আপনার জাগ্রত অবস্থার প্রতি সেকেন্ডে, আপনার মস্তিষ্ক বৈদ্যুতিক কার্যকলাপের একটি অবিচ্ছিন্ন ধারা তৈরি করে। সেই ধারার মধ্যে এম্বেড করা থাকে ছোট, পুনরুৎপাদনযোগ্য সংকেত যা আপনার চারপাশের নির্দিষ্ট ঘটনার সরাসরি প্রতিক্রিয়ায় ঘটে: একটি ক্লিক, আলোর ঝলকানি, বা ত্বকে একটি স্পর্শ।
এই প্রতিক্রিয়াগুলোকে ইভোকড পটেনশিয়াল (evoked potentials) বলা হয় এবং এগুলো স্নায়ুবিজ্ঞানের (neuroscience) সবচেয়ে সুনির্দিষ্টভাবে পরিমাপ করা পরিমাপগুলোর মধ্যে অন্যতম।
ইভোকড পটেনশিয়াল বা উদ্দীপনা-সৃষ্ট বিভব কী?
ইভোকড পটেনশিয়াল হলো একটি বহিরাগত উদ্দীপনার ঠিক পরপরই ঘটা EEG ভোল্টেজের একটি সুনির্দিষ্ট, পরিমাপযোগ্য পরিবর্তন। "ইভোকড" শব্দটি কার্যকারণ সম্পর্কযুক্ত সূত্রপাতকে নির্দেশ করে: অর্থাৎ কিছু একটা ঘটেছে এবং মস্তিষ্ক তার প্রতিক্রিয়া দেখিয়েছে। অপরদিকে, "পটেনশিয়াল" শব্দটি মাথার ত্বকে থাকা রেকর্ডিং ইলেকট্রোডগুলোর মধ্যে তৈরি হওয়া বৈদ্যুতিক বিভব পার্থক্যকে নির্দেশ করে।
যে বৈশিষ্ট্যটি এই সিগন্যাল বা সংকেতকে বৈজ্ঞানিকভাবে উপযোগী করে তোলে তা হলো উদ্দীপক-লকড (stimulus-locked) টাইমিং বা সময় নির্ধারণ। নিউরাল প্রতিক্রিয়া একটি সংক্ষিপ্ত, যুক্তিযুক্তভাবে অনুমানযোগ্য বিলম্বের সাথে উদ্দীপনাকে অনুসরণ করে এবং এটি সর্বদা উদ্দীপনা শুরুর মুহূর্তের রেফারেন্স হিসেবে পরিমাপ করা হয়।
ব্যবহারিক পরিভাষায়, একজন গবেষক যখন হেডফোনের মাধ্যমে কোনো টোন শোনান বা স্ক্রিনে একটি ভিজ্যুয়াল প্যাটার্ন ফ্ল্যাশ করেন, তখন প্রতিটি EEG ইপোককে উদ্দীপনা প্রদানের সঠিক মুহূর্তের সাথে সংযুক্ত করেন। সেই অ্যালাইনমেন্ট পয়েন্টের ঠিক পরেই যে কোনো সামঞ্জস্যপূর্ণ বৈদ্যুতিক পরিবর্তন দেখা যায়, সেটিকে ইভোকড প্রতিক্রিয়ার অংশ হিসেবে বিবেচনা করা হয়।
এটি মস্তিষ্কের চলমান স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপের থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন। উদ্দীপক উপস্থিত থাকুক বা না থাকুক, মস্তিষ্ক ক্রমাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে।
একটি ইভোকড পটেনশিয়াল হলো একটি ছোট, সময়-লকড প্রতিক্রিয়া যা স্বাভাবিক পটভূমির উপরে অবস্থান করে। কোনো উদ্দীপনা ঘটুক বা না ঘটুক, স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ চলতে থাকে। ইভোকড পটেনশিয়াল কেবল তখনই প্রকাশ পায় যখন কোনো উদ্দীপনা ঘটে।
ইভোকড পটেনশিয়াল মূলত দুটি উপায়ে সক্রিয় করা যেতে পারে:
প্রাকৃতিক সংবেদনশীল ইনপুট: কোনো শব্দ, ভিজ্যুয়াল প্যাটার্ন বা স্পর্শ।
করটেক্সের সরাসরি পরীক্ষামূলক উদ্দীপনা: উদাহরণস্বরূপ, ট্রান্সক্রেনিয়াল ম্যাগনেটিক স্টিমুলেশনে ব্যবহৃত চৌম্বকীয় স্পন্দন।
