🙋🏽 ⛹🏼 👱🏿 मेमोरी अभिलेखागार: मस्तिष्क कैसे यादों को एनकोड और पुन: पेश करता है 👨‍❤️‍👨 👦 🔬

एक ओर, मानव मस्तिष्क काफी समझ में आता है, दूसरी तरफ, यह उन पहेलियों और सवालों से भरा है जिनके लिए अभी तक कोई जवाब नहीं हैं। और यहां सब कुछ तार्किक है, यह देखते हुए कि यह प्रणाली वास्तुकला के दृष्टिकोण से, और चल रही प्रक्रियाओं और उनके बीच के संबंध के दृष्टिकोण से बेहद जटिल है। यदि हम क्लासिक्स में कंप्यूटर के साथ मस्तिष्क की तुलना करते हैं, तो प्रसंस्करण जानकारी के अलावा, इसका भंडारण भी करता है। किसी भी तरह की उत्तेजना के प्रभाव में स्मृति के अभिलेखागार से किसी भी स्मृति को हटा दिया जाता है: एक परिचित सुगंध, माधुर्य, शब्द, आदि। हालांकि, यह सवाल बना हुआ है - यह संग्रह कहां है और इसके उद्घाटन में क्या योगदान है? NINDS (नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोलॉजिकल डिसॉर्डर एंड स्ट्रोक) के वैज्ञानिकों ने दवा-प्रतिरोधी मिर्गी के रोगियों के दिमाग की जांच की ताकि यादों को निकालने के तंत्र की व्याख्या की जा सके। तो हम कैसे याद करते हैंइस समय मस्तिष्क में क्या होता है और मिर्गी के रोगियों की भागीदारी के साथ अध्ययन क्यों किया गया? इसके बारे में हम वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से सीखते हैं। जाओ।

अध्ययन का आधार

सबसे पहले, यह ध्यान देने योग्य है कि मिर्गी के रोगियों के लिए, जो दवा उपचार के लिए उत्तरदायी नहीं है (दवाएं, दुर्भाग्य से, बरामदगी को नियंत्रित नहीं कर सकती हैं), एक अन्य अध्ययन में भाग लेने वाले हैं जिसमें जब्ती घटना के तंत्र की पहचान करने के लिए इलेक्ट्रोड उनके मस्तिष्क से शल्य चिकित्सा से जुड़े होते हैं।

इन इलेक्ट्रोडों की उपस्थिति स्मृति के एक समानांतर अध्ययन की अनुमति देती है, क्योंकि इस बीमारी और स्मृति के बीच संबंध काफी उत्सुक है। शोधकर्ताओं ने याद किया कि 1957 में, मस्तिष्क के एक हिस्से को मिर्गी के दौरे के साथ एक निश्चित रोगी को हटा दिया गया था ताकि उसे हमलों से बचाया जा सके। लेकिन प्रक्रिया का एक गंभीर दुष्प्रभाव था - रोगी अब नई यादें नहीं बना सकता है, अर्थात्। उन्होंने एपिसोडिक मेमोरी के तंत्र को खो दिया।

तब से, सिद्धांत उत्पन्न हुआ है कि एपिसोडिक यादें तंत्रिका गतिविधि के संरचनाओं (पैटर्न) के रूप में संरक्षित या एन्कोडेड हैं। जब किसी व्यक्ति को किसी प्रकार की उत्तेजना (एक परिचित गंध, ध्वनि, आदि) का सामना करना पड़ता है, तो मस्तिष्क इस गतिविधि को पुन: पेश करता है, जिससे उसे इस उत्तेजना से संबंधित कुछ याद रखने की अनुमति मिलती है। यह एक रिकॉर्ड के पुनरुत्पादन की याद दिलाता है जिस पर स्मृति दर्ज की गई थी, और इस मामले में बाहरी उत्तेजना खिलाड़ी की सुई के रूप में काम करती है। फिर भी, कोई बात नहीं कि सादृश्य कितना सुंदर है, इस प्रक्रिया का बहुत ही तंत्र खराब समझा जाता है।

