......

डीएनएच्या संशोधनासाठी प्रसिद्ध असलेल्या फ्रान्सिस क्रिक यानं १९७९ साली ‘मेंदूविज्ञान’ या विषयावर लेख लिहिला होता. त्या लेखाचं शीर्षक ‘थिंकिंग अबाउट द ब्रेन’ असं होतं. संशोधकांनी मेंदूबाबत खूप सारा डेटा जमवला असला, तरी त्यांना मेंदू हे एक गूढच आहे असं त्यात क्रिकनंही नोंदवलं होतं. 

‘मेंदूबाबत गोळा केलेल्या फॅक्ट्स एकत्र करून त्यातून अर्थपूर्ण काही तरी तयार कसं होईल ते संशोधकांना कळत नव्हतं,’ असं क्रिकचं मत होतं. मेंदू हे हजारो, लाखो तुकड्यांचं जिगसॉ पझल सोडवायचं कसं हे कुणालाच माहिती नाही. मुळात ते पझल सोडवल्यावर काय चित्र तयार होणार आहे ते चित्रच कुणाला कळत नाही असं क्रिक म्हणत होता.

क्रिकच्या या निबंधाला ४० वर्षं उलटून गेली आहेत. दरम्यान मेंदूबद्दलचं संशोधन खूप पुढे गेलं आहे; पण क्रिकचं निरीक्षण आजही अचूक ठरेल. दर वर्षी मेंदूच्या संशोधनाचे नवीन तुकडे हाताला लागतात. त्यावरून आपण मेंदू म्हणजे काय हे समजण्याबाबत ‘पुढे चाललो आहोत;’ पण ते समजण्याच्या ‘जवळ पोहोचलेलो नाही.’ 

आपल्या पुस्तकात जेफ हॉकिन्स पुढे म्हणतो, ‘क्रिकचा निबंध वाचून मी प्रेरित झालो. मेंदूचं गूढ आपण आपल्या आयुष्यभरात सोडवू शकू असं मला वाटलं. त्या दिशेनं मी सातत्यानं प्रयत्न केले. गेल्या पंधरा वर्षांत मी मेंदूतल्या निओकॉर्टेक्स या भागावर संशोधन करणाऱ्या संशोधकांची टीम सिलिकॉन व्हॅलीमध्ये तयार केली. मानवी मेंदूचा ७० टक्के भाग निओकॉर्टेक्स व्यापतो. आपण बुद्धिमत्तेशी जे काही निगडित करतो ते - आपल्या दृष्टी, स्पर्श, श्रवण या संवेदना, भाषेशी संबंधित सर्वं कामं, गणित किंवा तत्त्वज्ञान यांबद्दलच्या अमूर्त संकल्पनांचा विचार - त्या सगळ्याला निओकॉर्टेक्सच जबाबदार असतो. त्यामुळे, आमच्या संशोधनाचा हेतू आपल्या मेंदूचं कार्य कसं चालतं हे जाणून घेण्यासाठी निओकॉर्टेक्सचा अभ्यास करणं आणि त्याच तत्त्वांवर चालणारी बुद्धिमान यंत्रं तयार करणं हा आहे.’

२०१६च्या सुरुवातीला हॉकिन्सच्या टीमच्या संशोधनाची दिशा नाट्यमय रीतीनं बदलली. मेंदूबद्दलच्या संशोधनातून एक वेगळाच साक्षात्कार त्यांना झाला. या नवीन इनसाइटमुळे त्या टीमला मेंदू या ‘जिगसॉ पझल’चे तुकडे जोडता येऊ शकणार होते. क्रिकला जे फ्रेमवर्क अपेक्षित होतं, ते या टीमला सापडलं होतं, असा हॉकिन्सनं या पुस्तकात दावा केला आहे. त्या फ्रेमवर्कमुळे निओकॉर्टेक्सबद्दलच्या मूलभूत संकल्पनाच नव्हे तर बुद्धिमत्तेबद्दल विचार करण्याचा नवीन मार्ग त्यांना गवसला होता. 

त्याबद्दलचा तपशील सांगताना हॉकिन्स म्हणतो, ‘मेंदूची सगळी थिअरी आमच्याकडे नव्हती. संशोधनाच्या क्षेत्रात सहसा फ्रेमवर्क शोधण्यापासून सुरुवात होते आणि नंतर त्यात तपशील भरले जातात. याचं उत्तम उदाहरण म्हणजे, डार्विनची उत्क्रांतिवादाची थिअरी. डार्विननं स्पीशिजचा विचार करण्याचा धाडसी विचार मांडला; पण जीन्स आणि डीएनएचं काम कसं चालतं ते त्यानंतर काही वर्षांनी जगाला कळलं. तसंच आमचं फ्रेमवर्क होतं.’

