சிறப்புக் கட்டுரைகள்

அறிவியல் ஆயிரம்: தூக்கத்திலும் மயக்கத்திலும் ஒலியை உணரும் மூளை! - புதிய கண்டுபிடிப்பு

8th Aug 2022 01:06 PM | பேரா. சோ. மோகனா

ADVERTISEMENT

தூக்கம்

தூக்கத்தின் ஆரம்ப நிலையில் வெளியில் இருந்து வரும் சத்தம் மிகவும் இடையூறாக இருக்கும். குறிப்பாக குறட்டை விடுவது, உடன் தூங்குபவர்களின் தூக்கத்தைக் கெடுக்கும்.

ஆனால், உண்மையில் எவ்வளவு ஒலியை நாம் தூக்கத்தில் எவ்வாறு உணர்வுப்பூர்வமாக உணர்கிறோம்?

தூக்கத்தின்போது ஒலிக்கு, மூளையின் எதிர்வினை வலுவாக இருக்கும், ஆனால், அது நனவான கவனத்தின் பக்கம் வராமல் மறைந்துவிடும் என புதிய ஆய்வு ஒன்று தெரிவிக்கிறது.

ADVERTISEMENT

தூக்கத்தில் ஒலி பற்றிய ஆய்வு

டெல் அவிவ் பல்கலைக்கழகத்தின் நடத்தப்பட்டுள்ள ஒரு புதிய ஆராய்ச்சி நீண்ட நாட்களாக தேடிக்கொண்டிருந்த விஞ்ஞான புதிருக்கு விடை கொடுத்துள்ளது. நாம் விழித்திருக்கும்போது நம்மைச் சுற்றியுள்ள ஒலிகளைக் கேட்கிறோம். அதற்குத் தகுந்தாற்போல எதிர்வினை செய்கிறோம். நாம் தூங்கும்போது நம்மைச் சுற்றி உருவாகும் ஒலிக்கு நாம் எதிர்வினை செய்கிறோமா? என்பதுதான் இந்த ஆய்வு. 

டெல் அவிவ் பல்கலைக்கழக  ஆய்வாளர்களின் குழு, இதற்காக வலிப்பு நோய் வரும் நோயாளிகளிடம், அவர்களின் ஒப்புதலோடு, மூளைக்குள் பொருத்தப்பட்ட மின்முனைகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து இதற்கான விடைகளைத் தேடிக் கண்டுபிடித்துள்ளது. மனித மூளையின் ஆழத்தில் மருத்துவ நோக்கங்களுக்காக பொருத்தப்பட்ட மின்முனைகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளை இந்த அற்புதமான ஆய்வு நம்பியுள்ளது. 

தூக்கமும் விழிப்பும்

விழித்திருக்கும் மூளை உணர்வு உள்ளீட்டை எவ்வாறு நனவான அனுபவமாக மாற்றுகிறது? மனித மூளையின் ஆழத்தில் மருத்துவ நோக்கங்களுக்காக பொருத்தப்பட்ட மின்முனைகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளை இந்த அற்புதமான ஆய்வு நம்பியுள்ளது.

ஒற்றை நியூரான்களின் தீர்மானத்தில், தூக்கம் மற்றும் விழிப்பு நிலையில் உள்ள ஒலிகளுக்கு பெருமூளைப் புறணியின் எதிர்வினைக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகளை ஆய்வு செய்ய இந்தத் தகவல் பயன்படுத்தப்பட்டது.

மூளையின் எதிர்வினை தூக்கத்தில்

தூக்கத்தின் போது, எப்படிப்பட்ட ஒலிக்கும் (அனைத்து வகையான ஒலிக்கும் ) மூளையின் செயல்பாடு /எதிர்வினை என்பது மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக இருப்பதைக் கண்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆச்சரியப்பட்டனர்.

ஆனால் இங்கே, மூளையின் ஆல்ஃபா-பீட்டா அலைகளின் இணைந்த செயல்பாடும் கூட , ஒலியின் செவிவழி உள்ளீடு மற்றும் தொடர்புடைய எதிர்பார்ப்புகளுடன் தொடர்புடையது ஆகும்.   

