জীববিজ্ঞানপ্রিপ্রিন্টডেটা বিশ্লেষণপড়তে ৩ মিনিট

তিন ভাষা, মস্তিষ্কে অর্থের একটিই মানচিত্র

একজন চীনা পাঠক, একজন ইংরেজি শ্রোতা আর একজন ফরাসি শ্রোতা একই গল্প অনুসরণ করতে পারেন, যদিও তাঁদের ভাষায় প্রায় কোনো শব্দই অভিন্ন নয় এবং বাক্যও সাজানো হয় ভিন্নভাবে। কোথাও না কোথাও মস্তিষ্ককে ধরে রাখতে হয় গল্পটির অর্থ। চাইনিজ অ্যাকাডেমি অব সায়েন্সেসের শেনঝেন ইনস্টিটিউটস অব অ্যাডভান্সড টেকনোলজি এবং হংকংয়ের দুটি বিশ্ববিদ্যালয়ের ই গুও, শুচিয়াং ওয়াং ও তাঁদের সহকর্মীরা মস্তিষ্ক-স্ক্যানে সেই অভিন্ন ভিত্তি খুঁজেছেন।

সক্রিয়তা এক নয়, দূরত্ব এক

তাঁদের মূল ভাবনা হলো সক্রিয়তার বদলে জ্যামিতি তুলনা করা। দুজন মানুষ, বা দুটি ভাষা, একই বাক্যের জন্য মস্তিষ্ক-সক্রিয়তার ভিন্ন ভিন্ন নকশা তৈরি করতে পারে। কিন্তু তবু প্রশ্ন করা যায়: মস্তিষ্ক কোন অংশগুলোকে পরস্পরের কাছাকাছি মনে করে, আর কোনগুলোকে দূরে? এই সম্পর্কগুলো যদি ভাষা পেরিয়েও টিকে থাকে, তাহলে খুঁটিনাটি আলাদা হলেও মস্তিষ্ক অর্থের একটি অভিন্ন মানচিত্র ভাগ করে।

227টি মস্তিষ্ক, তিনটি ভাষা

দলটি ফাংশনাল MRI রেকর্ডিংয়ের চারটি উন্মুক্ত সংকলন নতুন করে বিশ্লেষণ করেছে, মোট 227 জন অংশগ্রহণকারী:

  • ইংরেজি (49), চীনা (35) বা ফরাসিতে (28) দ্য লিটল প্রিন্স শোনা প্রাপ্তবয়স্ক — মানুষের তিনটি আলাদা দল;
  • দুই ভাষাতেই গল্প পড়া ছয়জন চীনা–ইংরেজি দ্বিভাষী;
  • ম্যান্ডারিনে সংবাদ শোনা বারোজন মানুষ, যাঁদের তথ্য ব্যবস্থাটিকে প্রাক-প্রশিক্ষণ দিতে ব্যবহৃত হয়েছে;
  • একটি স্বাধীন পরীক্ষা হিসেবে অ্যালিস ইন ওয়ান্ডারল্যান্ড-এর (Alice’s Adventures in Wonderland) অংশ শোনা 97 জন মাতৃভাষী ফরাসি; তাঁদের মধ্যে 79 জন একই অংশগুলো ইংরেজিতেও শুনেছেন।

তাঁরা SemDecoder নামে একটি মস্তিষ্ক-ডিকোডার তৈরি করেছেন। একটি বহুভাষিক ভাষা-মডেল সম্ভাব্য পরের শব্দ প্রস্তাব করে; মস্তিষ্কের সংকেত ঠিক করে কোনগুলো রাখা হবে। এটি তিনটি ভাষাতেই অর্থবহ বিষয়বস্তু পুনরুদ্ধার করেছে এবং প্রতিটি পরিমাপে ও প্রতিটি তথ্য-সংকলনে আগের একটি রেফারেন্স ডিকোডারকে ছাড়িয়ে গেছে। গবেষণাপত্রের একটি উদাহরণ: “আমার কাছে, এটা ছিল মরুভূমিতে স্বচ্ছ জলের একটি ঝরনার মতো” লাইনটি মস্তিষ্ক থেকে ফিরে এসেছে এভাবে: “আর নয়, এটা ছিল ঠিক মরুভূমিতে বিশুদ্ধ জলের এক বৃষ্টির মতো।” ফরাসিতে, “আদিম অরণ্য নিয়ে একটি বই”-এর একটি ছবি সম্পর্কে একটি বাক্য ফিরে এসেছে “কালো অরণ্য নিয়ে একটি বই” হিসেবে। তিনটি ভাষাতেই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মস্তিষ্ক-অঞ্চলগুলো ছিল দুই পাশের টেম্পোরাল লোবে।

