চেতনা মানুষের অস্তিত্বের সবচেয়ে গভীর ও জটিল অভিজ্ঞতাগুলোর একটি—নিজেকে জানা, পরিবেশ উপলব্ধি করা, অনুভব করা এবং অর্থ নির্মাণের ক্ষমতা। দর্শনের হাজার বছরের বিতর্ক পেরিয়ে আধুনিক স্নায়ুবিজ্ঞান আজ চেতনাকে মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট নেটওয়ার্ক, নিউরোট্রান্সমিটার এবং বিবর্তনীয় বিকাশের আলোকে ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করছে। এই প্রবন্ধে চেতনার স্নায়ুবৈজ্ঞানিক ভিত্তি, মস্তিষ্কের কাঠামোগত সমন্বয় এবং তার দীর্ঘ বিবর্তনীয় যাত্রাকে বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব ও গবেষণার প্রেক্ষাপটে বিশ্লেষণ করা হয়েছে।

সারাংশ: চেতনা হলো নিজের এবং নিজের চারপাশের পরিবেশ সম্পর্কে সচেতন হওয়ার ব্যক্তিগত অভিজ্ঞতা। এটি চিন্তাভাবনা, স্মৃতি, অনুভূতি এবং সংবেদনগুলোকে অন্তর্ভুক্ত করে, যা মস্তিষ্কের কার্যকলাপে প্রোথিত একটি জটিল বিজ্ঞান। বহুশত বছর ধরে দার্শনিক বিতর্ক এবং আধুনিক বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধান সত্ত্বেও, এর কোনও একক, সর্বজনীনভাবে গৃহীত সংজ্ঞা নেই এবং এর সঠিক প্রকৃতি একটি গভীর রহস্য হিসেবে এখনো রয়ে গেছে— যদিও বর্তমান বৈজ্ঞানিক তত্ত্বগুলো, যেমন ‘গ্লোবাল ওয়ার্কস্পেস থিওরি’ এবং ‘ইন্টিগ্রেটেড ইনফরমেশন থিওরি’ পরামর্শ দেয় যে বিস্তৃত মস্তিষ্কের যোগাযোগ, মনোযোগ এবং তথ্য একীকরণ থেকে চেতনা উদ্ভূত, যার মধ্যে একটি সমন্বিত নার্ভীয় নেটওয়ার্ক, বিশেষ করে মস্তিষ্কের থ্যালামোকর্টিক্যাল (থ্যালামাস ও কর্টেক্সের মধ্যে সংযোগ) সিস্টেম জড়িত।

মূল শব্দ: চেতনা, কর্টেক্স, লিম্বিক সিস্টেম, ব্রেনস্টেম, গ্লুটামেট, GABA, ডোপামিন, সেরোটোনিন, হিস্টামিন, গ্লোবাল ওয়ার্কস্পেস থিওরি ।

মানব চেতনা বৈজ্ঞানিক ইতিহাসের সবচেয়ে অধরা বিষয়গুলোর মধ্যে একটি। এর প্রকৃতি হাজার হাজার বছর আগে শুরু হওয়া এবং এখনও চলমান একটি বড় ঐতিহাসিক বিতর্কের জন্ম দেয়। দার্শনিক এবং স্নায়ুবিজ্ঞানীরা চেতনার বিষয়ভিত্তিক অভিজ্ঞতা (কোনো কিছু হওয়ার অনুভূতি কেমন) এবং এর বস্তুনিষ্ঠ নার্ভীয় সম্পর্কগুলো অন্বেষণ করে চেতনাকে সংজ্ঞায়িত করেছেন, যেখানে দার্শনিকরা এর প্রকৃতির উপর মনোযোগ দিয়েছেন (যেমন কোয়ালিয়া: সচেতন অভিজ্ঞতার বিষয়ভিত্তিক গুণগত ‘অনুভূতি’, স্বত্বা, কঠিন সমস্যা), কিন্তু স্নায়ুবিজ্ঞানীরা এর ভৌত ভিত্তি বোঝার জন্য মস্তিষ্কের কার্যকলাপের মানচিত্র তৈরি করেছেন (যেমন জাগ্রত অবস্থা, সচেতনতা, নিউরাল নেটওয়ার্ক), যদিও একটি সমন্বিত সংজ্ঞা এখনও অধরা রয়ে গেছে। সক্রেটিস এবং প্লেটোর মতো দার্শনিকদের চেতনা-সম্পর্কিত চিন্তাভাবনার প্রতিফলন ঘটতে দেখা গিয়েছে, এমনকী বিশ শতকের অনেক দার্শনিকদের চিন্তা ভাবনাতেও। তারা মনে করতেন যে, মন এবং শরীর সম্পূর্ণ ভিন্ন সত্তা, এবং চেতনা অ-ভৌত মনে বাস করে, যা ভৌত মস্তিষ্ক থেকে স্বতন্ত্র। তাঁরা মনে করতেন, ফিজিক্যাল শরীর চেতনা তৈরি করতে পারে না। যদিও ব্রিটিশ দার্শনিক বার্ট্রান্ড রাসেল (১৮৭২-১৯৭০) চেতনাকে  ভিন্নভাবে দেখেছিলেন। তিনি প্রচলিত ধারণাগুলোকে চ্যালেঞ্জ করেছিলেন, চেতনাকে সংবেদন, চিন্তা এবং অনুভূতির একটি চলমান মিথস্ক্রিয়া হিসেবে দেখেছিলেন, যা সংবেদী ইনপুট এবং আচরণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, এবং যুক্তি দিয়েছিলেন যে সচেতন অবস্থাগুলো অতীতের অভিজ্ঞতাকে প্রতিনিধিত্ব করে, যা মনের একটি প্রতিনিধিত্ববাদী দৃষ্টিভঙ্গি তৈরি করে। এছাড়া,  আরেক ব্রিটিশ দার্শনিক ‘জন লক’ চেতনাকে মনের নিজস্ব কার্যকলাপ, যেমন চিন্তা করা, উপলব্ধি করা এবং অনুভব করার তাৎক্ষণিক সচেতনতা হিসেবে সংজ্ঞায়িত করেছেন। অর্থাৎ, মন একটি ‘ট্যাবুলা রাসা’ (tabula rasa), যা খালি স্লেট  হিসেবে শুরু হয় এবং পূর্ণ হয় উপলব্ধি দ্বারা। 

বিজ্ঞানীদের মধ্যে অনেকে আবার চেতনাকে কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের আলোকে ব্যাখ্যা করেছেন। এই ধারণাটি পদার্থবিজ্ঞানী রজার পেনরোজ এবং অ্যানেস্থেসিওলজিস্ট স্টুয়ার্ট হ্যামেরফের ‘অর্কেস্ট্রেটেড অবজেক্টিভ রিডাকশন’ তত্ত্বকে বর্ণনা করে, যা থেকে বোঝা যায় যে চেতনা কেবল নিউরনের ফায়ারিং থেকে আসে না, বরং নিউরনের মধ্যে থাকা মাইক্রোটিউবিউলগুলোর (‘টিউবুলিন’ প্রোটিন কাঠামো) ভেতরের কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়, যেখানে মহাকর্ষের কারণে সুপারপজিশন (একই সাথে একাধিক অবস্থা) ভেঙে পড়ে (অবজেক্টিভ রিডাকশন), যা প্রোটো-চেতনার মুহূর্ত তৈরি করে এবং সেগুলো একত্রিত হয়ে সচেতনতা গঠন করে। সাম্প্রতিক গবেষণাগুলো দেখায় যে অ্যানেস্থেটিক ওষুধগুলো মাইক্রোটিউবিউলগুলোকে প্রভাবিত করে, যা এই কোয়ান্টাম-ভিত্তিক ধারণাটিকে সমর্থন যোগায়। যদিও চেতনার কোয়ান্টাম ধারণাটি আকর্ষণীয়, কিন্তু এটি অত্যন্ত অনুমাননির্ভর একটি ধারণা, যা প্রধান বৈজ্ঞানিক সংশয়ের সম্মুখীন, কারণ মস্তিষ্কের উষ্ণ, ভেজা পরিবেশ সাধারণত সূক্ষ্ম কোয়ান্টাম অবস্থাগুলোকে ব্যাহত করে।

