एमआरआई स्कैन से दिमाग की 130 स्तनधारियों सहित मनुष्य, संकेत मिलता बराबर कनेक्टिविटी — ScienceDaily


शोधकर्ताओं ने तेल अवीव विश्वविद्यालय, के नेतृत्व में प्रो. Yaniv Assaf के स्कूल के तंत्रिका जीव विज्ञान, जैव रसायन और बायोफिज़िक्स और Sagol स्कूल में तंत्रिका विज्ञान के प्रो. Yossi Yovel के स्कूल के जूलॉजी, के Sagol स्कूल के तंत्रिका विज्ञान, और Steinhardt के प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय, आयोजित एक पहले की अपनी खास तरह का अध्ययन करने के लिए बनाया गया जांच मस्तिष्क कनेक्टिविटी में 130 स्तनधारी प्रजातियों. साज़िश का परिणाम है, बड़े पैमाने पर विरोध conjectures, पता चला है कि मस्तिष्क कनेक्टिविटी के स्तर में बराबर हैं, सभी स्तनधारियों, मानव सहित.

“हम खोज की है कि मस्तिष्क कनेक्टिविटी — अर्थात् क्षमता, सूचना के हस्तांतरण के माध्यम से तंत्रिका नेटवर्क — पर निर्भर नहीं करता है या तो आकार या संरचना के किसी भी विशिष्ट मस्तिष्क कहते हैं,” प्रो. Assaf. “दूसरे शब्दों में, दिमाग के सभी स्तनधारियों से, छोटे चूहों के माध्यम से मनुष्य के लिए बड़े बैल और डॉल्फिन, प्रदर्शनी के बराबर कनेक्टिविटी, और जानकारी के लिए यात्रा के साथ एक ही क्षमता के भीतर उन्हें. हम यह भी पाया गया कि मस्तिष्क को बरकरार रखता है इस संतुलन के माध्यम से एक विशेष मुआवजा तंत्र: जब कनेक्टिविटी गोलार्द्धों के बीच उच्च है, कनेक्टिविटी के भीतर प्रत्येक गोलार्द्ध में अपेक्षाकृत कम है, और ठीक इसके विपरीत है।”

प्रतिभागियों को शामिल शोधकर्ताओं से Kimron पशु चिकित्सा संस्थान में बीट Dagan, स्कूल के कंप्यूटर विज्ञान में ताउ और प्रणालियों के मेडिसिन के संकाय. कागज में प्रकाशित किया गया था प्रकृति तंत्रिका विज्ञान 8 जून.

“मस्तिष्क कनेक्टिविटी में एक केंद्रीय सुविधा के लिए महत्वपूर्ण मस्तिष्क के कामकाज,” प्रो. Assaf बताते हैं । “कई वैज्ञानिकों ने माना जाता है कि कनेक्टिविटी मानव मस्तिष्क में काफी अधिक है की तुलना में अन्य जानवरों के लिए के रूप में, एक संभव विवरण के लिए बेहतर कामकाज के ‘मानव पशु.'” दूसरे हाथ पर, के अनुसार प्रो. Yovel, “हम जानते हैं कि मुख्य विशेषताएं हैं संरक्षित भर में विकासवादी प्रक्रिया है । इस प्रकार, उदाहरण के लिए, सभी स्तनधारियों के चार अंग. इस परियोजना में हम कामना का पता लगाने के लिए संभावना है कि मस्तिष्क कनेक्टिविटी हो सकता है की एक प्रमुख विशेषता इस प्रकार है — में बनाए रखा सभी स्तनधारियों की परवाह किए बिना उनके आकार या मस्तिष्क संरचना है । यह अंत करने के लिए हम इस्तेमाल किया उन्नत अनुसंधान उपकरण है।”

इस परियोजना के साथ शुरू हुआ उन्नत प्रसार एमआरआई स्कैन के दिमाग के बारे में 130 स्तनधारी, प्रत्येक का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक अलग प्रजाति है । (सभी के दिमाग से हटा दिया गया मृत जानवरों, और कोई पशु euthanized थे इस के प्रयोजनों के लिए अध्ययन.) दिमाग, से प्राप्त Kimron पशु चिकित्सा संस्थान का प्रतिनिधित्व करती है, का एक बहुत व्यापक रेंज स्तनधारी से-छोटे चमगादड़ वजन 10 ग्राम के लिए डॉल्फिन जिसका वजन तक पहुँच सकते हैं के सैकड़ों किलोग्राम । के बाद से दिमाग के बारे में 100 के ये स्तनधारी कभी नहीं गया था-एमआरआई स्कैन से पहले, इस परियोजना से उत्पन्न एक उपन्यास और विश्व स्तर पर अद्वितीय डेटाबेस है । दिमाग 32 के रहने वाले मनुष्य भी थे स्कैन एक ही रास्ते में. अद्वितीय प्रौद्योगिकी, का पता लगाता है जो सफेद पदार्थ में मस्तिष्क के लिए सक्षम शोधकर्ताओं के पुनर्निर्माण के लिए तंत्रिका नेटवर्क: न्यूरॉन्स और उनके axons (तंत्रिका तंतुओं) के माध्यम से जो जानकारी है, का तबादला, और synapses (जंक्शनों) वे कहाँ से मिलने ।