बुद्धिमान असण्यासाठी मेंदूला जगाबद्दल अनेक गोष्टी शिकाव्या लागतात. आपण जे शाळेत शिकतो फक्त तेवढं नव्हे, तर अगदी रोजच्या आजूबाजूच्या वस्तू कशा दिसतात, ध्वनी कसा असतो, जाणिवा कशा असतात या मूलभूत संकल्पना शिकाव्या लागतात. या गोष्टी कशा काम करतात म्हणजे दरवाजे कसे उघडतात/बंद होतात इथपासून स्मार्टफोनला टच केल्यावर अॅप्स कशी चालतात हे मेंदूला समजावून घ्यायला लागतं. जगात कुठे काय आहे ते शिकायला लागतं, म्हणजे अगदी घरात वस्तू कुठे ठेवल्या आहेत इथपासून शहरात लायब्ररी कुठे आहे इथपर्यंत शिकायला लागतं. अर्थातच, करुणा ही भावना आणि सरकार म्हणजे काय अशा जरा गुंतागुंतीच्या संकल्पना शिकायला लागतात. याहीपेक्षा महत्त्वाचं म्हणजे मेंदू हजारो-लाखो शब्दांचे अर्थ शिकतो. आपल्यापैकी प्रत्येकाकडे जगाबद्दलचं प्रचंड ज्ञान असतं. यातली काही म्हणजे घास कसा खावा/वेदना होऊ नये याची काळजी कशी घ्यावी - ही कौशल्यं आपल्या जीन्समधून येतात; पण जगात वावरण्याची बरीचशी कौशल्यं आपला मेंदू शिकतो.

मेंदू जगाबद्दलचं एक मॉडेल तयार करून शिकतो असं हॉकिन्सनं मांडलं आहे. हे मॉडेल म्हणजे काय? तर मेंदू ज्या फॅक्ट्स गोळा करतो त्या फॅक्ट्सचा ढिगारा तयार होत नाही; पण जगाचं आणि त्यातल्या गोष्टींचं एक विशिष्ट स्ट्रक्चर तयार होईल अशा प्रकारे त्या शिकण्याचं व्यवस्थित आयोजन - ऑर्गनाइझ मेंदू करतो. उदाहरणार्थ, सायकल म्हणजे काय, हे माहिती होण्यासाठी सायकलबाबतच्या माहितीची यादी मेंदू लक्षात ठेवत नाही. त्याऐवजी मेंदू सायकलचं मॉडेल तयार करतो. त्यात सायकलचे भाग, ते भाग एकमेकांशी कसे जोडले जातात, सायकलचं कार्य त्या भागांच्या जोडलं जाण्याशी कसं निगडित आहे आणि ते भाग एकत्र जोडल्यानंतर सायकल कशी चालते हे मॉडेल मेंदू तयार करतो. एखादी गोष्ट ओळखण्यासाठी ती वस्तू कशी दिसते, तिचा स्पर्श कसा असतो आणि आपण त्या वस्तूशी इंटरअॅक्ट झाल्यावर ती वस्तू कशी वागते हे समजणं हे मेंदूचं ध्येय असतं. 

मानवाची बुद्धिमत्ता ही मेंदूतल्या या जगाबाबतच्या मॉडेलशी जोडलेली असते; त्यामुळे मेंदू बुद्धिमत्ता कशी निर्माण करतो ते समजण्यासाठी, आपण साध्या पेशींनी बनलेला मेंदू जगाबद्दलच्या माहितीचं हे मॉडेल कसं तयार करतो हे जाणून घ्यायला हवं. 

२०१६ साली हॉकिन्सच्या टीमला गवसलेला शोध ‘मेंदू हे मॉडेल कसं शिकतो’ हे समजावून सांगत होता. निओकॉर्टेक्स आपल्याला माहिती झालेलं ज्ञान साठवताना रेफरन्स फ्रेम्स वापरतो असा निष्कर्ष त्यांनी काढला. उदाहरणार्थ, कागदावरचा नकाशा. नकाशा हे एक प्रकारचं मॉडेल आहे. एका शहराचा नकाशा हे शहराचं मॉडेल आहे असं समजा. 

अक्षांश-रेखांशाच्या चौकटी-ग्रिडलाइन्स म्हणजे रेफरन्स फ्रेम्स. नकाशाच्या या ग्रिडलाइन्स नकाशाला स्ट्रक्चर मिळवून देतात. ग्रिडलाइन्सरूपी रेफरन्स फ्रेम्स तुम्हाला गोष्टी कुठे आहेत, त्यांचा एकमेकांशी कसा संबंध आहे आणि तुम्हाला एका ठिकाणाहून दुसरीकडे पोहोचणं असे हेतू कसे साध्य करायचे - हे सगळं सांगतात. तसंच मेंदूतलं जगाबद्दलचं मॉडेल हे नकाशासारख्या रेफरन्स फ्रेम्स वापरून तयार होतं. अर्थात, तिथे लाखो रेफरन्स फ्रेम्स आहेत. निओकॉर्टेक्समधल्या पेशी या रेफरन्स फ्रेम्स तयार करतात. तसंच मेंदू योजना आखणं किंवा विचार करणं अशा क्रिया करतो तेव्हा या रेफरन्स फ्रेम्सना त्या पेशी मॅनिप्युलेट करण्याचं काम करतात. 

या नवीन इनसाइटमुळे न्यूरोसायन्समधले मोठमोठे प्रश्न हॉकिन्सच्या टीमला पडायला लागले. उदाहरणार्थ, आपण विचार करतो तेव्हा काय घडतं, संवेदना एकत्रित होऊन अनुभव कसे तयार होतात, एकाच निरीक्षणातून दोन व्यक्ती वेगळ्या धारणांपर्यंत कशा पोहोचतात, ‘स्व’बद्दलचं आपल्याला भान का आहे?