यदि आपने कभी देखा है कि एक ही दिन की यादें कैसे जुड़ी हुई हैं, जबकि हफ्तों की घटनाओं से अलग महसूस होता है, तो एक नया अध्ययन इस कारण से पता चलता है: हमारे दिमाग शारीरिक रूप से उन यादों को जोड़ते हैं जो समय के करीब होते हैं न्यूरॉन्स के सेल निकायों में नहीं, बल्कि डेंड्राइट्स नामक उनके स्पाइनी एक्सटेंशन में।
यह खोज चूहों में अध्ययनों से उपजी है, जिसमें शोधकर्ताओं ने उन्नत इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करके स्मृति गठन का अवलोकन किया, जिसमें लघु सूक्ष्मदर्शी शामिल हैं जो जीवित जानवरों में एकल-सेल रिज़ॉल्यूशन पर कब्जा कर लेते हैं।
अध्ययन से पता चलता है कि यादें डेंड्रिटिक डिब्बों में संग्रहीत की जाती हैं: जब एक मेमोरी रूपों में, प्रभावित डेंड्राइट्स को अगले कुछ घंटों के भीतर आने वाली नई जानकारी को कैप्चर करने के लिए प्राइम किया जाता है, तो समय के करीब गठित यादों को जोड़ते हुए।
“यदि आप एक कंप्यूटर के रूप में एक न्यूरॉन के बारे में सोचते हैं, तो डेंड्राइट्स इसके अंदर छोटे कंप्यूटरों की तरह हैं, प्रत्येक अपनी गणना कर रहे हैं,” ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में मनोविज्ञान के सहायक प्रोफेसर मेघा सहगल ने कहा। “इस खोज से पता चलता है कि हमारे दिमाग समय के करीब पहुंचने वाली जानकारी को उसी डेंड्रिटिक स्थान पर पहुंचा सकते हैं, जो यादों को व्यवस्थित करने के बारे में हमारी समझ का विस्तार कर सकता है।”
शोध हाल ही में पत्रिका में प्रकाशित हुआ था प्रकृति तंत्रिका विज्ञान।
हालांकि अधिकांश सीखने और स्मृति अध्ययनों ने इस बात पर ध्यान केंद्रित किया है कि मस्तिष्क में एक एकल स्मृति कैसे बनती है, सहगल की प्रयोगशाला का उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि हम कई यादों को कैसे व्यवस्थित करते हैं।
“विचार यह है कि हम अलगाव में यादें नहीं बनाते हैं। आप एक भी मेमोरी नहीं बनाते हैं। आप उस मेमोरी का उपयोग करते हैं, यादों का एक ढांचा बनाते हैं, और फिर उस ढांचे से खींचते हैं जब आपको अनुकूली निर्णय लेने की आवश्यकता होती है,” उसने कहा।
न्यूरॉन्स, प्रमुख मस्तिष्क कोशिकाएं, जानकारी को एनकोड और रिले करने के लिए जाने जाते हैं। डेंड्राइट्स-न्यूरॉन्स से फैले शाखा-जैसे अनुमान-जानकारी को संसाधित करने, आने वाली जानकारी प्राप्त करने और इसे न्यूरोनल सेल बॉडी को पास करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
लेकिन डेंड्राइट्स केवल निष्क्रिय संघनक नहीं हैं – प्रत्येक डेंड्राइटिक शाखा एक स्वतंत्र कम्प्यूटेशनल इकाई के रूप में कार्य कर सकती है। जबकि डेंड्राइट्स को मस्तिष्क के कार्य में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए सोचा गया है, वे सीखने और स्मृति को कैसे आकार देते हैं, अब तक स्पष्ट नहीं है, सहगल ने कहा।