ইভোকড পটেনশিয়াল কোথা থেকে আসে
মাথার ত্বক থেকে রেকর্ড করা ইভোকড পটেনশিয়াল হলো কর্টিকাল নিউরনের বিশাল সমষ্টির সম্মিলিত বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ।
এই সম্মিলিত কার্যকলাপের মূল উৎস হলো পোস্টসিন্যাপটিক পটেনশিয়াল। যখন একটি নিউরন অন্য নিউরনে সংকেত পাঠায়, তখন গ্রহণকারী নিউরন তার সিন্যাপসে একটি ছোট বৈদ্যুতিক পরিবর্তন অনুভব করে। এই পোস্টসিন্যাপটিক পটেনশিয়াল হলো নিউরাল যোগাযোগের মূল ভিত্তি।
কর্টেক্সে, সবচেয়ে বড় এবং সবচেয়ে সুশৃঙ্খল অবদানকারী হলো পিরামিডাল কোষ, যা এক ধরনের উত্তেজক নিউরন এবং কর্টিকাল পৃষ্ঠ জুড়ে স্তরে স্তরে সজ্জিত থাকে। এই জ্যামিতিক নিয়মিততার কারণেই তাদের পোস্টসিন্যাপটিক পটেনশিয়ালগুলো সুসংগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে পরিণত হতে পারে।
তারপর, এই স্থানীয় ক্ষেত্রগুলো আশেপাশের মস্তিষ্কের টিস্যুর মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে, মস্তিষ্ককে রক্ষাকারী সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডের মধ্য দিয়ে যায়, খুলির মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে এবং অবশেষে মাথার ত্বকে পৌঁছায়।
ইভোকড পটেনশিয়াল টেস্টের প্রকারভেদ
কোন ধরনের ইভোকড পটেনশিয়াল টেস্ট নির্বাচন করা হবে তা নির্ভর করে পরীক্ষা করা হচ্ছে এমন সংবেদনশীল সিস্টেম বা স্নায়ু পথের ওপর। প্রতিটি পদ্ধতিতে ভিন্ন ভিন্ন উদ্দীপনা ব্যবহার করা হয় এবং প্রাসঙ্গিক প্রতিক্রিয়া ক্যাপচার করার জন্য নির্ধারিত স্থানগুলো থেকে কার্যকলাপ রেকর্ড করা হয়।
যদিও পদ্ধতিগুলোর একটি সাধারণ নীতি রয়েছে, তবে তাদের প্রস্তুতি, তরঙ্গরূপের ধরণ এবং ক্লিনিকাল ব্যবহার ভিন্ন ভিন্ন হয়ে থাকে। এর প্রধান বিভাগগুলো হলো ভিজ্যুয়াল, অডিটরি এবং সোমাটোসেন্সরি পরীক্ষা।
ভিজ্যুয়াল ইভোকড পটেনশিয়াল (VEP)
ভিজ্যুয়াল ইভোকড পটেনশিয়াল চোখ থেকে শুরু করে অপটিক নার্ভ এবং মস্তিষ্কের পিছনের ভিজ্যুয়াল কাঠামোর মধ্য দিয়ে ভিজ্যুয়াল পাথওয়ে বা দর্শন পথ বরাবর উৎপন্ন বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ মূল্যায়ন করে। একটি সাধারণ প্রোটোকলে একটি প্যাটার্নযুক্ত স্ক্রিন প্রদর্শন করা হয়, যদিও পরীক্ষার পরিবেশের ওপর ভিত্তি করে সুনির্দিষ্ট উদ্দীপনা পরিবর্তিত হতে পারে। ব্যক্তি যখন ভিজ্যুয়াল টার্গেটে ফোকাস করেন তখন মাথার ত্বকের ইলেকট্রোডগুলো মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া রেকর্ড করে।