மூளையின் அலைகள்

மூளை ஒரு மின்வேதியியல் உறுப்பு. முழுமையாக செயல்படும் மூளை 10 வாட்ஸ் மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். 

இந்த மின்சாரம் மிகவும் குறைவாக இருந்தாலும் கூட,  அது மனித மூளையின் சிறப்பியல்பு;அதுதான் மூளையின் திறன். மூளையில் இருந்து வெளிப்படும் மின் செயல்பாடு, மூளை அலைகள் (brainwaves) வடிவில் காட்டப்படுகிறது/சொல்லப்படுகிறது. 

இதையும் படிக்க | அறிவியல் ஆயிரம்: உடற்பயிற்சிக்குப் பதிலாக மாத்திரையா? - ஆய்வு சொல்வது என்ன?

இங்கே 5 வகை  மூளை அலைகள் உண்டு . அவை ஆல்பா, பீட்டா, தீட்டா டெல்ட்டா மற்றும் காமா . மூளை அலைகளில் அதிக செயல்பாடு முதல் குறைந்த செயல்பாடு வரை உண்டு.  மூளை நன்கு தூண்டப்பட்டு, மன செயல்பாடுகளில் தீவிரமாக ஈடுபடும்போது, ​​அது பீட்டா அலைகளை உருவாக்குகிறது. இந்த பீட்டா அலைகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அலைவீச்சு மற்றும் நான்கு வெவ்வேறு மூளை அலைகளில் வேகமானவை. பீட்டா அலைகளின் அதிர்வெண் ஒரு நொடிக்கு 15 முதல் 40 சுழற்சிகள் வரை இருக்கும். பீட்டா அலைகள் ஒரு வலுவான ஈடுபாடு கொண்ட மனதின் பண்புகள். செயலில் உரையாடலில் இருப்பவர் பீட்டாவில் இருப்பார். விவாதிப்பவர் அதிக பீட்டாவில் இருப்பார். ஒரு பேச்சை ஆற்றும் நபர், அல்லது ஒரு ஆசிரியர் அல்லது ஒரு பேச்சு நிகழ்ச்சி தொகுப்பாளர் தங்கள் வேலையில் ஈடுபடும்போது பீட்டாவில் இருப்பார்கள்.

அதிர்வெண் வரிசையில் அடுத்த மூளை அலை வகை ஆல்பா ஆகும். பீட்டா விழிப்புணர்வைக் குறிக்கும் இடத்தில், ஆல்பா என்பது விழிப்புணர்வு இல்லா நிலையைக்  குறிக்கிறது. ஆல்பா மூளை அலைகள் மெதுவாகவும், அலைவீச்சில் அதிகமாகவும் இருக்கும். அவற்றின் அதிர்வெண் வினாடிக்கு 9 முதல் 14 சுழற்சிகள் வரை இருக்கும். ஒரு பணியை முடித்துவிட்டு ஓய்வெடுக்க அமர்ந்திருப்பவர் பெரும்பாலும் ஆல்பா நிலையில் இருப்பார். பிரதிபலிக்க அல்லது தியானிக்க நேரம் ஒதுக்கும் நபர் பொதுவாக ஆல்பா நிலையில் இருப்பார். மாநாட்டில் இருந்து ஓய்வு எடுத்துக்கொண்டு தோட்டத்தில் நடப்பவர் பெரும்பாலும் ஆல்பா நிலையில் இருப்பார்.

