Dr Sadman Sakib

২০১৮-এর সামারে, এক উইকেন্ডে ল্যাবে বসে এই ছবিটা মাইক্রোস্কোপে তুলেছিলাম(এখন অবশ্য উইকেন্ড এ কোন কাজ করাই এলাউড না!)। মাউস ব্রেইনের হিপোক্যাম্পাস, যেখানে মেমোরি তৈরি হয়, সেই পার্টকে ডাইসেক্ট করে কোষ থেকে নিউক্লিয়াস আলাদা করে দেখছিলাম। উদ্দেশ্য ছিল, এর মধ্যে থেকে নিউরনের নিউক্লিয়াসগুলাকে বাছাই করে, এর মধ্যে যে মেসেঞ্জার আরএনএ-গুলা আছে, সবগুলাকে সিকুয়েন্স করা। বয়সের সাথে সাথে হিপোক্যাম্পাসের মেমোরি তৈরি করার যে ক্ষমতা, সেটা কেনো কমে যায়, সেটা বোঝার চেষ্টা করা। কোন জিন, কোন সেল টাইপ এই মেমোরি তৈরির ক্ষমতাকে কমিয়ে ফেলতে রোল প্লে করে, সেটা ডিসকভার করা। একদম হার্ড কোর নিউরোবায়োলজি এক্সপেরিমেন্ট বলতে পারেন।

এখনো মাঝে মাঝে মনে পড়ে, এই ছবিটা যখন তুলছিলাম, মাথায় কী ঘুরতেসিল! এই যে ছবিতে গোল গোল নিউক্লিয়াসগুলা, এর মধ্যে কোনটা নিউরনের? কোনটা অন্য কোনো ধরনের কোষের(গ্লিয়া বলে)? কেনো নিউরনের নিউক্লিয়াসগুলা বেশি বড়, কিন্তু অন্য কোষগুলার নিউক্লিয়াস ছোট, কম্প্যাক্ট? যদিও সব কোষের মধ্যে একই ধরনের ডিএনএ! কেন নিউরনের নিউক্লিয়াসের ডিএনএ এত লুসলি প্যাকড, কিন্তু অন্য সব কোষের নিউক্লিয়াস টাইটলি প্যাকড? ... কারণ কি এই যে, নিউরনের ডিএনএ-গুলা সবসময় আরএনএ > প্রোটিন প্রোডাকশন করছে, সিন্যাপটিক প্লাস্টিসিটি, মেমোরি ফরমেশনের জন্য? কোটি কোটি নিউরন সেলগুলা এত এত মেমোরি ফর্ম করে, সেগুলো কোথায় সেভ করা থাকে? মেমোরিগুলা কীভাবে রিকল হয়? ডিএনএ, ক্রোমাটিন, এপিজেনেটিক মেশিনারিগুলা কীভাবে মেমোরিগুলা স্টোর করে রাখে? কীভাবে সিন্যাপসের সাথে ডিএনএ/ক্রোমাটিন লেভেলে মেমোরিগুলা সিঙ্ক করে? বিভিন্ন মেমোরি ফরমেশনের জিন এক্সপ্রেশন সিগনেচার তো একই জিন দিয়ে ডিফাইন্ড, তাহলে ডিফারেন্ট ডিফারেন্ট মেমোরি কীভাবে নেটওয়ার্ক লেভেলে স্টোর থাকে? বয়সের সাথে সাথে কোন মলিকুলার মেকানিজম আমরা রিভার্ট করতে পারি, কগনিটিভ রিজার্ভ প্রোটেক্ট করতে? ব্রেইনে এনভায়রনমেন্টাল এনরিচমেন্ট করলে, কিংবা আলঝেইমার ডিজিজে এই সেলুলার মেকানিজমগুলা কীভাবে অর্কেস্ট্রেটেড হয়? কেন কিছু মানুষ, বয়সের সাথে সাথে রেসিলিয়েন্ট থাকে?..

প্রশ্ন করার কোনো শেষ থাকত না। আসলে যখন একবার এইরকম ফ্লো স্টেট-এ ঢুকতাম, সময় কীভাবে পার হয়ে যেত, কোনো ঠিক থাকত না। এখন আমরা হয়তো অনেক কিছুই জানি, কীভাবে এই মেকানিজমগুলা কাজ করে, কীভাবে বয়স কিংবা স্ট্রেস, কিংবা অন্যান্য ইনসাল্টের কারণে আস্তে আস্তে মেমোরি ফরমেশন/রিকল করা কমে যায়। জিনিসগুলা যখন নিউরোবায়োলজির লেন্স দিয়ে ভিজ্যুয়ালাইজ করি, এত আশ্চর্য লাগে! তবে, সব চিন্তার শেষ চিন্তাটা কী ছিল জানেন? এই জিনিসগুলোর আর্কিটেক্ট কে? কীভাবে এই জিনিসগুলা ডিজাইনড? ক্যামনে সম্ভব? প্রত্যেকবার যখন এক্সপেরিমেন্টগুলা করতাম, আরো বেশি হাম্বল হইতাম, কী সুন্দর করে জিনিসগুলা ব্রেইনের মধ্যে সাজানো! মুখ দিয়ে অটো "সুবহানাল্লাহ" বের হয়ে আসতো..

একাডেমিক রিসার্চের এই একটা জিনিস খুব মিস করি, এইযে ডিপ ডাইভগুলা... একটা জিনিসের ভেতরে ঢুকতে ঢুকতে চিন্তার ব্ল্যাক হোলের মধ্যে হারায় যাওয়া, ইশ!...