প্রাথমিকভাবে, চেতনার সাথে জড়িত মস্তিষ্কের মৌলিক বিভাগগুলো (যেমন কর্টেক্স, থ্যালামাস ইত্যাদি) সম্পর্কে বোঝা চেতনার এই বিষয়টি অন্বেষণের ভিত্তি তৈরি যে কীভাবে ওই বিভাগগুলোর সমন্বিত কার্যকলাপ একটি সমৃদ্ধ, সমন্বিত অভিজ্ঞতা তৈরি করে, যাকে আমরা বলি ‘চেতনা’। সেকারণে-ই প্রথমে মস্তিষ্কের সেই বিভাগগুলো নিয়ে মৌলিক একটি ধারণা থাকা খুব প্রয়োজন। মস্তিষ্ক হলো শরীরের নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্র, যা কার্যাবলী, চিন্তা এবং আবেগ নিয়ন্ত্রণ করে। মৌলিকভাবে, মস্তিষ্ক প্রধানত গুরুমস্তিষ্ক (Cerebrum), লঘুমস্তিষ্ক (Cerebellum) এবং মস্তিষ্ককাণ্ডে (Brainstem) বিভক্ত। গুরুমস্তিষ্কের সেরিব্রাল কর্টেক্স (ফ্রন্টাল, প্যারাইটাল লোব, টেম্পোরাল  এবং অক্সিপিটাল লোব) চেতনা, সচেতনতা, জটিল চিন্তা এবং সংবেদী প্রক্রিয়াকরণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, অন্যদিকে লঘুমস্তিষ্ক মোটর নিয়ন্ত্রণ এবং মস্তিষ্ককাণ্ড অত্যাবশ্যকীয় স্বয়ংক্রিয় কার্যাবলী পরিচালনা করে। মস্তিষ্কের ভাগটা ভিন্নভাবেও বলা যায়,  যেখানে অগ্রমস্তিষ্কে গুরুমস্তিষ্ক (শিক্ষা, স্মৃতি, ইন্দ্রিয়) অন্তর্ভুক্ত; মধ্যমস্তিষ্ক সেগুলোকে সংযুক্ত করে এবং দৃষ্টি/শ্রবণ প্রক্রিয়াজাত করে; আর, পশ্চাৎমস্তিষ্কে রয়েছে সেরিবেলাম (ভারসাম্য), পন্স এবং মেডুলা (শ্বাস-প্রশ্বাস, হৃদস্পন্দন)। ‘লিম্বিক সিস্টেম’ হলো অগ্রমস্তিষ্কের মধ্যে অবস্থিত কাঠামোগুলোর একটি গুরুত্বপূর্ণ সংগ্রহ— এর চারটি প্রধান অংশ হলো থ্যালামাস, হাইপোথ্যালামাস, অ্যামিগডালা, হিপ্পোক্যাম্পাস এবং তাদের আন্তঃসংযোগ। এসব মস্তিষ্কের ভাগগুলো নিয়েই এবং তাদের চেতনা-সম্পর্কিত ব্যাপক কার্যকলাপ আমার এই প্রবন্ধে আলোচিত হয়েছে; সাথে, চেতনা উদ্রেকে যেসব নিউরোট্রান্সমিটার এবং প্রোটিন জড়িত, যেমন গ্লুটামেট, অ্যাসিটাইলকোলিন, গামা অ্যামিনো বিউটিরিক অ্যাসিড (GABA), নরএপিনেফ্রিন, সেরোটোনিন, ডোপামিন, হিস্টামিন, ওরেক্সিন, সেগুলো নিয়েও ব্যাখ্যাত হয়েছে স্ববিস্তরে, যা হাজার হাজার বছর ধরে গড়ে তুলেছে চেতনার স্নায়ুবিজ্ঞান ভিত্তি ।

চেতনার স্নায়ুবিজ্ঞান ভিত্তি

স্নায়ুবিজ্ঞানে, চেতনা হলো আমাদের নিজেদের এবং জগৎ সম্পর্কে বিষয়ভিত্তিক সচেতনতা, যা অনুভূতি, ভালোবাসা, চিন্তা এবং অস্তিত্বকে অন্তর্ভুক্ত করে, যদিও এটি একটি গভীর রহস্য হিসেবে রয়ে গেছে এবং এর কোনো একক সংজ্ঞা নেই, তবে এটি সাধারণত জাগরণ (সচেতনতা) এবং উপলব্ধি (নির্দিষ্ট উদ্দীপনা অনুভব করা) এর জন্য মস্তিষ্কের নেটওয়ার্ককে জড়িত করে। মূল দিকগুলোর মধ্যে রয়েছে বিষয়ভিত্তিক অভিজ্ঞতা (আপনি কেমন অনুভব করেন), আত্ম–সচেতনতা এবং তথ্যের একত্রীকরণ, এবং ইন্টিগ্রেটেড ইনফরমেশন থিওরি (IIT) ও গ্লোবাল নিউরোনাল ওয়ার্কস্পেস থিওরি (GNWT)-এর মতো শীর্ষস্থানীয় তত্ত্বগুলো প্রস্তাব করে যে কীভাবে স্নায়বিক কার্যকলাপ এটি তৈরি করে, যেখানে প্রায়শই অগ্রবর্তী এবং পশ্চাৎবর্তী কর্টেক্সের অঞ্চলগুলো জড়িত থাকে।

বিংশ শতাব্দীকে ‘মস্তিষ্কের শতাব্দী’ বলা হয়, কারণ মানুষের কার্যাবলীতে, বিশেষ করে চেতনায় মস্তিষ্কের ভূমিকার বস্তুবাদী স্ফীতি ঘটেছিল। চেতনা কোনো একটি নির্দিষ্ট স্থান থেকে উদ্ভূত হয় না, বরং এটি মস্তিষ্কের বেশ কয়েকটি অঞ্চলের মধ্যে জটিল মিথস্ক্রিয়া থেকে তৈরি হয়। সেরিব্রাল কর্টেক্স, বিশেষ করে অগ্রমস্তিষ্ক (প্রিফ্রন্টাল) এবং পশ্চাৎ কর্টেক্সের (প্যারাইটাল, টেম্পোরাল, অক্সিপিটাল) এলাকাগুলো চেতনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা সংবেদী ইনপুট থেকে প্রাপ্ত বিপুল পরিমাণ তথ্যকে একত্রিত করে সচেতনতা, চিন্তা, স্মৃতি এবং পরিকল্পনার মতো উচ্চতর কাজগুলো সম্ভব করে তোলে। 

প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সের যে পাঁচটি প্রধান অঞ্চল (পূর্ববর্তী প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স, পুচ্ছ প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স, ডোরসোল্যাটারাল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স, ভেন্ট্রোল্যাটারাল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স এবং মধ্যবর্তী প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স) সংবেদনশীল অঞ্চলের সাথে ব্যাপকভাবে সংযুক্ত, যা থেকে ধারণা করা যায় যে প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স চেতনা অভিজ্ঞতার একটি অপরিহার্য অংশ, যদিও সংবেদনশীল তথ্য কীভাবে সচেতন হতে পারে তার সঠিক প্রক্রিয়া এখনও ভালভাবে বোঝা যায় না।

যেখানে, থ্যালামাস, লিম্বিক সিস্টেমের একটি অংশ, হলো একটি কেন্দ্রীয় রিলে স্টেশন, যা বিশেষ করে কর্টেক্সের সাথে এর মিথস্ক্রিয়ায় সচেতনতা সমন্বয়ের জন্য অপরিহার্য। থ্যালামাস মানুষের মস্তিষ্কের তৃতীয় ভেন্ট্রিকল (সেরিব্রোস্পাইনাল তরলে ভরা ডাইয়েনসেফালনের গহ্বর) এর বেশিরভাগ পার্শ্বীয় প্রাচীর গঠন করে। কর্টেক্সের দিকে পরিচালিত প্রায় সমস্ত তথ্য প্রথমে থ্যালামাসে পৌঁছায়। থ্যালামাস এই তথ্য প্রেরণ করে (থ্যালামোকর্টিক্যাল সংযোগ) এবং প্রতিদানে সেরিব্রাল কর্টেক্স থেকে আরও বেশি সংখ্যক সংযোগ (কর্টিকোথ্যালামিক) গ্রহণ করে। এই কারণে, থ্যালামাসকে চেতনা-সহ অগ্রমস্তিষ্কের (প্রিফ্রন্টাল) সমস্ত কার্যকারিতায় একটি প্রধান ভূমিকা পালনকারী হিসেবে বিবেচনা করা হয়। থ্যালামাস চেতনার বিষয়বস্তু প্রেরণ করে এবং বিশেষায়িত সার্কিটের মাধ্যমে এর স্তর নিয়ন্ত্রণ করে, যা উত্তেজনা স্তরের নিয়ন্ত্রক হিসেবে কাজ করে এবং নির্বাচনী মনোযোগের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। 

