अंधापन और मस्तिष्क की अद्भुत क्षमता: जब आँखें बंद होती हैं तो कान कैसे तेज़ हो जाते हैं?

कम उम्र में दृष्टि खोने वाले व्यक्तियों के मस्तिष्क में होने वाले न्यूरोलॉजिकल परिवर्तन और उनकी सुनने की असाधारण शक्ति के पीछे का विज्ञान।

आवतीकाल AI डेस्क · 7 मिनट का पाठ
सफेद लंबी छड़ी: दृष्टिबाधित व्यक्तियों के लिए गतिशीलता और स्वतंत्रता का प्रतीक, जो मस्तिष्क द्वारा विकसित की गई नई संवेदी क्षमताओं में सहायक होती है।
सफेद लंबी छड़ी: दृष्टिबाधित व्यक्तियों के लिए गतिशीलता और स्वतंत्रता का प्रतीक, जो मस्तिष्क द्वारा विकसित की गई नई संवेदी क्षमताओं में सहायक होती है।
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मानव मस्तिष्क प्रकृति की सबसे जटिल और अनुकूलनक्षम संरचना है। जब कोई व्यक्ति अपनी देखने की शक्ति खो देता है, विशेष रूप से कम उम्र में, तो उसका मस्तिष्क इस नुकसान की भरपाई करने के लिए अद्भुत रूप से खुद को पुनर्गठित करता है। इस प्रक्रिया को विज्ञान की भाषा में न्यूरोप्लास्टिसिटी (neuroplasticity) कहा जाता है। न्यूरोप्लास्टिसिटी का अर्थ है मस्तिष्क के न्यूरल नेटवर्क का विकास और पुनर्गठन के माध्यम से बदलने की प्रवृत्ति। यह क्षमता मस्तिष्क को उसकी पिछली स्थिति से अलग तरह से कार्य करने और अनुकूलन साधने में सक्षम बनाती है।

सोर्स 1 की रिपोर्ट के अनुसार, जिन व्यक्तियों ने कम उम्र में अपनी दृष्टि खो दी है, उनकी सुनने की क्षमता सामान्य लोगों की तुलना में काफी बेहतर देखी गई है। यह केवल कान की शक्ति नहीं है, बल्कि मस्तिष्क द्वारा ध्वनि को प्रोसेस करने के तरीके में आया परिवर्तन है। शोध दर्शाते हैं कि ऐसे लोगों में पिच डिस्क्रिमिनेशन (pitch discrimination), यानी आवाज के उतार-चढ़ाव को पहचानने की क्षमता, सामान्य दृष्टि वाले लोगों की तुलना में काफी अधिक होती है। यह संकेत देता है कि अंधापन मस्तिष्क में गहरे न्यूरोलॉजिकल परिवर्तन लाता है जो श्रवण शक्ति को तेज करते हैं।

वानर और मानव के श्रवण कॉर्टेक्स कनेक्शन की तुलना दर्शाने वाला वैज्ञानिक आरेख।
वानर और मानव के श्रवण कॉर्टेक्स कनेक्शन की तुलना दर्शाने वाला वैज्ञानिक आरेख। (KarinaCor, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

न्यूरोप्लास्टिसिटी का इतिहास और विज्ञान

न्यूरोप्लास्टिसिटी की अवधारणा नई नहीं है, लेकिन इसे समझने में दशकों लग गए। 1890 में विलियम जेम्स ने सबसे पहले 'प्लास्टिसिटी' शब्द का उपयोग किया था। उन्होंने इसे ऐसी संरचना के रूप में वर्णित किया था जो प्रभाव के तहत झुकने के लिए पर्याप्त कमजोर हो, लेकिन साथ ही टूटने के लिए पर्याप्त मजबूत न हो। विकिपीडिया के अनुसार, 1793 में इतालवी शरीररचना विज्ञानी मिशेल विन्सेन्ज़ो मालाकारने ने जानवरों पर प्रयोग किए थे। उन्होंने देखा कि जिन जानवरों को प्रशिक्षण दिया गया था, उनके सेरेबेलम (cerebellum) यानी छोटे मस्तिष्क का आकार बिना प्रशिक्षण वाले जानवरों की तुलना में बड़ा था।