அடுத்த நிலை, தீட்டா அலைகள், பொதுவாக இன்னும் அதிக அலைவீச்சு மற்றும் மெதுவான அதிர்வெண் கொண்டவை. இந்த அதிர்வெண் வரம்பு பொதுவாக ஒரு வினாடிக்கு 5 முதல் 8 சுழற்சிகள் வரை இருக்கும். ஒரு பணியில் இருந்து ஓய்வு எடுத்து பகல் கனவு காணத் தொடங்கும் நபர் பெரும்பாலும் தீட்டா மூளை அலை நிலையில் இருப்பார். ஃப்ரீவேயில் வாகனம் ஓட்டும் நபர், கடைசி ஐந்து மைல்களை அவர்களால் நினைவுகூர முடியவில்லை என்பதைக் கண்டறிந்தால், அவர் பெரும்பாலும் தீட்டா நிலையில் இருக்கிறார். ஓட்டுநர் பணியை பாதுகாப்பாகச் செய்ய, தீட்டா நிலை மற்றும் பீட்டா நிலை ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தும்.

அடுத்து மூளை அலை டெல்டா ஆகும். இவை மிகப்பெரிய வீச்சு மற்றும் மெதுவான அதிர்வெண் கொண்டவை. அவை பொதுவாக வினாடிக்கு 1.5 முதல் 4 சுழற்சிகள் வரை மையமாக இருக்கும். அவை ஒருபோதும் பூஜ்ஜியத்திற்குச் செல்லாது, ஏனென்றால் நீங்கள் மூளை இறந்துவிட்டீர்கள் என்று அர்த்தம். ஆனால், ஆழ்ந்த கனவில்லா தூக்கம் உங்களை மிகக் குறைந்த அதிர்வெண்ணுக்குக் கொண்டு செல்லும். பொதுவாக, ஒரு வினாடிக்கு 2 முதல் 3 சுழற்சிகள்.

நாம் படுக்கைக்குச் சென்று தூங்க முயற்சிக்கும் முன் சில நிமிடங்கள் படிக்கும்போது, ​​நாம் குறைந்த பீட்டாவில் இருக்க வாய்ப்புள்ளது. புத்தகத்தை கீழே வைத்து, விளக்குகளை அணைத்து, கண்களை மூடும்போது, ​​​​நமது மூளை அலைகள் பீட்டாவிலிருந்து ஆல்பா, தீட்டா மற்றும் இறுதியாக, நாம் தூங்கும்போது, ​​​​டெல்டாவுக்கு இறங்கும். எனவே, மூளையில் உருவாகும் அலைகளைப் பொறுத்தே மூளை இயங்குகிறது.

மூளையின் ஆல்ஃபா-பீட்டா அலைகளின் இணைந்த செயல்பாட்டுடன்  தூக்கத்தின்போது, ​​மூளை கேட்கும் ஒலியின் உள்ளீட்டை பகுப்பாய்வு செய்கிறது, ஆனால் ஒலியில் கவனம் செலுத்தவோ அல்லது அதை அடையாளம் காணவோ முடியாது, எனவே நனவான விழிப்புணர்வு ஏற்படாது. அதனால்தான் சுற்றிலும் ஒலி இருப்பினும் விழிப்பு ஏற்படுவது இல்லை.

ஆய்வுக்குழு

டாக்டர் ஹன்னா ஹயாத் என்ற விஞ்ஞானியின் தலைமையில் மற்றும் ஸ்கூல் ஆஃப் மெடிசின், சாகோல் ஸ்கூல் ஆஃப் நியூரோ சயின்ஸின் டாக்டர் அமித் மார்மெல்ஸ்டீனின் முக்கிய பங்களிப்போடு நடத்தப்பட்டது.

இந்த ஆய்வு பயோமெடிக்கல் இன்ஜினியரிங் துறையைச் சேர்ந்த UCLA மருத்துவ மைய பேராசிரியர் யுவல் நிரின் ஆய்வகத்தில், இணைந்து மேற்பார்வையிடப்பட்டது.

இந்த ஆய்வில் இணைந்து செயல்பட்ட மற்ற ஆய்வாளர்கள்: பேராசிரியர் நிரின் குழுவின் டாக்டர். ஆரோன் க்ரோம், டாக்டர் யானிவ் சேலா மற்றும் டெல் அவிவ் சௌராஸ்கி மருத்துவ மைய டாக்டர் இடோ ஸ்ட்ராஸ் மற்றும் டாக்டர் ஃபிராஸ் ஃபஹூம் ஆகியோர் அடங்குவர். தூக்கத்தில் ஒலி கேட்கும் திறன் பற்றிய கட்டுரை நேச்சர் நியூரோ சயின்ஸ் இதழில் ஜூலை 12ம் நாள் வெளியிடப்பட்டது. 