ব্রেইনস্টেম, একটি গুরুত্বপূর্ণ কাণ্ড যা গুরুমস্তিষ্ককে (যার মধ্যে কর্টেক্স থাকে) মেরুদণ্ডী স্নায়ুর সাথে সংযুক্ত করে, চেতনা বিজ্ঞানে একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ, যা সাধারণ জাগরণ এবং সজাগ থাকার জন্য অত্যাবশ্যক;  এটি ঘুম/জাগরণ চক্র-ও নিয়ন্ত্রণ করে। ক্লস্ট্রাম (ইনসুলার কর্টেক্স এবং পুটামেনের মধ্যে অবস্থিত), যাকে একসময় চেতনার কেন্দ্র বলে মনে করা হতো, সেটিকে বরং এখন একটি ‘রাউটার’ হিসেবে দেখা হয়, যা কর্টেক্সের নেটওয়ার্কগুলোকে সমন্বয় করে। এছাড়া, কর্টেক্সের অংশ ইনসুলা ও সিঙ্গুলেট কর্টেক্স অনুভূতি এবং আত্ম-সচেতনতা একীভূত করার সাথেও জড়িত। মস্তিষ্কের উপরিল্লিখিত অঞ্চলগুলো একটি গতিশীল নেটওয়ার্ক তৈরি করে, যা সংবেদী ইনপুট, মনোযোগ এবং উচ্চতর চিন্তাভাবনাকে একীভূত করে, এবং সাম্প্রতিক গবেষণা নির্দিষ্ট থ্যালামোকর্টিক্যাল লুপ (থ্যালামাস থেকে কর্টেক্সে এবং কর্টেক্স থেকে আবার থ্যালামাসে সংকেত পরিবহন)  এবং পশ্চাৎ-কর্টেক্সের কার্যকলাপকে মূল হিসেবে নির্দেশ করছে।  

মস্তিষ্কের চতুর্থ ভেন্ট্রিকল (পশ্চাদমস্তিষ্কের একটি তরল-ভরা গহ্বর, যা পন্স/মেডুলা (ব্রেনস্টেম) এবং সেরিবেলামের মধ্যে অবস্থিত) এর কাছাকাছি, ব্রেনস্টেমের একটি ছোট কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ নিউক্লিয়াস ‘লোকাস সেরুলিয়াস’ (locus coeruleus) থেকে  নরএড্ৰিনেলিন/ নরএপিনেফ্রিন উৎপন্ন হয়, যা একটি নিউরোট্রান্সমিটার ও হরমোন হিসেবে কাজ করে। এই নিউক্লিয়াসের নিউরনগুলো তাদের প্রক্ষেপণ/অ্যাক্সন মস্তিষ্ক জুড়ে বিস্তৃতভাবে প্রসারিত করেছে। বিশেষকরে, প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স, হিপ্পোক্যাম্পাস এবং অ্যামিগডালাতে বিস্তৃত প্রক্ষেপণের মাধ্যমে, লোকাস সেরুলিয়াস বিভিন্ন উচ্চ-স্তরের জ্ঞানীয় কার্যাবলী নিয়ন্ত্রণ করে, যা সচেতন অভিজ্ঞতায় অবদান রাখে, যার মধ্যে রয়েছে স্মৃতি গঠন, আবেগ নিয়ন্ত্রণ এবং সিদ্ধান্ত গ্রহণ। ঘুমের সময় চেতনা যখন বাহ্যিক ঘটনা থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তখন নরএড্ৰিনেলিনের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, REM ঘুমের সময় সর্বনিম্ন পর্যায়ে পৌঁছায়, যা চেতনা পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। নিউক্লিয়াস লোকাস-এর অবক্ষয় বা কর্মহীনতা পরিবর্তিত চেতনা বা জ্ঞানীয় অবক্ষয়ের সাথে জড়িত বিভিন্ন অবস্থার প্যাথোফিজিওলজিতে জড়িত, যেমন আলঝাইমার রোগ, পার্কিনসন্স রোগ, বিষণ্ণতা এবং উদ্বেগজনিত ব্যাধি, যা সুস্থ মস্তিষ্কের কার্যকারিতা বজায় রাখার ক্ষেত্রে এর মৌলিক ভূমিকা তুলে ধরে।

ব্রেনস্টেমের মধ্যরেখা বরাবর অবস্থিত ‘র‍্যাফে নিউক্লিয়াস’ হল একগুচ্ছ নিউরন, যা মস্তিষ্কে সেরোটোনিনের প্রাথমিক উৎস হিসেবে কাজ করে। এছাড়াও ব্রেনস্টেমের পন্স এবং মেডুলা থেকেও সেরোটোনিন উৎপাদিত হয়। এই নিউক্লিয়াসগুলো কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র জুড়ে (যেমন হিপ্পোক্যাম্পাস, অ্যামিগডালা, কর্টেক্স) ব্যাপকভাবে প্রসার লাভ করে, যা বিভিন্ন রিসেপ্টরের (5-HTRs: ৫-হাইড্রোক্সিট্রিপটামিন/সেরোটোনিন রিসেপ্টর) সাথে আবদ্ধ হয়ে অন্যান্য নিউরোট্রান্সমিটার সিস্টেমের কার্যকলাপকে সুসংগঠিত করে, যা আমাদের মেজাজ, ঘুম, ক্ষুধা, ব্যথা উপলব্ধি এবং সামাজিক আচরণের মতো গুরুত্বপূর্ণ কার্যাবলী সংশোধন করে চেতনায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। মূলত সেরোটোনিন মস্তিষ্কের “টিউন” সেট করে এবং আমাদের ব্যক্তিগত অভিজ্ঞতা, মানসিক স্থিতিশীলতা, মনোযোগ এবং বৈশ্বিক উপলব্ধিকে প্রভাবিত করে।  এছাড়া, সেরোটোনিন সির্কাডিয়ান ছন্দ এবং ঘুমের ধরণ নিয়ন্ত্রণ করতে মেলাটোনিনের সাথেও কাজ করে। সেরোটোনিনের মাত্রা বা কার্যকারিতায় ব্যাঘাত বিভিন্ন স্নায়ু-মানসিক অবস্থার সাথে জড়িত, যার মধ্যে রয়েছে বিষণ্ণতা, উদ্বেগ, সিজোফ্রেনিয়া এবং অটিজম, যা স্বাভাবিক সচেতন কার্যকারিতা বজায় রাখার ক্ষেত্রে সেরোটোনিনের অপরিহার্য ভূমিকা-ই তুলে ধরে।

মস্তিষ্কের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ অঞ্চল হলো আবেগ-কেন্দ্র অ্যামিগডালা (ছবি দেখুন)। এটি কার্যকারী স্মৃতি, দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি এবং মনোযোগ সম্পর্কিত নিউরোলজি ও বায়োলজি গবেষণা-তেও একটি প্রধান স্থান দখল করে আছে। এটি মস্তিষ্কের সামাজিক মিথস্ক্রিয়া অঞ্চলের সাথে দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত, যার নাম অরবিটাল কর্টেক্স। একটি সুসংহত ত্রিদলীয় নেটওয়ার্ক অ্যামিগডালা থেকে থ্যালামাসের নিউরনের সাথে সংযুক্ত শক্তিশালী পথ তৈরি করে, যা আবার সরাসরি অরবিটাল কর্টেক্সের সাথে সংযুক্ত হয়। অ্যামিগডালা থেকে অরবিটাল কর্টেক্স এবং থ্যালামাসের দিকে যাওয়ার সংকেত-পথগুলো কার্যকারিতা, অঙ্গসংস্থান এবং নিউরোকেমিস্ট্রির দিক থেকে দ্বৈত ও স্বতন্ত্র। অত্যন্ত পরিশীলিত এবং বিশেষায়িত এই পথগুলো জোরালো প্রমাণ দেয় যে আবেগ অনুভূতিমূলক যুক্তির সাথে সম্পর্কিত উচ্চতর কর্টেক্স-অঞ্চলগুলোকে এটি প্রভাবিত করে।

মস্তিষ্কের নেটওয়ার্ক জুড়ে যেসব নিউরোট্রান্সমিটার/প্রোটিন জড়িত:

চেতনার জন্য নির্দিষ্ট কোনো মূল প্রোটিন নিশ্চিতভাবে চিহ্নিত করা হয়নি, তবে গ্লুটামেটের মতো নিউরোট্রান্সমিটার বিশাল নিউরাল সার্কিট এবং নেটওয়ার্কজুড়ে যোগাযোগের জন্য প্রধান নিউরোট্রান্সমিটার, যা মস্তিষ্কের অর্ধেকেরও বেশি সিনাপ্সে (দুই পার্শ্ববর্তী স্নায়ুকোষের সংযোগস্থল) জড়িত। গ্লুটামেট (গ্লুটামেটার্জিক সিস্টেম) হলো কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের সবচেয়ে প্রচলিত উত্তেজক (excitatory) নিউরোট্রান্সমিটার। এটি ঘুম এবং জাগ্রত অবস্থা শুরু এবং বজায় রাখার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত। মস্তিষ্কের কাণ্ডে, বিশেষ করে মিডব্রেন এবং পন্টাইন নেটওয়ার্কে (ব্রেনস্টেমের ‘পন্স’ এ অবস্থিত এক নিউক্লিয়াসগুচ্ছ), গ্লুটামেট থ্যালামাস, পার্শ্বীয় হাইপোথ্যালামাস এবং ভেন্ট্রাল টেগমেন্টাটম এর মতো নিম্নধারার উত্তেজনা অঞ্চলগুলোকে উত্তেজিত করার মাধ্যমে জাগ্রত অবস্থা এবং ঘুম থেকে দ্রুত জেগে ওঠাকে উৎসাহিত করে, বিশেষ করে শ্রবণ উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়ায়। দ্রুত সংকেত প্রেরণে এর সক্ষমতা মস্তিষ্কের তথ্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য মৌলিক। 