যখন ভিজ্যুয়াল লক্ষণগুলো ব্যাখ্যা করা যায় না বা চিকিত্সকরা অপটিক বা কেন্দ্রীয় দর্শন পথের সম্ভাব্য দুর্বলতা মূল্যায়ন করেন, তখন VEP পরীক্ষা কার্যকরী তথ্য সরবরাহ করতে সহায়তা করতে পারে। এর ফলাফল ভিজ্যুয়াল তীক্ষ্ণতার সরাসরি পরিমাপ নয়, এবং একটি স্বাভাবিক রেকর্ডিং প্রতিটি চোখ বা মস্তিষ্কের ব্যাধিকে বাদ দেয় না। মনোযোগ, ভিজ্যুয়াল ফিক্সেশন, রিফ্র্যাক্টিভ কারেকশন এবং উদ্দীপনার স্পষ্টতার মতো বিষয়গুলো তরঙ্গরূপকে প্রভাবিত করতে পারে।
ব্রেনস্টেম অডিটরি ইভোকড পটেনশিয়ালস (BAEP) টেস্টিং
ব্রেনস্টেম অডিটরি ইভোকড পটেনশিয়ালস শ্রবণ স্নায়ু এবং ব্রেনস্টেম পাথওয়ের মধ্য দিয়ে শব্দ ভ্রমণের ফলে উৎপন্ন বৈদ্যুতিক প্রতিক্রিয়া পরিমাপ করে। সাধারণত ইয়ারফোনের মাধ্যমে ক্লিক বা টোন-ভিত্তিক শব্দ শোনানো হয় এবং মাথার ত্বকের ইলেকট্রোডগুলো প্রতিটি শব্দের পর একটি সংক্ষিপ্ত সময়ের মধ্যে ঘটা প্রতিক্রিয়ার ধারাবাহিকতা রেকর্ড করে। তরঙ্গরূপে বেশ কয়েকটি পিক বা চূড়া থাকে যার টাইমিং অডিটরি পাথওয়ের ধারাবাহিক অংশগুলোর মধ্য দিয়ে সঞ্চালন সম্পর্কে তথ্য প্রদান করতে পারে।
BAEP পরীক্ষা তখন উপযোগী হয় যখন কোনো ব্যক্তির আচরণগত প্রতিক্রিয়ার ওপর পুরোপুরি নির্ভর না করে শ্রবণ-পাথওয়ের কার্যকারিতা মূল্যায়ন করার প্রয়োজন হয়। এটি নির্বাচিত স্নায়বিক মূল্যায়ন, শ্রবণশক্তির মূল্যায়ন এবং যেখানে সহযোগিতা সীমিত এমন পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু রেকর্ডিংটি উদ্দীপনার মাত্রা, কানের অবস্থা, ইলেকট্রোড বসানো এবং বৈদ্যুতিক গোলমালের প্রতি সংবেদনশীল, তাই এর ফলাফল অন্যান্য শ্রবণ এবং স্নায়বিক তথ্যের পাশাপাশি বিবেচনা করা আবশ্যক।
সোমাটোসেন্সরি ইভোকড পটেনশিয়ালস (SSEP)
সোমাটোসেন্সরি ইভোকড পটেনশিয়ালস অঙ্গ থেকে মেরুদণ্ড এবং মস্তিষ্কের দিকে অনুভূতি বহনকারী পথগুলো মূল্যায়ন করে। সাধারণত কব্জি বা গোড়ালির একটি পেরিফেরাল নার্ভে মৃদু বৈদ্যুতিক স্পন্দন প্রেরণ করা হয়, এবং সেই পথের কয়েকটি পয়েন্টে প্রতিক্রিয়া রেকর্ড করা হয়। এর ফলে প্রাপ্ত সংকেতগুলো পেরিফেরাল নার্ভ, মেরুদণ্ডের কাঠামো এবং কেন্দ্রীয় সংবেদনশীল পথগুলোর মাধ্যমে সঞ্চালন বজায় আছে কি না তা মূল্যায়ন করতে সাহায্য করে।
SSEP পরীক্ষাটি বিশেষ করে তখন প্রাসঙ্গিক হয় যখন চিকিৎসকদের মেরুদণ্ড বা সংবেদনশীল পথের সুস্থতা সম্পর্কে কার্যকরী তথ্যের প্রয়োজন হয়। সময়ের সাথে সাথে পাথওয়ের কার্যকারিতা পর্যবেক্ষণ করার জন্য নির্বাচিত অস্ত্রোপচার পদ্ধতির সময়ও এটি ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পরীক্ষাটি অনুভূতির প্রতিটি দিক পরিমাপ করে না এবং একটি অস্বাভাবিক প্রতিক্রিয়াকে অবশ্যই তাপমাত্রা, অঙ্গের অবস্থান, পেরিফেরাল নার্ভের রোগ, ওষুধ বা প্রযুক্তিগত হস্তক্ষেপের কারণে হওয়া প্রভাবগুলো থেকে আলাদা করতে হবে।
ইভোকড পটেনশিয়াল পরিমাপের চ্যালেঞ্জ এবং পরিবর্তনশীলতা
