मेट्रोनोम न्यूरॉन्स: एक नए प्रकार की तंत्रिका कोशिका?

नई वैज्ञानिक जांचों ने एक प्रकार के न्यूरॉन की खोज की है जो मस्तिष्क को सिंक्रनाइज़ रखते हुए एक प्रकार की घड़ी या मेट्रोनोम के रूप में कार्य करेगा।

ये मस्तिष्क कोशिकाएं, मेट्रोनोम न्यूरॉन्स के नाम से बपतिस्मा लेती हैं, तंत्रिका गतिविधि के समन्वय में एक मौलिक भूमिका निभा सकता है।

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गामा तरंगें: ऑर्केस्ट्रा के संवाहक?

हमारा दिमाग एक बड़े कॉन्सर्ट हॉल की तरह है। कई और जटिल संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं को निर्देशित और प्रबंधित करने के लिए, न्यूरॉन्स के कई समूहों को सक्रिय करने के लिए और अलग-अलग की तरह आवश्यक है एक संगीत ऑर्केस्ट्रा के सदस्य, प्रक्रियाओं की एक सिम्फनी उत्पन्न करने के लिए सद्भाव में काम करते हैं जो हमें अपने साथ अनुभव करने और बातचीत करने की अनुमति देते हैं आस-पास।

लेकिन आर्केस्ट्रा की तरह, मस्तिष्क को अपने सभी भागों को सक्रिय और सिंक में रखने के लिए एक कंडक्टर की आवश्यकता हो सकती है। इस अर्थ में, कई न्यूरोसाइंटिस्ट हैं जो उस गामा लय, तरंगों को बनाए रखते हैं मस्तिष्क की कोशिकाएं जो प्रति सेकंड लगभग 40 चक्रों की आवृत्ति पर उतार-चढ़ाव करती हैं, खेल सकती हैं यह समारोह।

ऐसा माना जाता है कि गामा तरंगों के ये दोलन एक प्रकार की घड़ी या मेट्रोनोम के रूप में कार्य करेंगे जो न्यूरॉन्स के एक समूह से दूसरे समूह में सूचना के हस्तांतरण का समन्वय करता है, ऐसा प्रतीत होता है पर्याप्त सबूत बताते हैं कि संज्ञानात्मक प्रसंस्करण में गामा तरंगों की भूमिका है मौलिक।

मनुष्यों और अन्य जानवरों में दशकों के शोध के दौरान, मानव शरीर के कई क्षेत्रों में पैटर्न पाए गए हैं मस्तिष्क जो विभिन्न प्रकार की संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं से जुड़ा हुआ है, जैसे कि ध्यान या स्मृति काम। कुछ अध्ययनों ने इन गामा दोलनों में गड़बड़ी को अल्जाइमर रोग और सहित विभिन्न न्यूरोलॉजिकल रोगों से भी जोड़ा है एक प्रकार का मानसिक विकार.

हालाँकि, कोई पूर्ण सहमति नहीं लगती है। कुछ तंत्रिका विज्ञानियों का मानना ​​है कि गामा तरंगों द्वारा निभाई जाने वाली भूमिका इतनी निर्णायक नहीं होगी, और वे इस बात का आश्वासन देते हैं ये ताल मस्तिष्क की गतिविधि के साथ सहसंबद्ध हो सकते हैं, लेकिन इसमें महत्वपूर्ण योगदान नहीं देते हैं वही।

मेट्रोनोम न्यूरॉन्स: चूहों में अध्ययन

यह जांचने के लिए कि क्या गामा तरंगों ने वास्तव में तंत्रिका गतिविधि के समन्वय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, ब्राउन यूनिवर्सिटी के न्यूरोसाइंटिस्ट मूर और शिन ने चूहों में अपना अध्ययन शुरू किया, यह पता लगाना कि न्यूरॉन्स का एक पूर्व अज्ञात सेट मेट्रोनोम के रूप में कार्य करेगा।

इन नई खोजी गई कोशिकाओं ने गामा आवृत्तियों (30-55 चक्र प्रति सेकंड) पर लयबद्ध रूप से निकाल दिया, चाहे जो कुछ भी हुआ हो बाहरी वातावरण, और संभावना है कि एक जानवर एक संवेदी उत्तेजना का पता लगाएगा, इन न्यूरॉन्स की क्षमता को संभालने की क्षमता से जुड़ा था समय।

मूर और शिन ने स्पर्श की धारणा से संबंधित मस्तिष्क गतिविधि की सामान्य खोज के रूप में अपना शोध शुरू किया। और ऐसा करने के लिए, उन्होंने माउस के सोमाटोसेंसरी कॉर्टेक्स के एक विशिष्ट क्षेत्र में इलेक्ट्रोड को प्रत्यारोपित किया, जो इंद्रियों से इनपुट को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार था। इसके बाद, उन्होंने कृन्तकों की मूंछों पर सूक्ष्म दोहन को महसूस करने की क्षमता का अवलोकन करते हुए तंत्रिका गतिविधि को मापा।