অন্যদিকে, GABA/গ্যাবা (গামা-অ্যামিনোবিউটিরিক অ্যাসিড) হলো মস্তিষ্কের প্রধান শান্তকারী/উত্তেজনা-দমনকারী নিউরোট্রান্সমিটার, যা স্নায়বিক কার্যকলাপের উপর একটি প্রাকৃতিক ব্রেক হিসেবে কাজ ক’রে উদ্বেগ কমাতে, সংবেদী অতিরিক্ত উদ্দীপনা নিয়ন্ত্রণ করতে এবং শিথিলতা বাড়াতে সাহায্য করে। এগুলো বিশৃঙ্খল সচেতনতার পরিবর্তে কেন্দ্রীভূত চেতনা, মনোযোগ এবং সুসংগঠিত চিন্তার জন্য অপরিহার্য। এটি গ্লুটামেটের মতো উত্তেজক নিউরোট্রান্সমিটারগুলোর সাথে ভারসাম্য বজায় রাখে। এটি মস্তিষ্ককে ঘুমের জন্য শান্ত করতে সাহায্য করে এবং ঘুমের পর্যায়গুলো (REM/নন-REM) নিয়ন্ত্রণ করে, যা পুনরুদ্ধারমূলক চেতনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এছাড়া, মনোযোগ এবং মনোযোগ-বিঘ্নকারী বিষয়গুলোকে নিয়ন্ত্রণ ক’রে বাস্তবতার প্রতি আমাদের উপলব্ধি গঠন করে এবং মস্তিষ্ককে অতিরিক্ত চাপে পড়া থেকে রক্ষা করে, যা আমরা কীভাবে জাগ্রত ও সচেতন থাকি তার অভিজ্ঞতার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। GABA-স্তর কমে গেলে মনোযোগ কেন্দ্রীভূত করতে অসুবিধা হয়  এবং উদ্বেগ বৃদ্ধি ও স্মৃতি সমস্যা (যেমন মনোযোগ ঘাটতি হাইপারঅ্যাকটিভিটি ডিসঅর্ডার/ADHD লক্ষণ) দেখা দিতে পারে। গ্যাবা এবং গ্লুটামেট এর মধ্যে ভারসাম্যহীনতা সিজোফ্রেনিয়া, মৃগীরোগ এবং অটিজমসহ বিভিন্ন অবস্থার সাথে ওতপ্রোতভাবে সম্পর্কিত।

স্মৃতিশক্তি, শেখা, মনোযোগ এবং কর্টেক্সের সক্রিয়করণের জন্য অ্যাসিটিলকোলিন (Ach) অত্যাবশ্যক। যদিও পার্শ্বীয়/পেরিফেরাল স্নায়ুতন্ত্রের এটি একটি প্রধান নিউরোট্রান্সমিটার, তথাপি এটি কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে/মস্তিষ্কে ‘নিউরোমডুলেটর’ বা সংশোধনকারী অণু/মৌল এর ভূমিকা পালন করে। অ্যাসিটিলকোলিন সিস্টেম (কোলিনার্জিক সিস্টেম), বিশেষ করে ‘বেসাল ফোরব্রেন’ কোলিনার্জিক নিউরন, যা Ach সরবরাহের মাধ্যমে কর্টেক্সের কার্যকলাপকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং ব্রেইনস্টেম উভয়ই আলঝেইমার রোগে উল্লেখযোগ্যভাবে জড়িত, যেখানে ACh এর ঘাটতি এবং ক্ষতিগ্রস্ত Ach-সংকেতপ্রবাহ গুরুতর স্মৃতিভ্রংশ, জ্ঞানীয় অবক্ষয় এবং ঘুমের সমস্যাসহ সামগ্রিক ব্যাধির মূল কারণ। মাসকারিনিক অ্যাসিটিলকোলিন (mAChR: জি-প্রোটিন সংযুক্ত) রিসেপ্টরগুলো হলো মস্তিষ্কে কোলিনার্জিক জাগরণে সক্রিয় প্রধান রিসেপ্টর, যদিও নিকোটিনিক রিসেপ্টরগুলোও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। পক্ষান্তরে, কোলিনস্টেরেজ ইনহিবিটরগুলোর কোলিনেস্টারেজ এনজাইমকে অবরুদ্ধ করে, নিউরোট্রান্সমিটার অ্যাসিটাইলকোলিনের ভাঙন প্রতিরোধ করে, যার ফলে মস্তিষ্ক এবং স্নায়ু সংযোগস্থলে Ach-এর মাত্রা বৃদ্ধি পায়।

মূলত, ডোপামিন একটি গুরুত্বপূর্ণ নিউরোমডুলেটর হিসেবে কাজ করে, আমাদের মনোযোগ নির্দেশ করে, ভালোবাসতে আগ্রহী করে তোলে, অর্থ্যাৎ আমাদের সার্বিক ক্রিয়াকলাপ পরিচালনা করে এবং বৈশ্বিক মূল্যবোধকে বিশ্লেষণ করে আমাদের সচেতন অভিজ্ঞতাকে রূপ দেয়। মধ্য-মস্তিষ্কের ‘সাবস্ট্যান্সিয়া নায়গ্রা’ (পার্স কমপ্যাক্টা) এবং সংলগ্ন ভেন্ট্রাল টেগমেন্টামের অঞ্চলগুলোয় ডোপামিনার্জিক নিউরনগুলোর অবস্থান। সেই স্থানগুলো থেকে চেতনা প্রক্রিয়ায় উল্লেখযোগ্য অবদান রাখতে ডোপামিনার্জিক প্রক্ষেপণ ব্যবস্থা গুরুত্বপূর্ণ কর্টেক্স ও সাব-কর্টেক্সের অঞ্চলে প্রসারিত হয়। ডোপামিন থ্যালামাস এবং কর্টেক্সের উপর দ্বৈত প্রভাব ফেলতে পারে, হয় সক্রিয়করণ বা প্রতিরোধমূলক। প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সে ডোপামিনার্জিক প্রতিবন্ধকতার কারণে সিজোফ্রেনিয়া সম্পর্কিত উদাসীনতা এবং প্রেরণা ও উদ্যোগের হ্রাস (ফ্রন্টাল লব-সম্পর্কিত প্যাথলজি), অ্যাবুলিয়া (ইচ্ছাশক্তি হ্রাস পাওয়া) এবং অ্যাকাইনেটিক মিউটিজম (স্বতঃস্ফূর্ত নড়াচড়া/কথা বলার তীব্র অভাব) দেখা যায়। ডোপামিন সিস্টেমের কর্মহীনতা সামগ্রিক চেতনাকে প্রভাবিত করে বলে প্রমাণিত হয়েছে।

