संवेदक प्रक्रमण

संवेदक प्रक्रमण (sensory processing) किसी जीव में अपने शरीर और आसपास के पर्यावरण से ज्ञानेन्द्रियों द्वारा बोध होने वाली जानकारी को संगठित करने की प्रक्रिया होती है। यह जीच को अपना शरीर प्रभावपूर्ण ढंग से प्रयोग करने की क्षमता देता है। इसमें मस्तिष्क द्वारा दृश्य बोध, श्रवण तंत्र (सुनने का तंत्र), छुने का बोध, गंधानुभूति, इत्यादि से प्राप्त सूचनाओं के प्रक्रमण का केन्द्रीय स्थान है।^[1][2]

कुछ समय से यह माना जाता रहा है कि सिस्टम न्यूरोसाइंस से संबंधित विभिन्न संवेदी अंगों से इनपुट मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में संसाधित होते हैं।  कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग का उपयोग करते हुए, यह देखा जा सकता है कि संवेदी-विशिष्ट कॉर्टिस विभिन्न इनपुट द्वारा सक्रिय होते हैं।  उदाहरण के लिए, ओसीसीपिटल कॉर्टेक्स में क्षेत्र दृष्टि से बंधे होते हैं और सुपीरियर टेम्पोरल गाइरस पर श्रवण इनपुट के प्राप्तकर्ता होते हैं।  संवेदी-विशिष्ट कॉर्टिस की तुलना में गहन बहुसंवेदी अभिसरण का सुझाव देने वाले अध्ययन मौजूद हैं, जिन्हें पहले सूचीबद्ध किया गया था।  बहुसंवेदी तौर-तरीकों के इस अभिसरण को बहुसंवेदी एकीकरण के रूप में जाना जाता है।

संवेदी प्रसंस्करण इस बात से संबंधित है कि मस्तिष्क कई संवेदी तौर-तरीकों से संवेदी इनपुट को कैसे संसाधित करता है।  इनमें दृष्टि (दृष्टि), श्रवण (श्रवण), स्पर्श उत्तेजना (स्पर्श), घ्राण (गंध) और स्वाद (स्वाद) की पांच उत्कृष्ट इंद्रियां शामिल हैं।  अन्य संवेदी तौर-तरीके मौजूद हैं, उदाहरण के लिए वेस्टिबुलर सेंस (संतुलन और गति की भावना) और प्रोप्रियोसेप्शन (अंतरिक्ष में किसी की स्थिति जानने की भावना) के साथ-साथ टाइम (यह जानने का भाव कि कोई समय या गतिविधियों में कहां है)।  यह महत्वपूर्ण है कि इन विभिन्न संवेदी तौर-तरीकों की जानकारी संबंधित होनी चाहिए।  संवेदी इनपुट स्वयं विभिन्न विद्युत संकेतों में और विभिन्न संदर्भों में होते हैं।   संवेदी प्रसंस्करण के माध्यम से, मस्तिष्क सभी संवेदी आदानों को एक सुसंगत अवधारणा में जोड़ सकता है, जिस पर पर्यावरण के साथ हमारी बातचीत अंततः आधारित होती है^[3]

अलग-अलग इंद्रियों को हमेशा मस्तिष्क के अलग-अलग लोबों द्वारा नियंत्रित माना जाता था, प्रोजेक्शन एरिया कहा जाता है।^[4] मस्तिष्क के लोब वे वर्गीकरण हैं जो मस्तिष्क को शारीरिक और कार्यात्मक दोनों तरह से विभाजित करते हैं।   ये लोब फ्रंटल लोब हैं, जो सचेत विचार के लिए जिम्मेदार हैं, पार्श्विका लोब, नेत्र संबंधी प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार, ओसीसीपिटल लोब, दृष्टि की भावना के लिए जिम्मेदार है, और टेम्पोरल लोब, गंध और ध्वनि की इंद्रियों के लिए जिम्मेदार है।  न्यूरोलॉजी के शुरुआती समय से, यह सोचा गया है कि ये लोब अपने एक संवेदी तौर-तरीके के इनपुट के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार हैं।  हालाँकि, नए शोध से पता चला है कि ऐसा पूरी तरह से नहीं हो सकता है।^[5]