তবে দিনশেষে একটা হার্শ রিয়েলিটি হলো, আমাদের এই দুনিয়ার সময় ফুরায় যাচ্ছে। সেলুলার লেভেলে আমাদের ব্রেইন সারাক্ষণ সময়ের সাথে পাল্লা দিয়ে ফাইট করছে তার মেমোরি আর ফাংশনগুলো ধরে রাখার জন্য। সব কথার শেষ কথা, সময়ের এই রেসে আমাদের ব্রেইনটাকে একটু সাপোর্ট দিতে, কগনিটিভ ইম্পেয়ারমেন্ট থেকে বাঁচতে রেগুলার এক্সারসাইজ, প্রপার স্লিপ, প্রপার নিউট্রিশন, প্রপার স্যোশাল ইন্টারেকশনের ওপর আর কোনো রেমেডি আমার জানা নাই।

এর সাথে, বেশি বেশি রাইটিং। এখন এই এআই আসার পর আমরা সবকিছু এআইকে দিয়ে লেখাই, কিন্তু এই লেখাটা আমি নিজে টাইপ করে লিখেছি। কারণ দুইটা: ১) রাইটিং, থেরাপি হিসেবে কাজ করে। স্ট্রেস কমাতে, প্রতিদিন ২০ মিনিট লিখলে মন ভালো হয়ে যায়। ২) এআই যাতে ব্রেইনে জং না ধরাতে পারে। ...তবে সবচেয়ে ভালো হতো কাগজ-কলমে লিখলে। হাতের ট্যাকটাইল স্টিমুলাস ব্রেইনে সবচেয়ে ভালোমতো পৌঁছায়, লেখার থেরাপিউটিক ইফেক্ট আরও বেশি ইফেক্টিভ হয়। অনেকগুলা স্টাডি অলরেডি এই বিষয়গুলো দেখাইসে।

তবে, এআই ব্যবহার করা যাবে না, এটা বলব না। সত্যি বলতে, আমরা তো এখন সিভিলাইজেশনের একটা এক্সপোনেনশিয়াল ডেভেলপমেন্ট কার্ভ দিয়ে জার্নি করছি। সবকিছু খুব দ্রুত হয়ে যাচ্ছে। টাইম স্কেল কম্প্রেস হয়ে যাইতেসে। যেগুলা ১ বছর, ৫ বছর পরে আসতো, সেগুলো এখনই ইমার্জ করা শুরু করসে। এই সিচুয়েশনে পার্সোনালি একটা জিনিস রিয়ালাইজ করসি। যেহেতু সবকিছু সুপার ফাস্ট আগাচ্ছে, আমাদের কগনিটিভ ফাংশন কিন্তু এগুলা নেওয়ার জন্য একদমই রেডি না। আর হিউম্যান বায়োলজিক্যাল সিস্টেমগুলা কোনো মেশিন না, যে সুইচ চাপ দিলে অটোমেটিক মোড চেঞ্জ করবে। আমাদের অ্যাটেনশন, ফোকাস, এগুলা এক টপিক থেকে আরেক টপিকে চেঞ্জ হইতে সময় লাগে। মেইন গেইমটা হচ্ছে, কীভাবে আমরা আমাদের লার্নিং ক্যাপাবিলিটিকে বার্ন আউট না করে, নতুন নতুন জিনিস শিখতে পারি, রিটেইন করে রাখতে পারি। একটা ইয়াং জেনারেশন যেমন স্মুথলি যেকোনো কিছু শিখতে পারে, আমরা কীভাবে সেই লার্নিং স্টেটটা মেইনটেইন করতে পারি? কারণ, সত্যি বলতে, সারা দুনিয়ার পুরা ওয়ার্কফোর্স একটা ট্রান্সফরমেশনের মধ্যে দিয়ে যাচ্ছে। এখানে রিজিড হইলেই সমস্যা। ফ্লেক্সিবিলিটি ছাড়া কোনো উপায় নাই। আর, এইখানেই মনের মধ্যে আনসার্টেনিটি চলে আসে, যেটা স্ট্রেস বাড়ায়। তখন আমাদের এই দুনিয়ার ছোট্ট জীবনের আলটিমেট গোল কী? এইখানে ক্লিয়ারিটি আনাটা সবচেয়ে জরুরি।

এই চক্রে ঢোকার আগে, আমাদের স্পিরিচুয়াল গ্রাউন্ডেডনেস এখানে সবচেয়ে বেশি প্রটেকটিভ টুল হিসেবে কাজ করে। কেনো? কারণ, বাইরের পৃথিবী যখন এক্সপোনেনশিয়াল স্পিডে চেঞ্জ হচ্ছে, তখন আমাদের ব্রেইনের এমন একটা "অ্যাবসলিউট রেফারেন্স পয়েন্ট" দরকার হয়, যেটা আনচেঞ্জড। যখন আমি জানি আমার আলটিমেট ডেস্টিনেশন কী, আমার মেইনটেইনার, সাস্টেইনার এর কাছে আমার ভ্যালু, আমার স্কিল বা প্রোডাক্টিভিটির ওপর ডিপেন্ড করে না, তখন একটা অদ্ভুত শান্তি কাজ করে! আনসার্টেনিটির ভয়টা আর তখন অ্যামিগডালাকে হাইজ্যাক করে কর্টিসলে ভাসিয়ে দেয় না। ব্রেইন তখন সারভাইভাল মোড থেকে বের হয়ে সত্যিকারের লার্নিং মোডে সুইচ করতে পারে। রেজাল্টের চিন্তা আর-রাজ্জাকের ওপর ছেড়ে দিয়ে, শুধু প্রসেসটাকে এনজয় করা যায়। আল্লাহ পাক আমাদের সবাইকে সিরাত আল মুস্তাকিম এর উপর চলার তৌফিক দিক, আমিন।

