ইন্দ্রিয়তন্ত্র/অন্যান্য প্রাণী

দাঁড়কাকজাতীয় প্রাণী: গোঁফের সোমাটোসেন্সরি উপলব্ধি

পরিচিতি

চিত্র ১এ। ইঁদুরের গোঁফ ব্যবস্থার ওভারভিউ

চিত্র ১বি। গোঁফ থেকে ব্যারেল কর্টেক্স পর্যন্ত ঊর্ধ্বগামী পথের সিস্টেম-স্তরের বিবরণ

ব্যারেল কর্টেক্স হলো সোমাটোসেন্সরি কর্টেক্সের একটি বিশেষায়িত অঞ্চল যা গোঁফ থেকে আগত স্পর্শতাত্ত্বিক তথ্য প্রক্রিয়াকরণে নিয়োজিত। অন্যান্য কর্টিকাল অঞ্চলের মতো, ব্যারেল কর্টেক্সেও কলামভিত্তিক সংগঠন বজায় থাকে, যা তথ্য প্রক্রিয়াকরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। প্রতিটি গোঁফের তথ্য আলাদা ও পৃথক কলামে উপস্থাপিত হয়, যা দেখতে ব্যারেলের মতো হওয়ায় এর নামকরণ হয়েছে ব্যারেল কর্টেক্স।

দাঁড়কাকজাতীয় প্রাণীরা নিয়মিতভাবে তাদের গোঁফ ব্যবহার করে পরিবেশ থেকে সংবেদনশীল তথ্য সংগ্রহ করে। যেহেতু এরা রাত্রিচর, তাই দৃষ্টিশক্তির তুলনায় গোঁফের মাধ্যমে প্রাপ্ত স্পর্শতাত্ত্বিক তথ্যই তাদের প্রাথমিক সংবেদনশীল সংকেত হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ইঁদুর ও ইঁদুরজাতীয় প্রাণীদের মুখে অবস্থিত গোঁফগুলো উচ্চ-সংবেদনশীল সনাক্তকারী হিসেবে কাজ করে, যা চিত্র ১এ ও ১বি-তে প্রদর্শিত হয়েছে। গোঁফ ব্যবহার করে তারা স্থানিক উপস্থাপনা তৈরি করতে, বস্তুর অবস্থান নির্ধারণ করতে এবং সূক্ষ্ম টেক্সচার পার্থক্য করতে সক্ষম হয়।

গোঁফ-সম্পর্কিত সোমাটোসেন্সরি প্রক্রিয়াকরণ অত্যন্ত সংগঠিত এবং এটি মস্তিষ্কে সুনির্দিষ্ট মানচিত্র রূপে উপস্থাপিত হয়, যা দাঁড়কাকজাতীয় প্রাণীদের নিউকোর্টেক্সের একটি বড় অংশ দখল করে। অনুসন্ধান ও বস্তুর পরীক্ষা চলাকালীন, গোঁফগুলো মোটর নিয়ন্ত্রণে থাকে এবং প্রায়ই বড় অ্যাম্প্লিটিউডযুক্ত দ্রুত ছন্দময় সুইপিং গতি সম্পাদন করে। এই কারণে, গোঁফ-ভিত্তিক সংবেদন ব্যবস্থা সক্রিয় সংবেদন প্রক্রিয়া ও সংবেদন-মোটর একীভূতকরণ অধ্যয়নের জন্য একটি আকর্ষণীয় মডেল।

এই প্রাণীদের মস্তিষ্কে ব্যারেল কর্টেক্সের স্তর ৪-এ প্রতিটি গোঁফ একটি পৃথক ও সুস্পষ্ট কাঠামো দ্বারা উপস্থাপিত হয়। এই স্তর ৪ ব্যারেলগুলো সোমাটোটপিকভাবে গোঁফের প্রকৃত বিন্যাস অনুসারে সাজানো, অর্থাৎ পার্শ্ববর্তী গোঁফগুলো পার্শ্ববর্তী কর্টিকাল অঞ্চলে উপস্থাপিত হয় ^[1]।

গোঁফ-সম্পর্কিত কর্মকাণ্ডের সেন্সরিমোটর একীভূতকরণ প্রতিরূপ শনাক্তকরণে সহায়তা করে এবং দাঁড়কাকজাতীয় প্রাণীদের জন্য পরিবেশের নির্ভরযোগ্য মানচিত্র তৈরি করে। এই মডেলটি আকর্ষণীয়, কারণ এই প্রাণীরা গোঁফ দিয়ে “দেখে” এবং এই ধরণের বহুসেন্সরি তথ্য প্রক্রিয়াকরণ আমাদের সহায়তা করতে পারে এমন মানুষদের জন্য, যারা কোনো এক ইন্দ্রিয়বোধ হারিয়েছেন। উদাহরণস্বরূপ, অন্ধ ব্যক্তিরা স্পর্শতাত্ত্বিক তথ্য ব্যবহার করে স্থানিক মানচিত্র তৈরি করতে প্রশিক্ষিত হতে পারেন ^[2]।

গোঁফ-সম্পর্কিত তথ্য ব্যারেল কর্টেক্সে বহনকারী পথসমূহ

ইঁদুরের মুখের গোঁফ থেকে আগত স্পর্শতাত্ত্বিক তথ্য ট্রাইজেমিনাল স্নায়ুর মাধ্যমে বহন করা হয়, যা ট্রাইজেমিনাল নিউক্লিয়াসে শেষ হয় (চিত্র ২ অনুসারে)। ঊর্ধ্বগামী পথ শুরু হয় ট্রাইজেমিনাল গ্যাংলিয়নের (TG) প্রাইমারি অ্যাফারেন্টদের মাধ্যমে, যারা গোঁফের কম্পনকে নিউরোনাল সংকেতে রূপান্তর করে এবং ট্রাইজেমিনাল ব্রেইনস্টেম কমপ্লেক্সে (TN) প্রক্ষেপণ করে। TN-এ অন্তর্ভুক্ত থাকে প্রিন্সিপাল নিউক্লিয়াস (PrV) এবং স্পাইনাল সাব-নিউক্লিয়াসসমূহ (ইন্টারপোলারিস SpVi, কডালিস SpVc; ওরালিস সাব-নিউক্লিয়াসের বিস্তারিত সংযোগ অজানা এবং চিত্রে উপেক্ষা করা হয়েছে)। SpVi-কে আবার কডাল (SpVic) ও রোস্ট্রাল (SpVir) অংশে ভাগ করা হয়। প্রথাগত এক-গোঁফবিশিষ্ট লেমনিসকাল পথ PrV-এর ব্যারেলেট থেকে উদ্ভূত হয়ে VPM-এর ব্যারেলয়েড কোরের মাধ্যমে প্রাইমারি সোমাটোসেন্সরি কর্টেক্সের (S1) ব্যারেল কলামে পৌঁছায়। PrV থেকে আরেকটি নতুন আবিষ্কৃত লেমনিসকাল পথ বহু-গোঁফ সংকেত বহন করে ব্যারেলয়েড হেডস-এর মাধ্যমে S1-এর সেপটা ও ডিসগ্রানুলার অঞ্চলে পৌঁছায়। এক্সট্রা-লেমনিসকাল পথ SpVic থেকে শুরু হয় এবং ব্যারেলয়েড টেইলস-এর মাধ্যমে বহু-গোঁফ সংকেত সেকেন্ডারি সোমাটোসেন্সরি অঞ্চলে পৌঁছায়। অবশেষে, প্যারালেমনিসকাল পথ SpVir থেকে শুরু হয়ে POm-এর মাধ্যমে S1, S2 ও প্রাইমারি মোটর কর্টেক্স (M1)-এ বহু-গোঁফ সংকেত প্রক্ষেপণ করে। বিভিন্ন রঙের সংযোগ দ্বারা সেন্সরিমোটর কর্টিকাল অঞ্চলের মধ্যে সংযুক্তির তিনটি প্রধান পথ বোঝানো হয়েছে। কালো নির্দেশ করে সরাসরি কর্টিকো-কর্টিকাল সংযোগ। নীল রঙ বোঝায় কর্টিকো-থালামিক ক্যাসকেড। বাদামি রঙ নির্দেশ করে কর্টিকো-সাব-কর্টিকাল লুপ। S1 ও S2 এর প্রক্ষেপণ PrV-তে প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে লেমনিসকাল গেট খুলতে বা বন্ধ করতে পারে।