ইভোকড পটেনশিয়ালকে সংজ্ঞায়িত করে এমন সমষ্টিগত সংকেতটি সর্বদা মস্তিষ্কের চলমান স্বতঃস্ফূর্ত বৈদ্যুতিক কার্যকলাপের মধ্যেই এম্বেড বা নিহিত থাকে এবং সেই পটভূমিটি সাধারণত তার চারপাশের প্রতিক্রিয়ার চেয়ে বড় হয়।
এটি একটি ব্যবহারিক চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। স্বতঃস্ফূর্ত EEG যদি ইভোকড প্রতিক্রিয়ার চেয়ে বড় হয়, তবে একটি একক ট্রায়াল প্রায়শই উদ্দীপনা-লকড সংকেতটিকে স্পষ্টভাবে প্রকাশ করতে পারে না।
এর ক্লাসিক সমাধান হলো সিগন্যাল অ্যাভারেজিং বা সংকেতের গড় করা, যেখানে একই উদ্দীপনা বারবার উপস্থাপন করা হয়। প্রতিটি EEG ইপোককে উদ্দীপনা শুরুর সঠিক মুহূর্তের সাথে সারিবদ্ধ করা হয় এবং ফলস্বরূপ ট্রায়ালগুলোর গড় করা হয়।
ইভোকড প্রতিক্রিয়া, যা প্রতিটি ট্রায়ালে একই লেটেন্সি বা বিলম্বে ঘটে, তা এই গড় প্রক্রিয়ার পরেও টিকে থাকে। স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ, যা উদ্দীপকের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজড বা সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়, তা বাতিল হয়ে যাওয়ার প্রবণতা দেখায়।
একক-ট্রায়াল বিশ্লেষণ এবং সিগন্যাল প্রসেসিং
যদিও কয়েক দশক ধরে গড় করা একটি আদর্শ পদ্ধতি হিসেবে চলে আসছে, তবে এটিই একমাত্র পথ নয়। উপযুক্ত সিগন্যাল-প্রসেসিং পদ্ধতির সাহায্যে একক-ট্রায়াল বিশ্লেষণ করা সম্ভব।
৪০ হার্জ স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ এবং অডিটরি ইভোকড পটেনশিয়াল সম্পর্কে বাশার এবং অন্যান্যদের একটি সমীক্ষায় জানা গেছে যে, প্রয়োগ করা সংকেত বিশ্লেষণ পদ্ধতিটি একটি বড় গড় তরঙ্গরূপের প্রয়োজন না করে সমন্বিত EEG এবং ইভোকড পটেনশিয়াল ইপোকগুলোর একক-ট্রায়াল পরিদর্শনের সুবিধা প্রদান করেছে। একক-ট্রায়াল পদ্ধতিগুলো গুরুত্বপূর্ণ কারণ এগুলো ট্রায়াল-বাই-ট্রায়াল পরিবর্তনশীলতা সংরক্ষণ করে, যা গড় পদ্ধতি মুছে ফেলে।
মস্তিষ্কের প্রাক-উদ্দীপনা অবস্থা (pre-stimulus state) পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার আকার নির্ধারণ করতে পারে। চারজন চিকিৎসাগতভাবে সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক পুরুষের ওপর পরিচালিত একটি ট্রান্সক্রেনিয়াল ম্যাগনেটিক স্টিমুলেশন স্টাডি এই সংযোগটি অন্বেষণ করেছে। গবেষকরা ১০০% মোটর থ্রেশহোল্ডে (স্পন্দনের তীব্রতা যা নির্ভরযোগ্যভাবে একটি পেশী প্রতিক্রিয়াকে উদ্দীপিত করে) এবং ০.১ হার্জ হারে বাম মোটর কর্টেক্সে চৌম্বকীয় স্পন্দন দেওয়ার সময় EEG এবং ইলেক্ট্রোমায়োগ্রাফি রেকর্ড করেছিলেন।
তারা খুঁজে পেয়েছেন:
উচ্চ-আলফা শক্তির সাথে উল্লেখযোগ্য ঋণাত্মক সহসম্পর্ক (−0.22)
গামা শক্তির সাথে উল্লেখযোগ্য ধনাত্মক সহসম্পর্ক (+0.17)