আর এই ফ্লেক্সিবিলিটি আর স্ট্রেস-ফ্রি মাইন্ডসেটটাই হয়তো এই এআই এর যুগে আমাদের সবচেয়ে বড় সুপারপাওয়ার।

যাক, অনে--ক দিন একটা ছুটির দিন পেলাম, কিছু লিখার জন্য! আলহামদুলিল্লাহ!

#আমার_নিজের_জন্য_রিমাইন্ডার

#রাইটিং_থেরাপি

#মাইন্ড_মেকানিক্স

The self is a story the brain tells, not an object it contains. There is no "self" region in the brain. What you call "I" is a continuously updated narrative stitched together from memory, body sensations, and social feedback. This is unsettling at first and liberating second: if the self is constructed, it can be reconstructed. You are not stuck with the version of you that you woke up as.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Exercise is the closest thing we have to a cognitive enhancer. Aerobic activity raises BDNF (brain-derived neurotrophic factor), promotes neurogenesis in the hippocampus, improves mood regulation, and sharpens executive function, effects that rival or exceed most nootropics on the market, for free. If a pill did what a 30-minute run does, it would be the most prescribed drug on earth.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Stress narrows attention; safety expands it. Under acute stress, the brain funnels resources toward threat response and shuts down the exploratory, creative, long-horizon networks. This is why you can't think your best thoughts during a crisis, why great ideas come in the shower, and why chronically stressed people slowly become smaller versions of themselves. Psychological safety isn't softness, it's a cognitive precondition.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Social pain uses the same neural circuitry as physical pain. Matthew Lieberman and Naomi Eisenberger showed this clearly: rejection, exclusion, and loneliness activate the anterior cingulate cortex and insula, the same regions that light up when you burn your hand. "It hurts" is not a metaphor. Treat social wounds with the seriousness you'd treat physical ones.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Habits exist so your prefrontal cortex can do something else. When a behavior becomes automatic, control transfers from the effortful prefrontal cortex to the efficient basal ganglia. This is why building good habits is so powerful, each one frees up scarce executive resources for novel problems. And it's why bad habits are so hard to break: you're not fighting a decision, you're fighting a circuit.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Dopamine is about wanting, not liking. The chemical most people associate with pleasure is actually about anticipation and pursuit. This is why the chase feels better than the catch, why the scroll feels better than the post, why the next promotion feels urgent but the last one feels like nothing. Understanding this one distinction explains half of modern unhappiness.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

Curiosity kills judgment. It is nearly impossible to be furiously angry or deeply judgmental when you are genuinely curious. When you find yourself reacting intensely to a person or a situation, shifting your mindset to "I wonder why this is happening" diffuses the emotional bomb.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

A wandering mind is usually an unhappy one. The Default Mode Network (DMN), active when you're not focused on a task, is where rumination, self-referential thought, and mental time travel live. Studies show people report being less happy when their mind is wandering, even if it's wandering to pleasant things. Presence is not a spiritual luxury; it's a neural default that's been (unfortunately) trained out of most modern adults.

#মাইন্ড_মেকানিক্স

একটা থট এক্সপেরিমেন্ট করি চলেন। দুটো ক্লাসরুম কল্পনা করুন।

একটায় টিচার সামনে দাঁড়িয়ে দারুণ একটা লেকচার দিচ্ছেন। পারফেক্ট স্লাইড, ক্রিস্টাল ক্লিয়ার এক্সপ্ল্যানেশন, স্টুডেন্টরা মনোযোগ দিয়ে নোট নিচ্ছে।

আরেকটায় টিচার একটা প্রবলেম ছুঁড়ে দিয়ে বলেছেন, “তোমরা ছোট গ্রুপ করে প্রবলেমটা সলভ করতে চেষ্টা করো। ১৫ মিনিট সময়”। স্টুডেন্টরা একটু কনফিউজড, একটু বিরক্ত, একটু এক্সাইটেড। তারা গ্রূপ করে চেষ্টা করছে, কেউ একটা আইডিয়া ছুঁড়ে দিচ্ছে, কেউ বা ভুল ধরছে, কেউ আবার হাসছে।

এক সপ্তাহ পরে ওই ক্লাসে পড়ার উপর এক্সাম নেয়া হলো। এক্সামে কে ভালো করবে বলে আপনার মনে হয়? জানেন?

