জেগে থাকা এবং ঘুমের মধ্যে রহস্যময় সীমানায় মস্তিষ্কে কী ঘটে?

ঘুমকে আগে একটি 'হয় পুরোপুরি জেগে থাকা, নয়তো পুরোপুরি ঘুমিয়ে থাকা'র ঘটনা মনে করা হতো। কিন্তু নতুন গবেষণাগুলো দেখাচ্ছে যে এটি 'একটি ক্যাটাগরি নয়, বরং একটি বর্ণালী (spectrum)'। স্নায়ু বিজ্ঞানীরা এই পরিবর্তনশীল অবস্থাটিকে 'লিমিনাল স্টেট' (liminal states) বা সীমান্তবর্তী অবস্থা বলে উল্লেখ করছেন, যেখানে মস্তিষ্ক জেগে থাকা এবং ঘুমিয়ে থাকার মধ্যে থাকে।
জেগে থাকা থেকে ঘুমে যাওয়ার সময় মস্তিষ্কে যা ঘটে:
ঘুমের দিকে যাত্রা শুরু করার সাথে সাথে মস্তিষ্কে একাধিক শারীরিক ও রাসায়নিক পরিবর্তন হয়:

রক্তের প্রবাহ হ্রাস: মস্তিষ্কের দিকে রক্তের প্রবাহের গতি কমে যায়।

সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইডের গতি বৃদ্ধি: সেরিব্রোস্পাইনাল ফ্লুইড (CSF) এর সঞ্চালন দ্রুত হয়। এই ফ্লুইড মস্তিষ্ক থেকে বিষাক্ত পদার্থ অপসারণে সহায়ক ভূমিকা পালন করে।

নিউরোট্রান্সমিটারের পরিবর্তন: নিউরনগুলো এমন নিউরোট্রান্সমিটার নিঃসরণ করে যা মস্তিষ্কের রাসায়নিক গঠনকে বদলে দেয়।

নিউরোনাল কার্যকলাপ: নিউরনগুলো ভিন্নভাবে আচরণ করতে শুরু করে, তারা পরস্পরের সাথে আরও বেশি সিঙ্কে (in sync) ফায়ার করতে থাকে।

মানসিক অভিজ্ঞতা: এই সময়ে মানসিক প্রতিচ্ছবি (mental images) ভেসে ওঠে এবং ডুবে যায়। চিন্তাভাবনা বিকৃত হতে শুরু করে।

এই দ্রুত রূপান্তরই গবেষকদের কাছে গভীরভাবে আকর্ষণীয় প্রশ্ন তৈরি করেছে যে কীভাবে মস্তিষ্ক এত দ্রুত পরিবেশ সম্পর্কে সচেতনতা থেকে অচেতনতায় বা অবাস্তব অভিজ্ঞতার দিকে চলে যেতে পারে।

 ইইজি এবং মস্তিষ্কের তরঙ্গ
১৯৩০-এর দশকে আলফ্রেড লি লুমিস নামে এক অপেশাদার বিজ্ঞানী ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাফ (EEG) নামক যন্ত্র ব্যবহার করে ঘুমের অধ্যয়ন শুরু করেন।

ইইজি-র কাজ: এটি ইলেক্ট্রোডযুক্ত ক্যাপের মাধ্যমে মস্তিষ্ক থেকে অ-আক্রমণাত্মকভাবে (noninvasively) কার্যকলাপ পরিমাপ করে।

রেকর্ডিং: যন্ত্রটি একটি স্ক্রল করা কাগজের ওপর শিখর ও খাঁজযুক্ত তরঙ্গ (waves with peaks and troughs) এঁকে দিত, যা ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাম তৈরি করত।

ঘুমের এই ক্রান্তিকালীন অবস্থাগুলোর স্নায়ু-জৈবিক ভিত্তি বোঝার মাধ্যমে ইনসোমনিয়া (insomnia) বা স্লিপ প্যারালাইসিস (sleep paralysis) এর মতো ঘুম-সম্পর্কিত রোগগুলো কেন হয়, তা ব্যাখ্যা করা সম্ভব হতে পারে।