হিস্টামিন মস্তিষ্কে একটি গুরুত্বপূর্ণ নিউরোট্রান্সমিটার এবং নিউরোমডুলেটর হিসেবে কাজ করে, প্রাথমিকভাবে জাগ্রত অবস্থা, মনোযোগ এবং চেতনার একটি উচ্চ-সতর্ক অবস্থা বৃদ্ধি করে। এটি জাগ্রত অবস্থায় সবচেয়ে বেশি সক্রিয় থাকে এবং NREM ও REM ঘুমের সময় প্রায় সম্পূর্ণ নীরব থাকে। এটি কেবল সাধারণ উত্তেজনার সাথে জড়িত নয় বরং জাগ্রত অবস্থার জ্ঞানীয় দিকগুলোতে বিশেষভাবে অবদান রাখে, যেমন শেখা, স্মৃতি এবং প্রেরণাযুক্ত আচরণ। পশ্চাদবর্তী হাইপোথ্যালামাসে, যথা  টিউবারোমামিলারি নিউক্লিয়াসে অবস্থান করে এসব হিস্টামিনযুক্ত নিউরন। কর্টেক্স এবং থ্যালামাস-সহ সমগ্র অগ্রমস্তিষ্কে তাদের বিস্তৃত আরোহী/অ্যাসেন্ডিং প্রক্ষেপণের মাধ্যমে হিস্টামিনের নিঃসরণ অন্যান্য নিউরনকে উত্তেজিত করে এবং একটি সতর্ক, সচেতন অবস্থা বজায় রাখতে সাহায্য করে। এটি সমন্বিতভাবে কাজ করে ডোপামিন, সেরোটোনিন, নরএপিনেফ্রিন এবং অ্যাসিটিলকোলিনের মিথস্ক্রিয়ায়। অ্যান্টি-হিস্টামিন ওষুধগুলো কর্টেক্স এবং থ্যালামাসে হিস্টামিনের উত্তেজনাপূর্ণ কার্যকারিতাকে কেন্দ্রীয়ভাবে বাধা দেয় বলে মনে করা হয়, যার ফলে তন্দ্রা দেখা দেয়। মস্তিষ্কের হিস্টামিনার্জিক সিস্টেমের কর্মহীনতা বা নিয়ন্ত্রনহীনতা বেশ কয়েকটি স্নায়ুবিক ব্যাধিতে জড়িত, যেমন ঘুমের ব্যাধি, ADHD, অটিজম স্পেকট্রাম ডিসঅর্ডার এবং বিষণ্ণতা, যা স্বাভাবিক মস্তিষ্কের কার্যকারিতায় এর গুরুত্ব তুলে ধরে। 

ওরেক্সিন হলো মূলত একটি পেপটাইড নিউরোট্রান্সমিটার (যাকে হাইপোক্রেটিনও বলা হয়), যা হাইপোথ্যালামাসে উৎপন্ন হয়ে মস্তিষ্কের সর্বত্র (যার মধ্যে নরএপিনেফ্রিন, সেরোটোনিন, হিস্টামিন এবং অ্যাসিটিলকোলিন উৎপাদনকারী অঞ্চলগুলোও অন্তর্ভুক্ত) সংকেত পাঠানোর মাধ্যমে হরমোনের মতো কাজ করে এবং জাগ্রত অবস্থা, ক্ষুধা ও উত্তেজনা, শক্তির ভারসাম্য এবং প্রেরণা নিয়ন্ত্রণ করে, এবং দীর্ঘস্থায়ী সতর্কতা ও মনোযোগ বাড়ানোর মাধ্যমে চেতনার সাথে সংযোগ স্থাপন করে, যার কার্যকারিতা ব্যাহত হলে নারকোলেপসি (দিনের বেলায় অতিরিক্ত ঘুম) রোগ হয়।

চেতনার ক্রমবিকাশ

অনেক বিজ্ঞানী মনে করেন, চেতনা বিবর্তনের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া, যা জটিল সিদ্ধান্ত নিতে এবং পরিবেশের সঙ্গে আরও কার্যকরভাবে মিথস্ক্রিয়া করতে সাহায্য করে। মানুষের মধ্যে চেতনার যে উচ্চতর রূপ দেখা যায় (যেমন আত্ম-সচেতনতা), তা কীভাবে অন্যান্য প্রাণী থেকে আলাদা হলো, তা বোঝা জরুরি।

প্রশ্ন তো জাগে-ই যে, ‘ব্যাকটেরিয়া কিংবা এককোষী জীবদের কি মানুষের মতো চেতনা আছে?’ তাদের আবেগ, ভালোবাসা আছে? নিঃসন্দেহে, মানুষের মতো তাদের চেতনা নেই, আবেগও নেই, এমনকী তাদের অস্তিত্ব নিয়ে চিন্তা করার ক্ষমতা-ও নেই। কারণ, তাদের মস্তিষ্ক এবং কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের অভাব রয়েছে। তবে তারা বেশকিছু জটিল, প্রতিক্রিয়াশীল আচরণ প্রদর্শন করে, যা “কোষ-ভিত্তিক চেতনা” বা “প্রোটো-চেতনার” একটি মৌলিক রূপ হতে পারে, যার অর্থ হলো, তারা তাদের পরিবেশকে আপাতদৃষ্টিতে রাসায়নিক বোধের মাধ্যমে উপলব্ধি করে। তারা যোগাযোগ করে, নিজ গোষ্ঠীর সদস্যদের চিনতে পারে এবং সহযোগিতামূলক অংশীদারিত্ব গঠন করে, এমনকী নিজেদের প্রজাতিকে টিকিয়ে রাখার জন্য ডিএনএ বিনিময়ও করে (কনজুগেশন), যাকে কখনও কখনও রূপকভাবে ভালোবাসা হিসেবে বর্ণনা করা যেতেও পারে। তাদের এসব কার্যকলাপ আবেগ দ্বারা পরিচালিত হয় না, বরং কেমোট্যাক্সিস বা জৈব-রাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা চালিত হয়। তাদের এসব সংবেদনশীল প্রক্রিয়া পরিচালনার জন্য ঝিল্লিতে অবস্থিত কিছু রিসেপ্টর প্রোটিন জড়িত, যেমন মিথাইল (-CH3)-গ্রহণকারী কেমোট্যাক্সিস প্রোটিন, যা রাসায়নিক সংকেত (আকর্ষক/প্রতিরোধক) অনুভব করে, যখন তাদের মিথিলেশন অবস্থা পরিবর্তন করে (মিথাইল গ্রুপ যোগ বা অপসারণ করে) পরিবেশের সাথে অভিযোজিত হওয়ার চেষ্টা করে। তবে, একটি নতুন তত্ত্ব অনুযায়ী চেতনা কেবল নিউরোনাল নয়, বরং মৌলিক কোষীয় প্রক্রিয়াগুলোর সাথে জড়িত, যা থেকে বোঝা যায় যে সরল জীবদেরও হয়তো বিষয়ভিত্তিক অভিজ্ঞতা বা “অনুভূতির” একটি প্রাথমিক রূপ থাকতে পারে, যদিও তা চিন্তা পর্যায়ে না-ও হতে পারে।

বলা যায়, প্রাথমিক পর্যায়ে অর্থাৎ ৩.৫ বিলিয়ন বছরেরও আগে, ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়ার মধ্যে আদিম কোষ সংকেত হতে পারে এর প্রাচীনতম পূর্বসূরি, যা সংবেদন এবং তথ্য প্রক্রিয়াকরণের সূচনাকে চিহ্নিত করে। যখন (২ বিলিয়ন বছর আগে) আরও জটিল কোষ বা ইউক্যারিওটদের (যেমন প্রোটোজোয়া) আগমন হলো, তখন তাদের উপলব্ধিতে আরও জটিলতা যোগ হয়েছিল, কিন্তু তখনও মস্তিষ্ক ছিল না। প্রথম স্নায়ুতন্ত্র সৃষ্টির সূচনা দেখা দিল ৬০০-৭০০ মিলিয়ন বছর আগে, যখন জেলিফিশের মতো প্রাণীদের মধ্যে প্রথম সরল, অ-কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের আবির্ভাব ঘটে, যা আরও সমন্বিত সংবেদন এবং চলাচলের সুযোগ করে দেয়। এবং, পরবর্তীতে, ৫৪১ -৪৮৫ মিলিয়ন বছর পূর্বে (ক্যামব্রিয়ান যুগে), কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্র আরও জটিল অমেরুদণ্ডী এবং মেরুদণ্ডী প্রাণীদের মধ্যে উপলব্ধির উৎস হিসেবে একটি সমৃদ্ধ, আন্তঃসংযুক্ত স্নায়ুতন্ত্রের বিকাশ ঘটে, ফলে আমরা যাকে বর্তমানে চেতনা হিসেবে চিনি তার উদ্ভব হয়েছে।