দশকের পর দশক ধরে এডুকেশন রিসার্চের বড় বড় মেটা-অ্যানালাইসিস, মানে STEM ক্লাসে হাজার হাজার স্টুডেন্টের ডেটা ঘেঁটে যে উত্তর আমরা পাই, তা হলো: দ্বিতীয় ক্লাসের স্টুডেন্টরা! অ্যাকটিভ লার্নিং ক্লাসরুমের স্টুডেন্টরা সামারি টেস্টে ১০–১৫% বেশি স্কোর করে, ফেইল করে অর্ধেকেরও কম, এবং (এটা সবচেয়ে ইম্পরট্যান্ট) আন্ডাররিপ্রেজেন্টেড মাইনরিটি স্টুডেন্টদের মধ্যে অ্যাচিভমেন্ট গ্যাপ কমে আসে অনেকটা। মানে, ফার্স্ট রো আর ব্যাক বেঞ্চার স্টূডেন্টদের মধ্যে গ্যাপ কমে আসে আরকি।

মজার ব্যাপার হলো, অ্যাকটিভ লার্নিং এর ওই একই স্টুডেন্টদের যখন একটা ক্রস-ওভার এক্সপেরিমেন্টে ফালানো হয়, মানে, ওই ট্র্যাডিশনাল লেকচার বেসড ক্লাস অ্যাটেন্ড করে, তারা ফিল করে যে লেকচার ক্লাসে আরও বেশি শিখছে। কিন্তু অ্যাকচুয়াল এক্সামে অ্যাকটিভ ক্লাসের স্টুডেন্টরা বেশি স্কোর করে। মানে, আমাদের অনুভূতি, ফিলিংস, আর আমাদের ব্রেইনের অ্যাকচুয়াল লার্নিং, দুটো কিন্তু সবসময় এক জিনিস না মিন করে না!

কিন্তু কেন? এই ডিফারেন্সটা ঠিক কোথায় তৈরি হচ্ছে?

ইউনিভার্সিটি অফ মিনেসোটার জ্যানেট ডুবিনস্কি আর আরিফ হামিদ, “নিউরোসায়েন্স অ্যান্ড বায়োবিহেভিয়ারাল রিভিউস”-এ একটা ডিটেইলড রিভিউতে এই প্রশ্নের অ্যানসার দেওয়ার চেষ্টা করেছেন। এবং তাঁদের গল্পটা, আমার মতে, যেকোনো টিচার, স্টুডেন্ট, প্যারেন্ট, এমনকি যেকোনো লার্নারের পড়া দরকার। কারণ এখানে কথা হচ্ছে শুধু ক্লাসরুম স্ট্র্যাটেজির না; কথা হচ্ছে “আমাদের ব্রেইন কীভাবে শেখে” সেটা নিয়ে।

প্রথমে একটা বেইজ এস্টাবলিশ করি। আমরা যাই শিখি (গাড়ি চালানো, কুরআন হিফজ, ক্যালকুলাস, বাংলা ব্যাকরণ ইত্যাদি) আমাদের ব্রেইনের ভেতরে যা ঘটছে সেটা একটাই প্রসেস, যার নাম, “সিন্যাপটিক প্লাস্টিসিটি”। নিউরনগুলোর মধ্যে যে কানেকশন, সেগুলো শক্তিশালী হচ্ছে বা ক্ষেত্রবিশেষে দুর্বল হচ্ছে। “নিউরনস দ্যাট ফায়ার টুগেদার, ওয়্যার টুগেদার", এটা শুধু একটা ক্যাচি ফ্রেইজ না, এটা লিটারেলি আমাদের মেমোরির একটা বায়োলজিকাল সাবস্ট্রেট।

এই প্লাস্টিসিটি তিনটা পরিচিত পেডাগজিকাল বা লার্নিং প্রিন্সিপলকে ডিরেক্টলি এক্সপ্লেইন করে।

“স্পেসিং ইফেক্ট”: একদিনে ৫ ঘন্টা পড়ার চেয়ে ৫ দিনে ১ ঘন্টা করে পড়া অনেক বেশি কার্যকর। কেন? হিপোক্যাম্পাসে LTP (লং-টার্ম পোটেনশিয়েশন) ম্যাক্সিমালি ইনডিউস হয় যখন স্টিমুলেশনগুলো প্রায় ৬০ মিনিট অ্যাপার্ট হয়; এই গ্যাপটা নিউরনের ভেতর মলিকুলার সিগনালিং স্টেপগুলোকে ঠিকমতো ইন্টিগ্রেট বা সেট হওয়ার সময় দেয়। নেটওয়ার্ক সিমুলেশনও দেখায় যে স্পেসড লার্নিং, নিউরনাল নেটওয়ার্ককে বেশি ফ্লেক্সিবল করে তোলে, এক্সেপশন অ্যাকোমোডেট করতে পারে, কম মিসক্ল্যাসিফিকেশন এরর করে।

“নভেল্টি এবং অ্যারাউসাল”: নতুনত্ব আমাদের ব্রেইনে ডোপামিন আর নরএপিনেফ্রিনের স্পাইক তৈরি করে (যে কোন এডিকশন এও এমন হয় কিন্তু!), যা সিন্যাপসগুলোকে আরও প্লাস্টিক করে তোলে। মজার ব্যাপার হলো, একটা সাইকোলজি লেকচারের পরে যদি একটা ইমোশনালি এনগেজিং কিন্তু কমপ্লিটলি আনরিলেটেড ভিডিও দেখানো হয়, ফাইনাল এক্সামে লেকচারের কন্টেন্টের রিকল কিন্তু ইম্প্রুভ হয়! এটাকে “সিন্যাপটিক ট্যাগিং" বলে, কাছাকাছি সময়ে একটা স্ট্রং এক্সপেরিয়েন্স নিয়ারবাই উইকার মেমোরিকে রেসকিউ করতে পারে, ৩০ মিনিট থেকে ৩ ঘন্টার উইন্ডোতে যদি সেটা করা হয়।

“প্রায়র নলেজ”: নতুন ইনফরমেশনকে এক্সিস্টিং স্কিমার সাথে লিংক করলে শেখা সহজ হয়। এর মেকানিজম কি? আমাদের ব্রেইন এর হিপোক্যাম্পাসে ওভারল্যাপিং পপুলেশন অফ নিউরন, যারা পুরোনো আর নতুন মেমোরি গুলোকে এনকোড করে, ডোপামিন এই লিংকিংকে মডুলেট করে।

এই তিনটা প্রিন্সিপল, ওই যে দুই রকম ক্লাসরুম, একটা ট্র্যাডিশনাল লেকচার আর একটা অ্যাকটিভ ক্লাস, দুটোতেই কাজ করে। তাহলে আসল ডিফারেন্সটা কোথায়, যেটা অ্যাকটিভ ক্লাসের স্টুডেন্টদের এক্সামে ভালো করতে হেল্প করেছিলো?