इससे पहले, यादों को निकालने के तंत्र को समझाने के उद्देश्य से एक अध्ययन किया गया था। चूहों ने प्रायोगिक विषयों के रूप में काम किया और वैज्ञानिक यह निर्धारित करने में सक्षम थे कि मस्तिष्क कार्रवाई की क्षमता के अनूठे दृश्यों में यादों को संग्रहीत कर सकता है *।

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वैज्ञानिकों ने मानव मस्तिष्क पर समान अध्ययन करके कृन्तकों पर अनुसंधान के परिणामों की विश्वसनीयता की जांच करने का निर्णय लिया। कृंतक मस्तिष्क गतिविधि की टिप्पणियों, विशेष रूप से औसत दर्जे का लौकिक लोब, ने दिखाया कि व्यक्तिगत न्यूरॉन्स अनुक्रमों में आवेग उत्पन्न करते हैं जब जानवर पर्यावरण (एक परीक्षण कक्ष में) का अध्ययन करते हैं, और यह कि इन दृश्यों को आराम के दौरान पुन: पेश किया जाता है (जब जानवर सो नहीं रहा है, लेकिन विशेष शारीरिक गतिविधि का नहीं) और नींद के दौरान।

शिखर गतिविधि अनुक्रमों के पुनरुत्पादन की व्याख्या मेमोरी निष्कर्षण और समेकन के साथ-साथ नियोजन तंत्र के हिस्से के रूप में की गई थी। लेकिन यह सब चूहों में है, मनुष्यों के साथ चीजें पूरी तरह से अलग हो सकती हैं।

चूहों की औसत दर्जे का लौकिक लोब में पुनरुत्पादित तंत्रिका अनुक्रम तेजी से उतार-चढ़ाव के साथ जुड़े हुए हैं, जिन्हें "रिप्पड" कहा जाता है। तरंगों का संबंध मनुष्यों में एपिसोडिक मेमोरी निकालने से भी है। इसलिए, तरंगों को मानव मस्तिष्क में पीक गतिविधि के स्मृति-प्रासंगिक दोहराया पुनरुत्पादन के साथ जोड़ा जा सकता है।

शोध का परिणाम

सिद्धांतों का परीक्षण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने कॉर्टिकल रिपल्स और व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की शिखर गतिविधि के बीच संबंधों पर एक अध्ययन किया। विषय 6 लोग थे (4 पुरुष और 2 महिलाएं, औसत आयु 34.8 6 4.7 वर्ष)।

छवि नंबर 1

जानकारी एकत्र करने के लिए मुख्य उपकरण थे: माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणी (MEA) व्यक्तिगत न्यूरॉन्स और सूक्ष्म स्थानीय क्षेत्र की कार्रवाई क्षमता पर डेटा एकत्र करने के लिए पूर्वकाल टेम्पोरल लोब से; पार्श्व टेम्पोरल कॉर्टेक्स के ऊपर और औसत दर्जे का टेम्पोरल लोब ( 1 ए और 1 बी ) के साथ स्थित सबड्यूरल इलेक्ट्रोड से मैक्रोसेल संकेत एकत्र करने के लिए इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राम (आईईईजी )।

स्थानीय क्षेत्र की क्षमता * इस ऊतक में व्यक्तिगत कोशिकाओं (उदाहरण के लिए, न्यूरॉन्स) की कुल और तुल्यकालिक विद्युत गतिविधि के माध्यम से तंत्रिका और अन्य ऊतकों में उत्पन्न अस्थायी विद्युत संकेत हैं।

IEEG संकेतों ने MTG और MTL में रिपल-टाइप कंपन का पता लगाया, साथ ही मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच किसी भी संभावित कनेक्शन का पता लगाया।

एमटीएल - मस्तिष्क की औसत दर्जे का लौकिक;
एमटीजी मतलब टेम्पोरल गाइरस है।

औसत दर्जे का लौकिक लोब के इलेक्ट्रोकोर्टिकोग्राम रिकॉर्डिंग में मौजूद तरंगों के साथ-साथ माइक्रो-एलएफपी संकेतों और व्यक्तिगत न्यूरॉन्स ( 1 सी ) की गतिविधि की चोटियों में लहरें थीं । रिपल्स ने मैक्रो-आईईईजी स्केल और माइक्रो-एलएफपी स्केल दोनों पर 80 से 120 हर्ट्ज तक की सीमा में शक्ति में वृद्धि दिखाई।