வலிப்பு நோயாளிகளிடமிருந்து பெறப்பட்ட மின்தரவு

பேராசிரியர் நிர் என்பவர், தூக்கத்தில் கேட்கப்படும் ஒலி குறித்து, "இந்த ஆய்வு தனித்துவமானது, இது மனித மூளைக்குள் ஆழமாக பொருத்தப்பட்ட மின்முனைகளிலிருந்து அரிய தரவுகளை உருவாக்குகிறது, இது மூளையின் மின் செயல்பாட்டின் தனிப்பட்ட நியூரான்களின் அளவு வரை உயர்-தெளிவுத்திறன் கண்காணிப்பை செயல்படுத்துகிறது. ஆனால் நமக்காக, நாம்  புரிந்துகொள்ளக்கூடிய காரணங்களுக்காக, விஞ்ஞான ஆராய்ச்சிக்காக உயிருள்ள மனிதர்களின் மூளையில் மின்முனைகளை பொருத்த முடியாது. அது சட்டப்படி குற்றம். ஆனால், இந்த ஆய்வில், கால்-கை வலிப்பு நோயாளிகளின் மூளையில் மின்முனைகள் பொருத்தப்பட்டு, இது அறியப்பட்டது. அவர்களின் மூளையின் பல்வேறு பகுதிகளில் உருவாகும் செயல்பாட்டைக் கண்காணித்து, நோயறிதல் மற்றும் சிகிச்சைக்கான நோக்கங்களுக்காக ஒரு சிறப்பு மருத்துவ முறை மூலம் இதனை செயலாக்க மற்றும் பயன்படுத்த முடிந்தது. வலிப்பு நோயாளிகளும்கூட விழிப்பு மற்றும் தூக்கத்தில் கேட்கும் தூண்டுதலுக்கு மூளையின் பதிலை ஆய்வு செய்ய உதவ முன்வந்தனர்' என்றார். 

8 ஆண்டுகள் நடந்த ஆய்வு

ஆராய்ச்சியாளர்கள் நோயாளிகளின் படுக்கையில் பல்வேறு ஒலிகளை வெளியிடும் ஒலிபெருக்கிகளை வைத்தனர். மேலும், அவர்களின் மூளையின் பல்வேறு பகுதிகளில் உள்ள நரம்பு செயல்பாடு மற்றும் மின் அலைகலிளிருந்து விழித்திருக்கும்போதும் மற்றும் தூக்கத்தின் போதும் பல்வேறு நிலைகளில் பொருத்தப்பட்ட மின்முனைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவுகள் ஒப்பிடப்பட்டன. ஒட்டுமொத்தமாக, இந்த ஆய்வுக்குழு 700 க்கும் மேற்பட்ட நியூரான்களிடமிருந்து தரவுகளை சேகரித்தது. ஒவ்வொரு நோயாளிக்கும் சுமார் 50 நியூரான்களின் தகவல்கள், தரவுகள் சுமார் 8 ஆண்டுகள் தொடர்ந்து பெறப்பட்டது. 

இதையும் படிக்க |  அறிவியல் ஆயிரம்: புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு உதவும் புதிய கண்டுபிடிப்பு