চিত্র ৩। ব্যারেল কর্টেক্সে গোঁফ-সম্পর্কিত সংবেদনশীল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ। গোঁফ থেকে কর্টেক্স পর্যন্ত তথ্য পরিবাহিত হওয়ার পথ এবং ব্যারেল কর্টেক্সের কলামভিত্তিক সংগঠনের সিস্টেম স্তরের বিবরণ।

সংবেদনশীল নিউরোনগুলো মস্তিষ্কের ট্রাইজেমিনাল নিউক্লিয়াসে উত্তেজক গ্লুটামেটার্জিক সিন্যাপ্স গঠন করে। প্রিন্সিপাল ট্রাইজেমিনাল নিউক্লিয়াসের ট্রাইজেমিনো-থালামিক নিউরোনগুলো সোমাটোটপিকভাবে সাজানো “ব্যারেলেট”-এ সংগঠিত থাকে, যেগুলোর প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট গোঁফ থেকে শক্তিশালী ইনপুট গ্রহণ করে (চিত্র ৩ অনুসারে)। এই নিউরোনগুলো থালামাসের ভেন্ট্রাল পোস্টেরিয়র মিডিয়াল (VPM) নিউক্লিয়াসে প্রক্ষেপণ করে, যা “ব্যারেলয়েড” নামে পরিচিত এনাটমিকাল ইউনিটে সোমাটোটপিকভাবে সাজানো থাকে। VPM নিউরোনগুলো গোঁফের মোচড়ে দ্রুত ও নির্ভুলভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়, যেখানে একটি “প্রধান” গোঁফ অন্যান্য সব গোঁফের তুলনায় শক্তিশালী প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে। প্রতিটি ব্যারেলয়েডে থাকা VPM নিউরোনের অ্যাক্সন প্রাইমারি সোমাটোসেন্সরি নিউকোর্টেক্সের স্তর ৪-এ পৃথক ক্লাস্টার তৈরি করে, যা ব্যারেল ম্যাপের ভিত্তি গঠন করে (চিত্র ৩)।

ব্যারেল কর্টেক্সে গোঁফ-সম্পর্কিত তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ও বিশেষায়িত স্থানীয় মাইক্রোসার্কিট

গোঁফের বেঁকে যাওয়া সেন্সরি নিউরোনের স্নায়ুপ্রান্তে থাকা চুলের ফলিকলে ইনভারভেট করা মেকানো-গেটেড আয়ন চ্যানেল খোলার কারণ হতে পারে (যদিও এই প্রক্রিয়ায় সংশ্লিষ্ট অণুবৈজ্ঞানিক সংকেত প্রক্রিয়া এখনো সম্পূর্ণভাবে চিহ্নিত হয়নি)। ফলস্বরূপ সৃষ্ট ডিপোলারাইজেশন ট্রাইজেমিনাল স্নায়ুর ইনফ্রাঅরবিটাল শাখার সেন্সরি নিউরোনে অ্যাকশন পটেনশিয়াল তৈরি করে। এই যান্ত্রিক রূপান্তর প্রক্রিয়া অভ্যন্তরীণ কানে হেয়ার সেলগুলোর মতোই কাজ করে; তবে এখানে গোঁফ বস্তুতে সংস্পর্শে এলে মেকানো-গেটেড আয়ন চ্যানেল খুলে যায়। ক্যাটায়ন-গম্য আয়ন চ্যানেলগুলো কোষে ধনাত্মক আয়ন প্রবেশ করতে দেয় এবং কোষের ডিপোলারাইজেশন ঘটায়, যা শেষে অ্যাকশন পটেনশিয়াল উৎপাদনে পরিণত হয়। একটি নির্দিষ্ট সেন্সরি নিউরোন শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট গোঁফের বেঁকে যাওয়ার প্রতিক্রিয়ায় অ্যাকশন পটেনশিয়াল সৃষ্টি করে। চুলের ফলিকলের ইননারভেশন বিভিন্ন প্রকার স্নায়ুপ্রান্ত প্রদর্শন করে, যা বিভিন্ন ধরনের সংবেদন শনাক্ত করতে বিশেষায়িত হতে পারে ^[3]।

স্তর ৪-এর ব্যারেল ম্যাপ ইঁদুরের মুখের গোঁফের বিন্যাসের প্রায় অভিন্ন রূপে সংগঠিত। স্তর ৪-এ একাধিক পুনরাবৃত্ত সংযোগ বিদ্যমান এবং এটি স্তর ২/৩-এর নিউরোনে অ্যাক্সন প্রক্ষেপণ করে, যা প্রাইমারি মোটর কর্টেক্সসহ অন্যান্য কর্টিকাল অঞ্চলের তথ্য একীভূত করে। এই ইনট্রা-কর্টিকাল ও ইন্টার-কর্টিকাল সংযোগসমূহ ইঁদুরদের উদ্দীপক পার্থক্য শনাক্ত করতে এবং আগত স্পর্শতাত্ত্বিক সংকেত থেকে সর্বোত্তম তথ্য আহরণে সহায়তা করে। এ ছাড়াও, এই প্রক্ষেপণগুলো মোটর আউটপুটের সঙ্গে সোমাটোসেন্সরি তথ্য একীভূত করার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