অবশেষে, নিওকর্টেক্স (সেরিব্রাল কর্টেক্সের কুঁচকানো বাইরের স্তর) হলো স্তন্যপায়ী মস্তিষ্কের সবচেয়ে সাম্প্রতিক বিবর্তনীয় বিকাশ, যা প্রায় ২০০ মিলিয়ন বছর আগে (ট্রায়াসিক যুগের শেষভাগ/জুরাসিকের প্রথমভাগ) প্রাথমিক স্তন্যপায়ীদের (ক্ষুদ্র, ইঁদুরসদৃশ মতো পতঙ্গভুক প্রাণী) সাথে আবির্ভূত হয়েছিল। নিওকর্টেক্সের ছয়-স্তর বিশিষ্ট গঠন এবং অনন্য পিরামিডাল নিউরন, যা উন্নত জ্ঞানীয় কার্যাবলীর সুযোগ করে দিয়েছে। এর চূড়ান্ত পরিণতি হলো বিশাল ও জটিল মানব নিওকর্টেক্স, যা উচ্চতর চিন্তা ও বুদ্ধিমত্তা প্রক্রিয়াজাত করে এবং প্রাইমেট বিবর্তনের মাধ্যমে আকার ও জটিলতায় উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হয়েছে।  এছাড়া,  যেসব নিউরোট্রান্সমিটার (যেমন সেরোটোনিন, গ্লুটামেট এবং GABA) এবং প্রোটিন (যেমন ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর: Emx2,  Pax6, এবং গ্রোথ ফ্যাক্টর: ফাইব্রোব্লাস্ট গ্রোথ ফ্যাক্টর, Wnt ইত্যাদি) নিওকর্টেক্সের বিবর্তনীয় সম্প্রসারণ এবং বিকাশের সাথে সবচেয়ে বেশি সম্পর্কিত, যারা স্নায়ুতন্ত্রে চেতনার জন্ম দেয়, তা প্রাকৃতিক নির্বাচনের মাধ্যমে বিকশিত হয়েছে। প্রায় ৭৫০ মিলিয়ন বছর আগে প্রথম সেরোটোনিন রিসেপ্টর (5-HT রিসেপ্টর) এর আবির্ভাব হলেও, মানুষের মধ্যে সেরোটোনিন রিসেপ্টরের অনেক ভিন্নতা বিদ্যমান, যা মস্তিষ্কের কার্যকারিতার জটিল নিয়ন্ত্রণের সুযোগ করে দেয়। বিশেষকরে, মানব-সেরোটোনিনের জন্য ‘HTR2A (5-HT2A)’ রিসেপ্টরের মতো নির্দিষ্ট কিছু রিসেপ্টর প্রোটিনের নির্দিষ্ট প্রকাশের ধরণকে নিওকর্টিক্যাল/নব্যকর্টেক্সের আকার এবং কার্যকারিতার বিবর্তনীয় পার্থক্যের মূল কারণ হিসেবে বিবেচনা করা হয়। প্রাপ্তবয়স্ক নিওকর্টেক্সে, HTR2A এর মাধ্যমে সেরোটোনিন  নিউরোপ্লাস্টিসিটি (স্নায়ু সংযোগগুলোকে পুনর্গঠন এবং পুনর্ব্যবহার করার ক্ষমতা), শেখা, জ্ঞান এবং উদ্বেগে-কে নিয়ন্ত্রণ করে, যার কর্মহীনতায় দেখা দেয় অটিজম, সিজোফ্রেনিয়া এবং ADHD এর মতো স্নায়ুবিকাশগত ব্যাধি। এছাড়া, NOTCH2NL এবং NBPF প্রোটিন পরিবারের বিবর্তিত মানব-নির্দিষ্ট মস্তিষ্কের আকার বৃদ্ধি ও নিওকর্টেক্সের প্রসারের সাথে দৃঢ়ভাবে সম্পর্কিত। এসব  নিউরোট্রান্সমিটার এবং প্রোটিনগুলো জীবদের তাদের পরিবেশকে আরও ভালোভাবে উপলব্ধি করতে, শিখতে, পরিকল্পনা করতে এবং বেঁচে থাকা ও প্রজননের জন্য সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করে একটি বিবর্তনীয় সুবিধা প্রদান করেছে। 

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিনের কথা না উল্লেখ করলেই নয়। বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে, যেমন মানুষ ও শিম্পাঞ্জির মধ্যে, নির্দিষ্ট প্রোটিন বা তাদের জিন প্রকাশের ধরনে সূক্ষ্ম পার্থক্য মানুষের সচেতন অভিজ্ঞতার অনন্য সমৃদ্ধি ও জটিলতায় অবদান রাখতে পারে, যেমন আত্ম-সচেতনতা, জটিল ভাষা এবং উচ্চতর চিন্তাভাবনা। উদাহরণস্বরূপ বলা যায়, মস্তিষ্কের বিকাশের জন্য অপরিহার্য NOVA1 (নিউরো-অনকোলজিক্যাল ভেন্ট্রাল অ্যান্টিজেন ১: একটি নার্ভীয় আরএনএ-বাইন্ডিং প্রোটিন) প্রোটিনে একটি একক অ্যামিনো অ্যাসিডের পরিবর্তন এমন একটি কারণ হয়ে যায়, যা আধুনিক মানুষকে আদিম মানুষ থেকে সূক্ষ্মভাবে আলাদা করেছে। তবে, মানব মস্তিষ্কের অনন্যতা নিহিত রয়েছে সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রোটিন থাকার মধ্যে নয়, বরং এর স্নায়বিক নেটওয়ার্কের অপরিমেয় জটিলতা, প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সের কার্যকরী আধিপত্য এবং ব্যাপক পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়াকরণের মধ্যে, যা উন্নত জ্ঞানীয় ক্ষমতার জন্ম দেয়। বলা বাহুল্য, NOVA1 প্রোটিনটি ভাষার বিবর্তনের সাথে যুক্ত একটি অনন্য মানব-নির্দিষ্ট রূপান্তরও বটে। 

এখানে উল্লেখ্য, মস্তিষ্কের বিভিন্ন বিভাগের মধ্যে স্নায়ু সংযোগগুলো এলোমেলোভাবে বিকশিত হয়নি; বরং এই সংযোগগুলো গভীর বিবর্তনীয় ধরন এবং নীতি দ্বারা গঠিত। বেঁচে থাকা, আচরণ এবং জটিল জ্ঞানীয় কার্যগুলোকে সর্বোত্তম করার জন্য লক্ষ লক্ষ বছর ধরে এই ধরনগুলো বিবর্তীত হয়েছে, এবং সেই সংরক্ষিত সংযোগের ধরনগুলো সহজাতভাবে যেন উপস্থিত থাকে, তা নিশ্চিত করে নির্দিষ্ট জিনসমষ্টি। আরেকটি বিষয় লক্ষণীয়, স্নায়ু সংযোগগুলো নেটওয়ার্কের দক্ষতা বাড়ানোর জন্য স্থানিকভাবে কাছের অঞ্চলগুলোকে সংযোগ করে, যা এই নেটওয়ার্কের একটি মৌলিক সাংগঠনিক নীতি যা প্রজাতির মধ্যে মস্তিষ্কের আকৃতি এবং কার্যকারিতাকে-ও  প্রভাবিত করে।

নিওকর্টেক্সের বিকাশ কি চেতনা-বিকাশের সমান্তরাল? 

স্তন্যপায়ী প্রাণীদের সেরিব্রীয় কর্টেক্সের সবচেয়ে নতুন, সবচেয়ে বিকশিত অংশটি হলো নিওকর্টেক্স, যা ভাষা, উপলব্ধি, সচেতন চিন্তা, যুক্তি এবং পরিকল্পনার মতো উন্নত কার্যাবলীর জন্য স্নায়বিক জটিলতা বৃদ্ধির মাধ্যমে চেতনার ক্রমান্বয়িক বিকাশকে চালিত করে, যা মৌলিক সংবেদী সচেতনতার বাইরে গিয়ে শরীর-পরিবেশের মিথস্ক্রিয়াকে একীভূত করেছে। এই প্রক্রিয়ায় সরল সংবেদী কেন্দ্র (যেমন মাছের অপটিক টেকটাম) থেকে কর্টেক্সের কাঠামোর দিকে একটি পরিবর্তন জড়িত ছিল, যেখানে মানুষের প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স উচ্চ-স্তরের আত্ম-সচেতনতা সক্ষম করেছে, যা শিশুর মস্তিষ্কের বিকাশে (অন্টোজেনি) দেখা একটি অনুরূপ অগ্রগতির প্রতিফলন ঘটায়, যেখানে সংবেদী ইনপুটগুলো (যেমন দৃষ্টি, শ্রবণ, স্পর্শ) একটি সমন্বিত অভিজ্ঞতায় একত্রিত হওয়ার সাথে সাথে চেতনার বিকাশ ঘটে।

বলা বাহুল্য, নিওকর্টেক্সের বিকাশ এবং চেতনা-বিকাশের মধ্যে একটি শক্তিশালী সম্পর্ক রয়েছে, কারণ স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে নিওকর্টেক্সের বিকাশ এবং জটিলতাকে বর্ধিত জ্ঞানীয় ক্ষমতা এবং মানুষের চেতনার অনন্য সমৃদ্ধির একটি মূল ভিত্তি হিসেবে বিবেচনা করা হয়। চেতনার উদ্ভব, বিশেষ করে জটিল আত্ম-সচেতনতা, সাধারণত নিওকর্টেক্সের কাঠামোগত এবং কার্যকরী পরিপক্কতা এবং এর ব্যাপক সংযোগগুলোকে প্রতিফলিত করে। তবে, “আদিম বিষয়গত চেতনার” (মৌলিক সচেতনতা/উত্তেজনা) মূলে ক্রমবিকাশগতভাবে পুরোনো ব্রেইনস্টেম এবং ডায়েনসেফালন (থ্যালামাস, হাইপোথ্যালামাস, এপিথ্যালামাস, এবং সাবথ্যালামাস) কাঠামো জড়িত বলে মনে করা হয়, যেখানে প্রাথমিক পর্যায়ে নিওকর্টেক্সের সম্পৃক্ততা সীমিত থাকে। এই মৌলিক সচেতনতাকে প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের চেতনার সাথে সম্পর্কিত উচ্চতর কার্যকারিতায় (যেমন, ভাষা, জটিল চিন্তা, দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি) প্রসারিত করার জন্য বিকাশমান নিওকর্টেক্স অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সেরিব্রীয় কর্টেক্স ছাড়া কি চেতনা সম্ভব?  

