Brain : मस्तिष्क में 'कोशिकाएं' हमारी कल्पना से अधिक महत्वपूर्ण

Brain : जब बात आती है कि हम अपनी दुनिया का अनुभव कैसे करते हैं, उससे कैसे जुड़ते हैं और उसमें कैसे आगे बढ़ते हैं, तो समय ही सब कुछ होता है। और चूहों पर किए गए नए शोध से पता चलता है कि कोशिकाओं का एक विशिष्ट समूह उस तरीके के लिए मौलिक है जिस तरह से हम समय पर निर्भर जटिल व्यवहार सीखते हैं। यू.एस. में यूटा विश्वविद्यालय की एक टीम द्वारा की गई खोज अंततः न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों की शुरुआत का पता लगाने में मदद कर सकती है जो समय की धारणा को प्रभावित करती हैं, जैसे अल्जाइमर। अपने निजी अभिलेखागार के लिए एक स्मृति बनाने के लिए, आपके मस्तिष्क को घटनाओं के समय और अनुक्रम को एन्कोड करना चाहिए जैसा कि आप उन्हें अनुभव कर रहे हैं। यह औसत दर्जे के टेम्पोरल लोब (MTL) में सर्किट का उपयोग करके इस समयरेखा को बनाता है, जिनमें से एक औसत दर्जे का एंटोरहिनल कॉर्टेक्स (MEC) है। इस MEC सर्किट में 'time cells'होती हैं जो सेकंड और मिनट के पैमाने पर कार्यों के दौरान विशिष्ट क्षणों पर सक्रिय होती हैं, एक प्रकार का कार्बनिक आंतरिक मेट्रोनोम जो हमें उस पल में समय का ट्रैक रखने में मदद करता है।

वैज्ञानिकों को संदेह है कि यह 'टाइमर' एपिसोडिक यादों पर अपनी छाप छोड़ सकता है, इसलिए हमारे अनुभव के 'फ़्रेम' एक अंतर्निहित लय के साथ अनुक्रम में फिर से चलाए जाते हैं। लेकिन ऐसा करने के लिए, इन समय कोशिकाओं को सीखने की गतिशीलता की आवश्यकता होगी जो उन्हें अलग-अलग लौकिक संदर्भों को एनकोड करने की अनुमति दे। हम जानते हैं कि MTL के भीतर 'स्थानिक कोशिकाएँ' अपने 'फायरिंग फ़ील्ड' को स्थानिक संदर्भों के अनुसार पुनर्गठित कर सकती हैं, क्योंकि एक जानवर अलग-अलग और बदलते वातावरणों से गुज़रता है। शोधकर्ता यह जांचना चाहते थे कि क्या समय कोशिकाओं में अलग-अलग लौकिक संदर्भों को 'री-मैप' करने की समान क्षमता है। उन्होंने समय कोशिका गतिविधि के पैटर्न को देखने के लिए मस्तिष्क इमेजिंग के साथ एक जटिल समय-आधारित सीखने के कार्य को जोड़ा। यदि समय कोशिकाएँ अपने स्थानिक चचेरे भाई की तरह लचीली हैं, तो टीम ने परिकल्पना की, "(1) समय कोशिकाओं के अलग-अलग अनुक्रम सक्रिय हो जाएँगे क्योंकि जानवर एक नए लौकिक संदर्भ की पहचान करना सीखते हैं, प्रत्येक लौकिक संदर्भ का एक अनूठा मानचित्र या 'समयरेखा' बनाते हैं, और (2) ऐसी गतिशीलता समय व्यवहार के सीखने का समर्थन करती है।"

पहले परीक्षण में चूहों को एक कार्य पूरा करना शामिल था जिसमें घटनाओं का समय महत्वपूर्ण था, एक गंध उत्तेजना और परिवर्तनशील समय के बीच अंतर करना, ताकि पुरस्कार प्राप्त किया जा सके। गंध उत्तेजना पैटर्न की परवाह किए बिना समय कोशिका गतिविधि में पैटर्न सुसंगत थे, लेकिन चूहों के सीखने के साथ-साथ वे अधिक जटिल होते गए, प्रत्येक उत्तेजना के अनुरूप अद्वितीय 'समय पैमाने' विकसित हुए। और जब चूहों ने परीक्षण गलत किया, तो शोधकर्ताओं ने देखा, उनके समय कोशिकाएं भी गलत क्रम में सक्रिय हुईं। न्यूरोबायोलॉजिस्ट ह्यूनवू ली कहते हैं, "परीक्षण के दौरान समय कोशिकाओं को विशिष्ट क्षणों में सक्रिय होना चाहिए।" "लेकिन जब चूहों ने गलतियाँ कीं, तो वह चयनात्मक गतिविधि गड़बड़ हो गई।" जब शोधकर्ताओं ने चूहों की समय कोशिकाओं को निष्क्रिय करते हुए MEC को रासायनिक रूप से अवरुद्ध किया, तो जानवर अभी भी घटना के समय को समझने और भविष्यवाणी करने में सक्षम थे, लेकिन उनके लिए समय-आधारित कार्य को शुरू से सीखना असंभव हो गया।

अध्ययन के पहले लेखक, न्यूरोबायोलॉजिस्ट एरिन बिगस कहते हैं, "आश्चर्यजनक रूप से, समय कोशिकाएं केवल समय को ट्रैक करने की तुलना में अधिक जटिल भूमिका निभाती हैं।" "MEC वास्तव में एक साधारण स्टॉपवॉच की तरह काम नहीं कर रहा है जो किसी भी साधारण परिस्थिति में समय को ट्रैक करने के लिए आवश्यक है। इसकी भूमिका वास्तव में इन अधिक जटिल लौकिक संबंधों को सीखने में प्रतीत होती है।" यह शोध मनोवैज्ञानिक स्थितियों की बेहतर समझ की ओर ले जा सकता है, जहाँ लोग समय का अनुभव बहुत अलग तरीके से करते हैं, जैसे कि अल्जाइमर, जिसके बारे में हम पहले से ही जानते हैं कि यह अपनी प्रगति के शुरुआती दौर में MEC को प्रभावित करता है। अध्ययन के वरिष्ठ लेखक, Neurobiologist Jamesहेस कहते हैं, "हम यह पता लगाने में रुचि रखते हैं कि क्या जटिल समय व्यवहार कार्य अल्जाइमर रोग की शुरुआती शुरुआत का पता लगाने का एक उपयोगी तरीका हो सकता है।" इस बात में भी रुचि बढ़ रही है कि 'समय अंधापन' - ADHD और ऑटिज़्म का एक लक्षण - कैसे उत्पन्न होता है। यह समझना कि मस्तिष्क में समय को कैसे मैप और रिकॉर्ड किया जाता है, वहाँ भी जाँच को आगे बढ़ाने में मदद कर सकता है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि जबकि उन्होंने पाया कि MEC की समय निर्धारण में एक स्पष्ट भूमिका है, MTL में हिप्पोकैम्पस और लेटरल एंटोरहिनल कॉर्टेक्स जैसे अन्य क्षेत्र भी हैं, जो समय को एनकोड करते हैं। "एक स्पष्ट भविष्य की दिशा में अन्य MTL क्षेत्रों की आवश्यकता का परीक्षण करना शामिल होगा," टीम लिखती है।

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