मांसपेशियों की गति मस्तिष्क से मोटर न्यूरॉन्स तक भेजे गए संकेतों द्वारा सक्षम होती है; हालाँकि, ये आवेग अक्सर अपने लक्ष्य तक पहुँचने से पहले स्पाइनल इंटिरियरनों के माध्यम से पारगमन करते हैं। मस्तिष्क और “स्विचबोर्ड ऑपरेटर” कोशिकाओं का यह अत्यधिक विविध समूह कैसे जुड़े हुए हैं, यह कम समझ में आता है। यह भी पढ़ें | मस्तिष्क कोशिकाएं एक खेल खेलती हैं: क्या वे 'सचेत' हैं?
इसे संबोधित करने के लिए, सेंट जूड चिल्ड्रेन्स रिसर्च हॉस्पिटल के शोधकर्ताओं ने एक संपूर्ण-मस्तिष्क एटलस विकसित किया है जो मस्तिष्क के उन क्षेत्रों को दर्शाता है जो वी1 इंटिरियरनों तक सीधे इनपुट पहुंचाते हैं, जो गति के लिए आवश्यक एक प्रकार की कोशिका है। परिणामी एटलस और संबंधित त्रि-आयामी इंटरैक्टिव वेबसाइट तंत्रिका तंत्र के भौतिक परिदृश्य और मस्तिष्क रीढ़ के साथ कैसे संचार करता है, इसके बारे में अधिक जानने के लिए एक आधार प्रदान करती है। परिणाम आज न्यूरोन में रिपोर्ट किए गए
“हम दशकों से जानते हैं कि मोटर सिस्टम एक वितरित नेटवर्क है, लेकिन अंतिम आउटपुट रीढ़ की हड्डी के माध्यम से होता है,” संबंधित लेखक जे बिकॉफ, पीएचडी, सेंट जूड डिपार्टमेंट ऑफ डेवलपमेंटल न्यूरोबायोलॉजी ने कहा। “वहां, आपके पास मोटर न्यूरॉन्स हैं जो मांसपेशियों में संकुचन का कारण बनते हैं, लेकिन मोटर न्यूरॉन्स अलगाव में कार्य नहीं करते हैं। उनकी गतिविधि आणविक और कार्यात्मक रूप से विविध इंटिरियरनों के नेटवर्क द्वारा गढ़ी गई है।”
जबकि यह समझने में बड़ी छलांग लगाई गई है कि मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्र मोटर नियंत्रण के विभिन्न पहलुओं से कैसे संबंधित हैं, वास्तव में ये क्षेत्र रीढ़ की हड्डी में विशिष्ट न्यूरॉन्स से कैसे जुड़ते हैं, यह इस क्षेत्र में एक अंधा स्थान रहा है। इंटरन्यूरॉन्स का अध्ययन करना कठिन है, मुख्यतः क्योंकि वे सैकड़ों अलग-अलग, परस्पर मिश्रित किस्मों में आते हैं। यह भी पढ़ें | मस्तिष्क अपशिष्ट पदार्थों को कैसे साफ़ करता है? अध्ययन अंदर झांकता है
अध्ययन के निष्कर्ष:
सह-प्रथम लेखक आनंद कुलकर्णी, पीएचडी ने कहा, “यह क्रिसमस रोशनी की एक गेंद को सुलझाने के समान है, सिवाय इसके कि यह अधिक चुनौतीपूर्ण है कि हम जो सुलझाने की कोशिश कर रहे हैं वह 3 अरब से अधिक वर्षों के विकास का परिणाम है।”
हाल की प्रगति ने आणविक और विकासात्मक रूप से अलग इंटिरियरन उपवर्गों के अस्तित्व का प्रदर्शन किया है, लेकिन तंत्रिका संचार के भीतर उनके स्थान के बारे में अभी भी बहुत कुछ अज्ञात है। बिकॉफ ने कहा, “अवरोही मोटर प्रणालियों के सेलुलर लक्ष्यों को परिभाषित करना आंदोलन और व्यवहार के तंत्रिका नियंत्रण को समझने के लिए मौलिक है।” “हमें यह जानने की ज़रूरत है कि मस्तिष्क इन संकेतों को कैसे संप्रेषित कर रहा है।”
मस्तिष्क को रीढ़ की हड्डी से जोड़ने वाले सर्किट को विच्छेदित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने रेबीज वायरस के आनुवंशिक रूप से संशोधित संस्करण का उपयोग किया, जिसकी सतह से एक प्रमुख प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन गायब है। इससे न्यूरॉन्स के बीच वायरस के फैलने की क्षमता बाधित हो गई।