গোঁফ থেকে আগত তথ্য ব্যারেল কর্টেক্সে বিশেষায়িত স্থানীয় মাইক্রোসার্কিটের মাধ্যমে প্রক্রিয়াকৃত হয়, যা পরিবেশ সম্পর্কে সর্বোত্তম তথ্য আহরণের জন্য গঠিত। এই কর্টিকাল মাইক্রোসার্কিটগুলো উত্তেজক ও নিরোধক নিউরোন নিয়ে গঠিত, যা নিচের চিত্র ৪-এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র ৪। ব্যারেল কর্টেক্সে স্থানীয় মাইক্রোসার্কিট। বাম: কর্টিকাল স্তরসমূহের স্কিম্যাটিক উপস্থাপনা (স্তর ৪-এর ব্যারেলগুলি সায়ান রঙে) যেখানে উত্তেজক কর্টিকাল নিউরোনগুলোর সাধারণ ডেনড্রাইটিক গঠনের উদাহরণ দেখানো হয়েছে ( লাল রঙে একটি L2 নিউরোন; বেগুনি রঙে একটি স্পাইনী স্টেলেট L4 কোষ; সবুজ রঙে একটি L5B পিরামিডাল নিউরোন)। ডান: ব্যারেল কলামের মধ্যে কর্টিকাল স্তরগুলোর প্রধান উত্তেজক সংযোগের স্কিম্যাটিক উপস্থাপনা (কালো রেখায়)।

গোঁফ-ভিত্তিক বস্তুর পার্থক্য ও টেক্সচার সনাক্তকরণ শেখা

ইঁদুরজাতীয় প্রাণীরা তথ্য সংগ্রহের জন্য তাদের সংবেদনশীল অঙ্গগুলো সচল রাখে এবং এই চলনগুলোর নির্দেশনা আসে সংবেদনশীল ইনপুট থেকে। যখন নতুন কোনো কাজে সাফল্য অর্জনের জন্য নির্দিষ্ট ক্রমে কর্ম সম্পাদন করতে হয়, তখন চলন ও সংবেদনশীলতার পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া মোটর নিয়ন্ত্রণ ^[4] ও জটিল শেখা আচরণের ^[5] ভিত্তি গঠন করে। মোটর কর্টেক্স মোটর দক্ষতা শেখায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে ^[6–9], কিন্তু সেন্সরিমোটর সম্পর্ক শেখায় এর ভূমিকা এখনো পরিষ্কারভাবে জানা যায়নি। সেন্সরিমোটর সংহতকরণের নিউরাল সার্কিটগুলো এখন ধাপে ধাপে মানচিত্রায়িত হচ্ছে। মোটর কর্টেক্সের বিভিন্ন স্তরে বিভিন্ন ইনপুট ও প্রক্ষেপণ সহকারে উত্তেজক নিউরোন থাকে ^[10–12]। ব্রেনস্টেম ও স্পাইনাল কর্ডের মোটর কেন্দ্রে প্রক্ষেপণ আসে স্তর ৫বি (L5B)-এর পিরামিডাল ট্র্যাক্ট ধরনের নিউরোন থেকে। মোটর কর্টেক্সে উত্তেজনা স্তর ২/৩ (L2/3) থেকে স্তর ৫-এ (L5) নেমে যায় ^{[13, 14]}। সোমাটোসেন্সরি কর্টেক্স থেকে আসা ইনপুট প্রধানত স্তর ২/৩ নিউরোনে পৌঁছায়, ফলে এই L2/3 নিউরোনগুলো সরাসরি স্পর্শানুভূতি ও চলনের নিয়ন্ত্রণের মধ্যে সেতুবন্ধন গঠন করে ^[10]।

একটি সাম্প্রতিক গবেষণায় ^[15] ইঁদুরদের মাথা স্থির রেখে গোঁফ-ভিত্তিক বস্তুর সনাক্তকরণ কাজে প্রশিক্ষণ দেওয়া হয় এবং নিউরোন গোষ্ঠীর কার্যকলাপ চিত্রায়ণ করা হয় ^[16]। একটি শব্দ সংকেতের পর একটি খুঁটি গোঁফের নাগালের মধ্যে অথবা নাগালের বাইরে সরিয়ে দেওয়া হয়। লক্ষ্যবস্তু এবং নাগালের বাইরের অবস্থানগুলো সামনের-পেছনের অক্ষ বরাবর সাজানো ছিল; সবচেয়ে সামনের অবস্থান ছিল নাগালের বাইরে। ইঁদুরেরা তাদের C সারির একটি গোঁফ ব্যবহার করে খুঁটিটি খুঁজে বের করত এবং এটি ‘আছে’ বলে মনে করলে জিভ দিয়ে চাটত, না থাকলে চাটত না। Go পরীক্ষায় জিভ চালালে পানি পুরস্কার দেওয়া হতো, আর no-go পরীক্ষায় জিভ চালালে ২ সেকেন্ডের জন্য ট্রায়াল বন্ধ রেখে শাস্তি দেওয়া হতো। চাটনোবিহীন ট্রায়ালগুলো পুরস্কৃত বা দণ্ডিত করা হতো না। প্রায় সব ইঁদুরই প্রথম দুই বা তিনটি সেশনের মধ্যেই শিখে ফেলেছিল এবং তিন থেকে ছয়টি সেশনের পর পারদর্শী পর্যায়ে পৌঁছেছিল।

এই আচরণগত কাজ শেখার সঙ্গে মোটর-সম্পর্কিত আচরণ সরাসরি সম্পৃক্ত ছিল। নতুন ইঁদুরেরা কখনো কখনো এমনভাবে গোঁফ চালাত যা ট্রায়ালের কাঠামোর সঙ্গে সম্পর্কিত ছিল না। অতএব, বস্তুর সনাক্তকরণ একটি ক্রমিক কর্মধারার ওপর নির্ভর করে, যা সংবেদনশীল সংকেত দ্বারা পরিচালিত। শব্দ সংকেতটি স্যাম্পলিং পর্যায়ে গোঁফ চালানোর সূচনা করে। গোঁফ ও বস্তুর সংস্পর্শে এলে প্রতিক্রিয়া পর্যায়ে পানি পাওয়ার জন্য জিভ চালানো হয়। vM1 স্তরকে নিস্ক্রিয় করে দেওয়া হলে দেখা যায়, এই কাজের জন্য মোটর কর্টেক্স অপরিহার্য; vM1 নিস্ক্রিয় থাকলেও নির্দিষ্ট সময়ে গোঁফ চালানো অব্যাহত থাকে, কিন্তু তার ব্যাপ্তি ও পুনরাবৃত্তি হ্রাস পায় এবং কাজের কার্যকারিতা কমে যায়।

সেন্সরিমোটর শেখার প্রক্রিয়ার নিউরাল সংশ্লিষ্টতা

মোটর কর্টেক্সে স্পর্শ সংবেদনের সংকেতকরণ vS1 (ভাইব্রিসা প্রাইমারি স্যোমাটোসেন্সরি কর্টেক্স) থেকে চিত্রায়িত নিউরোনগুলোর দিকে সরাসরি ইনপুটের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। ব্যক্তিগত আচরণগত বৈশিষ্ট্যের জনসংখ্যা-ভিত্তিক সংকেতকরণ ভিত্তিক একটি মডেল মোটর আচরণগুলো পূর্বাভাস দিতে পেরেছে। গোঁফ চালনার ব্যাপ্তি, প্রারম্ভ বিন্দু এবং জিভ চালানোর হার যথাযথভাবে ডিকোড করা হয়েছে, যা নির্দেশ করে যে vM1 (প্রাইমারি মোটর কর্টেক্স) এই ধীরে পরিবর্তনশীল মোটর প্যারামিটারগুলো নিয়ন্ত্রণ করে—যা পূর্ববর্তী মোটর কর্টেক্স এবং নিউরোফিজিওলজিকাল গবেষণাগুলোর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

