मस्तिष्क के सेरोटोनिन प्रणाली की गतिशीलता में नई अंतर्दृष्टि को मजबूर करना

ओटावा विश्वविद्यालय के संकाय के एक विश्वविद्यालय में प्रकाशित किया गया प्रकृति तंत्रिका विज्ञान इन बड़े सवालों पर नया प्रकाश डालता है, मिडब्रेन के एक रहस्यमय क्षेत्र में तंत्रिका प्रसंस्करण के एक सामान्य सिद्धांत को रोशन करता है जो हमारे केंद्रीय सेरोटोनिन (5-एचटी) प्रणाली की बहुत उत्पत्ति है, जो संज्ञानात्मक और व्यवहारिक कार्यों की एक उल्लेखनीय रेंज में शामिल तंत्रिका तंत्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

“वर्तमान हावी मॉडल यह है कि व्यक्तिगत 5-एचटी न्यूरॉन्स एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से एक स्वतंत्र रूप से कार्य कर रहे हैं। जबकि यह पहले से सुझाव दिया गया था कि 5-एचटी न्यूरॉन्स एक दूसरे के साथ जुड़ा हो सकता है, यह सीधे प्रदर्शन नहीं किया गया था। यह वही है जो हमने यहां किया था। हम इस विशेष प्रकार के कनेक्टिविटी के बीच एक संपूर्ण प्रसंस्करण भूमिका-या एक गणना की भी पहचान करते हैं,” सेलुलर और आणविक चिकित्सा और उतावा ब्रेन एंड माइंड रिसर्च इंस्टीट्यूट के सेंटर फॉर न्यूरल डायनामिक्स एंड आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के सह-निदेशक।

अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान टीम के काम में गणितीय मॉडलिंग और कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ -साथ इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, सेलुलर इमेजिंग, ऑप्टोजेनेटिक्स और व्यवहार दृष्टिकोण जैसे कई प्रयोगात्मक दृष्टिकोणों का मिश्रण शामिल था।

फोर्जिंग एडवांस

तो इसका क्या मतलब है कि मस्तिष्क में एक साथ क्लस्टर किए गए सेरोटोनिन न्यूरॉन्स स्वतंत्र अभिनेता बड़े पैमाने पर खुद को नहीं रखते हैं, लेकिन वास्तव में मस्तिष्क के बाकी हिस्सों में अक्षतंतु भेज रहे हैं?

“मेरे विचार में, पेपर का मुख्य टेकअवे यह है कि स्तनधारी सेरोटोनिन प्रणाली पहले से कल्पना की तुलना में कहीं अधिक शारीरिक और कार्यात्मक रूप से जटिल है। यह ज्ञान है जो संभावित रूप से प्रमुख अवसादग्रस्तता विकार जैसे मूड विकारों के लिए लक्षित चिकित्सीय विकसित करने में मदद कर सकता है,” डॉ। माइकल लिन, डॉ। बेक के संकाय के एक पूर्व सदस्य कहते हैं।

डॉ। लिन ने अक्टूबर 2023 में ओटावा विश्वविद्यालय से तंत्रिका विज्ञान में पीएचडी प्राप्त की। वह अब ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय में एक पोस्टडॉक्टोरल फेलो के रूप में काम कर रहे हैं, फिजियोलॉजी, एनाटॉमी और जेनेटिक्स विभाग में।

उनका कहना है कि टीम के निष्कर्ष महत्वपूर्ण हैं क्योंकि यह पता चला है कि अपने स्वयं के गतिविधि पैटर्न के साथ सेरोटोनिन न्यूरॉन्स के अलग -अलग समूह हैं, प्रत्येक मस्तिष्क के एक विशेष क्षेत्र में सेरोटोनिन रिलीज को नियंत्रित करता है। यह तंत्रिका विज्ञान के “विजेता-लेक-ऑल” सिद्धांत के लिए निहितार्थ है-तंत्रिका नेटवर्क के कम्प्यूटेशनल मॉडल में लागू एक विचार जिसमें न्यूरॉन्स अनिवार्य रूप से सक्रिय होने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