इसने अनिवार्य रूप से वायरस को उसके मूल स्थान पर ही फँसा दिया। इस ग्लाइकोप्रोटीन को इंटिरियरनों की एक विशिष्ट आबादी में दोबारा पेश करके, वायरस फिर से फंसने से पहले सिनैप्स में एक छलांग लगा सकता है। शोधकर्ताओं ने वायरस को ट्रैक करने के लिए एक फ्लोरोसेंट टैग का उपयोग किया। यह पता लगाकर कि वायरस कहां समाप्त होता है, शोधकर्ता यह पता लगा सकते हैं कि मस्तिष्क के कौन से क्षेत्र इन इंटिरियरनों से जुड़े थे। यह भी पढ़ें | आपके हृदय का अपना 'अपना छोटा मस्तिष्क' होता है: अध्ययन से पता चलता है कि हृदय आश्चर्यजनक रूप से मस्तिष्क की तरह कैसे काम करता है
3डी मानचित्र शोधकर्ताओं को कनेक्शन देखने की अनुमति देता है: शोधकर्ताओं ने इस दृष्टिकोण को वी1 इंटरन्यूरॉन्स नामक इंटिरियरनों के एक वर्ग पर लागू किया, जिन्हें पहले मोटर आउटपुट को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हुए दिखाया गया था। इस कार्य ने उन्हें इन इंटिरियरनों द्वारा मस्तिष्क को प्राप्त कई संकेतों की उत्पत्ति का सटीक रूप से पता लगाने की अनुमति दी।
“हम केवल V1 इंटरन्यूरॉन्स को लक्षित कर रहे हैं, लेकिन ये वास्तव में न्यूरॉन्स का एक अत्यधिक विषम समूह है, इसलिए हमने सोचा, 'आइए हम जितना संभव हो उतने V1s को लक्षित करें और देखें कि उनके लिए क्या प्रक्षेपित हो रहा है,” बिकॉफ़ ने कहा।
शोधकर्ताओं ने इन न्यूरॉन्स की कल्पना करने और त्रि-आयामी संदर्भ एटलस उत्पन्न करने के लिए धारावाहिक दो-फोटॉन टोमोग्राफी का रुख किया। यह तकनीक मस्तिष्क को प्रतिपादित करती है क्योंकि यह फ्लोरोसेंटली लेबल वाले न्यूरॉन्स को प्रकट करने के लिए सैकड़ों माइक्रोन-मोटे खंड बनाती है। एटलस ने शोधकर्ताओं को उस नेटवर्क के बारे में सटीक भविष्यवाणी करने की अनुमति दी जो विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं को रीढ़ की हड्डी और आंतरिक न्यूरॉन्स से जोड़ता है जिसके साथ वे बातचीत करते हैं।
यह पहचानने से कि ये संरचनाएं रीढ़ की हड्डी से कैसे जुड़ती हैं, शोधकर्ताओं को आंदोलन को नियंत्रित करने वाले तंत्रिका सर्किट की आगे की जांच करने की अनुमति मिलती है, और साथ में वेब एटलस यह सुनिश्चित करेगा कि डेटा सभी के लिए स्वतंत्र रूप से पहुंच योग्य है। बिकॉफ ने समझाया, “हम समझते हैं कि कुछ पहचाने गए मस्तिष्क क्षेत्र व्यवहारिक परिप्रेक्ष्य से क्या करते हैं, लेकिन अब हम इस बारे में परिकल्पना कर सकते हैं कि इन प्रभावों की मध्यस्थता कैसे की जाती है और वी 1 इंटिरियरनों की भूमिका क्या हो सकती है। परिकल्पना उत्पन्न करने वाले इंजन के रूप में यह क्षेत्र के लिए बहुत उपयोगी होगा।
अस्वीकरण: यह लेख केवल सूचनात्मक उद्देश्यों के लिए है और पेशेवर चिकित्सा सलाह का विकल्प नहीं है। किसी चिकित्सीय स्थिति के बारे में किसी भी प्रश्न के लिए हमेशा अपने डॉक्टर की सलाह लें।
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