ট্র্যাডিশনাল লেকচারে আমরা মূলত আমাদের ওয়ার্কিং মেমোরি ব্যবহার করছি। ওয়ার্কিং মেমোরি হলো ব্রেইনের সেই অংশ, যেটা এট এ টাইম মাত্র কয়েকটা আইডিয়া একসাথে মাথায় রাখতে পারে, ক্ষেত্র বিশেষে ৩-৫ টা আইটেম ( যেটাকে “ম্যাজিকাল ফোর" ও বলে)। টিচার যখন স্লাইড দেখাচ্ছেন, কথা বলছেন, আপনি নোট নিচ্ছেন; সবকিছুই ওয়ার্কিং মেমোরি উপর প্রেসার দিচ্ছে।

সমস্যা হলো, ওয়ার্কিং মেমোরির ক্যাপাসিটি খুব কম। কগনিটিভ লোড রিসার্চ দেখাচ্ছে, রাইটিং কিন্তু রিডিং বা লিসেনিংয়ের চেয়ে ইউসুয়ালি বেশি রিসোর্স নেয়। লেকচারে লিখে লিখে নোট নেওয়া আর একজন চেস এক্সপার্টের নেক্সট মুভ প্ল্যান করা, দুইটার কগনিটিভ লোড কিন্তু প্রায় ইকুইভ্যালেন্ট। আর, Bunce et. al. এর ফেমাস ২০১০ এর স্টাডি দেখায় যে, স্টুডেন্টদের মধ্যে লেকচার শুরু হওয়ার মাত্র ৩০ সেকেন্ডের মধ্যেই অ্যাটেনশন ড্রিফট করতে শুরু করতে পারে।

আরও ইম্পরট্যান্ট কথা; ওয়ার্কিং মেমোরিতে যা ধরে রাখা হচ্ছে, সেটা অটোমেটিকালি লং-টার্ম মেমোরিতে কনভার্ট হয়ে যায় না। এর জন্য চাই অ্যাডিশনাল প্রসেসিং, যেমন রিফ্লেকশন, অ্যাপ্লিকেশন, এবং ইভ্যালুয়েশন। লেকচারের পেইস, স্টুডেন্টের মধ্যে এই রিফ্লেকশন করার সময় দেয় না। টিচার একটা কনসেপ্ট বলে শেষ করতে না করতেই পরের কনসেপ্ট শুরু; আর আমাদের ওয়ার্কিং মেমোরি কিন্তু ক্রমাগত নতুন ইনফরমেশন দিয়ে পুরোনো ইনফরমেশন রিপ্লেস করছে, ফলে মেমোরি ইন্টিগ্রেশন ভালো মতো হওয়ার সুযোগ পাচ্ছে না।

এখানেই অ্যাকটিভ লার্নিংয়ের সিক্রেট ইনগ্রেডিয়েন্ট বের হয়ে আসে!

যখন আমরা একটা প্রবলেম নিজে নিজে সলভ করার চেষ্টা করি, একটা কোয়েশ্চন, গ্রুপের অন্য কারো সাথে ডিসকাস করি, একটা ভুল ধরে কারেক্ট করি, আমরা কিন্তু শুধু ওয়ার্কিং মেমোরি ব্যবহার করছি না। আমরা আমাদের ব্রেইনের আরেকটা সম্পূর্ণ আলাদা সার্কিট এনগেজ করছি; রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং সার্কিট, যেটা আবার ডোপামিন দিয়ে চলে (জেনারেটিভ AI এর RLHF এর মত কাইন্ড অফ)।

আমাদের ব্রেইনের এই নিউরনাল সার্কিটের কাজ কী? সিম্পলি বলতে গেলে, ব্রেইনকে বলা যে কোন ইনফরমেশন ভ্যালুয়েবল, কোনটা না। কোন মেমোরি ধরে রাখার মতো, কোনটা ছেড়ে দেওয়ার মতো।

ডোপামিন এখানে পুরো হিরো। এটা শুধু "প্লেজার কেমিক্যাল" না; এই পপুলার মিথটা বহুল-প্রচলিত কিন্তু ওভারসিমপ্লিফাইড। ডোপামিন মূলত প্রেডিকশন এরর সিগন্যাল করে। আপনি যা এক্সপেক্ট করেছিলেন তার চেয়ে বেশি ভালো বা খারাপ কিছু ঘটলে ডোপামিন নিউরনগুলো স্পাইক করে। এই সিগনালটাই লার্নিংয়ের মূল অস্ত্র। সেই সিগনালটা ব্রেইনকে বলে, “এই প্যাটার্নটা ইম্পরট্যান্ট, এটা আপডেট করো”।

এবং ক্রিটিকালি, ডোপামিন শুধু স্ট্রায়াটামে না, সরাসরি হিপোক্যাম্পাসেও প্লাস্টিসিটি মডুলেট করে। মানে যখন আপনি অ্যাকটিভলি এনগেজড, আপনার ডোপামিন সিস্টেম আক্ষরিক অর্থে আপনার মেমোরি সিস্টেমকে বুস্ট দিচ্ছে।

ডুবিনস্কি আর হামিদের রিভিউ পেপারটার সবচেয়ে স্ট্রাইকিং ইনসাইট হলো নিচের এক ওয়ার্ডের শব্দটা:

এজেন্সি।

অর্থাৎ নিজে চয়েস করতে পারা। এটাই ব্রেইনের কাছে বিশাল একটা রিওয়ার্ড!