शोधकर्ताओं ने गामा दोलनों पर ध्यान केंद्रित किया और मस्तिष्क कोशिकाओं के एक विशिष्ट समूह का विश्लेषण करने का निर्णय लिया, जिसे तेजी से त्वरित करने वाले इंटिरियरन कहा जाता है, क्योंकि पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया था कि वे इन तेज़ तालों की पीढ़ी में भाग ले सकते हैं। विश्लेषण से पता चला कि, उम्मीद के मुताबिक, जिस हद तक इन कोशिकाओं ने फायरिंग की गामा आवृत्तियों ने भविष्यवाणी की कि चूहे उनके साथ संपर्क का पता लगाने में कितनी अच्छी तरह सक्षम होंगे मूंछें।

लेकिन जब न्यूरोसाइंटिस्ट्स ने अध्ययन में तल्लीन किया, तो उन्हें कुछ अजीब लगा। और यह है कि उन्हें उम्मीद थी कि संवेदी उत्तेजना के जवाब में सक्रिय होने वाली कोशिकाएं अवधारणात्मक सटीकता के साथ सबसे मजबूत लिंक दिखाएंगी। हालाँकि, कोशिकाओं की जाँच करने पर, यह लिंक कमजोर हो गया था। इसलिए उन्होंने महसूस किया कि शायद कोशिकाएं संवेदी नहीं हैं और वातावरण में क्या हो रहा है, इसकी परवाह किए बिना टाइमकीपर के रूप में कार्य करती हैं।

केवल उन कोशिकाओं के साथ विश्लेषण को दोहराने से जो संवेदी इनपुट का जवाब नहीं देते थे, अवधारणात्मक सटीकता के साथ लिंक मजबूत हो गया। बाहरी वातावरण से अप्रभावित होने के अलावा, न्यूरॉन्स के इस विशिष्ट उपसमुच्चय में मेट्रोनोम की तरह गामा-श्रेणी के अंतराल में नियमित रूप से वृद्धि होती है। यह ज्यादा है, कोशिकाएं जितनी अधिक लयबद्ध होंगी, जानवरों को व्हिस्कर टैपिंग का पता लगाने में उतना ही अच्छा लगेगा. ओपनिंग कॉन्सर्ट हॉल के रूपक के साथ जो हो रहा था, वह यह है कि कंडक्टर जितना बेहतर समय पर होगा, ऑर्केस्ट्रा उतना ही बेहतर होगा।

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मस्तिष्क की घड़ियाँ

हम सभी ने कभी न कभी आंतरिक घड़ी या जैविक घड़ी के बारे में सुना होगा। और वह है हमारा मस्तिष्क शारीरिक प्रणालियों के माध्यम से समय बीतने पर प्रतिक्रिया करता है जो हमें प्रकृति की लय के साथ तालमेल बिठाने की अनुमति देता है, जैसे कि दिन और रात का चक्र, या मौसम का चक्र।

मानव मस्तिष्क दो "घड़ियों" का उपयोग करता है। पहली, हमारी आंतरिक घड़ी, जो हमें समय बीतने का पता लगाने की अनुमति देती है और हमारे दिन-प्रतिदिन कार्य करने के लिए आवश्यक है। इस घड़ी से हम, उदाहरण के लिए, दो गतिविधियों के बीच बीता हुआ समय माप सकते हैं, जान सकते हैं कि हमने किसी कार्य को करने में कितना समय लगाया है गाड़ी चलाना या अध्ययन करना, क्योंकि अन्यथा इस प्रकार के काम अनिश्चित काल तक चलते रहेंगे, हमारे पास समय बीतने का कोई बोध नहीं होगा। अतीत।

दूसरी घड़ी न केवल पहली घड़ी के समानांतर चल सकती थी, बल्कि उसका मुकाबला भी कर सकती थी। यह मस्तिष्क प्रणाली पहली घड़ी के अंदर स्थित होगी, और अस्थायी जानकारी को एकीकृत करने के लिए सेरेब्रल कॉर्टेक्स के सहयोग से काम करेगा. उदाहरण के लिए, इस तंत्र को क्रियान्वित किया जाएगा, उन क्षणों में जब हमारा शरीर इस बात पर ध्यान देता है कि समय कैसे बीत चुका है।

बीत चुके समय के बारे में जागरूक होने की भावना उतनी ही आवश्यक है जितनी प्रक्रिया के दौरान हमने जो कुछ किया है उसकी स्मृति बनाए रखना। और यहीं पर मस्तिष्क जैसी मस्तिष्क संरचना काम आती है। समुद्री घोड़ा, नवीनतम वैज्ञानिक अध्ययनों के अनुसार, निषेध, दीर्घकालिक स्मृति या स्थान जैसी प्रक्रियाओं के प्रभारी, साथ ही समय बीतने को याद रखने में एक मौलिक भूमिका निभा रहे हैं।

भविष्य में, नए उपचार विकसित करना जारी रखना और इन मस्तिष्क संरचनाओं और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के साथ हमारी आंतरिक घड़ियों के बीच संबंधों की जांच करना आवश्यक होगा। जैसे अल्जाइमर और अन्य प्रकार के मनोभ्रंश, साथ ही साथ मानसिक विकार और मस्तिष्क रोग जिसमें समय और स्थान की धारणा के अध: पतन की प्रक्रिया शामिल होती है शारीरिक।

ग्रंथ सूची संदर्भ:

• ब्राउन यूनिवर्सिटी (2019)। न्यूरोसाइंटिस्ट न्यूरॉन प्रकार की खोज करते हैं जो मस्तिष्क के मेट्रोनोम के रूप में कार्य करता है। साइंस डेली। में उपलब्ध: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190718112415.htm.