“इस पत्र में उजागर किए गए नए सिद्धांतों से पता चलता है कि ये अलग -अलग पहनावा कुछ परिदृश्यों में बातचीत कर सकते हैं: उच्च गतिविधि के साथ ‘सेरोटोनिन एनसेंबल्स जीतना कम गतिविधि के स्तर के साथ’ सेरोटोनिन को खोने ‘से सेरोटोनिन रिलीज को दृढ़ता से कम कर सकता है,” वे कहते हैं। “ये एक अधिक जटिल, गतिशील सेट के बारे में नियमों के बारे में अधिक जटिल, गतिशील सेट हैं कि कैसे और कब सेरोटोनिन पूरे मस्तिष्क में जारी किया जाता है, एक अधिक अखंड संकेत के पुराने दृश्य के विपरीत।”

निर्णय, निर्णय

अनुसंधान टीम के काम में निहितार्थ हैं कि हमारे मस्तिष्क-कैसे एक अंग है जिसमें न्यूरॉन्स की गहराई से जटिल वायरिंग है, जो कि कनेक्शन के मल्टीट्यूड के साथ-दिन-प्रतिदिन के निर्णय लेने में शामिल है।

उन्होंने निर्धारित किया कि कैसे पार्श्व हैबेनुला, एक ऐसा क्षेत्र जो तब सक्रिय होता है जब हम निराश होते हैं और इसे प्रमुख अवसाद में फंसाया जाता है, अंततः सेरोटोनिन न्यूरॉन्स की गतिविधि को नियंत्रित करता है। माना जाता है कि हबेन्युलर न्यूरॉन्स को एक विशेष वातावरण से माना जाता है, या शायद हमारे कार्यों से भी खतरे के स्तर को एनकोड करने के लिए माना जाता है।

डॉ। बेक्यू इसे इस तरह बताते हैं: “क्या हम पूल में उच्च डाइविंग बोर्ड से कूदते हैं? या केवल कम से ही? क्या हम उस बहुत गहरे गली से नीचे चलते हैं, या हम इससे बचते हैं? अंधेरे में कब भी अंधेरा होता है? किसी भी तरह से हमारे मस्तिष्क को हमारी दुनिया की विशेषताओं की गणना करनी चाहिए – जिसमें एक विशेष वातावरण को खतरा है – और एक द्विआधारी आउटपुट के साथ आता है: आप जाते हैं, या आप नहीं करते हैं।”

“हमें लगता है कि हमने एक सर्किट की पहचान की है जो उस बहुत ही गणना में भाग लेता है जो हमारे रोजमर्रा के फैसलों का मार्गदर्शन करता है,” वे कहते हैं।

अगले कदम

अनुसंधान टीम के लिए आगे क्या है क्योंकि वे उन अग्रिमों पर निर्माण करते हैं जो उन्होंने कई वर्षों में सेरोटोनिन प्रणाली के इस पद्धतिगत, अभिनव परीक्षा के साथ जाली हैं? वे माउस मॉडल के साथ व्यवहार अध्ययन पर ध्यान केंद्रित करने का लक्ष्य रखते हैं।

“इस बिंदु पर, हमारे द्वारा खोजी गई गणना की व्यवहार संबंधी अभिव्यक्तियाँ कुछ कृत्रिम व्यवहार थीं। हम वर्तमान में यह देखने की कोशिश कर रहे हैं कि क्या हम इसी तरह की चीजें देख सकते हैं जब चूहों अधिक प्राकृतिक वातावरण में व्यवहार कर रहे हैं,” डॉ। बेक कहते हैं।

नए के लिए प्रतिभा-समृद्ध अनुसंधान टीम प्रकृति तंत्रिका विज्ञान पेपर में मेडिसिन के डॉ। रिचर्ड नाउड के उदवा संकाय शामिल थे, जो एक कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंटिस्ट था, जो हाल ही में प्रकाशित सेरोटोनिन से संबंधित अध्ययन पर वरिष्ठ लेखक थे। प्रकृतिऔर शॉन गेडेस, नवाचार के निदेशक और उदवा में भागीदारी।