தூக்கத்தில் பெருமூளையின் செயல்பாடு-ஒலியில்

ஆய்வு தொடர்பாக டாக்டர் ஹயாத் கூறுவது, 'ஒலிகள் காதில் பெறப்பட்ட பிறகு, மூளைக்குள் ஒரு இடத்திலிருந்து அடுத்த இடத்திற்கு சமிக்ஞைகள் அனுப்பப்படுகின்றன. சமீப காலம் வரை, நாம் என்ன எண்ணிக்கொண்டு இருந்தோம் என்றால், தூக்கத்தின் போது இந்த சமிக்ஞைகள் பெருமூளைப் புறணியை அடைந்தவுடன் விரைவாக சிதைவடையும் என்று எண்ணினோம். ஆனால் நமக்கு மின்முனைகளிலிருந்து கிடைத்துள்ள தரவைப் பார்க்கும்போது, அவை அப்படி இல்லை என்பது தெளிவாகத் தெரிகிறது.  ​​தூக்கத்தின் போது மூளையின் செயல்பாடு /எதிர்வினை என்பது நாம் எதிர்பார்த்ததை விட மிகவும் வலிமையாகவும், அதிகமாகவும்  இருப்பதைக் கண்டு நாங்கள் ஆச்சரியப்பட்டோம்' என்கிறார். 

தூக்கத்தில் ஆல்பா-பீட்டா அலைகளின் செயல்பாடு

மேலும், இந்த வலுவான எதிர்வினை என்பது பெருமூளைப் புறணியின் பல பகுதிகளுக்கும் பரவியது. தூக்கத்தின் போது மூளையின் செயல்பாடு வலிமையானது; அது  விழித்திருக்கும் போது எப்படி செயல்படுகிறதோ அப்படியே தூக்கத்திலும் எதிர்வினையாற்றியது.அதில் ஒரு விஷயம் மட்டும்தான் வேறுபாடு. அதுதான், வியத்தகு வேறுபாடு பதிவுசெய்யப்பட்டது: அதுவே மூளையின் ஆல்பா-பீட்டா அலைகளின் செயல்பாட்டின் நிலையாகும்

ஆல்ஃபா-பீட்டா அலைகள் (10-30Hz) மூளையின் உயர் பகுதிகளிலிருந்து வரும் பின்னூட்டங்களால் கட்டுப்படுத்தப்படும். இவை நமது  கவனம் மற்றும் எதிர்பார்ப்பு செயல்முறைகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் விளக்குகின்றனர்.(முன்பே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது )

ஒலி மூலம் உருவாகும் சிக்னல்கள், உணர்ச்சி உறுப்புகளிலிருந்து மேல் பகுதிகளுக்கு 'கீழே-மேலே' பயணிக்கும்போது, ​​ஒரு 'மேலிருந்து-கீழ்' இயக்கமும் நிகழ்கிறது: உயர் பகுதிகள், மூளையில் குவிந்துள்ள முந்தைய தகவலை நம்பி, வழிகாட்டியாக செயல்படுகின்றன, சமிக்ஞைகளை அனுப்புகின்றன. எந்த உள்ளீட்டில் கவனம் செலுத்த வேண்டும், எது புறக்கணிக்கப்பட வேண்டும், முதலியன போன்றவை  மிகச் சரியாக  உணர்வுப் பகுதிகளுக்கு அறிவுறுத்த உதவுகிறது. .

மயக்க நிலையிலும் ஒலி உணர்தல்

உதாரணமாக, காதில் ஒரு குறிப்பிட்ட ஒலி வரும்போது, ​​​​அது புதியதா அல்லது பழக்கமானதா, அது கவனத்திற்கு தகுதியானதா இல்லையா என்பதை உயர் பகுதிகள் துல்லியமாகத் தெரிவிக்கின்றன. இந்த வகையான மூளை செயல்பாடு ஆல்பா-பீட்டா அலைகளை அடக்குவதில் வெளிப்படுகிறது, உண்மையில், முந்தைய ஆய்வுகள் ஓய்வு மற்றும் மயக்க நிலைகளில் இந்த அலைகளின் உயர் மட்டத்தைக் காட்டியுள்ளன. தற்போதைய ஆய்வின்படி, ஆல்ஃபா-பீட்டா அலைகளின் வலிமையானது, விழித்திருக்கும் நிலை மற்றும் தூக்கம் ஆகியவற்றில் உள்ள செவிவழி உள்ளீடுகளுக்கு மூளையின் எதிர்வினைக்கு இடையே உள்ள முக்கிய வேறுபாடு ஆகும்.