लंबे समय तक वैज्ञानिक मानते थे कि वयस्क मस्तिष्क की संरचना निश्चित होती है और इसमें कोई परिवर्तन नहीं हो सकता। हालांकि, 20वीं सदी के उत्तरार्ध में हुए शोधों ने इस मान्यता को बदल दिया। सैंटियागो रामोन वाई काजाल नामक अग्रणी न्यूरोसाइंटिस्ट ने वयस्क मस्तिष्क में होने वाले गैर-रोगवैज्ञानिक परिवर्तनों का वर्णन करने के लिए न्यूरोनल प्लास्टिसिटी शब्द का उपयोग किया था। मस्तिष्क की यह क्षमता केवल बचपन तक सीमित नहीं है, बल्कि यह वयस्क होने तक जारी रहती है, हालांकि बचपन में यह अधिक तीव्र होती है।

न्यूरोप्लास्टिसिटी द्वारा मस्तिष्क कैसे अनुकूलन साधता है?यह प्रक्रिया निरंतर चलने वाली जैविक प्रक्रिया है।
  1. संवेदात्मक परिवर्तनजब कोई एक इंद्रिय (जैसे कि दृष्टि) काम करना बंद कर देती है, तो मस्तिष्क को मिलने वाले इनपुट में परिवर्तन होता है।
  2. न्यूरल पुनर्गठनमस्तिष्क अपने न्यूरल नेटवर्क को फिर से व्यवस्थित करता है और नए तंत्रिका संबंधी कनेक्शन (synapses) बनाता है।
  3. कॉर्टिकल रिमैपिंगमस्तिष्क का जो भाग दृष्टि के लिए था, वह अब श्रवण या स्पर्श के संकेतों पर प्रक्रिया करना शुरू करता है।
  4. क्षमता में वृद्धिइस पुनर्वितरण के कारण अन्य इंद्रियों की संवेदनशीलता और कार्यक्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

मस्तिष्क की 'रियल एस्टेट' का पुनर्वितरण

मस्तिष्क में होने वाले इन परिवर्तनों को समझने के लिए माइकल मर्ज़ेनिच और डेविड ह्युबेल जैसे वैज्ञानिकों के प्रयोग महत्वपूर्ण हैं। ह्युबेल और विज़ल ने बिल्लियों के बच्चों पर किए गए प्रयोग में देखा कि जब एक आँख बंद कर दी जाती है, तो मस्तिष्क का जो हिस्सा उस आँख के लिए आवंटित था, वह बेकार नहीं बैठता है। इसके बजाय, वह खुली आँख से आने वाली जानकारी पर प्रक्रिया करना शुरू कर देता है। मर्ज़ेनिच ने इसे 'कॉर्टिकल रियल एस्टेट' (cortical real estate) के रूप में परिभाषित किया है। मस्तिष्क अपनी जगह को बर्बाद नहीं करना चाहता है और यदि एक इंद्रिय काम नहीं कर रही है, तो वह उस जगह को अन्य इंद्रियों को आवंटित कर देता है।

जब कोई व्यक्ति जन्म से या कम उम्र में अंधा होता है, तो उसके मस्तिष्क का विज़ुअल कॉर्टेक्स (visual cortex), जो सामान्य रूप से देखने का काम करता है, वह ध्वनि और स्पर्श की जानकारी पर प्रक्रिया करना शुरू कर देता है। इसे क्रॉस-मॉडल रीअसाइनमेंट (cross-modal reassignment) कहा जाता है। इसी कारण से अंधे व्यक्ति ध्वनि के स्रोत को अधिक सटीक रूप से पहचान सकते हैं और ब्रेल लिपि जैसी स्पर्श आधारित भाषाओं को तेज़ी से सीख सकते हैं। यह परिवर्तन केवल कार्यात्मक नहीं बल्कि संरचनात्मक भी है।

