ভাষা প্রসঙ্গে কথোপকথনে মস্তিষ্কের সংযোগ বোঝা

যখন দু’জন ব্যক্তি যোগাযোগ করে, তাদের মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ সিঙ্ক্রোনাইজ হয়ে যায়, কিন্তু এখন পর্যন্ত এটি স্পষ্ট নয় যে এই “মস্তিষ্ক থেকে মস্তিষ্কের সংযোগ” কতটা মৌখিক বার্তা বা শারীরিক ভাষা বা কণ্ঠস্বরের মতো অন্যান্য কারণগুলির কারণে। গবেষকরা 2 আগস্ট জার্নালে রিপোর্ট করেছেন নিউরন কথোপকথনের সময় ব্রেন-টু-ব্রেন কাপলিং কথোপকথনের সময় ব্যবহৃত শব্দগুলি এবং সেগুলি যে প্রসঙ্গে ব্যবহার করা হয় তা বিবেচনা করে মডেল করা যেতে পারে।

আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ভাষাগত বিষয়বস্তু স্পিকারের মস্তিষ্কে আক্ষরিক অর্থে উপস্থিত হয় তারা আসলে তারা যা বলতে চায় তা বলার আগে, একই ভাষাগত বিষয়বস্তু দ্রুত শোনার পরে শ্রোতার মস্তিষ্কে পুনরায় আবির্ভূত হয়।

জাইদ জাদা (@জাইদজাদা), প্রথম লেখক এবং প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির স্নায়ুবিজ্ঞানী

মৌখিকভাবে যোগাযোগ করার জন্য, আমাদের অবশ্যই বিভিন্ন শব্দের সংজ্ঞায় সম্মত হতে হবে, তবে এই সংজ্ঞাগুলি প্রেক্ষাপটের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, প্রসঙ্গ ছাড়া, “ঠান্ডা” শব্দটি তাপমাত্রা, ব্যক্তিত্বের বৈশিষ্ট্য বা শ্বাসযন্ত্রের সংক্রমণকে বোঝায় কিনা তা জানা অসম্ভব।

প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির একজন স্নায়ুবিজ্ঞানী এবং সহ-সিনিয়র লেখক স্যামুয়েল নাস্তাসে (@samnastase) বলেছেন, “কোনও শব্দের প্রাসঙ্গিক অর্থ যখন এটি একটি নির্দিষ্ট বাক্যে বা একটি নির্দিষ্ট কথোপকথনে উপস্থিত হয় তখন আমরা একে অপরকে যেভাবে বুঝতে পারি তার জন্য এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ।” আমরা কথোপকথনের সময় মস্তিষ্কের মধ্যে কী ভাগ করা হয় তা পরিমাপ করার চেষ্টা করার জন্য শ্রোতাদের মধ্যে স্পিকার এবং মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ টিউন করার ক্ষেত্রে প্রসঙ্গ যে ভূমিকা পালন করে তা পরীক্ষা করতে চেয়েছিলাম।”

ব্রেন কাপলিং চালানোর ক্ষেত্রে প্রেক্ষাপটের ভূমিকা তদন্ত করার জন্য, দলটি প্রাকৃতিক কথোপকথনের সময় মৃগীরোগে আক্রান্ত এক জোড়া মানুষের কাছ থেকে মস্তিষ্কের কার্যকলাপের ডেটা এবং কথোপকথনের রেকর্ডিং সংগ্রহ করেছিল। এই রোগীদের নিউ ইয়র্ক ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিন কমপ্রিহেনসিভ এপিলেপসি সেন্টারে ইলেক্ট্রোকর্টিকোগ্রাফির মাধ্যমে অসংলগ্ন ক্লিনিকাল উদ্দেশ্যে ইন্ট্রাক্রানিয়াল পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল। কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিংয়ের মতো কম আক্রমণাত্মক পদ্ধতির তুলনায়, ইলেক্ট্রোকর্টিকোগ্রাফি অত্যন্ত উচ্চ রেজোলিউশনে মস্তিষ্কের কার্যকলাপ রেকর্ড করে কারণ ইলেক্ট্রোডগুলি মস্তিষ্কের পৃষ্ঠের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে।