বর্তমান গবেষণা বলছে যে পূর্ণ সেরিব্রীয় কর্টেক্স ছাড়াও চেতনা সম্ভব, যেমনটি দেখা যায় সেরিব্রীয় কর্টেক্স (হাইড্রানেন্সেফালির মতো অবস্থা)বিহীন জন্মগ্রহণকারী শিশুদের মধ্যে, যারা আবেগ অনুভব করে, পরিচিত মানুষদের চিনতে পারে এবং সামাজিকভাবে মিথস্ক্রিয়া করে। এসব প্রমাণ করে যে, মস্তিষ্কের উপ-কর্টেক্সের কাঠামো (যেমন ব্রেনস্টেম, থ্যালামাস) এবং মস্তিষ্কের অন্যান্য অঞ্চলগুলো থেকে মৌলিক সচেতনতা উদ্ভূত হয়।  এমনকী,  কাকের মতো পাখিদেরও, স্তন্যপায়ী-ধাঁচের নিওকর্টেক্স না থাকা সত্ত্বেও, পরিশীলিত চেতনা রয়েছে, যা ইঙ্গিত দেয় যে চেতনা বিভিন্ন মস্তিষ্কের কাঠামোতে স্বাধীনভাবে বিকশিত হয়েছে। তবে, এটাও প্রমাণিত যে ভাষা, জটিল যুক্তি, আত্ম-সচেতনতা এবং সমৃদ্ধ সংবেদনশীল অভিজ্ঞতার মতো উচ্চ-ক্রমের কার্যাবলীর জন্য কর্টেক্সের ভূমিকা অনস্বীকার্য এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ (যা প্রায়শই “প্রতিফলিত চেতনা” বলা হয়)।

শেষকথা

সংক্ষেপে, আমার এই প্রবন্ধে নিছক চিরায়ত আত্মদর্শন থেকে চেতনায় মস্তিষ্কের ভূমিকার একটি সূক্ষ্ম উপলব্ধির দিকে এই যাত্রা মানব অনুসন্ধানে একটি গভীর দৃষ্টান্তমূলক পরিবর্তনকে তুলে ধরা হয়েছে। যদিও দেকার্ত এবং লকের মতো দার্শনিক ব্যক্তিত্বরা চিন্তাশক্তিকে একটি অশরীরী, স্বাধীন সত্তা হিসেবে বর্ণনা করেছিলেন, আধুনিক বা আণবিক স্নায়ুবিজ্ঞান ধারাবাহিক অনুসন্ধানগুলো সচেতন অভিজ্ঞতাকে কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের জটিল, তড়িৎ-রাসায়নিক গতিশীলতার মধ্যে অপরিবর্তনীয়ভাবে স্থাপন করেছে। এই প্রবন্ধটির মাধ্যমে আমি দেখানোর চেষ্টা করেছি যে, অভিজ্ঞতার ঐক্য নির্দিষ্ট কিছু নিউরোট্রান্সমিটার ও প্রোটিনের মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট নার্ভীয় নেটওয়ার্ক জুড়ে সমন্বিত তথ্য প্রক্রিয়াকরণ করে, যা গ্লোবাল ওয়ার্কস্পেস মডেলের সাথে সঠিকভাবে সম্পর্কযুক্ত।

সাহায্যকারী নোট:

অপটিক টেকটাম (Optic tectum):

মাছের “অপটিক টেকটাম” হলো মস্তিষ্কের প্রধান দৃষ্টি প্রক্রিয়াকরণ কেন্দ্র, যা মধ্যমস্তিষ্কে অবস্থিত। এটি সংবেদী সংকেত (বিশেষ করে দৃষ্টি) এবং মোটর প্রতিক্রিয়ার মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ সংযোগস্থল হিসেবে কাজ করে, যা দৃশ্যমান স্থানকে মানচিত্রায়িত করে এবং এটিকে বেঁচে থাকার জন্য নির্দেশিত নড়াচড়ায় রূপান্তরিত করে, যেমন শিকারকে তাড়া করা বা শিকারীদের এড়িয়ে চলা। এটি সরাসরি রেটিনা থেকে সংকেত গ্রহণ করে, দৃশ্যমান জগতের একটি মানচিত্র তৈরি করে এবং দ্রুত সিদ্ধান্ত গ্রহণের জন্য একটি সম্পূর্ণ সংবেদী চিত্র তৈরি করতে শ্রবণ, সোমাটোসেন্সরি এবং পার্শ্বরেখার তথ্যকেও একত্রিত করে।

ইন্টিগ্রেটেড ইনফরমেশন থিওরি (Integrated Information Theory, IIT):

এটি  হলো চেতনার একটি বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব যা প্রস্তাব করে যে চেতনা হলো সমন্বিত তথ্য, যার অর্থ হলো একটি সিস্টেম সেই পরিমাণেই সচেতন হয় যে পরিমাণে এটি এমন তথ্য তৈরি করে যা একত্রিত (সমন্বিত) এবং এর অংশগুলোতে অবিভাজ্য, যা ফাই (Φ) নামক একটি পরিমাপ দ্বারা পরিমাপযোগ্য, যা  চেতনার স্তর এবং গুণমান নির্ধারণ করে। এটি বোঝায় যে চেতনা কেবল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ (কম্পিউটারের মতো) নয়, বরং একটি ভৌত ​​সিস্টেমের মধ্যে জটিল কার্যকারণমূলক মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট একটি সমৃদ্ধ, সমন্বিত অভ্যন্তরীণ অভিজ্ঞতা । 

GABA (gamma-aminobutyric acid, GABA):

গামা-অ্যামিনোব্যুটারিক অ্যাসিড হলো একটি অ্যামিনো অ্যাসিড যা মস্তিষ্ক ও মেরুরজ্জুতে প্রতিরোধী বা শান্তকারী নিউরোট্রান্সমিটার হিসেবে কাজ করে। এনজাইম গ্লুটামেট ডিকারবক্সিলেজ এর মাধ্যমে পূর্বসূরি গ্লুটামেট থেকে প্রিসিন্যাপটিক নিউরনের সাইটোপ্লাজমে সংশ্লেষিত হয় GABA, কোফ্যাক্টর হিসেবে সহযোগিতা করে ভিটামিন বি৬ (পাইরিডক্সিন)। দুটি প্রধান পোস্ট-সিনাপটিক রিসেপ্টর (GABA-A, আয়োনোট্রপিক ও GABA-B, মেটাবোট্রপিক ‘জি প্রোটিন’-যুক্ত )গুলোর সাথে আবদ্ধ হয়ে GABA তার প্রতিরোধমূলক প্রভাব ফেলে। যে রিসেপ্টরের মাধমেই সংকেত বাহিত হোক না কেন, GABA স্নায়ুর উত্তেজনামূলক সঞ্চালনকে শান্ত করে । স্বাভাবিকভাবে, GABA নিউরোনগুলোর অতিরিক্ত উত্তেজনা কমিয়ে উদ্বেগ কমায়, মনোযোগ বৃদ্ধি করে, অনিদ্রা থেকে মুক্তি দেয় এবং রক্তচাপ কমায়। দেখা গেছে, GABA সিগন্যালিং এর অস্বাভাবিকতা অনেক স্নায়বিক এবং মানসিক অবস্থার সৃষ্টি করে। বর্তমানে গবেষণায় প্রমাণিত যে, বার্ধক্যের সাথে সাথে GABA নিঃসরণও হ্রাস পায় যা মানুষের জ্ঞানীয় ক্ষমতা ও স্মৃতিশক্তির উপর আঘাত হানে। স্নায়ুতন্ত্রের পাশাপাশি, অগ্ন্যাশয়ের ইনসুলিন-উৎপাদনকারী বিটা-কোষেও GABA অপেক্ষাকৃত উচ্চ মাত্রায় উৎপাদিত হয়। GABA অগ্নাশয়ের বিটা-কোষকে উদ্দীপিত করে, কিন্তু আলফা-কোষের সংকেতকে বাধা দেয়।

গ্লুটামিক অ্যাসিড (Glutamic acid, Glu)