এর প্রমাণ মাল্টিপল এক্সপেরিমেন্ট থেকে পাওয়া যায়। Marty et. al. এর স্টাডিতে, দুটো সিনারিওতে হিউম্যান সাবজেক্টস কিছু ওয়ার্ড-পেয়ার মেমোরাইজ করার চেষ্টা করছিল। এক, তারা নিজে চুজ করত কোন পেয়ার আনকভার করবে। দুই, তাদের ফোর্সড সিকোয়েন্সে পেয়ার দেখানো হতো। যারা চুজ করেছিল তারা সিগনিফিক্যান্টলি বেশি মনে রাখতে পেরেছিল, এবং fMRI তে স্ট্রায়াটাম আর হিপোক্যাম্পাসের কাপলিং, ঐ চয়েসের সময় বেশি অ্যাকটিভ ছিল, কোনো এক্সট্রিনসিক রিওয়ার্ড ছাড়াই।

আরও মাইন্ড-ব্লোয়িং হলো Hamid et. al. এর ২০২১-এর ইদুরের উপর করা স্টাডি। তাঁরা দেখিয়েছেন, যখন একটা ইঁদুর নিজেই নিজের স্পিড কন্ট্রোল করে কোন একটা রিওয়ার্ডের দিকে যাচ্ছে, তখন স্ট্রায়াটামে ডোপামিন ট্রাভেলিং ওয়েভের ফর্মে মুভ করছে, স্ট্রায়াটামের মিডিয়াল থেকে ল্যাটারাল দিকে। এই ডোপামিন ওয়েভগুলো "ক্রেডিট অ্যাসাইনমেন্ট" সিগন্যাল হিসেবে কাজ করতে পারে, অর্থাৎ ব্রেইনকে বলছে কোন কোন সিন্যাপসকে স্ট্রং করা উচিত যেগুলো এই সাকসেসফুল মুভমেন্ট অ্যাকশনে কন্ট্রিবিউট করেছে। যখন ইঁদুরকে দৌড়াতে হয়নি, মানে রিওয়ার্ড এমনিই এসেছে, ডোপামিন ওয়েভগুলো উল্টো দিকে ট্র্যাভেল করেছে।

মানুষের ব্রেইনে এই এক্সাক্ট ওয়েভ এখনো কনফার্মড না, কিন্তু হাইপোথিসিসটা পাওয়ারফুল। মানে, যখন একজন স্টুডেন্ট নিজে চয়েস করে, প্রবলেম সলভ করে, এরর কারেক্ট করে, এই ডোপামিন ওয়েভগুলো তার লার্নিং সার্কিটে এক্সট্রা রিইনফোর্সমেন্ট দিচ্ছে যেটা কিন্তু লেকচারে বসে ওই প্যাসিভ লিসেনার স্টুডেন্টরা পাচ্ছে না।

এটাই অ্যাকটিভ লার্নিংয়ের কোর অ্যাডভান্টেজ। লেকচারে আমরা ইনফরমেশন “পাচ্ছি”। অ্যাকটিভ ক্লাসে আমরা ইনফরমেশন “অর্জন করছি”। আর আমাদের ব্রেইন কিন্তু এই ডিফারেন্সটা লিটারেলি চিনতে পারে।

এবার আসি ভুল করা কিভাবে আমাদের শিখাকে স্ট্রং করতে পারে, সে প্রসঙ্গে। পুরোনো ট্র্যাডিশনাল পেডাগজি বা পড়ানোর স্টাইল সবসময় ভুল করাকে এড়াতে চাইত, মানে "এররলেস লার্নিং" কে প্রমোট করত। কিন্তু মডার্ন রিসার্চ বারবার দেখাচ্ছে, ভুল করে সেটাকে কারেক্ট করা শেখার সিস্টেম সবচেয়ে পাওয়ারফুল টেকনিক।

কেন? কারণ যখন আমরা একটা ভুল অ্যানসার জেনারেট করি এবং তারপর সেটা কারেক্ট করি, আমাদের ব্রেইনে একটা “প্রেডিকশন এরর” তৈরি হয়। ব্রেইনের রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং সার্কিট এই এররকে লার্নিং সিগন্যাল হিসেবে ব্যবহার করে। EEG তে এই সিগন্যালটা, "এরর-রিলেটেড নেগেটিভিটি" হিসেবে ডর্সাল অ্যান্টেরিয়র সিঙ্গুলেট কর্টেক্স থেকে ৯০ মিলিসেকেন্ডের মধ্যে দেখা যায়, আমরা সচেতনভাবে ভুলটা বোঝার আগেই।