সূত্রসমূহ

1. Feldmeyer D, Brecht M, Helmchen F, Petersen CCH, Poulet JFA, Staiger JF, Luhmann HJ, Schwarz C. "Barrel cortex function" Progress in Neurobiology 2013, 103 : 3–27.
2. Lahav O, Mioduser D. "Multisensory virtual environment for supporting blind persons' acquisition of spatial cognitive mapping, orientation, and mobility skills." Academia.edu 2002.
3. Alloway KD. "Information processing streams in rodent barrel cortex: The differential functions of barrel and septal circuits." Cereb Cortex 2008, 18(5):979–989.
4. Scott SH. "Inconvenient truths about neural processing in primary motor cortex." The Journal of Physiology 2008, 586(5):1217–1224.
5. Wolpert DM, Diedrichsen J, Flanagan JR. "Principles of sensorimotor learning." Nature Reviews Neuroscience 2011, 12(12):739–751.
6. Wise SP, Moody SL, Blomstrom KJ, Mitz AR. "Changes in motor cortical activity during visuomotor adaptation." Experimental Brain Research 1998, 121(3):285–299.
7. Rokni U, Richardson AG, Bizzi E, Seung HS. "Motor learning with unstable neural representations." Neuron 2007, 54(4):653–666.
8. Komiyama T, Sato TR, O'Connor DH, Zhang YX, Huber D, Hooks BM, Gabitto M, Svoboda K. "Learning-related fine-scale specificity imaged in motor cortex circuits of behaving mice." Nature 2010, 464(7292):1182–1186.
9. Hosp JA, Pekanovic A, Rioult-Pedotti MS, Luft AR. "Dopaminergic projections from midbrain to primary motor cortex mediate motor skill learning." The Journal of Neuroscience 2011, 31(7):2481–2487.
10. Keller A. "Intrinsic synaptic organization of the motor cortex." Cereb Cortex 1993, 3(5):430–441.
11. Mao T, Kusefoglu D, Hooks BM, Huber D, Petreanu L, Svoboda K. "Long-range neuronal circuits underlying the interaction between sensory and motor cortex." Neuron 2011, 72(1):111–123.
12. Hooks BM, Hires SA, Zhang YX, Huber D, Petreanu L, Svoboda K, Shepherd GM. "Laminar analysis of excitatory local circuits in vibrissal motor and sensory cortical areas." PLoS Biology 2011, 9(1):e1000572.
13. Anderson CT, Sheets PL, Kiritani T, Shepherd GM. "Sublayer-specific microcircuits of corticospinal and corticostriatal neurons in motor cortex." Nature Neuroscience 2010, 13(6):739–744.
14. Kaneko T, Cho R, Li Y, Nomura S, Mizuno N. "Predominant information transfer from layer III pyramidal neurons to corticospinal neurons." The Journal of Comparative Neurology 2000, 423(1):52–65.
15. O'Connor DH, Clack NG, Huber D, Komiyama T, Myers EW, Svoboda K. "Vibrissa-based object localization in head-fixed mice." The Journal of Neuroscience 2010, 30(5):1947–1967.
16. O'Connor DH, Peron SP, Huber D, Svoboda K. "Neural activity in barrel cortex underlying vibrissa-based object localization in mice." Neuron 2010, 67(6):1048–1061.
17. Shaner NC, Campbell RE, Steinbach PA, Giepmans BN, Palmer AE, Tsien RY. "Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. red fluorescent protein." Nature Biotechnology 2004, 22(12):1567–1572.
18. Tian L, Hires SA, Mao T, Huber D, Chiappe ME, Chalasani SH, Petreanu L, Akerboom J, McKinney SA, Schreiter ER. "Imaging neural activity in worms, flies and mice with improved GCaMP calcium indicators." Nature Methods 2009, 6(12):875–881.

সাপ: ইনফ্রারেড রশ্মি সংবেদন

পরিচিতি

পিট অঙ্গনের অবস্থান। উপরে: পাইথন, নিচে: ক্রোটালাস।

সাপ দেখলে বা কখনো কখনো ভাবলেই অনেক মানুষ অস্বস্তি বা ভয় অনুভব করেন। তাদেরকে পৌরাণিক প্রাণী হিসেবে বিবেচনা করার একটা কারণ আছে। সাপ অন্যান্য প্রাণীর তুলনায় আলাদা: তাদের পা নেই, তারা লম্বা এবং নিঃশব্দে মসৃণভাবে চলে, কিছু সাপ বিষধর এবং তারা নিয়মিত দ্বি-ফর্কযুক্ত জিভ ব্যবহার করে গন্ধ শনাক্ত করে। তাদের মধ্যে কিছু সাপ দ্রুতগামী এবং রাতেও দক্ষ হত্যাকারী। তবে তাদেরকে সত্যিকারের বিশেষ করে তোলে তাদের “ষষ্ঠ ইন্দ্রিয়”: ইনফ্রারেড রশ্মি শনাক্ত করার ক্ষমতা। নাইট ভিশন যন্ত্রের মতো, সাপ আশেপাশের তাপমাত্রার পরিবর্তন শনাক্ত করে তার একটি বিস্তারিত চিত্র তৈরি করতে পারে। অন্তত দুটি আলাদা সাপের গোষ্ঠী আলাদাভাবে এই ক্ষমতা বিকশিত করেছে: প্রথমত পিট ভাইপার, এবং দ্বিতীয়ত বোয়া ও পাইথন (এই দুটি প্রজাতিকে একত্রে প্রায়ই “বোইডস” নামে ডাকা হয়)। তবে, শুধু সাপ নয়—ভ্যাম্পায়ার বাদুড় এবং কিছু পোকামাকড়ের দলও এই অনুভূতিটি বিকশিত করেছে।

রাতেও পিট ভাইপার, বোয়া এবং পাইথন তাপ নির্গতকারী ইঁদুর শনাক্ত করতে পারে। এই তাপ তাদের একটি সংবেদনশীল ব্যবস্থার মাধ্যমে ধরা পড়ে, যা দীর্ঘ তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের (৭৫০ nm থেকে ১ mm পর্যন্ত) তড়িৎচুম্বকীয় রশ্মি “দেখতে” সক্ষম করে। এই সংবেদনশীল অঙ্গগুলোকে “পিট অঙ্গন” বলা হয়, যা চোখের নিচে, ম্যাক্সিলা হাড়ের দুটি গভীর গর্তে অবস্থান করে। এই অঙ্গগুলো এতটাই সংবেদনশীল যে মাত্র ০.০০৩ কেলভিন (K) পরিবর্তনও শনাক্ত করতে পারে।