লো-গামা থেকে হাই-আলফা অনুপাতের সাথে সবচেয়ে শক্তিশালী সহসম্পর্ক (0.27)
লেখকরা এই সহসম্পর্কগুলোকে কর্টিকাল এক্সাইটেবিলিটি বা উত্তেজনার সম্ভাব্য সূচক হিসাবে ব্যাখ্যা করেছেন। অপেক্ষাকৃত বেশি গামা কার্যকলাপ এবং কম আলফা সহ একটি সক্রিয় অবস্থায় থাকা মস্তিষ্ক উদ্দীপনা স্পন্দনে আরও জোরালো প্রতিক্রিয়া দেখাতে পারে। ধীর আলফা ছন্দ দ্বারা প্রভাবিত একটি মস্তিষ্ক তুলনামূলক ছোট প্রতিক্রিয়া দেখাতে পারে।
তবে এই সহসম্পর্কগুলো ছিল মাঝারি মানের এবং নমুনা হিসেবে মাত্র চারজন অংশগ্রহণকারী ছিলেন। এই অনুসন্ধানগুলো প্রাক-উদ্দীপনা ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড এবং ইভোকড প্রতিক্রিয়ার আকারের মধ্যে একটি বাস্তব সম্পর্ক নির্দেশ করে, তবে এগুলো এককভাবে একটি প্রতিষ্ঠিত মডেল হিসেবে দাঁড়াতে পারে না।
আসলে কী উদ্দীপ্ত বা তৈরি হচ্ছে?
দ্বিতীয় মূল চ্যালেঞ্জটি হলো প্রথমত আসলে কী উদ্দীপ্ত বা তৈরি হচ্ছে তা সঠিকভাবে প্রতিষ্ঠা করা।
"ইভোকড" নামে চিহ্নিত প্রতিটি সম্ভাবনাই যে কেবল উদ্দিষ্ট উদ্দীপনা দ্বারা উত্পন্ন হয় তা নয়। অনেক ব্রেন স্টিমুলেশন বা মস্তিষ্ক উদ্দীপনা কৌশলের অন্তর্নির্মিত সংবেদনশীল পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া থাকে যা নিজেই মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়াকে উদ্দীপিত করতে পারে।
ট্রান্সক্রেনিয়াল ম্যাগনেটিক স্টিমুলেশন (TMS) এর একটি দরকারী উদাহরণ। TMS একটি লক্ষ্যযুক্ত কর্টিকাল অঞ্চলে নিউরনের সমষ্টিকে উদ্দীপিত করতে সংক্ষিপ্ত চৌম্বকীয় স্পন্দন ব্যবহার করে। তবে চৌম্বকীয় কয়েলটি একটি জোরে ক্লিক শব্দও তৈরি করে এবং স্পন্দনটি মাথার ত্বকে একটি শারীরিক অনুভূতি সৃষ্টি করে।
এই পেরিফেরাল প্রভাবগুলোর উভয়ই তাদের নিজস্ব অধিকারে সংবেদনশীল ঘটনা। ক্লিক শব্দ শ্রবণতন্ত্রকে সক্রিয় করে এবং মাথার ত্বকের অনুভূতি সোমাটোসেন্সরি সিস্টেমকে সক্রিয় করে।
১৭ জন সুস্থ তরুণের অংশগ্রহণে ২০১৯ সালের একটি পরীক্ষায় এই অস্পষ্টতার গুরুত্ব প্রদর্শিত হয়েছিল। গবেষকরা দুটি কর্টিকাল অঞ্চল—বাম পোস্টেরিয়র প্যারাইটাল কর্টেক্স এবং সুপিরিয়র ফ্রন্টাল জাইরাসের ওপর আসল TMS প্রয়োগ করেন এবং একটি বাস্তবসম্মত শ্যাম স্টিমুলেশনের প্রতিক্রিয়া রেকর্ড করেন যা কোনো ট্রান্সক্রেনিয়াল স্পন্দন তৈরি না করেই ক্লিক শব্দ এবং মাথার ত্বকের অনুভূতির অনুকরণ করেছিল। তারা কয়েলের নিচে একটি ফোম স্তর এবং অডিটরি নয়েজ মাস্কিং সহ স্ট্যান্ডার্ড সতর্কতা অবলম্বন করেছিলেন।
যাইহোক, এই ব্যবস্থাগুলো নেওয়া সত্ত্বেও আসল TMS দ্বারা উদ্দীপিত কর্টিকাল পটেনশিয়ালগুলো বাস্তবসম্মত শ্যাম TMS দ্বারা উদ্দীপিত পটেনশিয়ালের সাথে অনেকটাই মিলে গিয়েছিল। প্রতিক্রিয়ার প্রাথমিক এবং পরবর্তী উভয় উপাদানের জন্যই টেম্পোরাল এবং স্পেশিয়াল বৈশিষ্ট্যগুলো মিলে গিয়েছিল।