অভিন্ন মানচিত্র

এরপর লেখকেরা জ্যামিতি তুলনা করেছেন। দুটি মস্তিষ্ক তুলনা করতে গেলে আগে তাদের একই কাঠামোয় বসাতে হয়: এটিই সারিবদ্ধকরণ — একটি গণনা করা ঘূর্ণন, যা দুই দলের কার্যকলাপের ধরনের মধ্যে সবচেয়ে বিশ্বস্ত মিলটি খোঁজে, মস্তিষ্কের একই জায়গাগুলোই জ্বলে ওঠে এমন ধরে না নিয়ে। সারিবদ্ধ করার পরে গল্পের ঘটনাগুলোর বিন্যাস চীনা, ইংরেজি ও ফরাসিতে অনেকাংশেই মিলে গেছে। তারপর লেখকেরা প্রতিটি অংশকে অর্থের তিনটি বৈশিষ্ট্যে নম্বর দিয়েছেন — সেটি বিমূর্ত না হয়ে কতটা মূর্ত, তাতে মানুষ ও সম্পর্কের কথা কতটা, আর তার আবেগের ভার কতটা — এবং মস্তিষ্ক-নকশায় সেই দিকটি খুঁজেছেন যেদিকে প্রতিটি নম্বর বাড়ে: তিন ভাষাতেই এই তিন দিক একই দিকে নির্দেশ করেছে। এক ভাষায় দূরে থাকা অংশগুলো অন্য ভাষাতেও দূরে থাকার প্রবণতা দেখিয়েছে। মিলটি আলাদা আলাদা শ্রোতার ক্ষেত্রে এবং গল্পের পুরোটা জুড়েই বজায় ছিল।

এটি পুরো মস্তিষ্কে একরকম ছিল না। ভাষা-পারের মিল সবচেয়ে দুর্বল ছিল ইন্দ্রিয় ও চলাচলের কাছের অঞ্চলে, আর সবচেয়ে জোরালো উচ্চস্তরের সংযোজক অঞ্চলে (association regions) — এরা কান বা চোখ থেকে সংকেত সোজা পায় না, বরং সেগুলো মিলিয়ে নেয়। এই ক্রমের নিচের দিকটায় অবাক হওয়ার কিছু নেই: একটি চীনা বাক্য আর একটি ফরাসি বাক্যে কোনো ধ্বনিই একরকম নয়, আর শ্রবণ-অঞ্চল যেকোনো অর্থের আগেই সেই পার্থক্য শুনে ফেলে, তাই মিল কেবল আরও পরের ধাপেই দেখা দিতে পারে। এই ক্রমপরিবর্তন মস্তিষ্কের সংগঠনের প্রধান জ্ঞাত অক্ষটিকে ঘনিষ্ঠভাবে অনুসরণ করেছে, যা ইন্দ্রিয় ও চলন-অঞ্চল থেকে সবচেয়ে সমন্বয়কারী অঞ্চলের দিকে যায় (400টি মস্তিষ্ক-অঞ্চলে 0.80 সহসম্পর্ক)। লেখকদের মতে, এই উচ্চস্তরের অঞ্চলগুলো অর্থের মধ্যকার এমন সম্পর্ক ধরে রাখে, যা কোনো একটি ভাষার রূপের ওপর কম নির্ভর করে।

যে ভাষা কখনো শেখেনি, তা পড়া

ব্যবহারিক পরীক্ষাটি ছিল সাধারণীকরণ। একটি ভাষায় প্রশিক্ষিত ডিকোডার আগে কখনো না দেখা অন্য একটি ভাষায় দৈবের চেয়ে ভালো কাজ করেছে, তিন ভাষার মধ্যে ছয়টি দিকেই, এবং দ্বিভাষীদের ক্ষেত্রেও। চীনা শ্রোতাদের ওপর প্রশিক্ষিত একটি ডিকোডার, একটি অপ্রশিক্ষিত নেটওয়ার্কের চেয়ে ভালোভাবে, চিনতে পেরেছে ফরাসিভাষীরা বারোটি অংশের কোনটি শুনছিলেন — ফরাসিতে বা ইংরেজিতে। উচ্চস্তরের অঞ্চলের ওপর এটি যত বেশি নির্ভর করেছে, তত ভালো সাধারণীকরণ করেছে।

শেষে, লক্ষ্য-ভাষায় যখন অল্প মস্তিষ্ক-তথ্যই পাওয়া যায়, তখন অন্য ভাষাগুলোতে প্রাক-প্রশিক্ষণ পরীক্ষিত প্রতিটি তথ্য-আকারেই ডিকোডিংয়ের উন্নতি ঘটিয়েছে। লেখকেরা ন্যায্যতার একটি প্রশ্নের দিকে ইঙ্গিত করেন: সব ভাষার জন্য মস্তিষ্ক-রেকর্ডিং সমানভাবে পাওয়া যায় না, আর ভালোভাবে গবেষিত ভাষা থেকে ধার নেওয়া অন্যদের সাহায্য করতে পারে — যদিও তাঁরা এটি সরাসরি পরীক্ষা করেননি। তাঁদের গবেষণা তিনটি ভাষা নিয়ে; অভিন্ন মানচিত্রটি মানুষের ভাষার পূর্ণ বৈচিত্র্য পর্যন্ত বিস্তৃত কি না, এবং একজন মানুষের একাধিক ভাষার নিজস্ব অভিজ্ঞতার সঙ্গে তা কীভাবে বদলায়, সে প্রশ্ন খোলাই রয়ে গেছে।