பார்க்கவும் எண்ணவும் கற்றுக்கொண்ட ஈயின் இணைப்பு வரைபடம்

ஒரு மூளை செய்யக்கூடியவற்றில் எவ்வளவு ஏற்கனவே அதன் இணைப்புகளில் எழுதப்பட்டுள்ளது? இந்தக் கேள்வி இப்போது ஒரு விலங்குக்குச் சோதிக்கக்கூடியதாகியுள்ளது: முதிர்ந்த பழ ஈ மூளையின் முழுமையான இணைப்பு வரைபடங்கள் — கனெக்டோம்கள் (connectomes) — இப்போது கிடைக்கின்றன. ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, சிக்கலான நடத்தை கொண்ட ஒரு மூளையின் முதல் முழுமையான வரைபடத்தை இவை வழங்குகின்றன. சோதிக்க வேண்டிய ஒரு கருத்து இணைப்புச் சிக்கனம்: செலவு மிகுந்த நீண்ட இணைப்புகளைக் குறைந்தபட்சமாக வைத்துக்கொண்டே சிறப்பாகச் செயல்படும் சுற்றுகளைப் பரிணாமம் ஆதரிக்க வேண்டும்.

கணினியில் ஒரு மூளை, முன்னால் ஒரு கண்

கேட்டலோனியாவின் தர்ரகோனாவில் உள்ள ரோவிரா இ விர்ஜிலி பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த எவுடால் கொர்ரெய்க்-ஃப்ராகா, ரோஜர் கிமேரா, மார்த்தா சாலெஸ்-பார்டோ ஆகியோர் Drosophila melanogasterஇன் சரிபார்க்கப்பட்ட கனெக்டோமிலிருந்து தொடங்கினர்: 139,255 நியூரான்கள், 54.5 மில்லியன் இணைவாய் இணைப்புகள்.

முதலில் அதே தரவுகளிலிருந்து ஈயின் கூட்டுக்கண்ணை மீண்டும் உருவாக்கினர். ஒளியேற்பிகளின் நிலைகளிலிருந்து, ஒவ்வொரு ஒம்மாட்டிடியத்தையும் — கண்ணின் சிறு அலகுகளில் ஒன்றை — அது பார்வைப் புலத்தின் எவ்வளவு பகுதியைப் பார்க்கிறது என்பதையும் மறுகட்டமைத்தனர். ஒவ்வொரு வகை ஒளியேற்பிக்கும் அளவிடப்பட்ட நிற உணர்திறன் வழங்கப்பட்டது; சாதாரண சிவப்பு-பச்சை-நீலப் படங்களைப் பயன்படுத்தும்படி அது 200 நானோமீட்டர் நகர்த்தப்பட்டது; இதனால் ஈயின் புற ஊதா அலைவரிசை நீலமாக மாறுகிறது.

படத்திலிருந்து முடிவு வரை: வண்ணப் புள்ளிகள் மறுகட்டமைக்கப்பட்ட கூட்டுக்கண்ணால் மாதிரியெடுக்கப்படுகின்றன; பின்னர் செயல்பாடு உண்மையான இணைப்புகள் வழியாக கென்யன் செல்களுக்குப் பாய்கிறது. — Figure 1, Correig-Fraga, Guimerà & Sales-Pardo (2026), arXiv:2610.10023.

பின்னர் ஒளி விழித்திரை நியூரான்களைச் செயல்படுத்துகிறது; செயல்பாடு உண்மையான இணைப்புகள் வழியாகப் படிப்படியாகக் காளான் உடலின் கென்யன் செல்களுக்கு (Kenyon cells) பரவுகிறது; அங்கே ஒரே ஒரு எளிய அலகு ஒரு முடிவைப் படிக்கிறது. மூளைக்கு எதுவும் சேர்க்கப்படவில்லை. மாதிரி கற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ஒரே விஷயம் ஏற்கனவே உள்ள ஒவ்வொரு இணைப்புக்கும் ஒரு வலிமை; உண்மையில் கவனிக்கப்பட்ட இணைவாய்களின் எண்ணிக்கையை ஒருபோதும் மீற முடியாதபடி அது வரம்பிடப்பட்டுள்ளது.

நிறம், வடிவம், எண்

குழு மூன்று காட்சிப் பணிகளைச் சோதித்தது:

• நிறம். வட்டம் நீலமா மஞ்சளா? எல்லா மாதிரிகளும் 100%க்கு அருகில் மதிப்பெண் பெற்றன. உண்மையான இணைப்புகள் எந்தப் பயிற்சியும் இல்லாமலே 92% எட்டின.
• வடிவம். வட்டமா நட்சத்திரமா? பார்வைப் புலத்தின் இடது பாதியில் உள்ள படங்களில் பயிற்சி பெற்று வலது பாதியில் சோதிக்கப்பட்டபோது, உண்மையான இணைப்புகள் 64% எட்டின.
• எண். எந்த நிறத்தில் அதிகப் புள்ளிகள் உள்ளன? அளவு விடையைக் காட்டிக்கொடுக்காதபடி ஒவ்வொரு நிறத்தின் மொத்தப் பரப்பும் சமமாக்கப்பட்டது. எத்தனை புள்ளிகள் உள்ளன என்று மாதிரிக்கு ஒருபோதும் சொல்லப்படவில்லை. இரு எண்களுக்கிடையேயான விகிதத்துடன் அதன் துல்லியம் உயர்ந்தது: 1.5 விகிதத்தில் 64%இலிருந்து 5 விகிதத்தில் 85% வரை. இந்த அமைப்பு தோராயமான எண் உணர்வின் அடையாளம்; உண்மையான பழ ஈக்களிலும் இது காணப்பட்டுள்ளது என்று கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது.