प्रत्येक माइक्रोइलेक्ट्रोड में पाया गया प्रत्येक धड़कन इस चैनल ( 1C ) में व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि में वृद्धि के साथ था । पीक कॉर्टिकल गतिविधि मैक्रो-आईईईजी और माइक्रो-एलएफपी ( 1 डी ) तराजू पर पहचानी गई धड़कनों की शुरुआत से निकटता से संबंधित है ।

एक एकल माइक्रो-LFP नाड़ी के भीतर, प्रांतस्था के एक निश्चित क्षेत्र में इलेक्ट्रोड चैनल से प्राप्त चोटियों को तरंगों के प्रसार से बांधा गया था, जो कृन्तकों और मनुष्यों ( 1E और 1F ) में देखी गई चोटी और धड़कन गतिविधि के बीच संबंध के अनुरूप है ।

छवि नंबर 2

अध्ययन प्रतिभागियों में से प्रत्येक को मौखिक रूप से याद करने वाले जोड़ी शब्दों के कार्य को करने के लिए कहा गया था, जिसके लिए उन्हें एन्कोड किया जाना आवश्यक था और फिर प्रत्येक परीक्षण ( 2 ए ) में यादृच्छिक रूप से चयनित शब्दों के जोड़े के बीच नए संघों को पुनः प्राप्त किया ।

एक फटने की घटना से, वैज्ञानिकों का मतलब है कि समय सूचकांकों के दौरान कम से कम 25 एमएस की जनसंख्या आवृत्ति के आधार पर सौहार्दपूर्ण चोटियों की सीमा पार हो गई। सभी प्रतिभागियों के लिए, बर्स्ट की औसत आवृत्ति 1.4 s 0.2 Hz थी, और प्रत्येक फट में कार्य के इस विशेष सत्र के दौरान सभी पहचानी गई इकाइयों (न्यूरॉन्स) के 39.9% 6.3% शामिल थे। पूरे कार्यक्रम में बार-बार होने वाली घटनाओं को बारंबार जोड़े ( 2 बी ) प्रस्तुत करते हैं ।

इसके बाद, वैज्ञानिकों ने प्रत्येक परीक्षण में प्रत्येक कोडिंग अवधि के दौरान न्यूरॉन्स के जोड़े के बीच गतिविधि के सापेक्ष फटने से प्राप्त मॉडल अनुक्रम के अनुसार प्रत्येक परीक्षण में न्यूरॉन्स को फिर से व्यवस्थित किया। कोडिंग अवधि और खोज अवधियों के दौरान कई घटनाओं में न्यूरॉन गतिविधि की लौकिक संरचना के विश्लेषण की तुलना में इस मॉडल अनुक्रम को विज़ुअलाइज़ेशन के लिए अधिक उपयोग किया गया था। व्यक्तिगत रूप से फटने के दौरान न्यूरॉन्स स्पष्ट रूप से पूरे एन्कोडिंग समय ( 2 सी ) में कार्रवाई क्षमता के समान अनुक्रमिक आदेश को संरक्षित करते हैं ।

चूंकि एक्शन पोटेंशिअल के बार-बार अनुक्रमों को देखा गया था, जब प्रयोगों में भाग लेने वालों ने शब्दों के जोड़े को एन्कोड किया, यह उस डिग्री को निर्धारित करना संभव था, जिसमें फट घटनाओं में न्यूरॉन्स की कार्रवाई क्षमता के अनुक्रम अलग-अलग परीक्षणों में एक-दूसरे के साथ संगत थे या किसी चीज में फंस गए थे।

प्रत्येक फट घटना के लिए, इस विशेष फट के भीतर न्यूरॉन्स के बीच चोटी गतिविधि का क्रम प्रत्येक न्यूरॉन के अनुसार क्रमबद्ध करके निर्धारित किया गया था जब इसकी अधिकतम क्रिया क्षमता केंद्रीय फट घटना सूचकांक से from 75 एमएस की सीमा में उत्पन्न हुई थी।