मुख्य लेख: संवेदी प्रसंस्करण विकार

यह भी देखें: संवेदी प्रसंस्करण संवेदनशीलता

कभी-कभी संवेदी जानकारी के एन्कोडिंग में समस्या हो सकती है।  इस विकार को संवेदी प्रसंस्करण विकार (एसपीडी) के रूप में जाना जाता है।  इस विकार को आगे तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

संवेदी मॉडुलन विकार, जिसमें रोगी संवेदी उत्तेजनाओं के प्रति अधिक या कम प्रतिक्रिया के कारण संवेदी उत्तेजना चाहते हैं।

संवेदी आधारित मोटर विकार।  मरीजों के पास मोटर जानकारी का गलत प्रसंस्करण होता है जो खराब मोटर कौशल की ओर जाता है।

संवेदी प्रसंस्करण विकार या संवेदी भेदभाव विकार, जो पोस्टुरल नियंत्रण समस्याओं, ध्यान की कमी और अव्यवस्था की विशेषता है।

एसपीडी के इलाज के लिए कई उपचारों का उपयोग किया जाता है।  अन्ना जीन आयरस ने दावा किया कि एक बच्चे को एक स्वस्थ "संवेदी आहार" की आवश्यकता होती है, जो कि वे सभी गतिविधियाँ हैं जिनमें बच्चे संलग्न होते हैं, जो उन्हें आवश्यक संवेदी इनपुट देता है जिससे उन्हें अपने मस्तिष्क को संवेदी प्रसंस्करण में सुधार करने की आवश्यकता होती है।^[6]

1930 के दशक में, डॉ. वाइल्डर पेनफ़ील्ड मॉन्ट्रियल न्यूरोलॉजिकल इंस्टीट्यूट में एक बहुत ही विचित्र ऑपरेशन कर रहे थे। डॉ. पेनफ़ील्ड "ने न्यूरोसर्जरी के अभ्यास में न्यूरोफ़िज़ियोलॉजिकल सिद्धांतों को शामिल करने का बीड़ा उठाया है। डॉ. पेनफ़ील्ड अपने रोगियों को होने वाली मिर्गी के दौरे की समस्याओं को हल करने के लिए एक समाधान का निर्धारण करने में रुचि रखते थे। उन्होंने अलग-अलग उत्तेजना के लिए एक इलेक्ट्रोड का इस्तेमाल किया।  मस्तिष्क के प्रांतस्था के क्षेत्र, और अपने अभी भी जागरूक रोगी से पूछेंगे कि उसने क्या महसूस किया। इस प्रक्रिया ने उनकी पुस्तक, द सेरेब्रल कॉर्टेक्स ऑफ मैन के प्रकाशन का नेतृत्व किया। उनके रोगियों ने महसूस की "मानचित्रण" ने डॉ पेनफ़ील्ड को महसूस किया  विभिन्न कॉर्टिकल क्षेत्रों को उत्तेजित करके ट्रिगर की गई संवेदनाओं को चार्ट करें।^[7] श्रीमती एच.पी. कैंटली वह कलाकार थीं जिन्हें डॉ. पेनफ़ील्ड ने अपने निष्कर्षों को चित्रित करने के लिए काम पर रखा था। परिणाम पहले संवेदी होम्युनकुलस की अवधारणा थी।^[8]

होमोनकुलस शरीर के विभिन्न भागों से प्राप्त संवेदनाओं की तीव्रता का एक दृश्य प्रतिनिधित्व है।  डॉ. वाइल्डर पेनफ़ील्ड और उनके सहयोगी हर्बर्ट जैस्पर ने मस्तिष्क के विभिन्न भागों को उत्तेजित करने के लिए एक इलेक्ट्रोड का उपयोग करके मॉन्ट्रियल प्रक्रिया विकसित की ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि कौन से भाग मिर्गी का कारण थे।  इष्टतम मस्तिष्क प्रदर्शन को पुनः प्राप्त करने के लिए इस भाग को शल्यचिकित्सा से हटाया या बदला जा सकता है।  इन परीक्षणों को करते समय, उन्होंने पाया कि संवेदी और मोटर कॉर्टिस के कार्यात्मक मानचित्र सभी रोगियों में समान थे।  उस समय उनकी नवीनता के कारण, इन होमोन्कुली को "तंत्रिका विज्ञान के E=mc²" के रूप में सम्मानित किया गया था।^[9]