সংবেদন অঙ্গের গঠন

পিট অঙ্গনের গঠন। গহ্বরটির প্রস্থ হল সেই ঝিল্লির অর্ধেক, যা দুটি বায়ু-ভর্তি প্রকোষ্ঠকে আলাদা করে। ট্রাইজেমিনাল স্নায়ুর ডেনড্রাইটগুলো ঝিল্লির পেছনে থাকে। ইনফ্রারেড রশ্মি একটি পিনহোল ক্যামেরার মতো প্রক্ষেপিত হয়।

ভাইপার এবং বোইডদের ইনফ্রারেড সংবেদনশীল অঙ্গগুলো গঠনে অনেকটা একরকম হলেও সংখ্যা, অবস্থান এবং রূপে ভিন্ন। গঠনতত্ত্ব সহজ এবং একে ক্রোটালাস উদাহরণ দিয়ে বোঝানো যাবে—এটি একটি বিষধর পিট ভাইপার, যা দক্ষিণ কানাডা থেকে উত্তর আর্জেন্টিনা পর্যন্ত আমেরিকায় পাওয়া যায়। এটি একটি ফাঁপা গহ্বর নিয়ে গঠিত, যা একটি পাতলা (০.০১ mm) ঝিল্লি দিয়ে দুটি বায়ু-ভর্তি প্রকোষ্ঠে বিভক্ত। এই ঝিল্লি ট্রাইজেমিনাল স্নায়ুর প্রায় ৭০০০ সংবেদনশীল কোষ দ্বারা পূর্ণ। তাপ সংবেদনশীল আয়ন চ্যানেলের মাধ্যমে তারা উত্তাপ সংবেদন করে এবং তাপমাত্রা বাড়লে তাদের সক্রিয়তা বাড়ে, আর কমলে কমে যায়।

এই বায়ু-ভর্তি প্রকোষ্ঠটি একটি উত্তম উত্তাপ-নিরোধক হিসেবে কাজ করে, ফলে বাইরের তাপমাত্রা শুধুমাত্র সংবেদন ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয় এবং শরীরের নিচু অংশে সরে যায় না। এই সরল অথচ উন্নত গঠনই পিট অঙ্গনের অতুলনীয় সংবেদনশীলতার মূল কারণ। এই অঙ্গনের গঠন এমন যে এটি রশ্মির দিকও শনাক্ত করতে পারে। বাহ্যিক ছিদ্রটি ঝিল্লির অর্ধেক আকারের হওয়ায়, এটি পিনহোল ক্যামেরার মতো কাজ করে: যে স্থানে রশ্মি পড়ে তা থেকে বস্তুটির অবস্থান নির্ধারণ করা যায়। তাপমাত্রা শনাক্ত করা হয় TRPA1 নামক তাপ-সংবেদনশীল আয়ন চ্যানেলের মাধ্যমে। অন্যান্য প্রাণীতেও এই চ্যানেল থাকে, তবে সেখানে এগুলোর কাজ আলাদা—যেমন রাসায়নিক উদ্দীপক বা ঠাণ্ডা শনাক্ত করা। পিট ভাইপার ও বোইডরা সম্ভবত স্বাধীনভাবে ইনফ্রারেড সংবেদন বিকশিত করেছে। বিভিন্ন সাপে এই আয়ন চ্যানেলের তাপমাত্রা-সংবেদন সীমা আলাদা হওয়ায় সংবেদনশীলতাও ভিন্ন। ক্রোটালাসদের চ্যানেল সবচেয়ে সংবেদনশীল। এমনকি যেসব সাপ ইনফ্রারেড রশ্মি শনাক্ত করতে পারে না, তাদের শরীরেও এই চ্যানেল থাকে, তবে সেগুলোর তাপমাত্রা-সংবেদন সীমা এতটাই বেশি যে ইনফ্রারেড শনাক্ত করতে পারে না।

মস্তিষ্কের গঠন

প্রত্যেক সংবেদন অঙ্গের জন্য মস্তিষ্কে একটি নির্দিষ্ট অঞ্চল থাকে যা তথ্য প্রক্রিয়াকরণ করে। সাপ পিট অঙ্গন থেকে ইনফ্রারেড তথ্য মেটেনসেফালনের একটি অনন্য অংশে প্রক্রিয়াকরণ করে, যার নাম “লেটারাল ডিসেন্ডিং ট্রাইজেমিনাল ট্র্যাক্ট নিউক্লিয়াস” (LTTD)। এটি শুধুমাত্র সাপেই পাওয়া যায়। LTTD টেকটাম অপটিকামের সাথে যুক্ত থাকে রেটিকুলারিস ক্যালোরিস (RC) এর মাধ্যমে। এর কার্যকারিতা এখনো অজানা। টেকটাম অপটিকামে দৃষ্টিশক্তি ও ইনফ্রারেড উদ্দীপনা একত্রিত হয় যাতে আশেপাশের পরিবেশের একটি বিশদ চিত্র পাওয়া যায়।

শারীরবৃত্তীয় দিক

গবেষণায় দেখা গেছে যে সাপ ইনফ্রারেড মাধ্যমে তাপের উৎস অত্যন্ত নিখুঁতভাবে শনাক্ত করতে পারে, এমনকি দৃষ্টিশক্তি ছাড়াও। ইনফ্রারেড রশ্মির পিট অঙ্গনে পড়ার খোলার কোণ ৪৫ থেকে ৬০ ডিগ্রি। তাপের উৎসের অবস্থান অনুযায়ী, রশ্মি ঝিল্লির ভিন্ন স্থানে পড়ে।

টেকটাম অপটিকামে ইনফ্রারেড সংবেদনের গ্রহণ ক্ষেত্র প্রায় দৃষ্টির গ্রহণ ক্ষেত্রের মতোই উপস্থাপিত হয়। টেকটামের সামনের অংশ সামনে থেকে আসা ইনফ্রারেড ও চাক্ষুষ উদ্দীপনা গ্রহণ করে। পিছনের ও পার্শ্ববর্তী দৃষ্টিকোণ পেছনের টেকটাম অংশ এবং সামনের পিট অঙ্গনের অংশে উপস্থাপিত হয়। ইনফ্রারেড ও চাক্ষুষ ক্ষেত্র প্রায় সম্পূর্ণরূপে মিলিত হয়, ফলে স্নায়ুকোষগুলো একই দিক থেকে আসা দুই ধরনের তথ্য গ্রহণ করে প্রক্রিয়া করে।