WHO के अनुसार दृष्टि दोष का वर्गीकरण6/18 यानी सामान्य व्यक्ति जो 60 मीटर से देख सकता है, वह यह व्यक्ति 18 मीटर से देख सकता है।
कैटेगरीविवरणदृष्टि की तीव्रता (Visual Acuity)
0सामान्य या हल्की कमी6/18 से बेहतर
1मध्यम दृष्टि दोष6/18 से 6/60 के बीच
2गंभीर दृष्टि दोष6/60 से 3/60 के बीच
3-5अंधापन (Blindness)3/60 से कम या प्रकाश का अभाव

संरचनात्मक और कार्यात्मक प्लास्टिसिटी

न्यूरोप्लास्टिसिटी के मुख्य दो प्रकार हैं: संरचनात्मक (structural) और कार्यात्मक (functional)। संरचनात्मक प्लास्टिसिटी में मस्तिष्क अपनी एनाटॉमिकल संरचना में परिवर्तन करता है। इसमें नए डेंड्रिटिक स्पाइन्स (dendritic spines) यानी तंत्रिका कोशिकाओं के सिरों का निर्माण, एक्सोनल स्प्राउटिंग (axonal sprouting) और न्यूरोजेनेसिस (neurogenesis) यानी नई तंत्रिका कोशिकाओं के निर्माण का समावेश होता है। ये परिवर्तन मस्तिष्क को नई जानकारी संग्रहीत करने और सीखने में मदद करते हैं।

दूसरी ओर, कार्यात्मक प्लास्टिसिटी का अर्थ है मस्तिष्क की वह क्षमता जिसमें वह क्षतिग्रस्त हिस्सों के कार्यों को स्वस्थ हिस्सों में स्थानांतरित करता है। उदाहरण के लिए, यदि मस्तिष्क के किसी विशिष्ट हिस्से को नुकसान होता है, तो अन्य हिस्से उस कार्य को संभाल लेते हैं। अंधे व्यक्तियों के मामले में, श्रवण और स्पर्श के संकेतों को मस्तिष्क के उन क्षेत्रों में भेजा जाता है जो सामान्य रूप से दृष्टि के लिए आरक्षित होते हैं। यह प्रक्रिया साइनेप्स (synapse) यानी दो तंत्रिका कोशिकाओं के बीच के संपर्कों के मज़बूतीकरण द्वारा होती है।

प्रशिक्षण और अभ्यास कैसे व्यवहार, कॉर्टेक्स और न्यूरॉन्स पर प्रभाव डालते हैं, उसका निरूपण।
प्रशिक्षण और अभ्यास कैसे व्यवहार, कॉर्टेक्स और न्यूरॉन्स पर प्रभाव डालते हैं, उसका निरूपण। (Bokkyu Kim, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)

दृष्टि दोष: आँकड़े और वर्गीकरण

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के 2015 के आँकड़ों के अनुसार, विश्व में लगभग 940 मिलियन लोग किसी न किसी प्रकार की दृष्टि समस्या से पीड़ित हैं। उनमें से 246 मिलियन लोग कम दृष्टि (low vision) रखते हैं और 39 मिलियन लोग पूरी तरह अंधे हैं। दृष्टि दोष के मुख्य कारणों में अनकरेक्टेड रिफ्रैक्टिव एरर्स (43%), मोतियाबिंद (33%) और ग्लूकोमा (2%) का समावेश होता है। WHO के अनुसार, 80% दृष्टि दोष रोके जा सकने योग्य या उपचार योग्य होते हैं।

दृष्टि दोष को विभिन्न श्रेणियों में विभाजित किया गया है। श्रेणी 0 में सामान्य दृष्टि होती है, जबकि श्रेणी 3 से 5 को अंधापन के रूप में परिभाषित किया गया है। श्रेणी 5 में व्यक्ति को प्रकाश का भी अनुभव नहीं होता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, यदि किसी व्यक्ति की दृष्टि चश्मे के साथ भी 20/200 से कम है, तो उसे कानूनी रूप से अंधा (legally blind) माना जाता है। यह सांख्यिकीय जानकारी दर्शाती है कि दृष्टि की समस्या एक व्यापक वैश्विक चुनौती है, जो मस्तिष्क के अनुकूलन विज्ञान को और अधिक प्रासंगिक बनाती है।