मस्तिष्क में कार्यात्मक और संरचनात्मक विषमताओं के बीच संबंध के बारे में सवालों के अभी भी कोई निश्चित उत्तर नहीं हैं।   मानव मस्तिष्क में कई विषमताएं हैं, जिसमें यह भी शामिल है कि मुख्य रूप से मस्तिष्क के बाएं गोलार्द्ध में भाषा को कैसे संसाधित किया जाता है।  हालांकि, कुछ ऐसे मामले सामने आए हैं, जिनमें व्यक्तियों के पास भाषा को संसाधित करने के लिए अपने बाएं गोलार्द्ध का उपयोग करने वाले किसी व्यक्ति के तुलनीय भाषा कौशल हैं, फिर भी वे मुख्य रूप से अपने दाएं या दोनों गोलार्द्धों का उपयोग करते हैं।  इन मामलों में संभावना है कि कार्य कुछ संज्ञानात्मक कार्यों में संरचना का पालन नहीं कर सकता है।  संवेदी प्रसंस्करण और बहुसंवेदी एकीकरण के क्षेत्र में वर्तमान शोध का लक्ष्य मस्तिष्क पार्श्वीकरण की अवधारणा के पीछे के रहस्यों को उम्मीद से खोलना है।

संपूर्ण रूप से मस्तिष्क के कार्य को समझने की दिशा में संवेदी प्रसंस्करण पर शोध करने के लिए बहुत कुछ है।  मल्टीसेंसरी एकीकरण का प्राथमिक कार्य शरीर में बड़ी मात्रा में संवेदी जानकारी को कई संवेदी तौर-तरीकों के माध्यम से पता लगाना और छाँटना है।  ये तौर-तरीके न केवल स्वतंत्र हैं, बल्कि ये काफी पूरक भी हैं।  जहाँ एक संवेदी रूप किसी स्थिति के एक भाग के बारे में जानकारी दे सकता है, वहीं दूसरा साधन अन्य आवश्यक जानकारी उठा सकता है।  इस जानकारी को एक साथ लाने से हमारे आसपास की भौतिक दुनिया को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है।^[10]

यह बेमानी लग सकता है कि हमें एक ही वस्तु के बारे में कई संवेदी इनपुट प्रदान किए जा रहे हैं, लेकिन यह जरूरी नहीं है।  यह तथाकथित "अनावश्यक" जानकारी वास्तव में सत्यापन है कि हम जो अनुभव कर रहे हैं वह वास्तव में हो रहा है।  दुनिया के बारे में धारणाएं उन मॉडलों पर आधारित होती हैं जिन्हें हम दुनिया का निर्माण करते हैं।  संवेदी जानकारी इन मॉडलों को सूचित करती है, लेकिन यह जानकारी मॉडलों को भ्रमित भी कर सकती है।  संवेदी भ्रम तब होता है जब ये मॉडल मेल नहीं खाते।  उदाहरण के लिए, जहाँ हमारी दृश्य प्रणाली हमें एक मामले में मूर्ख बना सकती है, वहीं हमारी श्रवण प्रणाली हमें जमीनी हकीकत पर वापस ला सकती है।  यह संवेदी गलत बयानी को रोकता है, क्योंकि कई संवेदी तौर-तरीकों के संयोजन के माध्यम से, जो मॉडल हम बनाते हैं वह बहुत अधिक मजबूत होता है और स्थिति का बेहतर मूल्यांकन देता है।  इसके बारे में तार्किक रूप से सोचने पर, एक साथ दो या दो से अधिक इंद्रियों को मूर्ख बनाने की तुलना में एक इंद्रिय को मूर्ख बनाना कहीं अधिक आसान है।^[11]

