कैसे करता है मस्तिष्क लिंक की घटनाओं के रूप में करने के लिए एक स्मृति है? अध्ययन से पता चलता अप्रत्याशित मानसिक प्रक्रियाओं — ScienceDaily


एक महिला नीचे सड़क पर चलने सुनता है । कई क्षणों के बाद वह पता चलता है उसके प्रेमी, जो चल रहा था उसे आगे किया गया है । एक महीने बाद, महिला को जांच में आपातकालीन कमरे में. शोर द्वारा किए गए कचरा ट्रकों, वह कहते हैं, पैदा कर रहे हैं आतंक हमलों. उसके मस्तिष्क का गठन किया था एक गहरी, स्थायी कनेक्शन के बीच जोर से लगता है और विनाशकारी दृष्टि में वह देखा है.

इस कहानी में, द्वारा relayed नैदानिक मनोचिकित्सक और सह लेखक की है एक नए अध्ययन से मोहसिन अहमद, एमडी, पीएचडी, एक शक्तिशाली उदाहरण के मस्तिष्क के शक्तिशाली याद करने की क्षमता और कनेक्ट घटनाओं के समय में अलग. और अब, कि नए अध्ययन में चूहों में आज प्रकाशित न्यूरॉन, वैज्ञानिकों ने कोलंबिया के Zuckerman संस्थान है, पर प्रकाश डाला कैसे कर सकते हैं मस्तिष्क के रूप में इस तरह के स्थायी लिंक.

वैज्ञानिकों का पर्दाफाश, एक आश्चर्य की व्यवस्था है जिसके द्वारा हिप्पोकैम्पस, एक मस्तिष्क क्षेत्र के लिए महत्वपूर्ण स्मृति, पुल बनाता भर में समय: द्वारा फायरिंग गतिविधि के फटने लगते हैं कि यादृच्छिक है, लेकिन वास्तव में एक जटिल पैटर्न है कि, समय के साथ, मस्तिष्क में मदद जानने के संघों. द्वारा खुलासा अंतर्निहित circuitry के पीछे साहचर्य सीखने, निष्कर्षों के लिए नींव रखना एक बेहतर समझ की चिंता और मानसिक आघात और तनाव से संबंधित विकारों, इस तरह के रूप में आतंक और पोस्ट अभिघातजन्य तनाव विकार, जो में एक प्रतीत होता है तटस्थ घटना प्रकाश में लाना कर सकते हैं एक नकारात्मक प्रतिक्रिया है ।

“हम जानते हैं कि हिप्पोकैम्पस में महत्वपूर्ण है के रूपों सीखने शामिल है कि जोड़ने की दो घटनाओं में होता है कि यहां तक कि अप करने के लिए 10 से 30 सेकंड के अलावा,” कहा एटिला Losonczy, एमडी, पीएचडी, एक प्रधान अन्वेषक कोलंबिया के मोर्टिमर बी Zuckerman मन मस्तिष्क व्यवहार संस्थान और कागज के सह वरिष्ठ लेखक है. “इस क्षमता है एक अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन तंत्र के पीछे यह सिद्ध कर दिया है मायावी. आज के अध्ययन में चूहों के लिए, हम मैप जटिल गणना मस्तिष्क चलाती लिंक करने के क्रम में अलग-अलग घटनाओं है कि कर रहे हैं अलग समय में.”

हिप्पोकैम्पस-एक छोटे से, seahorse-आकार के क्षेत्र में गहरे दफन मस्तिष्क-एक महत्वपूर्ण मुख्यालय सीखने और स्मृति के लिए. पिछले प्रयोगों चूहों में पता चला है कि विघटन करने के लिए हिप्पोकैम्पस के पत्ते जानवरों के साथ मुसीबत सीखने संबद्ध करने के लिए दो घटनाओं के द्वारा अलग सेकंड के दसियों.

“प्रचलित देखने के लिए किया गया है कि कोशिकाओं हिप्पोकैम्पस में रखने का एक स्तर लगातार गतिविधि संबद्ध करने के लिए इस तरह की घटनाओं,” ने कहा कि डॉ अहमद, एक सहायक प्रोफेसर नैदानिक मनश्चिकित्सा में कोलंबिया के Vagelos कॉलेज के चिकित्सकों और शल्य चिकित्सक, और सह पहले लेखक के आज के अध्ययन. “टर्निंग इन कोशिकाओं को बंद होगा इस प्रकार बाधित सीखने।”

इस परीक्षण के लिए, पारंपरिक देखने के लिए, शोधकर्ताओं ने imaged भागों के हिप्पोकैम्पस के चूहों के रूप में जानवरों के संपर्क में थे दो अलग अलग उत्तेजनाओं: एक तटस्थ ध्वनि द्वारा पीछा किया एक छोटी लेकिन अप्रिय पफ की हवा. एक पंद्रह सेकंड की देरी अलग दो घटनाओं. वैज्ञानिकों ने इस प्रयोग को दोहराया भर में कई परीक्षणों. समय के साथ, चूहों के लिए सीखा सहयोगी स्वर के साथ जल्द ही-के लिए-का पालन करें पफ की हवा. का उपयोग कर उन्नत दो photon माइक्रोस्कोपी और कार्यात्मक कैल्शियम इमेजिंग, वे दर्ज की गई गतिविधि के हजारों के न्यूरॉन्स, एक प्रकार की मस्तिष्क कोशिका में, जानवरों के’ हिप्पोकैम्पस एक साथ के पाठ्यक्रम पर प्रत्येक परीक्षण के कई दिनों के लिए.