பேராசிரியர் நிர், "எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் இந்த குறிப்பிட்ட சோதனைக்கு அப்பால் மிகப் பரந்த தாக்கங்களை/செயல்பாடுகளை/சோதனைகளை செய்ய வழிவகுக்கும். முதலாவதாக, இந்த ஆய்வு பழைய புதிருக்கு ஒரு முக்கிய திறவுகோலை வழங்கியுள்ளது' என்று கூறினார்.  

'எக்ஸ்-காரணி'

உணர்வின் ரகசியம் என்ன? 'எக்ஸ்-காரணி'

நனவுக்கான தனித்துவமான மூளையின் செயல்பாடு, நாம் விழித்திருக்கும்போது நம்மைச் சுற்றி நடக்கும் விஷயங்களையும், தூங்கும்போது மறைந்துவிடுவதையும் அறிந்துகொள்ள அனுமதிக்கிறது?

தன்னிலை இழந்த நிலையிலும் ஒலியை உணரும் திறன் மூளைக்கு ஆய்வாளர்கள் இந்த ஆய்வில் ஒரு புதிய தகவலைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். மேலும், எதிர்கால ஆராய்ச்சியில் இந்த வேறுபாட்டிற்கு காரணமான வழிமுறைகளை மேலும் ஆராயப்படும். கூடுதலாக, நனவு மற்றும் மயக்க நிலைகளுக்கு இடையில் வேறுபட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட மூளை அம்சத்தை அடையாளம் கண்டுள்ளதால், உள்வரும் ஒலிகள் குறித்த ஒரு நபரின் விழிப்புணர்வை மதிப்பிடுவதற்கு, இப்போது ஒரு தனித்துவமான அளவு அளவீடு உள்ளது.

எதிர்காலத்தில், ஆல்பா-பீட்டா மூளை அலைகளை அளவிடுவதற்கான மேம்படுத்தப்பட்ட நுட்பங்கள் மற்றும் EEG போன்ற ஆக்கிரமிப்பு இல்லாத கண்காணிப்பு முறைகள் மூலம், பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் ஒரு நபரின் நனவு நிலையை துல்லியமாக மதிப்பிட முடியும்: நோயாளிகள் முழுவதும் சுயநினைவின்றி இருப்பதை சரிபார்க்கலாம். (அப்போதும் கூட வெளியில் உள்ள ஒலியினை அவர்கள் கேட்பார்கள் என்பது தெரியவருகிறது) ஒரு அறுவை சிகிச்சை, டிமென்ஷியா உள்ளவர்களின் விழிப்புணர்வைக் கண்காணித்தல் அல்லது கோமா நிலையில் இருப்பவர், தொடர்புகொள்ள முடியாமல், உண்மையில் அவரது/அவள் சுற்றுப்புறத்தைப் பற்றி அறியாதவரா என்பதைத் தீர்மானித்தல் என எல்லா விஷயங்களுக்கும் இந்த ஆய்வு மிகவும் உதவும்.

இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், ஒலிக்கு எதிர்வினையாற்றும் வகையில் குறைந்த அளவிலான ஆல்பா-பீட்டா அலைகள் மயக்கமடைந்ததாகக் கருதப்படும். ஒரு நபர் உண்மையில் அவரைச் சுற்றிச் சொல்லப்படும் வார்த்தைகளை உணர்ந்து புரிந்துகொள்ளலாம் என்று பரிந்துரைக்கலாம்.

எங்கள் கண்டுபிடிப்புகள் பல்வேறு மயக்க நிலையில் இருக்கும் நபர்களின் விழிப்புணர்வின் அளவை அளவிடுவதற்கான பயனுள்ள புதிய முறைகளை உருவாக்குவதற்கான அடிப்படையாக இருக்கும் என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்." என நம்பிக்கையுடன் இந்த ஆய்வுக்குழு தெரிவிக்கிறது.

ADVERTISEMENT
ADVERTISEMENT