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अध्ययन मस्तिष्क की जटिलता में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है

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अध्ययन मस्तिष्क की जटिलता में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है

मानव मस्तिष्क की जटिलता में गहरी अंतर्दृष्टि का मार्ग, मानव शरीर में सबसे बड़े और सबसे परिष्कृत अंगों में से एक, कॉम्प्लेक्सिटी साइंस हब (सीएसएच) द्वारा हाल के एक अध्ययन द्वारा प्रशस्त किया गया है।
अध्ययन, जो सी. एलिगेंस में तंत्रिका गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए गणितीय और कम्प्यूटेशनल ढांचा विकसित करता है, एक छोटा सा कीड़ा जिसे तंत्रिका गतिविधि का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल जीव के रूप में इस्तेमाल किया गया है, शुक्रवार को पीएलओएस कम्प्यूटेशनल बायोलॉजी पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
सूक्ष्म जीव, जिसमें केवल 1.000 कोशिकाएं होती हैं – जिनमें से 300 न्यूरॉन्स हैं – को ठीक से मैप किया गया है, लेकिन व्यवहार को नियंत्रित करने में न्यूरॉन्स की भूमिका विवादास्पद बनी हुई है, एडवर्ड ली, सीएसएच में एक पोस्टडॉक साथी और पेपर के लेखक कहते हैं।
जीवित कृमियों में न्यूरॉन्स को मापने में हालिया प्रगति के आधार पर, नया अध्ययन अधिक प्राकृतिक परेशानियों का उपयोग करके न्यूरॉन्स की भूमिकाओं को उजागर करने का एक तरीका प्रस्तावित करता है।
“काम में, हम अधिक समग्र होने की कोशिश करते हैं, इस अर्थ में कि हम सभी डेटा लेते हैं और यह समझने की कोशिश करते हैं कि न्यूरॉन्स के कौन से सेट एक साथ हैं और एक विशेष व्यवहार से जुड़े हैं,” ली कहते हैं।
“दूसरे शब्दों में, अगर मैं चाहता हूं कि कीड़ा बाईं ओर मुड़ जाए, तो मुझे एक विशेष न्यूरॉन की परवाह नहीं है, मैं शायद कई अलग-अलग न्यूरॉन्स की परवाह करता हूं।”
एक साधारण तंत्रिका तंत्र के साथ प्रयोग
ली और उनकी टीम ने कृमि का एक उदाहरण के रूप में अध्ययन किया क्योंकि इसका सरल तंत्रिका तंत्र मनुष्यों जैसे उच्च जानवरों के दिमाग के तंत्र को समझने के लिए एक ठोस आधार प्रदान करता है।
शोधकर्ताओं ने सामूहिक तंत्रिका गतिविधि के लिए एक गणितीय मॉडल विकसित किया।
फिर उन्होंने छोटे तंत्रिका संबंधी गड़बड़ी के साथ एक सिलिको प्रयोग किया जो व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकता है और एक वैज्ञानिक परीक्षण में दोहराया जा सकता है।
“विचार यह है कि यदि आप एक मॉडल में, प्रत्येक न्यूरॉन्स के चारों ओर अलग-अलग तरीकों से धक्का दे सकते हैं, तो आप माप सकते हैं कि व्यवहार कैसे बदलता है।
और अगर व्यवहार बदलता है, उदाहरण के लिए, जब दो न्यूरॉन्स को एक साथ धक्का दिया जाता है, तो ये दो न्यूरॉन्स एक सेट बनाते हैं और दूसरे से स्वतंत्र नहीं होते हैं”, ली बताते हैं।
तंत्रिका विज्ञान में भविष्य के अनुसंधान
ली का कहना है कि परिणाम दिलचस्प न्यूरॉन्स की ओर इशारा करते हैं जिनका उपयोग तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में किया जा सकता है।
अध्ययन, जिसने सी. एलिगेंस तंत्रिका तंत्र में लगभग 50 न्यूरॉन्स का विश्लेषण किया, से पता चलता है कि मुट्ठी भर “महत्वपूर्ण” न्यूरॉन्स हैं जो आंकड़ों में एक बड़ी प्रतिक्रिया से जुड़े हैं।
सीएसएच वैज्ञानिक बताते हैं, “उन न्यूरॉन्स को देखना एक अच्छा विचार हो सकता है”।
“यह जानते हुए कि एक न्यूरॉन को एक विशिष्ट व्यवहार में फंसाया जाता है, आपको यह नहीं बताता कि यह क्या करता है।
कुछ प्रयोगात्मक परिणाम यह संकेत नहीं देते हैं कि एक महत्वपूर्ण तरीके से व्यवहार में एक न्यूरॉन आवश्यक रूप से शामिल था, उदाहरण के लिए”, ली कहते हैं।
जब कई न्यूरॉन्स एक विशेष व्यवहार में शामिल होते हैं, तो यह जांचना दिलचस्प हो सकता है कि वे एक साथ या एक दूसरे के खिलाफ कैसे काम करते हैं।
कागज विशेष रूप से तंत्रिका कोशिकाओं में व्यवहार नियंत्रण को केंद्रीकृत कैसे किया जा सकता है, इसके बारे में कई नई परिकल्पनाएँ प्रस्तुत करता है।
ली ने निष्कर्ष निकाला, “हम इन सवालों को पूछने और भविष्यवाणियां करने के लिए एक सैद्धांतिक ढांचे का प्रस्ताव दे रहे हैं, और उन्हें उम्मीद है कि आने वाले वर्षों में प्रयोग उनका जवाब देंगे।

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