যদিও ক্রোটালাসদের শুধুমাত্র দুটি পিট অঙ্গন থাকে, বোয়া ও পাইথনের তাপ সংবেদনশীল অঙ্গ অনেক বেশি জটিল। তাদের প্রতিটি পাশে ১৩টি পিট অঙ্গন থাকে। প্রতিটিই পিনহোল ক্যামেরার মতো কাজ করে, যা উল্টো চিত্র প্রক্ষেপণ করে। সামনের পিট অঙ্গন টেকটামের সামনে উপস্থাপিত হয় এবং পেছনেরগুলো পেছনে। এদের গ্রহণ ক্ষেত্র একে অপরের সঙ্গে ওভারল্যাপ করে, ফলে একটি প্রায় ধারাবাহিক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যা দৃষ্টিশক্তির ক্ষেত্রের সঙ্গে মিলে যায়। আকর্ষণীয় ব্যাপার হলো, প্রতিটি পিট অঙ্গনের সামনের অংশ টেকটামের গ্রহণক্ষেত্রের পেছনে প্রক্ষেপিত হয়, যা একটি জটিল ও অনন্য সংগঠন।

টেকটামে ছয় ধরনের স্নায়ুকোষ থাকে, যেগুলো ইনফ্রারেড ও/অথবা দৃষ্টিশক্তির উদ্দীপনায় সক্রিয় হয়। কিছু কোষ কেবল তখনই সাড়া দেয় যখন দুটি উদ্দীপনাই একসঙ্গে থাকে, কিছু যেকোনো একটিতেই সাড়া দেয়, আবার কিছু শুধুমাত্র একটিতে সক্রিয় হয় তবে দুইটি একসাথে এলে সাড়া আরও বাড়ে। আবার কিছু কোষ দৃষ্টিশক্তির উদ্দীপনায় সাড়া দেয়, কিন্তু ইনফ্রারেড আসলে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায় বা উল্টোটা ঘটে।

সাপ কেন এই বিভিন্ন ধরনের স্নায়ুকোষ ব্যবহার করে? তাদের মস্তিষ্কের প্রক্রিয়াকরণ ব্যবস্থা বিভিন্ন কাজে সহায়তা করে: প্রথমত, তারা যেন উদ্দীপনা শনাক্ত ও অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে। দ্বিতীয়ত, তারা সেগুলো সঠিকভাবে চিনে সাড়া দিতে পারে। যে কোষগুলো আলাদা করে দুটি উদ্দীপনায়ই সাড়া দেয়, তারা প্রথম কাজের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। আবার, যেগুলো কেবল দুটি একসাথে থাকলে সাড়া দেয়, তারা জীবিত ও চলমান বস্তু শনাক্তে কার্যকর। অন্যদিকে, যেগুলো ইনফ্রারেড আসলে সাড়া বন্ধ করে, তারা হয়তো ঠাণ্ডা বস্তু—যেমন গাছ বা পাতা—চিনতে সহায়তা করে। এই কোষগুলোর পারস্পরিক ক্রিয়া উষ্ণ রক্তবিশিষ্ট শিকার, শিকারি ও সাপের উষ্ণতা নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।

সাধারণ ভ্যাম্পায়ার বাদুড়। ইনফ্রারেড সংবেদন অঙ্গন নাকের মধ্যে থাকে।

ভ্যাম্পায়ার বাদুড়ে ইনফ্রারেড সংবেদন

ভ্যাম্পায়ার বাদুড় একমাত্র স্তন্যপায়ী প্রাণী যা ইনফ্রারেড রশ্মি শনাক্ত করতে পারে। তারা নাকের মধ্যে তিনটি গর্তে এই সংবেদন অঙ্গন বহন করে। তারা তাপ শনাক্ত করতে আয়ন চ্যানেল ব্যবহার করে, তবে এটি সাপের চেয়ে ভিন্ন ধরনের। অন্যান্য স্তন্যপায়ী প্রাণীর শরীরেও এবং তাদের শরীরের অন্যত্র এই চ্যানেলটি সাধারণত ব্যথা ও দাহ শনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। কিন্তু নাকের মধ্যে এই চ্যানেলের তাপমাত্রা সংবেদনের সীমা অনেক কম—মাত্র ২৯ °C থেকে সাড়া দেয়। এই কারণে তারা ২০ সেন্টিমিটার দূর থেকে তাপের উৎস শনাক্ত করতে পারে এবং শিকারীর শরীরের রক্তবহুল স্থানে কামড় বসাতে পারে।

তথ্যসূত্র

1. Newman, E.A., and Hartline, P.H. (1982) Infrared "vision" in snakes. Scientific American 246(3):116-127 (March).
2. Gracheva et al.: Molecular Basis of Infrared Detection by Snakes. Nature. 2010 April 15; 464(7291): 1006-1011
3. Campbell et. Al.: Biological infrared Imaging and sensing. Micron 33 (2002) 211-225
4. Gracheva et al.: Ganglion-specific splicing of TRPV1 underlies infrared sensation in vampire bats. Nature.476, 88-91 (04.08.2011)

বাদুরের সংবেদনশীল ব্যবস্থা

পরিচিতি

বাদুরদের বর্গ, যা মাইক্রোবাদুর এবং মেগাবাদুর উপবর্গ নিয়ে গঠিত, একমাত্র স্তন্যপায়ী প্রাণী যারা সক্রিয়ভাবে উড়তে সক্ষম। এই উড়ন্ত জীবনধারা এবং রাতকালে অধিকাংশ সময় সক্রিয় থাকার কারণে, বাদুরদের এমন একটি সংবেদনশীল ব্যবস্থার প্রয়োজন হয় যা স্থলভাগে বসবাসকারী স্তন্যপায়ীদের থেকে আলাদা। উড়ন্ত অবস্থায় বাধায় না ধাক্কা খাওয়ার জন্য বাদুরদের আশেপাশের বস্তু শনাক্ত করতে হয়। এছাড়াও, বাদুরদের তাদের শিকার খুঁজে বের করতে এবং শিকারিদের থেকে সাবধান থাকতে হয়। অধিকাংশ স্তন্যপায়ী প্রাণী চলাচলের জন্য দৃষ্টিশক্তির উপর নির্ভর করে, কিন্তু বাদুররা শুধুমাত্র চোখের উপর নির্ভর করে না। অনেক বাদুর শ্রবণশক্তির উপর অধিক নির্ভর করে এবং প্রতিধ্বনি নিরূপণ বা বায়োসোনারের মাধ্যমে বস্তু শনাক্ত করে। তবে বাদুররা কেবল শ্রবণেন্দ্রিয়ের উপর নির্ভর করে না—তারা পরিবেশ বোঝে প্রতিধ্বনি নিরূপণ, দৃষ্টি এবং অন্যান্য ইন্দ্রিয়ের সমন্বয়ে।

চিত্র ১. মাইক্রোচিরোপ্টেরান বাদুর (কোরিনোরহিনাস টাউনসেন্ডি)।

এই প্রতিধ্বনি নির্ভরণ এবং দৃষ্টির সমন্বয় সকল বাদুরদের মধ্যে দেখা যায় না, কারণ সকল মেগাবাদুর এবং কিছু মাইক্রোবাদুর প্রতিধ্বনি নিরূপণে সক্ষম নয়। এরা পরিবর্তে দৃষ্টি, অন্যান্য ইন্দ্রিয় এবং স্মৃতির উপর নির্ভর করে চলাফেরা ও বস্তু শনাক্ত করে।