न्यूरॉन्स के कई उदाहरण पाए गए जिन्होंने एक परीक्षण में एक अनुक्रम का गठन किया और फिर अगले परीक्षण ( 2D ) के दौरान एक अलग अनुक्रम बनाने के लिए पुनर्गठित किया ।

किसी भी अन्य अनुक्रम के समान अनुक्रम कैसे होता है, यह जांचने के लिए, एक पत्राचार गुणांक निर्धारित किया गया था जो सभी न्यूरॉन्स के बीच युग्मक लौकिक संबंधों की तुलना करता है जो दोनों अनुक्रमों के लिए सामान्य हैं और सही फॉरवर्ड प्लेबैक के लिए 1 का मान और पूर्ण रिवर्स प्लेबैक के लिए -1 है। ।

प्रत्येक परीक्षण में सभी अनुक्रमों के बीच पत्राचार गुणांक के औसत जोड़ीदार मूल्य को निर्धारित करने के बाद, गुणांक मानों के वितरण के साथ इस औसत मूल्य से बना था जो विभिन्न परीक्षणों में अनुक्रमों के सभी जोड़ीदार संयोजनों की तुलना में होता है।

डेटा विश्लेषण ने कोडिंग के लिए और यादों को पुन: प्रस्तुत करने के लिए एक सामान्य पैरामीटर दिखाया - कॉर्टिकल गतिविधि चोटियों के अनुक्रमों को दोहराते हुए, जो सभी परीक्षणों में देखे गए थे, तब भी जब प्रतिभागियों ने एक मौखिक जोड़ी की रचना सही ढंग से नहीं की थी।

छवि संख्या 3

इसलिए, यदि स्मृति की सफल कोडिंग न्यूरॉन्स की कार्रवाई क्षमता के समय अनुक्रम पर निर्भर करती है, तो स्मृति का निष्कर्षण उसी अनुक्रम पर निर्भर होना चाहिए ( 3 ए)) सभी परीक्षणों के दौरान, बार-बार फटने की घटनाओं को कोडिंग और खोज ( 3 बी ) के दौरान देखा गया था ।

स्मृति निष्कर्षण की प्रक्रिया में, अनुक्रम, जाहिरा तौर पर, कोडिंग दृश्यों के समान और अधिक हो गए, जब तक कि प्रतिभागी ने अपने उत्तर ( 3 सी ) को आवाज दी ।

यह उत्सुक है कि कोडिंग के दौरान और मेमोरी पुनर्प्राप्ति के दौरान अनुक्रम पुनरावृत्ति डेटा बढ़ गया अगर कार्य सही ढंग से उत्तर दिया गया था (शब्द जोड़ी)। मामले में जब प्रतिभागी ने गलत तरीके से मौखिक जोड़ी को फिर से बनाया, तो कम मनाया गया ( 3 डी)) हालाँकि, प्रतिभागी द्वारा गलत उत्तर दिए जाने से पहले, खोज अनुक्रम कोडिंग अनुक्रम के समान थे। दूसरे शब्दों में, एक गलत उत्तर के मामले में अधिक से अधिक सही संस्करण में उत्तर देने की आवाज के दौरान क्रिया के संयोजन के दौरान न्यूरॉन्स के सक्रियण का क्रम क्रियाकलाप के साथ मेल खाता है। इससे यह अनुसरण करता है कि मस्तिष्क, यदि आवश्यक हो, तो कुछ विशिष्ट याद रखें, इस मेमोरी के साथ वांछित प्लेट का चयन करता है और इसे पुन: पेश करता है, रूपक बोलना।

यदि ऐसा कोई तंत्र मौजूद है, तो उसे अलग-अलग यादों ( 3F) के लिए अलग-अलग होना चाहिए) यह भी पाया गया कि सही कोडिंग और सूचना पुनर्प्राप्ति में न्यूरॉन आबादी की कम फट आवृत्ति और गलत उत्तर वाले परीक्षणों में समान लोगों की तुलना में एक कम फ़ानो गुणांक था। यह बताता है कि एक सफल खोज में तंत्रिका उत्तेजना ( 3 जी ) के सटीक दृश्यों को पुन: प्रस्तुत करना शामिल है ।