वैश्विक दृष्टि दोष के आंकड़े (2015)आंकड़े मिलियन में हैं। सोर्स: WHO
कुल दृष्टि खोने वाले940
कम दृष्टि (Low Vision)246
पूर्ण अंधापन39

મિલિયન લોકો

जीवन पर प्रभाव और अनुकूलन

दृष्टि खोने से व्यक्ति के दैनिक जीवन पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। वृद्धों में दृष्टि दोष के कारण शारीरिक निष्क्रियता, चलने की धीमी गति और गिरने का डर बढ़ जाता है। नेशनल हेल्थ एंड न्यूट्रिशन एग्जामिनेशन सर्वे (NHANES) के अनुसार, जिन लोगों की दृष्टि 20/40 से कम है, वे शारीरिक गतिविधि में काफी कम समय बिताते हैं। इसके अलावा, दृष्टि खोने से याददाश्त में कमी और संज्ञानात्मक क्षति (cognitive impairment) का जोखिम भी बढ़ सकता है।

हालाँकि, मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी इन चुनौतियों से निपटने में मदद करती है। अंधे व्यक्ति ध्वनि की मदद से स्थान का ज्ञान प्राप्त करना सीखते हैं, जिसे इकोलोकेशन (echolocation) जैसी पद्धतियों द्वारा और अधिक तेज बनाया जा सकता है। वे ध्वनि की गूँज से आसपास की वस्तुओं की दूरी और आकार को पहचान सकते हैं। इस क्षमता को विकसित करने के लिए मस्तिष्क में जो परिवर्तन होते हैं, वे साबित करते हैं कि मस्तिष्क कभी स्थिर नहीं होता, वह हमेशा सीखता और बदलता रहता है।

स्पर्श द्वारा वाहन को पहचानने का प्रयास: दृष्टि के अभाव में स्पर्श की इंद्रिय अधिक सक्रिय हो जाती है।
स्पर्श द्वारा वाहन को पहचानने का प्रयास: दृष्टि के अभाव में स्पर्श की इंद्रिय अधिक सक्रिय हो जाती है। (Sumita Roy Dutta, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons)

भविष्य की दिशा और निष्कर्ष

न्यूरोप्लास्टिसिटी के क्षेत्र में हुए शोधों ने साबित किया है कि मस्तिष्क के व्यायाम और प्रशिक्षण द्वारा संज्ञानात्मक कार्यों में सुधार किया जा सकता है। माइकल मर्ज़ेनिच जैसे वैज्ञानिक मानते हैं कि मस्तिष्क की इस क्षमता का उपयोग स्किज़ोफ्रेनिया जैसे गंभीर रोगों के उपचार में भी किया जा सकता है। अंधे व्यक्तियों के मस्तिष्क में होने वाले परिवर्तन हमें यह समझने में मदद करते हैं कि कैसे सीमित संसाधनों में भी मस्तिष्क अपनी कार्यक्षमता को अधिकतम कर सकता है।

अंत में, कम उम्र में अंधापन आना निश्चित रूप से एक बड़ी शारीरिक सीमा है, लेकिन मस्तिष्क की अनुकूलन क्षमता इसे एक अलग प्रकार की शक्ति में बदल देती है। इस प्रक्रिया में मस्तिष्क के न्यूरॉन्स (neurons) नए संबंध बनाते हैं और पुराने संबंधों को मजबूत करते हैं। यह विज्ञान न केवल अंधे व्यक्तियों के लिए, बल्कि मस्तिष्क की चोट से उबर रहे रोगियों और सीखने की नई पद्धतियाँ खोज रहे शोधकर्ताओं के लिए भी आशा की किरण है। मस्तिष्क की यह प्लास्टिसिटी ही मानव विकास और जीवित रहने की क्षमता का आधार है।

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