মস্তিষ্কের তরঙ্গগুলো ছিল নিউরনের সামগ্রিক কার্যকলাপের প্রতিনিধি। আমরা যখন ঘুমিয়ে পড়ি, নিউরনগুলো সিঙ্ক্রোনাইজ করতে শুরু করে, অর্থাৎ তারা একসাথে ফায়ার করে এবং একসাথে নীরব হয়ে যায়। (কেন এমন হয় তা কেউ নিশ্চিতভাবে জানে না।) একজন ব্যক্তি যত ঘুমায়, এই সিঙ্ক্রোনিসিটি তত বাড়ে, যার ফলে মস্তিষ্ক তরঙ্গগুলো কম কম্পাঙ্ক এবং উচ্চ বিস্তারের (lower in frequency and higher in amplitude) হয়ে ওঠে। একটি রাতের ঘুমের সময়, তরঙ্গগুলো একটি চক্রাকার ফ্যাশনে গতি বাড়ায় এবং কমায়—সারা রাত, প্রতি রাতে। লুমিস মস্তিষ্কের বিভিন্ন প্রকার তরঙ্গকে শ্রেণীবদ্ধ করেন যা পরবর্তীতে ঘুমের অবস্থা (sleep states) নামে পরিচিত হয় এবং অচেতনতার এই পর্যায়গুলো বর্ণনা করার জন্য একটি নামকরণ পদ্ধতি তৈরি করেন।

ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাফি (EEG) ঘুম গবেষণাকে দ্রুত এগিয়ে দেয়। ইইজি-তে রেকর্ড করা তরঙ্গ পরিমাপ করা নিউরোসায়েন্টিস্টদের জন্য অস্ত্রোপচার ছাড়াই একজন ব্যক্তির মস্তিষ্ক বা ঘুমের অবস্থা অনুমান করার একটি সাধারণ উপায় হয়ে ওঠে। আমরা যখন ঘুমাই তখন নিউরনের কার্যকলাপ এবং বিভিন্ন প্রকার ঘুমের চেতনার মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় তারা যে ব্যক্তিগত অভিজ্ঞতা, যেমন স্বপ্ন, তৈরি করে—তা বোঝার জন্য এটিই প্রধান পদ্ধতি হয়ে ওঠে।

১৯৫০-এর দশকের প্রথম দিকে, ইউনিভার্সিটি অফ শিকাগোর ফিজিওলজিস্ট ন্যাথানিয়েল ক্লেইটম্যান এবং তার ছাত্র ইউজিন অ্যাসেরিনস্কি প্রথম র‍্যাপিড আই মুভমেন্ট (REM) ঘুম দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ ঘুমের পর্যায়টি বর্ণনা করেন—এই চক্রটি মস্তিষ্ক সারারাত ধরে একাধিকবার পুনরাবৃত্তি করে এবং এই সময়েই আমরা স্বপ্ন দেখি। নন-আরইএম ঘুমের চেয়ে আরইএম ঘুমের সময় মস্তিষ্কের তরঙ্গ দ্রুত হয় এবং এটি আমাদের জেগে থাকার সময় উত্পাদিত তরঙ্গের মতোই দেখায়। কয়েক বছর পর, ক্লেইটম্যান এবং একই বিশ্ববিদ্যালয়ের ঘুম গবেষক উইলিয়াম ডিমেন্ট, ঘুমের পর্যায়ের একটি উন্নত স্কিমা তৈরি করেন: লুমিসের মূল কাজের উপর ভিত্তি করে চারটি নন-আরইএম ঘুমের পর্যায় এবং একটি আরইএম পর্যায়। একটি পরিবর্তিত সংস্করণ (যেখানে শেষ দুটি নন-আরইএম পর্যায়কে একটি একক পর্যায়ে একত্রিত করা হয়েছে) আজও ব্যবহৃত হচ্ছে।

তবে, সূক্ষ্ণ সীমানা তৈরি করার মাধ্যমে, এই স্কিমা পর্যায়গুলোর মধ্যে যা ঘটত তার সূক্ষ্মতাগুলোকে অস্পষ্ট করে দেয়। প্যারিস ব্রেন ইনস্টিটিউটের কগনিটিভ নিউরোসায়েন্টিস্ট থমাস অ্যান্ডরিলন বলেন, এটি এই ক্ষেত্রে একটি নিয়মে পরিণত হয়েছিল যে "আপনার কাছে তিনটি বিকল্প রয়েছে: আপনি হয় জেগে আছেন, নন-আরইএম [ঘুমে] আছেন অথবা আরইএম ঘুমে আছেন।"

যদিও কিছু প্রমাণ নির্দেশ করে যে মস্তিষ্ক ঘুম এবং জেগে থাকার মিশ্র অবস্থায় থাকতে পারে, এটিকে বেশিরভাগই উপেক্ষা করা হয়েছিল। এটিকে খুব জটিল এবং পরিবর্তনশীল মনে করা হয়েছিল, যা ঘুমের বিষয়ে বেশিরভাগ গবেষকের কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত দৃষ্টিভঙ্গির পরিপন্থী ছিল।

কিন্তু ধীরে ধীরে, নিউরোসায়েন্টিস্টদের একটি নতুন ঢেউ এই স্থিতাবস্থাকে প্রশ্ন করা শুরু করে, অ্যান্ডরিলন বলেন। এবং তারা বুঝতে পারে, "ঠিক আছে, হয়তো এখানেই বিষয়গুলো আসলে আকর্ষণীয়।"