घ्राण संवेदना सबसे शुरुआती संवेदनाओं में से एक है।  विकासवादी, स्वाद और गंध एक साथ विकसित हुए।  प्रारंभिक मनुष्यों के लिए यह बहुसंवेदी एकीकरण आवश्यक था ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे अपने भोजन से उचित पोषण प्राप्त कर रहे थे, और यह भी सुनिश्चित करने के लिए कि वे जहरीली सामग्री का सेवन नहीं कर रहे थे। [उद्धरण वांछित] ऐसे कई अन्य संवेदी एकीकरण हैं जो प्रारंभिक रूप से विकसित हुए हैं  मानव विकासवादी समय रेखा।  स्थानिक मानचित्रण के लिए दृष्टि और श्रवण के बीच एकीकरण आवश्यक था।  बेहतर हाथ-आँख समन्वय सहित हमारे बेहतर मोटर कौशल के साथ विकसित दृष्टि और स्पर्श संवेदनाओं के बीच एकीकरण।  जबकि मनुष्य द्विपाद जीवों में विकसित हुए, जीवित रहने के लिए संतुलन तेजी से अधिक आवश्यक हो गया।  विजुअल इनपुट्स, वेस्टिबुलर (बैलेंस) इनपुट्स और प्रोप्रियोसेप्शन इनपुट्स के बीच मल्टीसेंसरी इंटीग्रेशन ने सीधे चलने वालों में हमारे विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई

शायद सबसे अधिक अध्ययन किए गए संवेदी एकीकरण में से एक दृष्टि और श्रवण के बीच संबंध है।  ये दो ज्ञानेंद्रियाँ दुनिया में एक ही वस्तु को अलग-अलग तरीकों से देखती हैं, और दोनों को मिलाकर, वे इस जानकारी को बेहतर ढंग से समझने में हमारी मदद करती हैं।^[12]  दृष्टि हमारे आसपास की दुनिया की हमारी धारणा पर हावी है।  ऐसा इसलिए है क्योंकि दृश्य स्थानिक जानकारी सबसे विश्वसनीय संवेदी पद्धतियों में से एक है।  दृश्य उत्तेजनाओं को सीधे रेटिना पर दर्ज किया जाता है,^[13] और कुछ, यदि कोई हो, बाहरी विकृतियां होती हैं जो किसी वस्तु के सही स्थान के बारे में मस्तिष्क को गलत जानकारी प्रदान करती हैं।  अन्य स्थानिक जानकारी दृश्य स्थानिक जानकारी जितनी विश्वसनीय नहीं है।  उदाहरण के लिए, श्रवण स्थानिक इनपुट पर विचार करें।  किसी वस्तु का स्थान कभी-कभी केवल उसकी ध्वनि पर निर्धारित किया जा सकता है, लेकिन संवेदी इनपुट को आसानी से संशोधित या परिवर्तित किया जा सकता है, इस प्रकार वस्तु का कम विश्वसनीय स्थानिक प्रतिनिधित्व मिलता है। श्रवण जानकारी इसलिए दृश्य उत्तेजनाओं के विपरीत स्थानिक रूप से प्रदर्शित नहीं होती है।  लेकिन एक बार दृश्य जानकारी से स्थानिक मानचित्रण हो^[14] जाने के बाद, बहुसंवेदी एकीकरण दृश्य और श्रवण उत्तेजना दोनों से जानकारी को एक साथ लाने में मदद करता है ताकि अधिक मजबूत मानचित्रण किया जा सके।^[15]

ऐसे अध्ययन किए गए हैं जो बताते हैं कि एक घटना से श्रवण और दृश्य इनपुट के मिलान के लिए एक गतिशील तंत्रिका तंत्र मौजूद है जो कई इंद्रियों को उत्तेजित करता है।   इसका एक उदाहरण देखा गया है कि लक्ष्य दूरी के लिए मस्तिष्क कैसे क्षतिपूर्ति करता है।^[16]  जब आप किसी से बात कर रहे होते हैं या कुछ होते हुए देख रहे होते हैं, श्रवण और दृश्य संकेतों को एक साथ संसाधित नहीं किया जाता है,^[17] लेकिन उन्हें एक साथ माना जाता है। इस तरह के बहुसंवेदी एकीकरण से वेंट्रिलोक्विज़्म प्रभाव के रूप में दृश्य-श्रवण प्रणाली में थोड़ी गलत धारणा हो सकती है।  बोलती कठपुतली प्रभाव का एक उदाहरण है जब टेलीविजन पर कोई व्यक्ति टेलीविजन के वक्ताओं के बजाय उसके मुंह से अपनी आवाज आ रहा है।  यह मस्तिष्क के भीतर पहले से मौजूद स्थानिक प्रतिनिधित्व के कारण होता है जिसे यह सोचने के लिए प्रोग्राम किया जाता है कि आवाजें दूसरे इंसान के मुंह से आती हैं।^[18]  यह तब इसे बनाता है ताकि ऑडियो इनपुट के लिए दृश्य प्रतिक्रिया को स्थानिक रूप से गलत तरीके से प्रस्तुत किया जा सके, और इसलिए गलत तरीके से प्रस्तुत किया जा सके।^[19]