প্রাণীরা প্রতিধ্বনি নিরূপণ ব্যবহার করে শব্দ সৃষ্টি করে এবং সেই শব্দ তরঙ্গ কোনো বস্তুর সাথে সংঘর্ষে প্রতিফলিত হয়ে ফিরে এলে তা ব্যাখ্যা করে। অধিকাংশ প্রাণী এটি ব্যবহার করে অন্য প্রাণী যেমন শিকার বা শিকারি শনাক্ত করতে। এছাড়াও, প্রতিধ্বনি নিরূপণের মাধ্যমে আশেপাশের বস্তু শনাক্ত করে সেগুলোর চারপাশ দিয়ে চলাফেরা করতে পারে।

তবে প্রতিধ্বনি নিরূপণ কেবল বাদুরদের জন্য নয়। অনেক পাখি যেমন গুহা-স্বিফটলেটও এটি করতে পারে। অনেক সামুদ্রিক প্রাণী এবং কিছু নিশাচর স্থল স্তন্যপায়ী যেমন শ্রী এবং ইঁদুর এটি ব্যবহার করে। জলজ স্তন্যপায়ী এবং মাছ যেমন ডলফিন ও তিমিও প্রতিধ্বনি নিরূপণ করে, কারণ জলে শব্দ সহজে এবং দীর্ঘ দূরত্বে চলতে পারে, যেখানে দৃষ্টির উপর নির্ভর করা সম্ভব হয় না।

বাদুরের শ্রবণতন্ত্র: প্রতিধ্বনি নিরূপণ

যেমনটি আগে বলা হয়েছে, প্রতিধ্বনি নিরূপণ বিশেষভাবে ব্যবহৃত হয় যখন দৃষ্টিশক্তি কার্যকর নয়, যেমন অন্ধকারে বা জলে। প্রাণীটি একটি শব্দ সৃষ্টি করে এবং যে প্রতিধ্বনি ফিরে আসে তা ব্যাখ্যা করে। আগত প্রতিধ্বনি এবং প্রেরিত শব্দের মধ্যে তুলনা করে মস্তিষ্ক আশেপাশের বস্তুর একটি মানসচিত্র তৈরি করে। অনেক প্রজাতির বাদুর থাকায়, প্রতিধ্বনি নিরূপণের অনেক কৌশলও আছে, তবে সব কৌশলের ভিত্তি অভিন্ন।

প্রতিধ্বনি নিরূপণের জন্য অত্যন্ত সূক্ষ্ম শ্রবণশক্তি প্রয়োজন। বাদুরেরা ২০ কিলোহার্জের উপরে অতিমাত্রিক শব্দ শুনতে পারে, যা মানুষের শ্রবণসীমার বাইরে। এটাই তাদের প্রতিধ্বনি নিরূপণে ব্যবহৃত শব্দ তরঙ্গের পরিসর। এই উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির শব্দ শুধু বড় বস্তু নয়, ছোট পোকামাকড় থেকেও প্রতিফলিত হয়, যা শিকারের জন্য খুব কার্যকর।

প্রতিধ্বনি নিরূপণের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস

চিত্র ২. নিউম্বাহা সুপারবা (এক প্রকার মাইক্রোবাদুর) এর কানের গঠন।

১৭৯৩ সালে, লাজ্জারো স্পাল্লাঞ্জানি লক্ষ্য করেন যে বাদুরের দৃষ্টিশক্তি সরিয়ে দিলেও তারা বাধার মধ্যে না পড়েই উড়তে পারে। পরের বছর, চার্লস জুরিন লক্ষ্য করেন শ্রবণশক্তি না থাকলে তারা বস্তুতে ধাক্কা খায়। এই পরীক্ষাগুলোর মাধ্যমে ধারণা করা হয় বাদুর “কান দিয়ে দেখে”। ১৯৩৮ সালে ডোনাল্ড গ্রিফিন প্রথম “ইকোলোকেশন” শব্দটি ব্যবহার করেন এবং বাদুরের অতিমাত্রিক শব্দ মাইক্রোফোনের মাধ্যমে শনাক্ত করেন। পরবর্তীতে ডলফিনসহ অন্যান্য প্রাণীর মধ্যেও এই কৌশল পাওয়া যায়।

কানের গঠন

প্রতিধ্বনি নিরূপণকারী বাদুরদের কানের গঠন অন্যান্য স্তন্যপায়ীদের মতো হলেও, বাইরের কান বা পিন্না বড় হয় যাতে প্রতিধ্বনির সূক্ষ্ম শব্দ ধরা যায়। কিছু বাদুর শিকার বা শিকারির শব্দ শুনতে পিন্না সক্রিয়ভাবে ব্যবহার করে। ট্র্যাগাস নামে কানের এক টুকরো চামড়া প্রতিধ্বনি কোন দিক থেকে আসছে তা নির্ধারণে সাহায্য করে। তাদের কানের ছিদ্র, কানের পর্দা, মধ্যকর্ণের তিনটি হাড় এবং কক্লিয়া মানুষের মতো। কক্লিয়াতে থাকা সংবেদনশীল কোষ শব্দ তরঙ্গকে স্নায়ু সংকেতে পরিণত করে শ্রবণ স্নায়ুর মাধ্যমে মস্তিষ্কে পাঠায়। কক্লিয়ার গ্যাংলিয়ন ক্যানালের গঠন ও ফ্রিকোয়েন্সির সাথে বাদুরের প্রতিধ্বনি নিরূপণ ক্ষমতার সম্পর্ক রয়েছে।

শব্দ উৎপাদন ও বিস্তার

বাদুর তাদের স্বরযন্ত্র ব্যবহার করে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির অতিমাত্রিক শব্দ তৈরি করে। এই শব্দ মুখ বা নাক দিয়ে নির্গত হয়, যা প্রজাতিভেদে ভিন্ন। তারা উদ্দেশ্য অনুযায়ী শব্দের হার ও ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করতে পারে। শব্দ চারদিকে বিস্তার লাভ করে, এবং কোনো বস্তুর সাথে সংঘর্ষ হলে তা প্রতিধ্বনি তৈরি করে।

চিত্র ৩. প্রতিধ্বনি নিরূপণ প্রক্রিয়া।

প্রতিধ্বনি গ্রহণ ও শব্দ প্রক্রিয়াকরণ

বস্তুতে শব্দ তরঙ্গের প্রতিফলন হলে, তা বাদুরের বড় পিন্নার মাধ্যমে গ্রহণ করা হয়। প্রতিধ্বনির সময়কাল, দিক ও তীব্রতা বিশ্লেষণ করে বাদুর বস্তুটির দূরত্ব, দিক, আকার ও পৃষ্ঠের গঠন বুঝতে পারে। ডপলার প্রভাব ও শব্দের উচ্চতা পরিবর্তনের মাধ্যমে আরো নিখুঁত তথ্য পাওয়া যায়। বাদুর মস্তিষ্কের শ্রবণ প্রক্রিয়া একটি মানসিক মানচিত্র গঠন করে।