கலைக்கப்பட்ட மூளைகள்

துல்லியமான இணைப்புகள் முக்கியமா என்று சோதிக்க, ஆய்வாளர்கள் அதே நியூரான்களைக் கொண்ட நான்கு கலைக்கப்பட்ட மூளைப் பதிப்புகளை உருவாக்கினர்:

• ஒவ்வொரு நியூரானின் வெளிச்செல்லும் இணைப்புகளும் சீரற்ற இலக்குகளுக்குச் சென்று பல நீண்ட கம்பிகளை உருவாக்கும் கட்டுப்பாடற்ற ஒன்று;
• மொத்த இணைப்புச் செலவு உண்மையான மூளைக்குச் சமமாகும் வரை வெட்டிக் குறைக்கப்பட்ட, ஆனால் சராசரியாக நீண்ட இணைப்புகள் கொண்ட கத்தரிக்கப்பட்ட ஒன்று;
• கம்பி நீளங்களின் உண்மையான பரவலையும் மொத்த இணைப்புச் செலவையும் பாதுகாக்கும் இரண்டு தொலைவு-பொருத்தப்பட்ட பதிப்புகள்.

நீண்ட கம்பிகள் கொண்ட கலைக்கப்பட்ட மூளைகளில், இரண்டாவது படியிலேயே செயல்பாடு கிட்டத்தட்ட முழு மூளையையும் நிரப்புகிறது; உண்மையான மூளையில், அது கண்ணிலிருந்து உள்நோக்கி மேலும் படிப்படியாக நகர்கிறது.

மூன்று பணிகளில் உண்மையான கனெக்டோமின் (நீலம்) மற்றும் நான்கு கலைக்கப்பட்ட பதிப்புகளின் துல்லியம்; வலது, இரு அளவுகளுக்கிடையேயான விகிதம் வளர வளர எண் வேறுபடுத்தல் மேம்படுகிறது. — Figure 3, Correig-Fraga, Guimerà & Sales-Pardo (2026), arXiv:2610.10023.

நீண்ட கம்பிகளுக்கான விலை

கட்டுப்பாடற்ற, கத்தரிக்கப்பட்ட மூளைகள் அதிக மதிப்பெண் பெற்றன; எடுத்துக்காட்டாக வடிவங்களில் 64%க்கு எதிராக 70%. நீண்ட இணைப்புகள் வழியாக அதிக நியூரான்களை விரைவாக அடைவதன் மூலம் அவை ஆதாயம் பெறுகின்றன — ஆசிரியர்களின் வாதப்படி, ஒரு உண்மையான விலங்குக்கு ஆற்றலிலும் வளர்ச்சிச் சிக்கலிலும் செலவு வைக்கும் அதே இணைப்புகள். ஒப்பீடு நியாயமாக இருக்கும்போது, அதாவது அதே இணைப்பு வரவுசெலவு, அதே கம்பி நீளப் பரவலுடன், உண்மையான ஈ மூளை எல்லாப் பணிகளிலும் இரு கலைக்கப்பட்ட போட்டியாளர்களையும் வென்றது. ஆசிரியர்கள் இதைச் செயல்திறனுக்கும் இணைப்புச் செலவுக்கும் இடையிலான ஒரு திறமையான பரிணாம சமரசமாகப் பார்க்கின்றனர்.

வேண்டுமென்றே எளிமையான மாதிரி

மாதிரி உண்மையான நியூரான்களின் உயிரியலில் பெரும்பகுதியைப் புறக்கணிக்கிறது: சுடுதல் வீதங்கள் இல்லை, நேர மாறிலிகள் இல்லை; கென்யன் செல்கள் வழியான வாசிப்பு ஈயின் முழு முடிவெடுக்கும் சுற்றை விட ஒரு வசதியான தேர்வு. ஒவ்வொரு கலைக்கப்பட்ட மூளையும் ஒரே ஒரு முறை மட்டுமே உருவாக்கப்பட்டது. ஆசிரியர்கள் இந்த ஆய்வை ஒரு தொடக்கப் புள்ளியாக முன்வைக்கின்றனர்: செறிவான நியூரான் இயக்கவியலைச் சேர்ப்பதற்கு முன், அளவிடப்பட்ட ஒரு இணைப்பு வரைபடம் தானாகவே என்ன செய்ய முடியும் என்று கேட்பதற்கான ஒரு வழி.