छवि संख्या 4

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, खोज के दौरान देखी गई फटने वाली घटनाएं मैक्रो-आईईईजी और माइक्रो-एलएफपी तराजू ( 1C) पर तरंग-प्रकार के दोलनों से निकटता से संबंधित हैं) हालांकि, इनमें से केवल कुछ कॉर्टिकल घटनाएँ औसत दर्जे की लौकिक लोब में तरंगों से जुड़ी होती हैं। पिछले अध्ययनों से पता चलता है कि औसत दर्जे का लौकिक लोब ( 4 ए ) में इसी तरह की घटनाओं के साथ जुड़े कॉर्टिकल फटने की घटनाएं स्मृति प्रक्षेपास्त्र के केंद्र में हैं ।

मौखिक जोड़ी परीक्षणों के दौरान, औसत दर्जे का लौकिक लोब से जुड़े फट घटनाओं को देखा गया था, जो औसत दर्जे के लौकिक लोब ( 4 बी ) की गतिविधि की अनुपस्थिति में उन घटनाओं की तुलना में कोडिंग अवधि के साथ अनुक्रम समानता का एक उच्च गुणांक दिखाते थे ।

यह भी पाया गया कि मस्तिष्क लौकिक लोब में गतिविधि के कारण सेरेब्रल कॉर्टेक्स में स्मृति का प्रजनन, इस गतिविधि ( 4C ) की शुरुआत के बाद 100 एमएस से बाद में नहीं हुआ ।

परीक्षणों के दौरान, जब प्रतिभागियों ने सही उत्तर दिया, एमटीएल स्पंदन के साथ जुड़े फट घटनाओं ने असंबंधित घटनाओं ( 4 डी ) की तुलना में कोडिंग के दौरान मौजूद अनुक्रमों का काफी अधिक प्रजनन दिखाया ।

यह इस प्रकार है कि स्मृति के प्रत्येक कोडिंग के लिए व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि का अपना अनुक्रम है। और यादों के सही प्रजनन के लिए, मस्तिष्क को इस क्रम को बार-बार दोहराना होगा।

अध्ययन की बारीकियों के साथ एक अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं सुझाव देता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट देखें ।

उपसंहार

इस अध्ययन में, वैज्ञानिक प्रत्यक्ष भौतिक साक्ष्य प्राप्त करने में सक्षम थे कि यादों का प्रजनन मानव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की कार्रवाई क्षमता के अनुक्रमों के समन्वित प्रजनन पर आधारित है।

जब कोई व्यक्ति किसी चीज को याद करता है, तो मस्तिष्क में न्यूरोनल गतिविधि का एक क्रम बनता है। जब वह कुछ याद करना चाहता है, तो वांछित स्मृति को सफलतापूर्वक निकालने के लिए, उसके मस्तिष्क को पहले से बनाए गए अनुक्रम को पुन: उत्पन्न करना होगा।

परीक्षणों के दौरान इसकी पुष्टि की गई। जब परीक्षण प्रतिभागियों ने किसी दिए गए मौखिक जोड़े को सही ढंग से याद किया, तो प्रजनन (मेमोरी) और कोडिंग (मेमोराइजेशन) का क्रम मेल खाता था, जो गलत उत्तरों के मामलों में नहीं देखा गया था।

शोधकर्ताओं के अनुसार, मानव मस्तिष्क में विनाशकारी प्रक्रियाओं की सभी विशेषताओं को समझने की कोशिश में उनका काम एक अतिरिक्त उपकरण बन सकता है जो बिगड़ा हुआ स्मृति, चेतना और सोच का कारण बनता है। यदि हम अधिक विज्ञान-फाई दृष्टिकोण से बहस करते हैं, तो यह समझना कि एक निश्चित अनुक्रम है जिसे पुन: पेश किया जा सकता है, हमें सही समय पर आवश्यक यादों को सही ढंग से और जल्दी से पुन: उत्पन्न करने की अनुमति दे सकता है।

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