এর মানে এই নয় যে ইভোকড পটেনশিয়ালগুলো অকার্যকর। এর মানে হলো একটি রেকর্ড করা প্রতিক্রিয়া স্বয়ংক্রিয়ভাবেই উদ্দিষ্ট উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়া নয়। গবেষণার লেখকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে, ট্রান্সক্রেনিয়াল উপাদানগুলোকে অ-ট্রান্সক্রেনিয়াল উপাদানগুলো থেকে আলাদা করতে TMS-EEG ডিজাইনে পেরিফেরাল মাল্টিসেন্সরি কন্ট্রোল কন্ডিশন প্রয়োজন। এই যুক্তিটি সংবেদনশীল পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া সহ যে কোনো উদ্দীপনা পদ্ধতির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য যার জন্য একটি নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন যা লক্ষ্য পথটিকে আলাদা করে।
কেন ইভোকড পটেনশিয়াল গুরুত্বপূর্ণ
উপরের পদ্ধতিগত সতর্কতা ইভোকড পটেনশিয়ালকে খারিজ করার কোনো কারণ নয়। এটি তাদের কার্যকর থাকার অন্যতম কারণ। একটি সংকেত যা সঠিকভাবে সময় নির্ধারণ, রেকর্ড এবং নিয়ন্ত্রণ করা যায়, তা প্রয়োগও করা যায়।
গবেষণা এবং ক্লিনিকাল ক্ষেত্র জুড়ে, ইভোকড পটেনশিয়াল সাধারণত নিম্নলিখিত কাজে ব্যবহৃত হয়:
সংবেদনশীল পথগুলো অক্ষত আছে কিনা তা পরীক্ষা করা
চিকিত্সা পদ্ধতির সময় মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করা
মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস ডিজাইন করা
সংবেদনশীল পথ পরীক্ষার পেছনের যুক্তিটি হলো, যদি একটি উদ্দীপনা জ্ঞানেন্দ্রিয় থেকে মস্তিষ্কে একটি সুস্থ পথের মাধ্যমে ভ্রমণ করে, তবে প্রত্যাশিত বিলম্বে একটি সময়-লকড প্রতিক্রিয়া উপস্থিত হওয়া উচিত। একটি বিলম্বিত বা অনুপস্থিত প্রতিক্রিয়া সেই পথের কোথাও কোনো ব্যাঘাতের ইঙ্গিত দিতে পারে।
কেন স্টিমুলাস-লকড সিগন্যাল ব্যবহারিক নিউরোসায়েন্সকে রূপ দেয়
নিউরোসায়েন্স বা স্নায়ুবিজ্ঞানে, ইভোকড পটেনশিয়াল দেখায় যে বাইরের জগতের প্রতি মস্তিষ্কের প্রতিক্রিয়া মাথার ত্বকে সুনির্দিষ্টভাবে সময়োপযোগী বৈদ্যুতিক পরিবর্তনের মাধ্যমে পরিমাপ করা যেতে পারে। এই সংকেতগুলো একসাথে কাজ করা হাজার হাজার কর্টিকাল নিউরন থেকে উৎপন্ন হয়, যা কোনো একক কোষের সক্রিয়তার পরিবর্তে সমষ্টিগত স্তরের মস্তিষ্কের কার্যকলাপে নজর দেওয়ার একটি নির্ভরযোগ্য উইন্ডো তৈরি করে।