“इस दृष्टिकोण के साथ, हम नकल सकता है, हालांकि एक सरल तरीके से, इस प्रक्रिया में, हमारे अपने दिमाग से गुजरना जब हम जानने के लिए कनेक्ट करने के लिए दो घटनाओं ने कहा,” डॉ Losonczy, जो भी है एक तंत्रिका विज्ञान के प्रोफेसर कोलंबिया के Vagelos कॉलेज के चिकित्सकों और सर्जनों.

की भावना बनाने के लिए वे जानकारी एकत्र की है, शोधकर्ताओं के साथ मिलकर कम्प्यूटेशनल है जो neuroscientists विकसित शक्तिशाली गणितीय उपकरण के लिए विशाल मात्रा का विश्लेषण के लिए प्रयोगात्मक डेटा.

“हम देखने की उम्मीद दोहराव, निरंतर तंत्रिका गतिविधि है कि कायम के दौरान पंद्रह सेकंड के अंतराल का एक संकेत हिप्पोकैम्पस काम पर जोड़ने के श्रवण स्वर और हवा के कश ने कहा,” कम्प्यूटेशनल न्यूरोसाइंटिस्ट Stefano Fusi, पीएचडी, एक प्रधान अन्वेषक कोलंबिया के Zuckerman संस्थान और कागज के सह वरिष्ठ लेखक है. “लेकिन जब हम शुरू करने के लिए डेटा का विश्लेषण, हमने देखा कि ऐसी कोई गतिविधि नहीं है।”

इसके बजाय, तंत्रिका गतिविधि के दौरान दर्ज की गई पंद्रह सेकंड के समय अंतराल के विरल था. केवल न्यूरॉन्स की एक छोटी संख्या निकाल दिया, और वे था तो मालूम होता है यादृच्छिक पर. इस छिटपुट गतिविधि देखा साफ़ तौर पर अलग से निरंतर गतिविधि कि मस्तिष्क को प्रदर्शित करता है के दौरान अन्य सीखने और स्मृति कार्यों की तरह, याद रखना एक फोन नंबर.

“गतिविधि प्रकट होता है में आने के लिए फिट बैठता है और फटने पर रुक-रुक कर और यादृच्छिक समय अवधि के दौरान कार्य ने कहा,” जेम्स Priestley, एक डॉक्टरेट उम्मीदवार सह द्वारा mentored डीआरएस. Losonczy और Fusi में कोलंबिया के Zuckerman संस्थान और कागज के सह पहले लेखक हैं. “समझने के लिए, हम था शिफ्ट करने के लिए जिस तरह से हम डेटा का विश्लेषण और डिजाइन उपकरणों का उपयोग करने के लिए समझ बनाने के यादृच्छिक प्रक्रियाओं.”

अंत में, शोधकर्ताओं ने एक खोज पैटर्न में randomness: एक शैली के मानसिक कंप्यूटिंग के लिए लगता है कि हो सकता है एक उल्लेखनीय कुशल तरीका है कि न्यूरॉन्स की दुकान के बारे में जानकारी । के बजाय एक दूसरे के साथ संवाद, लगातार न्यूरॉन्स ऊर्जा बचाने के लिए-शायद एन्कोडिंग द्वारा जानकारी में दोनों के बीच कनेक्शन की कोशिकाओं, बुलाया synapses के बजाय, के माध्यम से विद्युत कोशिकाओं की गतिविधि.

“हम देखने के लिए खुश थे कि दिमाग नहीं चल रही गतिविधि को बनाए रखने पर इन सभी सेकंड, क्योंकि, पाचन, नहीं है कि सबसे कुशल तरीके से जानकारी स्टोर करने के लिए,” ने कहा कि डॉ Fusi, जो भी है एक तंत्रिका विज्ञान के प्रोफेसर कोलंबिया के Vagelos कॉलेज के चिकित्सकों और सर्जनों. “मस्तिष्क के लिए लगता है के लिए एक अधिक कुशल तरीका का निर्माण करने के लिए इस पुल है, जो हम संदेह को शामिल कर सकते हैं बदलने की ताकत synapses.”

इसके अलावा करने के लिए मदद करने के लिए नक्शे के circuitry में शामिल साहचर्य सीखने, इन निष्कर्षों को भी एक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करने के लिए और अधिक गहराई से पता लगाने के विकारों से जुड़े रोग में साहचर्य स्मृति, इस तरह के रूप में आतंक और posttraumatic तनाव विकार.

“जबकि हमारे अध्ययन नहीं करता है स्पष्ट रूप से मॉडल के नैदानिक syndromes के या तो इन विकारों हो सकता है, यह बेहद जानकारीपूर्ण है,” ने कहा कि डॉ अहमद, जो भी एक सदस्य के Losonczy लैब में कोलंबिया के Zuckerman संस्थान है. “उदाहरण के लिए, यह मदद कर सकता है हमें करने के लिए मॉडल के कुछ पहलुओं को हो सकता है क्या हो रहा है जब मस्तिष्क में रोगियों अनुभव एक भयभीत एसोसिएशन के बीच दो घटनाओं है कि होता है, किसी और को नहीं, प्रकाश में लाना भय या आतंक।”



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