ঘুমের মধ্যে ভেসে যাওয়া
সালভাদর দালি হয়তো এতে একমত হবেন।

লুমিস যখন তার প্রাসাদে ইইজি পরীক্ষা চালাচ্ছিলেন, সেই সময়ে পরাবাস্তববাদী শিল্পী দালিও ঘুমের দিকে তার নিজের পরিবর্তন নিয়ে পরীক্ষা চালাচ্ছিলেন। তার ১৯৪৮ সালের বই 50 Secrets of Magic Craftsmanship-এ তিনি যেমনটি বর্ণনা করেছেন, তিনি একটি "অস্থিযুক্ত হাতলওয়ালা চেয়ারে, সম্ভবত স্প্যানিশ স্টাইলের," বসে থাকতেন এবং তার একটি হাতের তালুতে হালকাভাবে একটি ভারী চাবি ধরে রাখতেন যা মেঝেতে উল্টানো একটি প্লেটের উপরে ঝুলানো থাকত। যখন তিনি ঘুমে আচ্ছন্ন হতেন, তার হাত আলগা হয়ে যেত—এবং অবশেষে, চাবিটি তার আঙুল থেকে পড়ে যেত। প্লেটে চাবি আঘাত করার আকস্মিক শব্দ তাকে জাগিয়ে তুলত।

তিনি নিশ্চিত ছিলেন যে এই সময়ে জাগ্রত হওয়া তার মানসিক সত্তাকে পুনরুজ্জীবিত করে এবং সৃজনশীলতা বাড়ায়, তাই দালি তখন বসে ছবি আঁকা শুরু করতেন। থমাস এডিসন এবং এডগার অ্যালান পোর মতো অন্যান্য মহান ব্যক্তিরাও হিপনগোজিক অবস্থা নামে পরিচিত এই পর্যায়টি নিয়ে তার আগ্রহ এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষায় সহমত ছিলেন—এটি ঘুমের প্রাথমিক একটি জানালা যখন আমরা জেগে থাকা অবস্থাতেই মানসিক চিত্র দেখতে শুরু করি।
২০২১ সালে, প্যারিস ব্রেন ইনস্টিটিউটের অ্যান্ডরিলনসহ একদল গবেষক আবিষ্কার করেন যে এই আত্ম-পরীক্ষাকারীরা (দালি, এডিসন ইত্যাদি) সঠিক ছিলেন। এই প্রারম্ভিক ঘুমের পর্যায়, যা N1 নামে পরিচিত, থেকে জেগে ওঠা মানুষকে একটি "সৃজনশীলতার সেরা স্থান" (creative sweet spot) এ নিয়ে আসে বলে মনে হয়েছিল। যারা হিপনগোজিক অবস্থায় প্রায় ১৫ সেকেন্ড কাটানোর পর জেগে উঠেছিলেন, তাদের একটি গাণিতিক সমস্যার মধ্যে লুকিয়ে থাকা নিয়ম আবিষ্কার করার সম্ভাবনা প্রায় তিনগুণ বেশি ছিল। এর কয়েক বছর পরে, এমআইটি-তে হোরোউইটজের নেতৃত্বে পরিচালিত অন্য একটি গবেষণায় দেখা যায় যে, এই অবস্থা থেকে বেরিয়ে আসা লোকেদের সৃজনশীলতা আরও বাড়ানো সম্ভব, যদি তাদের স্বপ্নের বিষয়বস্তু নির্দেশিত হয়।

ঠিক কী কারণে হিপনগোজিয়া সৃজনশীলতা বাড়ায়, তা এখনও পুরোপুরি স্পষ্ট নয়। নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির একজন পোস্টডক্টরাল ফেলো হিসাবে যারা লুসিড ড্রিমিং নিয়ে অধ্যয়ন করেছিলেন এবং বর্তমানে স্লিপ স্টার্টআপ ডাস্ট সিস্টেমের (হোরোউইটজ সহ-প্রতিষ্ঠাতা) পরামর্শদাতা হিসাবে কাজ করেন, সেই কারেন কনকোলি বলেন, একটি সম্ভাবনা হলো ঘুমানোর প্রক্রিয়াটি "আমাদের চিন্তাভাবনার উপর নিয়ন্ত্রণ ছেড়ে দিতে বাধ্য করে।" তিনি বলেন, "আমাদের মনের উপর যখন নির্বাহী নিয়ন্ত্রণ শিথিল হয়, তখন আমরা সম্ভবত তথ্যের একটি বিস্তৃত সিমান্টিক নেটওয়ার্ক অ্যাক্সেস করতে পারি, যা সৃজনশীলতায় সহায়তা করতে পারে।" অ্যান্ডরিলন একমত যে ঘুমের এই পরিবর্তন একটি "মুক্ত-ইচ্ছার চেতনার" (freewheeling consciousness) অবস্থা তৈরি করে যা মস্তিষ্ককে তার নিয়মিত চিন্তাভাবনার পদ্ধতি থেকে মুক্ত করে।