তারা “পাঠান-রিসিভ সুইচ” ব্যবস্থা ব্যবহার করে—যখন উচ্চতর শব্দ পাঠানো হয়, তখন মধ্যকর্ণের পেশি সংকুচিত হয়ে শ্রবণ বন্ধ থাকে, এবং পুনরায় প্রতিধ্বনি গ্রহণে সক্রিয় হয়। অধিকাংশ বাদুর একটি প্রতিধ্বনি না পাওয়া পর্যন্ত নতুন শব্দ পাঠায় না যাতে পুরনো ও নতুন তরঙ্গ মিশে না যায়।

শিকার ধরার ক্ষেত্রে প্রতিধ্বনি নিরূপণের ভূমিকা

বাদুররা প্রতিনিয়ত শব্দ প্রেরণ করে এবং প্রতিধ্বনি বিশ্লেষণ করে তাদের উড়ান পরিচালনা করে। এছাড়াও শিকার ও শিকারি শনাক্ত করতেও এটি কার্যকর। তারা পরিস্থিতি অনুযায়ী শব্দ ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে।

সাধারণ উড়ানের সময় প্রতি সেকেন্ডে ৫–১০টি শব্দ পাঠানো হয়, কিন্তু শিকার দেখলে তা বেড়ে যায়, প্রায় ২০০টি পর্যন্ত। উদাহরণস্বরূপ, নকটুল বাদুর প্রাথমিকভাবে দীর্ঘ সংকীর্ণ ব্যান্ডের সংকেত দেয়, কিন্তু শিকার শনাক্ত হলে, ছোট প্রশস্ত সংকেত ও উচ্চ হারে শব্দ তৈরি করে, যাকে ফিডিং বুজ বলা হয়। বেশি দূরত্বে বেশি শব্দ হার ক্ষতিকর হতে পারে, কারণ শব্দ মিশে বিভ্রান্তি তৈরি করে। পাশাপাশি শব্দ তৈরি করতে শক্তি খরচ হয়, তাই খুব বেশি না থাকলে কম হারেই শব্দ পাঠানো হয়।

অন্যান্য ইন্দ্রিয়

দৃষ্টি

অধিকাংশ বাদুর প্রতিধ্বনি নিরূপণ ব্যবহার করলেও তাদের দৃষ্টিশক্তি থাকে। তারা উচ্চ স্থানিক তীক্ষ্ণতা, সংবেদনশীলতা ও গভীরতা অনুধাবনে সক্ষম। মূলত অন্ধকার পরিবেশের জন্য তারা কালো-সাদা এবং সীমিত রঙ দেখার ক্ষমতা রাখে।

স্পর্শ

প্রতিধ্বনি নিরূপণ নিয়ে গবেষণা বেশি হলেও, কিছু গবেষণায় দেখা গেছে তাদের ডানায় ছোট লোম থাকে যেগুলো বায়ু প্রবাহ শনাক্ত করে। এর মাধ্যমে তারা বিমানের গতিবেগ সামঞ্জস্য করে। এছাড়াও, স্পর্শের মাধ্যমে বস্তু শনাক্ত করে শিকার ধরতে পারে, যখন প্রতিধ্বনি কার্যকর নয়।

গন্ধ ও স্বাদ

গন্ধ ও স্বাদ বাদুরদের কম গুরুত্বপূর্ণ ইন্দ্রিয়। স্বাদ মূলত খাবার খাওয়ার সময় কার্যকর, আর গন্ধ ব্যবহার করে সঙ্গী শনাক্ত, শিকারি শনাক্ত এবং পারস্পরিক যোগাযোগে।

বহু ইন্দ্রিয় সংমিশ্রণ

প্রতিধ্বনি ও দৃষ্টির সমন্বয়ে বাদুররা বহু ইন্দ্রিয় সংমিশ্রণের আদর্শ উদাহরণ। যদিও বহু প্রজাতি বিপন্ন হওয়ায় এটি গবেষণার জন্য অনিশ্চিত হয়ে পড়ছে। ড্যানিলোভিচ প্রমাণ করেছেন বাদুররা তাদের চারপাশের ৩-ডি গঠন শেখার জন্য দৃষ্টি ব্যবহার করে, আর প্রতিধ্বনি ব্যবহার করে বস্তু শনাক্ত করে। তারা প্রতিধ্বনি থেকে প্রাপ্ত তথ্য মস্তিষ্কে দৃশ্যচিত্রে রূপান্তর করতে পারে। শুধু দৃষ্টি ও শ্রবণ নয়, স্পর্শও উড়ান নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

উৎসসমূহ

---

সিমন্স জেএ এবং স্টেইন আরএ (১৯৮০)। "বাদুরের সোনারে ধ্বনিচিত্রায়ন: ইকোলোকেশন সংকেত ও ইকোলোকেশনের বিবর্তন"। *জার্নাল অফ কম্পারেটিভ ফিজিওলজি*। 135: 61-84।

সুগা এন (২০০৯) )। "ইকোলোকেশন II: নিউরোফিজিওলজি"। *Elsevier*: 801-812।

জোন্স জি (২০০৫)। "ইকোলোকেশন"। *কারেন্ট বায়োলজি*। 15 (13): 484-488।

ড্যানিলোভিচ এস ইয়োভেল ওয়াই (2019)। "বাদুরদের দিকনির্দেশনা ও অনুধাবনের জন্য দৃষ্টিশক্তি ও ইকোলোকেশনের সমন্বয়"। *সায়েন্স অ্যাডভান্সেস*। 5 (6): eaaw6503।

"বাদুর: সংবেদনশীল ব্যবস্থা ও ইকোলোকেশন"। *science.jrank.org*। 2023। সংগ্রহের তারিখ: ২০ জুলাই ২০২৩।

Au WWL (2018)। "ইকোলোকেশন"। *এনসাইক্লোপিডিয়া অফ মেরিন ম্যামালস*। এলসেভিয়ার: 289-299।

Erbe, Christina; Thomas, Jeannette A. (2022)। *Exploring Animal Behavior Through Sound: Volume 1 (Methods)*। স্প্রিংগার AG। পৃষ্ঠা: 419–431।

Sulser RB এবং অন্যান্য (2022)। "বাদুরের অভ্যন্তরীণ কর্ণ স্নায়ুবিজ্ঞানের বিবর্তন এবং ইকোলোকেশনের প্রভাব"। *নেচার*। 602: 449–454।

Jones G (2011)। "সংবেদনশীল জীববিজ্ঞান: বাদুররা বায়ুপ্রবাহ অনুভব করে"। *কারেন্ট বায়োলজি*। 21 (17): 666–667।

Sterbing-D'Angelo S এবং অন্যান্য (2011)। "বাদুরের ডানার সংবেদন যন্ত্র উড়ন্ত নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে"। *প্রোসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস*। 108 (27): 11291–11296।

1. "সংরক্ষণ ও জীববৈচিত্র্য: কেন আমেরিকার বাদুর সংখ্যা হ্রাস পাচ্ছে"। *earthday.org*। 2019। সংগ্রহের তারিখ: ৮ আগস্ট ২০২৩।