हाथ आँख समन्वय संवेदी एकीकरण का एक उदाहरण है।  इस मामले में, हमें किसी वस्तु के बारे में जो हम दृष्टिगत रूप से देखते हैं, और उसी वस्तु के बारे में हम स्पर्श से जो अनुभव करते हैं, उसके कड़े एकीकरण की आवश्यकता होती है।  यदि इन दोनों इंद्रियों को मस्तिष्क के भीतर संयोजित नहीं किया जाता, तो किसी वस्तु में हेरफेर करने की क्षमता कम होती।  आँख-हाथ समन्वय दृश्य प्रणाली के संदर्भ में स्पर्श संवेदना है।  दृश्य प्रणाली बहुत स्थिर है, जिसमें यह बहुत अधिक नहीं चलती है, लेकिन स्पर्श संवेदी संग्रह में उपयोग किए जाने वाले हाथ और अन्य भाग स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।  हाथों के इस आंदोलन को स्पर्श और दृश्य दोनों संवेदनाओं के मानचित्रण में शामिल किया जाना चाहिए, अन्यथा कोई यह नहीं समझ पाएगा कि वे अपने हाथों को कहाँ ले जा रहे थे, और वे क्या छू रहे थे और क्या देख रहे थे।  ऐसा होने का एक उदाहरण एक शिशु को देख रहा है।  शिशु वस्तुओं को उठाता है और उन्हें अपने मुंह में डालता है, या उन्हें अपने पैरों या चेहरे पर छूता है।  ये सभी क्रियाएं मस्तिष्क में स्थानिक मानचित्रों के निर्माण और इस अहसास की परिणति कर रही हैं कि "अरे, वह चीज जो इस वस्तु को चला रही है, वास्तव में मेरा एक हिस्सा है।"  उसी चीज़ को देखना जो वे महसूस कर रहे हैं, मैपिंग में एक बड़ा कदम है जो शिशुओं के लिए आवश्यक है कि वे यह महसूस करना शुरू करें कि वे अपनी बाहों को हिला सकते हैं और किसी वस्तु के साथ बातचीत कर सकते हैं।  यह संवेदी एकीकरण का अनुभव करने का सबसे पहला और सबसे स्पष्ट तरीका है।

भविष्य में, संवेदी एकीकरण पर शोध का उपयोग बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जाएगा कि मस्तिष्क के भीतर विभिन्न संवेदी तौर-तरीकों को कैसे शामिल किया जाता है ताकि हमें सबसे सरल कार्य करने में भी मदद मिल सके।  उदाहरण के लिए, वर्तमान में हमारे पास यह समझने के लिए आवश्यक समझ नहीं है कि तंत्रिका सर्किट संवेदी संकेतों को मोटर गतिविधियों में परिवर्तन में कैसे बदलते हैं।  सेंसरिमोटर सिस्टम पर किए गए अधिक शोध से यह समझने में मदद मिल सकती है कि इन गतिविधियों को कैसे नियंत्रित किया जाता है।  इस समझ का संभावित रूप से बेहतर प्रोस्थेटिक्स बनाने के तरीके के बारे में अधिक जानने के लिए उपयोग किया जा सकता है, और अंतत: उन रोगियों की मदद की जा सकती है, जो अंग का उपयोग करना बंद कर चुके हैं।  साथ ही, इस बारे में अधिक जानने से कि विभिन्न संवेदी इनपुट कैसे संयोजित हो सकते हैं, रोबोटिक्स का उपयोग करने वाले नए इंजीनियरिंग दृष्टिकोणों पर गहरा प्रभाव पड़ सकता है।  रोबोट के संवेदी उपकरण विभिन्न तौर-तरीकों के इनपुट ले सकते हैं, लेकिन अगर हम मल्टीसेंसरी एकीकरण को बेहतर ढंग से समझते हैं, तो हम अपने उद्देश्यों को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए इन डेटा को उपयोगी आउटपुट में पहुंचाने के लिए इन रोबोटों को प्रोग्राम करने में सक्षम हो सकते हैं।^[20]

• तन्त्रिका तन्त्र