जब कुछ ही समय के भीतर चूहों को दो अलग -अलग वातावरणों में प्रयोगों में उजागर किया गया, तो टीम ने पाया कि इन स्थानों की यादें जुड़ी हो गईं। यदि चूहों को इन स्थानों में से एक में एक हल्का झटका मिला, तो जानवरों ने दोनों वातावरणों में डर से बाहर निकलते हुए, एक कमरे से दूसरे के साथ झटके को जोड़ा।
अध्ययन रेट्रोसप्लेनियल कॉर्टेक्स (आरएससी) पर केंद्रित था, जो स्थानिक और प्रासंगिक स्मृति के लिए एक मस्तिष्क क्षेत्र महत्वपूर्ण है। शोधकर्ताओं ने देखा कि जुड़ी यादों ने लगातार आरएससी न्यूरॉन्स और उनकी डेंड्राइटिक शाखाओं के समान समूहों को संलग्न किया।
टीम ने डेंड्राइटिक स्पाइन की कल्पना करके डेंड्राइटिक स्तर पर इन परिवर्तनों को ट्रैक किया, डेंड्राइट्स पर छोटे प्रोट्रूशियंस जहां न्यूरॉन्स संवाद करते हैं। नई यादों के गठन ने क्लस्टर किए गए डेंड्राइटिक स्पाइन के अतिरिक्त को ट्रिगर किया, न्यूरॉन्स के बीच संचार को मजबूत करने और सीखने की सुविधा के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रिया।
पहली मेमोरी के बाद गठित डेंड्रिटिक स्पाइन क्लस्टर एक दूसरे बारीकी से समयबद्ध मेमोरी के दौरान नई रीढ़ को आकर्षित करने की अधिक संभावना रखते थे, शारीरिक रूप से मस्तिष्क में उन अनुभवों को जोड़ते थे।
यादों को जोड़ने में डेंड्राइट्स की भूमिका की पुष्टि करने के लिए, टीम ने ऑप्टोजेनेटिक्स का उपयोग किया, एक तकनीक जो शोधकर्ताओं को प्रकाश के साथ न्यूरॉन्स को नियंत्रित करने की अनुमति देती है। स्मृति गठन के दौरान सक्रिय होने वाले विशिष्ट डेंड्रिटिक सेगमेंट को पुन: सक्रिय करके, वे अन्यथा असंबंधित यादों को जोड़ने में सक्षम थे, आगे मेमोरी नेटवर्क को आकार देने में डेंड्राइटिक परिवर्तनों के महत्व को प्रदर्शित करते हुए।
सहगल ने कहा कि यादों को जोड़ने में डेंड्राइट्स के लिए पहले से अज्ञात भूमिका को रोशन करने के अलावा, निष्कर्ष स्मृति से संबंधित विकारों को समझने के लिए नए रास्ते खोलते हैं।
“हमारा काम न केवल हमारी समझ का विस्तार करता है कि यादें कैसे बनती हैं, बल्कि उच्चतर ऑर्डर मेमोरी प्रक्रियाओं में हेरफेर करने के लिए रोमांचक नई संभावनाओं का भी सुझाव देती हैं,” उसने कहा। “यह अल्जाइमर रोग जैसी स्मृति से संबंधित स्थितियों के लिए चिकित्सा विकसित करने के लिए निहितार्थ हो सकता है।”
सहगल ने यूसीएलए में इंटीग्रेटिव सेंटर फॉर लर्निंग एंड मेमोरी के निदेशक अल्किनो सिल्वा के साथ अध्ययन का सह-नेतृत्व किया, और ग्रीस में फाउंडेशन फॉर रिसर्च एंड टेक्नोलॉजी-हेलस के रिसर्च डायरेक्टर, पनायोटा पोइराज़ी।
इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ मेंटल हेल्थ, द नेशनल इंस्टीट्यूट ऑन एजिंग, डॉ। मिरियम और शेल्डन जी। एडेल्सन मेडिकल रिसर्च फाउंडेशन, यूरोपीय आयोग, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ और आइंस्टीन फाउंडेशन बर्लिन द्वारा समर्थित किया गया था।