একই টাইমিং বৈশিষ্ট্য যা এদের শনাক্তযোগ্য করে তোলে, তা আবার মূল বৈজ্ঞানিক চ্যালেঞ্জটিও তৈরি করে: স্বতঃস্ফূর্ত মস্তিষ্কের ছন্দ সাধারণত আকারে বড় হয়, তাই লকড প্রতিক্রিয়াকে আলাদা করার জন্য বারবার ট্রায়াল বা সতর্ক একক-ট্রায়াল বিশ্লেষণের প্রয়োজন হয়। উদ্দীপনা যখন সংবেদনশীল পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নিয়ে আসে তখন গবেষকদের কন্ট্রোল কন্ডিশনেরও প্রয়োজন হয়, কারণ রেকর্ড করা প্রতিক্রিয়া একা উদ্দিষ্ট উদ্দীপনার পরিবর্তে সেই অতিরিক্ত বিষয়গুলোকে প্রতিফলিত করতে পারে।
কোনো উদ্দীপনা আসার আগেই মস্তিষ্কের চলমান অবস্থা পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার আকার কেমন হবে তা নির্ধারণ করতে পারে। পর্যালোচনা করা গবেষণায় দ্রুত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলো শক্তিশালী প্রতিক্রিয়ার সাথে যুক্ত দেখা গেছে। এটি এমন একটি মস্তিষ্ককে নির্দেশ করে যা কেবল নিষ্ক্রিয় নয়; ইনপুটের মুহূর্তে এর অভ্যন্তরীণ ছন্দ পরিমাপ করা ফলাফলকে প্রভাবিত করে।
তাছাড়া, ব্রেন-কম্পিউটার ইন্টারফেসের মতো ব্যবহারিক সরঞ্জামগুলো রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণের জন্য ইভোকড পটেনশিয়ালের ফ্রিকোয়েন্সি-লকড বৈশিষ্ট্যগুলো ব্যবহার করতে পারে, যেমন EEG শক্তির পরিবর্তনের মাধ্যমে ক্লান্তি শনাক্ত করা। তবুও, সবচেয়ে জোরালো প্রমাণগুলো মৌলিক সংকেত বৈশিষ্ট্যগুলোকে সমর্থন করে, যেখানে অনেক বিস্তৃত ব্যবহার প্রতিশ্রুতিশীল হলেও এখনও পুরোপুরি প্রমাণিত নয়।
তথ্যসূত্র
Başar, E., Rosen, B., Başar-Eroglu, C., & Greitschus, F. (1987). The associations between 40 Hz-EEG and the middle latency response of the auditory evoked potential. International Journal of Neuroscience, 33(1-2), 103-117. https://doi.org/10.3109/00207458708985933
Zarkowski, P., Shin, C. J., Dang, T., Russo, J., & Avery, D. (2006). EEG and the variance of motor evoked potential amplitude. Clinical EEG and neuroscience, 37(3), 247-251. https://doi.org/10.1177/155005940603700316
Conde, V., Tomasevic, L., Akopian, I., Stanek, K., Saturnino, G. B., Thielscher, A., ... & Siebner, H. R. (2019). The non-transcranial TMS-evoked potential is an inherent source of ambiguity in TMS-EEG studies. Neuroimage, 185, 300-312. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.10.052
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
ইভোকড পটেনশিয়াল কী?
ইভোকড পটেনশিয়াল হলো EEG ভোল্টেজের একটি সুনির্দিষ্ট, পরিমাপযোগ্য পরিবর্তন যা কোনো বহিরাগত উদ্দীপনার (যেমন আলো, শব্দ বা স্পর্শ) ঠিক পরপরই এবং তার প্রতিক্রিয়া হিসেবে ঘটে। এটি "স্টিমুলাস-লকড", যার অর্থ উদ্দীপনার পরে এর একটি অনুমানযোগ্য বিলম্ব থাকে।
ইভোকড পটেনশিয়াল কীভাবে স্বতঃস্ফূর্ত মস্তিষ্কের কার্যকলাপ থেকে আলাদা?
