एकाग्र ध्यान के दौरान चेतना किसी नदी की तरह सुचारु रूप से प्रवाहित नहीं होती, बल्कि यह स्पष्ट चरणों के बीच परिवर्तित होती रहती है: सांसों पर तीक्ष्ण एकाग्रता के बाद विस्तार की भावना आती है, जो अंततः स्वयं अवलोकन की प्रक्रिया की सूक्ष्म जागरूकता का स्थान ले लेती है। एक नए शोध में एक ऐसा गणितीय मॉडल प्रस्तावित किया गया है जो मस्तिष्क के कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की बड़ी आबादी की गतिशीलता के माध्यम से इन परिवर्तनों को स्पष्ट रूप से दर्शाने में सक्षम है।
फ्रांस में CNRS की L2S प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों — एम. वर्जीनिया बोलेली, लुका ग्रेको और डारियो प्रांडी — ने एक शोध पत्र प्रस्तुत किया है, जिसमें हेटेरोक्लिनिक डायनेमिक्स और असतत न्यूरल फील्ड मॉडल का संयोजन किया गया है। लगभग एक दिन पहले arXiv पर प्रकाशित प्रीप्रिंट के अनुसार, यह संयोजन विशेष रूप से केंद्रित ध्यान के अभ्यास की विशेषता वाले चक्रीय गतिविधि पैटर्न का वर्णन करने में सक्षम है।
ध्यान पर पिछले अधिकांश तंत्रिका-वैज्ञानिक शोधों ने केवल सामान्य बदलावों को दर्ज किया था, जैसे कि थीटा-रिदम का मजबूत होना या प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में परिवर्तन। ये डेटा महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे अवस्थाओं के क्रमिक और सटीक परिवर्तन के पीछे के तंत्र की व्याख्या नहीं करते हैं। यह नया मॉडल इस कमी को पूरा करता है और दिखाता है कि कैसे न्यूरल आबादी के भीतर की परस्पर क्रियाएं स्थिर अवस्थाएं बनाती हैं, जिनके बीच स्विचिंग की प्रक्रिया होती है।
इसका मुख्य तंत्र यह है कि हेटेरोक्लिनिक चक्र न्यूरॉन्स के समूहों को अस्थिरता के बिंदुओं के माध्यम से एक स्थिर अवस्था से दूसरी में जाने की अनुमति देते हैं। कई गड्ढों वाले एक भूदृश्य की कल्पना करें: प्रत्येक गड्ढे में वर्तमान गतिविधि पैटर्न की "गेंद" लंबे समय तक रह सकती है, लेकिन ध्यान को जानबूझकर दूसरी दिशा में मोड़ने से उत्पन्न एक मामूली हलचल उसे बगल वाले गड्ढे में लुढ़कने के लिए मजबूर कर देती है। लेखकों के अनुसार, ध्यान के दौरान संज्ञानात्मक चरणों का क्रम ठीक इसी तरह विकसित होता है।
यह दृष्टिकोण एक निरंतर प्रक्रिया के रूप में चेतना की प्रकृति पर सवाल उठाता है। सूचना के वैश्विक प्रसार पर जोर देने वाले सिद्धांतों के विपरीत, यहाँ स्थानीय आबादी की परस्पर क्रियाओं पर ध्यान केंद्रित किया गया है, जो व्यवस्थित अनुक्रमों को जन्म देती हैं। संभवतः, यह रूपरेखा न केवल ध्यान, बल्कि नींद के कुछ चरणों या सम्मोहन सहित चेतना की अन्य परिवर्तित अवस्थाओं को समझने में भी उपयोगी साबित होगी।
फिलहाल यह मॉडल सैद्धांतिक बना हुआ है और लेखक मस्तिष्क की गतिविधि की उच्च-परिशुद्धता रिकॉर्डिंग के माध्यम से इसके सत्यापन की आवश्यकता पर जोर देते हैं। फिर भी, यह अभी से इस बात पर एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है कि चिंतन के अभ्यास न्यूरल गतिशीलता के प्रक्षेपवक्र को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। यदि भविष्य के शोध इन भविष्यवाणियों की पुष्टि करते हैं, तो यह चेतना के अध्ययन के प्रति दृष्टिकोण को बदल देगा और इसके असतत-चक्रीय संगठन पर अधिक ध्यान केंद्रित करेगा।
व्यापक परिप्रेक्ष्य में, यह कार्य हमें याद दिलाता है कि सबसे व्यक्तिगत अनुभवों का भी न्यूरल आबादी के संगठन में ठोस गणितीय आधार होता है, और यह हमें यह सोचने पर मजबूर करता है कि ध्यान का दैनिक भटकाव और परिवर्तन भी किस हद तक ऐसे ही छिपे हुए चक्रों के अधीन है।
