১৯৪৯ সালে ডোনাল্ড হেব তাঁর বিখ্যাত নীতি প্রকাশ করেন: “যে নিউরনগুলো একসাথে স্পাইক করে, তারা পরস্পরকে সংযুক্ত করে।” কিন্তু নব্বইয়ের দশকের শেষভাগে গবেষকগণ প্রমাণ করেন যে সিন্যাপসের শক্তি বৃদ্ধি বা হ্রাস নির্ভর করে প্রি-সিন্যাপটিক এবং পোস্ট-সিন্যাপটিক স্পাইকের মিলিসেকেন্ড সময়ের ব্যবধানের উপর। এই ঘটনাকে স্পাইক-টাইমিং-ডিপেন্ডেন্ট প্লাস্টিসিটি (STDP) বলা হয়, যা নিউরোমরফিক চিপে আনসুপারভাইজড অন-চিপ লার্নিংয়ের মূল চাবিকাঠি।

১. ক্লাসিক STDP সমীকরণ

যদি প্রি-সিন্যাপটিক স্পাইকের পরপরই পোস্ট-সিন্যাপটিক স্পাইক আসে ((Delta t = t_{ ext{post}} – t_{ ext{pre}} > 0)), তবে সংযোগ শক্তিশালী হয় (Long-Term Potentiation বা LTP)। বিপরীতভাবে, পোস্ট-সিন্যাপটিক স্পাইকের পর প্রি-সিন্যাপটিক স্পাইক এলে সংযোগ দুর্বল হয় (Long-Term Depression বা LTD):

[
Delta w = begin{cases}
A_+ xp(-Delta t / au_+) & Delta t > 0
-A_- xp(Delta t / au_-) & Delta t < 0
nd{cases}
]

২. NMDA রিসেপ্টর ও বায়োফিজিক্যাল মেকানিজম

পোস্ট-সিন্যাপটিক মেমব্রেনের NMDA রিসেপ্টর একটি আণবিক কোইনসিডেন্স ডিটেক্টর হিসেবে কাজ করে। দুটি স্পাইক সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে আসলে ম্যাগনেসিয়াম ব্লক সরে গিয়ে কোষে ক্যালসিয়াম (( ext{Ca}^{2+})) আয়ন প্রবেশ করে এবং নতুন AMPA রিসেপ্টর তৈরি করে সিন্যাপসকে শক্তিশালী করে তোলে।

৩. হোমিওস্ট্যাটিক সিন্যাপটিক স্কেলিং

অনিয়ন্ত্রিত শক্তি বৃদ্ধি রোধ করতে মস্তিষ্ক হোমিওস্ট্যাটিক স্কেলিং ব্যবহার করে নিউরনের গড় স্পাইক রেটকে একটি নির্দিষ্ট নিরাপদ সীমার মধ্যে স্থিতিশীল রাখে।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।