अगली चुनौती था की तुलना स्कैन के विभिन्न प्रकार के जानवरों, जिसका दिमाग बहुत आकार में भिन्न हो और/या संरचना. इस प्रयोजन के लिए, शोधकर्ताओं कार्यरत उपकरणों से नेटवर्क सिद्धांत, गणित की एक शाखा है कि करने के लिए उन्हें सक्षम बनाने और लागू एक समान गेज के मस्तिष्क चालकता: नंबर का सार एक संदेश को पार करना होगा प्राप्त करने के लिए एक स्थान से दूसरे स्थान में तंत्रिका नेटवर्क.

“एक स्तनपायी के मस्तिष्क के होते हैं दो गोलार्द्धों एक दूसरे से जुड़े का एक सेट के द्वारा तंत्रिका तंतुओं (एक्सोन) कि जानकारी का स्थानांतरण,” प्रो. Assaf बताते हैं । “हर एक के लिए मस्तिष्क स्कैन के साथ, हम मापा चार कनेक्टिविटी gages: कनेक्टिविटी में प्रत्येक गोलार्द्ध (intrahemispheric कनेक्शन), कनेक्टिविटी को दो गोलार्द्धों के बीच (interhemispheric), और समग्र कनेक्टिविटी. हम पता चला है कि समग्र मस्तिष्क कनेक्टिविटी के लिए ही रहता है, सभी स्तनधारियों, बड़े या छोटे, मानव सहित. दूसरे शब्दों में, जानकारी यात्रा के एक स्थान से दूसरे करने के लिए के माध्यम से एक ही synapses की संख्या. यह कहा जाना चाहिए, हालांकि, कि अलग अलग दिमाग का उपयोग अलग अलग रणनीतियों को संरक्षित करने के लिए यह बराबर मात्रा के समग्र कनेक्टिविटी: कुछ एक्ज़िबिट मजबूत interhemispheric कनेक्टिविटी और कमजोर कनेक्टिविटी के भीतर गोलार्द्धों, जबकि दूसरों के प्रदर्शन के विपरीत है।”

प्रो. Yovel वर्णन करता है कि एक और रोचक खोज की । “हमने पाया है कि विविधताओं में कनेक्टिविटी मुआवजे की विशेषताएँ न केवल विभिन्न प्रजातियों लेकिन यह भी अलग अलग व्यक्तियों के एक ही प्रजाति के भीतर,” वह कहते हैं । “दूसरे शब्दों में, दिमाग के कुछ चूहों, चमगादड़, या मनुष्य प्रदर्शनी उच्च interhemispheric कनेक्टिविटी की कीमत पर कनेक्टिविटी के भीतर गोलार्द्धों, और दूसरी तरह के आसपास-दूसरों की तुलना में एक ही प्रजाति के. यह आकर्षक होगा परिकल्पना के लिए कैसे के विभिन्न प्रकार के मस्तिष्क कनेक्टिविटी को प्रभावित कर सकते हैं विभिन्न संज्ञानात्मक कार्यों या मानव क्षमताओं के रूप में इस तरह के खेल, संगीत या गणित. इस तरह के सवाल को संबोधित किया जाएगा में हमारे भविष्य के अनुसंधान.”

“हमारे अध्ययन से पता चला एक सार्वभौमिक कानून: संरक्षण के मस्तिष्क कनेक्टिविटी,” प्रो. Assaf निष्कर्ष निकाला है. “इस कानून को दर्शाता है कि क्षमता के बारे में जानकारी के हस्तांतरण में मस्तिष्क की तंत्रिका नेटवर्क के बराबर है, सभी स्तनधारियों, मानव सहित. हम यह भी पता चला एक मुआवजा तंत्र है जो शेष कनेक्टिविटी में हर स्तनधारी मस्तिष्क. इस तंत्र सुनिश्चित करता है कि उच्च कनेक्टिविटी में एक विशिष्ट मस्तिष्क के क्षेत्र, संभवतः के माध्यम से प्रकट कुछ विशेष प्रतिभा (उदाहरण के लिए खेल या संगीत) हमेशा से मुकाबला अपेक्षाकृत कम कनेक्टिविटी के किसी अन्य भाग में मस्तिष्क. भविष्य की परियोजनाओं में हम जांच करेंगे कि कैसे मस्तिष्क क्षतिपूर्ति के लिए बढ़ाया कनेक्टिविटी के साथ जुड़े विशिष्ट क्षमताओं और सीखने की प्रक्रियाओं.”



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