এই কারণেই মনটেসরি লার্নিং মেথডে মূল এমফাসিস সেলফ-কারেকশনে দেওয়া হয়। এই কারণেই "প্রোডাক্টিভ ফেইলিওর" (মানে, আগে প্রবলেমে স্ট্রাগল করা, তারপর ইনস্ট্রাকশন দেওয়া), লেকচার-দেন-প্রবলেমের চেয়ে ইফেক্টিভ। এই কারণেই ডেলিবারেটলি ভুল স্টেটমেন্ট জেনারেট করে কারেক্ট করা, সিম্পল সিনোনিম জেনারেট করার চেয়ে বেশি কাজ করে। ভুলটা জেনারেট করার প্রসেসটাই কিন্তু লেকচার ম্যাটেরিয়ালের সাথে আমাদের রিপিটিটিভ ইন্টারঅ্যাকশন করার সুযোগ করে দেয়।

কিন্তু, একটা লেকচার ক্লাসে আমাদের ভুল করার কোন সুযোগই নেই; আমরা জাস্ট টিচার এর কাছ থেকে সঠিক ইনফরমেশন রিসিভ করছি। আমাদের ব্রেইনে রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং সার্কিট কিন্তু বসে থাকছে।

অ্যাকটিভ লার্নিং আরও দুটো রিওয়ার্ড-সোর্স অ্যাক্টিভেট করে যা লেকচার বেসড লার্নিং সাধারণত করে না।

কিউরিওসিটি: যখন একজন স্টুডেন্ট কোনো প্রশ্নের অ্যানসার জানতে চায় (জেনুইনলি চায়), তখন তার ব্রেইনের সাবস্ট্যানশিয়া নাইগ্রা/ভিটিএ, ভেন্ট্রাল স্ট্রায়াটাম, হিপোক্যাম্পাস সব একসাথে ফায়ার করে। Kang et. al. এর ট্রিভিয়া-লার্নিং এক্সপেরিমেন্ট দেখিয়েছে যে, কিউরিওসিটির ডিগ্রির সাথে মেমোরি রিকলের ডিগ্রি ডিরেক্টলি প্রোপোরশনালি লিংকড। ফরেন ল্যাঙ্গুয়েজ ভোকাবুলারিও ইনট্রিনসিক মোটিভেশনে শিখলে মনিটারি রিওয়ার্ড পেয়ে শেখার চেয়ে বেশি রিটেইন হয়। অর্থাৎ আপনার ব্রেইন তখন মানির চেয়ে নিজের কিউরিওসিটিকে বেশি রিওয়ার্ড হিসেবে দেখে। [এটা লিখতে যেয়ে মো আ পড়ল, ভার্সিটিতে ক্লাসে নতুন কিছু শিখলে এত জোরে ওয়াও বলতাম, সবাই আমার “ওয়াও সাকিব” নাম দিসিলো :) ]

সোশ্যাল ইন্টারঅ্যাকশন: শুধু আই কন্টাক্ট (একজন পার্টনারের সাথে জয়েন্ট গেইজ) ব্রেইনের ভেন্ট্রাল স্ট্রায়াটাম অ্যাক্টিভেট করে। গ্রুপে প্রবলেম সলভ করা, পিয়ারকে ব্যাখ্যা করা, পিয়ারের ভুল ধরা; এগুলো প্রোসোশ্যাল রিওয়ার্ড সিগন্যাল জেনারেট করে। এমনকি ইনস্ট্রাক্টর-স্টুডেন্ট "ইন্টারব্রেইন সিনক্রনি" (ফাংশনাল নিয়ার-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি দিয়ে মেজার করা যায়, ধরে নেন দুইটা মানুষের ব্রেইন “ব্লুটুথ” দিয়ে কানেক্ট হচ্ছে) সক্রেটিক টিচিংয়ে ডিরেক্ট লেকচারের চেয়ে বেশি হয়, এবং সেটা লার্নিং আউটকামের সাথে কোরিলেট করে।

একটা লেকচার বেসড ক্লাসরুমে এই দুটো সিগন্যালই কিন্তু অনেকটা মিউটেড।

তাহলে এখন প্রশ্ন: সাদমান ভাইয়ার কথা শুনে লেকচার এটেন্ড করা বাদ দেব?

না, কখনোই না! আমি চাইনা আমার কথা শুনে আপনারা ক্লাস বাঙ্ক করেন আর স্যার ধরলে বলেন, “সাদমান ভাই বলসে তাই করসি” -_- যাই হোক, এই প্রশ্নটাই রিভিউ পেপারটার সবচেয়ে ইম্পরট্যান্ট সূক্ষ্ম বিষয় ছিল।

দেখেন, ক্লাস লেকচারের কিন্তু ইম্পর্ট্যান্ট ফাংশন আছে: এফিশিয়েন্ট ইনফরমেশন ট্রান্সফার, ডিসিপ্লিনারি স্ট্রাকচারের ওভারভিউ, এক্সপার্টের পারসপেকটিভ। বিশেষ করে যখন ক্লাসে পড়াশুনার মধ্যে আনসার্টেইনটি কম রাখা দরকার, যখন ফাউন্ডেশন এস্টাবলিশ করা দরকার, যখন একটা টপিকে স্টুডেন্টের প্রায়র নলেজ প্রায় শূন্য, তখন লেকচার বেসড ক্লাসের কোন অলটারনেটিভ নাই।