গ্লুটামিক অ্যাসিড (C5H9NO4), যা গ্লুটামেট নামেও পরিচিত, হলো একটি α-অ্যামিনো অ্যাসিড, যা প্রোটিনের জৈব সংশ্লেষণে প্রায় সমস্ত জীবদেহে ব্যবহৃত হয়। মানবদেহ নিজস্বী এনজাইম দ্বারাই গ্লুটামিক অ্যাসিড সংশ্লেষ করতে পারে, খাদ্যের উপর নির্ভরশীল হতে হয় না। মাইটোকন্ড্রিয়ায় ক্রেবস চক্রের মধ্যবর্তী অণু আল্ফ়া-কেটোগ্লুটারিক অ্যাসিড থেকে গ্লুটামেট ডিহাইড্রোজিনেজ এনজাইম দ্বারা সংশ্লেষিত হয় গ্লুটামিক অ্যাসিড। কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রে গ্লুটামিনেজ এনজাইম দ্বারা গ্লুটামিন থেকেও গ্লুটামেট তৈরি হয়। গ্লুটামেট মেরুদন্ডী স্নায়ুতন্ত্রে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত একটি উত্তেজনাসৃষ্টিকারী নিউরোট্রান্সমিটার। এটি গ্যাবার্জিক নিউরনে প্রতিরোধী বা শান্তকারী গামা-অ্যামিনোবিউটারিক অ্যাসিড (GABA) সংশ্লেষণের পূর্বসূরি হিসেবে কাজ করে। প্রিসিন্যাপ্টিক স্নায়ু উত্তেজনায় গ্লুটামেট নিঃসৃত হয় স্নায়ু সিনাপ্সে, যা পোস্টসিন্যাপটিক কোষের আয়নোট্রপিক (ionotropic) এবং মেটাবোট্রপিক (metabotropic) জি-প্রোটিন যুক্ত রিসেপ্টরগুলোতে আবদ্ধ হয় ও তাদের সক্রিয় করে। সিন্যাপটিক রুপগ্রাহীতার কারণে, গ্লুটামেট মস্তিষ্কে শেখার ও স্মৃতির মতো জ্ঞানীয় কার্যকলাপে সমর্থন করে এবং নিউরোপ্লাস্টিসিটি (মস্তিষ্কের অভিযোজন ক্ষমতা) বজায় রেখে চেতনার জন্য এটি  অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জীবদেহে বিভিন্ন ধরনের প্রয়োজনীয় প্রোটিন সংশ্লেষণের সময় ডিএনএ অণু বা জিনের দুইটি জেনেটিক কোড (GAA, GAG) গ্লুটামিক অ্যাসিড অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রম নির্ধারণ করে;  অর্থাৎ, প্রোটিন সংশ্লেষণে এই দুটি কোড গ্লুটামিক অ্যাসিড অ্যামিনো অ্যাসিডের জন্য সংকেত বহন করে।

গ্লোবাল নিউরোনাল ওয়ার্কস্পেস থিওরি (Global Neuronal Workspace Theory (GNWT):

এটি হলো চেতনার একটি প্রধান মডেল, যা প্রস্তাব করে যে আত্মগত অভিজ্ঞতা তখন উদ্ভূত হয়, যখন নির্দিষ্ট তথ্য মনোযোগ দ্বারা নির্বাচিত হয় এবং মস্তিষ্কের সম্মুখ ও প্যারাইটাল অঞ্চল জুড়ে ব্যাপকভাবে সম্প্রচারিত হয়, যা একটি “গ্লোবাল ওয়ার্কস্পেস” গঠন করে- অর্থাৎ, দীর্ঘ-পাল্লার নিউরনের (বিশেষ করে পিরামিডাল কোষ) একটি নেটওয়ার্ক এই নার্ভিয় মডিউলগুলিকে সংযোগকারী একটি “ওয়ার্কস্পেস” তৈরি করে, এবং এটিকে স্মৃতি, পরিকল্পনা এবং প্রতিবেদন তৈরির মতো জ্ঞানীয় প্রক্রিয়াগুলোর জন্য উপলব্ধ করে তোলে।  

নিওকর্টেক্স:

সমস্ত স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে নিওকর্টেক্স পাওয়া যায়, যা মস্তিষ্কের একটি ছয়-স্তর বিশিষ্ট অঞ্চল এবং সংবেদী প্রক্রিয়াকরণ, চিন্তা ও সচেতন আচরণের মতো উচ্চতর কার্যকারিতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি ইঁদুর ও বানর থেকে শুরু করে ডলফিন ও মানুষ পর্যন্ত বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে উপস্থিত, যদিও এর আকার এবং জটিলতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, এবং মানুষের মধ্যে এটি সবচেয়ে উন্নত। যদিও এটি সাধারণত অ-স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে অনুপস্থিত, সাম্প্রতিক গবেষণা থেকে জানা যায় যে কাকের মতো পাখিদের মধ্যে অনুরূপ কার্যকারিতাসহ সমসংস্থ কাঠামো বিদ্যমান, যা অভিসারী বিবর্তনের ইঙ্গিত দেয়।

লিম্বিক সিস্টেম (Limbic system):

লিম্বিক সিস্টেম হলো মস্তিষ্কের একটি অংশ, যা থ্যালামাসের উভয় পাশে সেরিব্রামের মধ্যবর্তী টেম্পোরাল লোবের ঠিক নীচে অবস্থিত। লিম্বিক সিস্টেম নিম্নলিখিত অংশগুলির সমন্বয়ে গঠিত: লিম্বিক কর্টেক্স (সিঙ্গুলেট  জাইরাস, প্যারাহিপ্পোক্যাম্পাল জাইরাস বা এন্টোরহিনাল কর্টেক্স), হিপ্পোক্যাম্পাস (ডেন্টেট জাইরাস, হিপ্পোক্যাম্পাস, সাবিকুলার কমপ্লেক্স), অ্যামিগডালা, হাইপোথ্যালামাস, অলফ্যাক্টরি লোব এবং তাদের আন্তঃসংযোগ। লিম্বিক সিস্টেমের বিভিন্ন অঞ্চল আবেগ, আচরণ, দীর্ঘমেয়াদি স্মৃতি এবং ঘ্রাণসহ বিভিন্ন ধরনের কাজ সম্পাদন করে। বেঁচে থাকার জন্য আমাদের প্রয়োজনীয় আচরণের ক্ষেত্রে এই সিস্টেমটি (বিশেষকরে অ্যামিগডালা) অত্যান্ত গুরুত্বপূর্ণ। শোক, উদ্বেগ, হতাশা এবং ভয়ের মতো নেতিবাচক আবেগ অ্যামিগডালাকে সক্রিয় করে, যা হাইপোথ্যালামিক-পিটুইটারি-অ্যাড্রিনাল অক্ষকে সক্রিয় করে এবং স্ট্রেস হরমোনের উৎপাদন ও নিঃসরণ বাড়ায়। এই হরমোনগুলি অ্যামিগডালাকে আরও সক্রিয় করে এবং হিপ্পোক্যাম্পাস ও প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সকে বাধা দেয়, যার ফলে মারাত্মক বিষণ্নতা দেখা দেয়। হিপোক্যাম্পাস অংশটিকে বলা হয় “মেমরি লাইব্রেরি”। এখানে আমাদের সমস্ত স্মৃতি সৃষ্টি হয় ও সংরক্ষিত থাকে। লিম্বিক সিস্টেমটি বিবর্তনের দিক থেকে মস্তিষ্কের প্রাচীনতম অংশগুলির মধ্যে একটি: এটি মাছ, উভচর প্রাণী, সরীসৃপ এবং স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে সক্রিয় একটি সিস্টেম। এই সিস্টেমে সংকেত-সংবহনের জন্য যেসব নিউরোট্রান্সমিটার জড়িত সেগুলি হচ্ছে : γ-অ্যামিনোবুটারিক অ্যাসিড (GABA), গ্লুটামিক অ্যাসিড এবং N-মিথাইল-ডি-অ্যাসপার্টেট (NMDA), অ্যাসিটিলকোলিন, ডোপামিন ও সেরোটোনিন। গ্লুটামেট এবং GABA হলো যথাক্রমে প্রধান উত্তেজক এবং শান্তকারী নিউরোট্রান্সমিটার। মস্তিষ্কে, বিশেষকরে অ্যামিগডালা, হিপোক্যাম্পাস ও এন্টোরহিনাল কর্টেক্সে, ক্রমাগত অ্যামাইলয়েড-বেটা (amyloid-β) ও “টাউ” (tau)নামক প্রোটিনের পুঞ্জীভূত ও জটবাধনের কারণে আলঝেইমার্স রোগের সূত্রপাত হতে পারে, যা সার্বিকভাবে চেতনাকে বিঘ্নিত করতে পারে।