂળભૂત ચેતના માટે પૂરતા છે. અથવા તો શક્ય છે કે 'જ્યારે કોઈ કોર્ટેક્સ વિના જન્મે છે, ત્યારે મગજના જૂના ભાગો અનુકૂલન કરીને કેટલીક નવી ભૂમિકાઓ સંભાળે છે.' આટલું વાંચ્યા પછી તમને થશે કે 'આ સંશોધનનું ભવિષ્ય શું છે? તેનું વ્યવહારિક મહત્વ કેટલું છે?
- ચેતના સંશોધન
આ ક્રાંતિકારી સિદ્ધાંતના મુખ્ય પ્રણેતા ડૉ. પીટર કોપ્પોલા 'કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી'ના અનુભવી ન્યુરોસાયન્ટિસ્ટ છે. તેમણે એક સદીથી વધુ સમયના ન્યુરોસાયન્સ સંશોધનનું વિશાળ અને ગહન વિશ્લેષણ કર્યું છે. તેમના કાર્યમાં સ્ટીમ્યુલેશન સ્ટડીઝ, પ્રાણીઓના પ્રયોગો, ન્યુરોલોજિકલ કેસ રિપોર્ટ્સ અને ક્લિનિકલ અવલોકનોનો સમાવેશ થાય છે. ડૉ. કોપ્પોલાનું કાર્ય એટલું વ્યાપક છે કે 'તેમણે ચેતના અંગેના તમામ મુખ્ય સિદ્ધાંતોની પુનઃપરીક્ષા કરી છે.' તેમનો દ્રષ્ટિકોણ એવો છે કે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે મગજના પ્રાચીન ભાગોના મહત્વને ઓછું આંક્યું છે. અને આધુનિક કોર્ટેક્સ પર વધુ ભાર મૂક્યો છે. ઉપરાંત એક અન્ય સંશોધનમાં 'બીજિંગ નોર્મલ યુનિવર્સિટી'ના ડૉ. મિંગશા ઝાંગએ થેલેમસ પરનું અત્યંત મહત્વપૂર્ણ સંશોધન હાથ ધર્યું છે. થેલેમસ મગજના મધ્યમાં સ્થિત એક મહત્વપૂર્ણ રચના છે. જે સંવેદના પ્રક્રિયા અને વર્કિંગ મેમરીમાં ભાગ લે છે. ડૉ. ઝાંગના સંશોધનમાં પ્રથમ વખત થેલેમસની ચેતનામાં સક્રિય ભૂમિકા સમજાવવામાં આવી છે. તેમના સંશોધનની સૌથી મહત્વપૂર્ણ બાબત એ છે કે 'તેમણે એવા દર્દીઓ સાથે કામ કર્યું હતું, જેમના મગજમાં પહેલેથી જ ડોકના દુખાવાની સારવાર માટે ઇલેક્ટ્રોડ લગાવવામાં આવ્યા હતા. આનાથી ચેતના સંશોધન માટે નવી ઇન્વેસિવ સર્જરી કરવાની નૈતિક સમસ્યા ટળી ગઈ હતી. 'સિડની યુનિવર્સિટી' ના ડૉ. ક્રિસ્ટોફર વાઇટ અને ડૉ. મેક શાઇન પણ આ ક્ષેત્રમાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપી રહ્યા છે. તેઓ થેલેમો-કોર્ટિકલ લૂપ્સ પર કામ કરે છે, જે થેલેમસ અને કોર્ટેક્સ વચ્ચેના માહિતી આપ-લેનાં રસ્તાઓ છે. ડૉ. વાઇટે ડૉ. ઝાંગના સંશોધનને 'અત્યંત ઉત્કૃષ્ટ' ગણાવ્યું છે. 'તેલ અવિવ યુનિવર્સિટી' ની ડૉ. લિયાડ મુદ્રિક ચેતના અભ્યાસોની પદ્ધતિ શાસ્ત્રીય સચોટતા પર કામ કરે છે. તેઓ કહે છે કે ચેતનાના અભ્યાસને પહેલા ઘણી ટીકા અને શંકાઓનો સામનો કરવો પડયો હતો કારણ કે આ એવી ઘટના છે, જેનો અભ્યાસ અત્યંત મુશ્કેલ છે. પરંતુ હવે વિજ્ઞાનીઓ વધુને વધુ વ્યવસ્થિત અને કડક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે. આ બધા સંશોધકોનો એક સામાન્ય ઉદેશ્ય છે! ચેતનાના રહસ્યને વૈજ્ઞાનિક રીતે ઉકેલવું. પરંતુ આ ગ્રાઉન્ડબ્રેેકિંગ સંશોધન કેવી રીતે થઈ રહ્યા છે?