স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ হলো মস্তিষ্কের চলমান, অবিরাম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ধারা যা বাহ্যিক উদ্দীপনা নির্বিশেষে ঘটে থাকে। ইভোকড পটেনশিয়াল হলো একটি নির্দিষ্ট ঘটনার প্রতি একটি ছোট, নিখুঁতভাবে সময়োপযোগী প্রতিক্রিয়া যা এই পটভূমি কার্যকলাপের ওপরে অবস্থান করে।
EEG গবেষণায় কেন সিগন্যাল অ্যাভারেজিং বা সংকেত গড় করার পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়?
স্বতঃস্ফূর্ত মস্তিষ্কের কার্যকলাপ সাধারণত ছোট ইভোকড প্রতিক্রিয়ার চেয়ে বড় হয়, যা একক ট্রায়ালে দেখা কঠিন করে তোলে। উদ্দীপনাটি একাধিকবার উপস্থাপন করা এবং ইপোকগুলোর গড় করার ফলে এলোমেলো, অসমলয় স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ বাতিল হয়ে যায় এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ উদ্দীপনা-লকড ইভোকড পটেনশিয়ালটি টিকে থাকে।
ইভোকড পটেনশিয়ালের একক-ট্রায়াল বিশ্লেষণ কি সম্ভব?
হ্যাঁ। সিগন্যাল অ্যাভারেজিং বা সংকেতের গড় করা ঐতিহ্যগত পদ্ধতি হলেও, উন্নত সিগন্যাল-প্রসেসিং পদ্ধতি একক-ট্রায়াল বিশ্লেষণের সুযোগ দেয়। বাশার এবং অন্যান্যদের একটি গবেষণায় যেমন আলোচনা করা হয়েছে, এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত মূল্যবান কারণ এটি ট্রায়াল-বাই-ট্রায়াল পরিবর্তনশীলতা বজায় রাখে যা গড় পদ্ধতি মুছে ফেলে, যা বিশেষ করে পরিবর্তনশীল জ্ঞানীয় প্রক্রিয়াগুলো অধ্যয়নের জন্য দরকারী।
প্রাক-উদ্দীপনা মস্তিষ্কের অবস্থা কী ভূমিকা পালন করে?
উদ্দীপনার ঠিক আগের মস্তিষ্কের চলমান কার্যকলাপ পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার আকারকে প্রভাবিত করে। একটি ট্রান্সক্রেনিয়াল ম্যাগনেটিক স্টিমুলেশন গবেষণা পরামর্শ দেয় যে একটি "সক্রিয়" প্রাক-উদ্দীপনা অবস্থা (উচ্চতর গামা শক্তি এবং নিম্ন আলফা শক্তি দ্বারা চিহ্নিত) একটি শক্তিশালী এবং আরও উত্তেজিত প্রতিক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত।
Emotiv একটি নিউরোটেকনোলজি শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান, যা সহজলভ্য EEG এবং ব্রেন ডেটা টুলের মাধ্যমে স্নায়ুবিজ্ঞান গবেষণার অগ্রগতিতে সহায়তা করে।
চিকিৎসা সংক্রান্ত দাবিত্যাগ: এই ওয়েবসাইটে দেওয়া তথ্য শুধুমাত্র শিক্ষামূলক এবং তথ্যগত উদ্দেশ্যে এবং এটি চিকিৎসা বা স্বাস্থ্য সংক্রান্ত পরামর্শ হিসেবে উদ্দেশ্য নয়। এই বিষয়বস্তুতে ভুল থাকতে পারে এবং জীবন পরিবর্তনকারী স্বাস্থ্য, চিকিৎসা বা জীবনযাত্রার পছন্দগুলি করার জন্য এর ওপর নির্ভর করা উচিত নয়। কোনো চিকিৎসাগত অবস্থা বা চিকিৎসার বিষয়ে আপনার যেকোনো প্রশ্ন থাকলে সর্বদা আপনার চিকিৎসক বা অন্য কোনো যোগ্য স্বাস্থ্যসেবা প্রদানকারীর পরামর্শ নিন।
ক্রিশ্চিয়ান বার্গোস