একটি শহরের ঘরবাড়িগুলো যেমন ধীরে ধীরে তাদের আলো নিভিয়ে দেয়, ঠিক তেমনি আমাদের মস্তিষ্কও ধীরে ধীরে 'নাইট মোড'-এ চলে যায়। মস্তিষ্কের গভীরে, যেমন হাইপোথ্যালামাস নামক প্রাচীন নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রে থাকা নিউরনগুলো, উদ্দীপনা সার্কিটগুলোকে দমন করার জন্য সংকেত পাঠানো শুরু করে—এভাবেই ঘুমের সূচনা হয়। প্রথমে পার্শ্ববর্তী মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলো বন্ধ হয়ে যায়, যেমন থ্যালামাস, যা আমাদের সংবেদনগুলো থেকে পাওয়া তথ্য মস্তিষ্কের বাকি অংশে পৌঁছে দেয়। এর কয়েক মিনিট পরে, আরও সচেতন, উচ্চ-ক্রমের চিন্তাভাবনার সঙ্গে জড়িত কর্টেক্সও একই পথে চলে। এটি মস্তিষ্কের সামনের অংশ থেকে, যেখানে পরিকল্পনা এবং সিদ্ধান্ত গ্রহণ ঘটে, পিছনের অংশের দিকে—যেখানে দৃষ্টির মতো সংবেদনগুলো বিশ্লেষণ করা হয়—বন্ধ হতে শুরু করে।

এই পরিবর্তনের সময়, যখন মস্তিষ্কের কিছু অংশ বন্ধ হয়ে যায় এবং অন্য অংশগুলো জেগে থাকে, তখন আমরা মাঝে মাঝে স্বপ্নসদৃশ চিন্তাভাবনা অনুভব করতে পারি। এই হিপনগোজিক অবস্থায়, বহু মানুষ "এক পা স্বপ্নে এবং এক পা বাস্তবে" থাকেন, হোরোউইটজ বলেন। কেউ কেউ আওয়াজ শোনেন; আবার কারো কারো দৃষ্টি বিভ্রম হয়। এগুলো স্বপ্নের মতোই, তবে আরও হালকা: বাস্তব জগতের কাঠামোর উপর প্রক্ষেপণ, যা তখনও আমাদের আয়ত্তের মধ্যে থাকে।

ব্রাজিলের ফেডারেল ইউনিভার্সিটি অফ রিও গ্র্যান্ডে ডো নর্তে-এর নিউরোসায়েন্টিস্ট সিডার্টা রিবেইরো বলেন, "আমরা ভাবতে পারি যে এই মানসিক অভিজ্ঞতাগুলোর একটি কাজ (function) আছে। কিন্তু হয়তো নেই। হয়তো এটি মস্তিষ্কের ভেতরে যা ঘটছে তার একটি উপজাত (byproduct) মাত্র।"

সিডার্টা রিবেইরো এবং তার দল দেখিয়েছেন যে দিনের বেলার অভিজ্ঞতাগুলো ঘুমের শুরুতে হিপনগোজিক প্রতিচ্ছবিতে কীভাবে দেখা যেতে পারে।

আপনার চোখ বন্ধ এবং আপনার সংবেদনগুলো দুর্বল হওয়ার সাথে সাথে, আপনি বাইরের জগৎ থেকে খুব বেশি ইনপুট পাচ্ছেন না। তবে আপনি তখনও মস্তিষ্কের ভেতর থেকে সংকেত পাচ্ছেন, যা হয়তো দিনের অভিজ্ঞতার অবশেষ। রিবেইরো এবং তার দল সম্প্রতি রিপোর্ট করেছে যে একজন ব্যক্তির দিনের বেলার অভিজ্ঞতা ঘুমের দিকে আচ্ছন্ন হওয়ার প্রক্রিয়ার প্রথম দিকে হিপনগোজিক প্রতিচ্ছবিতে দেখা যেতে পারে, যা একই ধরনের অন্য গবেষণার ফলাফলকে সমর্থন করে। (সূত্র ‍স্মিথসোনিয়ান ম্যাগাজিন: প্রবন্ধ At the Mysterious Boundary Between Waking Life and Sleep, What Happens in the Brain? ১৮ নভেম্বর, ২০২৫)