এরপরে, গবেষকরা কথোপকথনে ব্যবহৃত প্রতিটি শব্দের আশেপাশের প্রসঙ্গ বের করার জন্য বৃহৎ ভাষার মডেল GPT-2 ব্যবহার করেন এবং তারপর কথোপকথনের সময় স্পিকার থেকে শ্রোতার কাছে তথ্য প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে মস্তিষ্কের কার্যকলাপ কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা ভবিষ্যদ্বাণী করতে মডেলটিকে প্রশিক্ষণ দেওয়ার জন্য এই তথ্যটি ব্যবহার করেন।

এই মডেলটি ব্যবহার করে, গবেষকরা একক শব্দের প্রসঙ্গ-নির্দিষ্ট অর্থ সম্পর্কিত বক্তা এবং শ্রোতাদের মস্তিষ্কে মস্তিষ্কের কার্যকলাপ পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হন। তারা দেখতে পান যে স্পিকারের মস্তিষ্কে শব্দ-নির্দিষ্ট ক্রিয়াকলাপ প্রায় 250 মিলিসেকেন্ড আগে উচ্চারণ করে, একই শব্দের সাথে সম্পর্কিত মস্তিষ্কের কার্যকলাপ শ্রোতার শ্রোতার মস্তিষ্কে মিলিসেকেন্ডের শব্দ শোনার পরে প্রায় 250 মিলিসেকেন্ডে ঘটে।

দলের প্রসঙ্গ-ভিত্তিক পদ্ধতিটি স্পিকার-শ্রোতা মস্তিষ্কের সংযোগের পূর্ববর্তী গবেষণার তুলনায় মস্তিষ্কের কার্যকলাপের ভাগ করা প্যাটার্নগুলির আরও ভাল ভবিষ্যদ্বাণী মডেল করেছে।

“এটি দেখায় যে প্রেক্ষাপটটি কতটা গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি মস্তিষ্কের ডেটাকে সর্বোত্তম ব্যাখ্যা করে,” জাদা বলেছিলেন। “বড় আকারের ভাষা মডেলগুলি ভাষাতত্ত্বের সমস্ত বিভিন্ন উপাদান যেমন বাক্য গঠন এবং শব্দার্থবিদ্যাকে গ্রহণ করে এবং একটি একক উচ্চ-মাত্রিক ভেক্টরে তাদের প্রতিনিধিত্ব করে৷ আমরা দেখাই যে এই ধরনের একীভূত মডেল অন্যান্য ভাষাগতভাবে হাতে ডিজাইন করা মডেলগুলিকে ছাড়িয়ে যেতে সক্ষম৷ “

ভবিষ্যতে, কথোপকথনের সময় ইলেক্ট্রোকোর্টিকোগ্রাফির অ্যাক্সেসযোগ্য মস্তিষ্কের অংশগুলি কীভাবে কাজ করে তা পরীক্ষা করার জন্য গবেষকরা এই মডেলটিকে অন্যান্য ধরণের মস্তিষ্কের কার্যকলাপের ডেটাতে প্রয়োগ করে তাদের অধ্যয়ন প্রসারিত করার পরিকল্পনা করেছেন।

নাস্তাসি বলেন, “ভবিষ্যতে অনেক উত্তেজনাপূর্ণ কাজ করা হবে তা দেখতে কিভাবে বিভিন্ন মস্তিষ্কের অঞ্চল একে অপরের সাথে বিভিন্ন সময় স্কেল এবং বিভিন্ন ধরণের বিষয়বস্তুর সাথে সমন্বয় করে।”

এই গবেষণাটি ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ দ্বারা সমর্থিত ছিল।