- Artificial Consciousness
આ સંશોધન પ્રાણીઓના હક્કો વિશેની આપણી સમજણને પણ ઊંડાણથી પ્રભાવિત કરી શકે છે. જો મૂળભૂત ચેતના મગજના પુરાતન ભાગોમાં રહે છે, તો સસ્તન પ્રાણીઓ - ઉંદરોથી લઈને હાથીઓ સુધી - પણ અમુક સ્તરની ચેતનાની અનુભૂતિ ધરાવે છે. આનાથી પ્રાણીઓના સાથે આપણે કેવું વર્તન કરીએ છીએ? તેઓના પ્રત્યે આપણી જવાબદારીઓ શું છે? તે વિશે નવી રૂપરેખા તૈયાર કરી શકાય છે. પ્રયોગશાળાઓમાં પ્રાણીઓના ઉપયોગ, ખેતરોમાં પશુઓની સંભાળ, અને પાલતુ પ્રાણીઓ સાથેના આપણા સંબંધો પર, આપણે ફરી એક વાર વિચાર કરવો પડશે. અત્યાર સુધી મોટાભાગના ચેતના સિદ્ધાંતો કોર્ટેક્સને કેન્દ્રીય ભૂમિકા આપતા હતા. પરંતુ હવે સબકોર્ટેક્સ, થેલેમસ અને સેરેબેલમના મહત્વને સ્વીકારવું પડશે. આગામી સંશોધનોમાં થેલેમસ અને કોર્ટેક્સ વચ્ચેના 'થેલેમોકોર્ટિકલ લૂપ્સ' વિશે વધુ વિગતવાર સમજ મેળવવી જરૂરી છે. આ માહિતી-આપ-લેનાં વર્તુળો આપણી ચેતનાના કેન્દ્રમાં છે.
આધુનિક તકનીકો જેમ કે ઉન્નત ફંક્શનલ એમઆરઆઇ, ઇનવેસિવ ઇલેક્ટ્રોડ તકનીકો અને રીઅલ-ટાઇમ બ્રેઇન ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરીને વધુ વિગતવાર અને સચોટ અભ્યાસ શક્ય બન્યો છે. ચેતનાની આ નવી સમજણ આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સના વિકાસને પણ પ્રભાવિત કરી શકે છે. જો ચેતના મગજના સૌથી પ્રાચીન અને સરળ ભાગોમાંથી ઉદ્ભવે છે, તો કદાચ સાચી એઆઇ બનાવવા માટે, આપણે અત્યંત જટિલ સિસ્ટમ્સ બનાવવાની જરૂર નથી. મૂળભૂત અસરકારક ન્યુરલ આર્કિટેક્ચર પૂરતું હોઈ શકે છે. કૃત્રિમ ચેતના (Artificial Consciousness ) બનાવવાની દિશામાં પણ કામ શરૂ થઈ શકે છે. જો આપણે ચેતનાની મૂળભૂત પ્રણાલીઓ સમજી લઈએ, તો કદાચ સાચા અર્થમાં જાગૃત મશીનો બનાવી શકીએ. જે ખરેખર ચેતના એટલે કન્શિયસનેસ ધરાવતા હોઈ શકે. શું આ શોધ આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ અને કૃત્રિમ ચેતના વિકસાવવામાં મદદ કરી શકે છે? આ સવાલોના જવાબ ભવિષ્યના ગર્ભમાં છુપાયેલો છે.