কিন্তু শুধু লেকচার দিয়ে শেখানোর সমস্যা হলো: আপনি স্টুডেন্টের ওয়ার্কিং মেমোরিতে লোড দিচ্ছেন কিন্তু তার রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং এর নিউরাল সার্কিটকে বসিয়ে রাখছেন। আপনি ইনফরমেশন দিচ্ছেন ঠিকই, কিন্তু সেই ইনফরমেশনকে ভ্যালুয়েবল, মেমোরেবল, অ্যাপ্লিকেবল বানানোর নিউরাল মেকানিজমগুলো ট্রিগার করছেন না।

অপটিমাল পেডাগজি (যেটা ২০১৮-এর Stains et. al. স্টাডি বলছে আমেরিকান ইউনিভার্সিটি STEM ক্লাসে এখনো বিরল; ৭৫% সময় লেকচার বেসড, মাত্র ১৮% ক্লাস মিনিংফুলি স্টুডেন্ট-সেন্টারড একটিভ ক্লাস) হলো একটা ব্যালান্স। লেকচারে কনসেপ্ট ইন্ট্রোডিউস করা, তারপর ইমিডিয়েট অ্যাপ্লিকেশন দিয়ে স্টুডেন্টের রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং সার্কিট এনগেজ করাটা মেইন লক্ষ্য হওয়া উচিত। স্টুডেন্টদের এরর করতে দিন, স্ট্রাগল করতে দিন, পিয়ারের সাথে ডিসকাস করতে দিন, তারপর সামারি করে ক্লোজ করুন।

এই রিভিউ পড়তে গিয়ে আমার বারবার একটা কথা মনে হচ্ছিল। এখন দেশে এস এস সি পরীক্ষা চলছে। আমাদের এডুকেশন সিস্টেমে আমরা ধরে নিই যে শেখা মানে ইনফরমেশনের ট্রান্সফার, টিচার থেকে স্টুডেন্টে। কিন্তু নিউরোসায়েন্স বলছে: আমাদের ব্রেইন ইনফরমেশনকে তখনই ভ্যালু দেয়, যখন সেটা আমাদের নিজেদের এফোর্ট, চয়েস, আর স্ট্রাগলের সাথে যুক্ত।

এটা শুধু ক্লাসরুমের কথা না। এটা যেকোনো লার্নিংয়ের জন্য কিন্তু সত্য। আমরা যদি একটা স্কিল শিখতে চান (প্রোগ্রামিং, ভাষা শিক্ষা ইত্যাদি), প্যাসিভ কনজাম্পশন (যেমন, ইউটিউবে টিউটোরিয়াল ভিডিও দেখে যাওয়া, খালি বই পড়ে যাওয়া) আপনাকে সেই দূর পর্যন্ত নিয়ে যাবে না, যতদূর অ্যাকটিভ প্র্যাকটিস করা নিয়ে যাবে। আমাদের ডোপামিন সিস্টেম লিটারেলি আমাদের এজেন্সিকে চিনতে পারে এবং সেই অনুযায়ী রিওয়ার্ড দেয়।

মজার বিষয় হলো, এটা একটা পুরোনো উইজডমের নিউরোসায়েন্টিফিক কনফার্মেশন বলা যায়। মারিয়া মনটেসরি একশো বছর আগে বলেছিলেন, “চিলড্রেন লার্ন বাই ডুয়িং”। ইসলামিক স্টাডি ফিলোসফিতে “তা'লীম" শুধু হিফজ করা না, "তাফাহহুম" (নিজে বুঝে নেওয়া) আর "তাফাক্কুর" (চিন্তা করা) কিন্তু ইম্পর্ট্যান্ট। প্রাচীন সক্রেটিক মেথডের কোর ছিল সরাসরি কোয়েশ্চন করা। আজকের সেলুলার আর সিস্টেমস নিউরোসায়েন্স সেই ইনটুইশনগুলোকেই বায়োলজিকালি ভেরিফাই করছে মাত্র।

মোদ্দাকথা, আমাদের ব্রেইন খালি একটা প্যাসিভ রেকর্ডার না। এটা একটা অ্যাকটিভ এজেন্ট, যে এফোর্টকে ভ্যালু দেয়, চয়েসকে রিওয়ার্ড দেয়, এরর থেকে শেখে। আমাদের শিক্ষাব্যবস্থা সেই রিয়েলিটিকে যত দ্রুত অ্যাকোমোডেট করতে পারবে, আল্টিমেটলি, স্টুডেন্ট তথা একটা জেনারেশনের তত ভালো হবে।

এই পোস্ট পড়ে যদি একটা জিনিসই মনে রাইখেন, সেটা হলো: আপনার ব্রেইন এফোর্টকে ভ্যালু দেয়, প্যাসিভ ইনপুটকে না। পরবর্তী যে স্কিল শিখতে যাচ্ছেন, প্রথম দিন থেকেই ডাইরেক্ট "করা" শুরু করেন, ভুল হলেও ব্যাপার না।

আপনার নিজের শেখার অভিজ্ঞতার কথা ভাবেন। এমন একটা topic-এর কথা মনে করেন যেটা আপনি আসলেই গভীরভাবে বুঝেছিলেন, যেটা এখনো মাথায় গেঁথে আছে। সেটা কি লেকচার শুনে শিখেছিলেন, নাকি নিজে স্ট্রাগল করে, প্রবলেম সলভ করে, কারো সাথে আর্গুমেন্ট করে শিখেছিলেন? কমেন্টে শেয়ার করতে পারেন, পড়তে চাই!

#মাইন্ড_মেকানিক্স