मानचित्रण मस्तिष्क के संवेदी द्वारपाल — ScienceDaily


कई आत्मकेंद्रित के साथ लोगों के अनुभव संवेदी अतिसंवेदनशीलता, ध्यान घाटे, और नींद विघटन. एक मस्तिष्क क्षेत्र है कि में शामिल किया गया है इन लक्षणों है thalamic lenticular नाभिक (TRN) है, जो माना जाता है के रूप में कार्य करने के लिए एक द्वारपाल के लिए संवेदी जानकारी बहने कॉर्टेक्स के लिए.

शोधकर्ताओं के एक दल ने एमआईटी और ब्रॉड संस्थान एमआईटी और हार्वर्ड ने अब मैप त्र्न में अभूतपूर्व विस्तार, खुलासा है कि इस क्षेत्र में शामिल दो अलग-अलग subnetworks न्यूरॉन्स के विभिन्न कार्यों के साथ. निष्कर्षों की पेशकश कर सकता शोधकर्ताओं और अधिक विशिष्ट लक्ष्यों को डिजाइन करने के लिए दवाओं है कि सकता है के कुछ कम संवेदी, सो, और ध्यान के लक्षण आत्मकेंद्रित, कहते हैं Guoping फेंग, के नेताओं में से एक अनुसंधान टीम है ।

“विचार यह है कि तुम बहुत विशेष रूप से एक लक्ष्य समूह के न्यूरॉन्स को प्रभावित किए बिना, पूरे मस्तिष्क और अन्य संज्ञानात्मक कार्यों कहते हैं,” फेंग, जेम्स डब्ल्यू और पेट्रीसिया Poitras तंत्रिका विज्ञान के प्रोफेसर, एमआईटी में और के एक सदस्य एमआईटी McGovern मस्तिष्क अनुसंधान के लिए संस्थान.

फेंग; Zhanyan फू, एसोसिएट निदेशक के तंत्रिका जीव विज्ञान में व्यापक संस्थान के स्टेनली के लिए केंद्र के मनोरोग अनुसंधान; और यहोशू लेविन, एक वरिष्ठ समूह के नेता पर व्यापक संस्थान, कर रहे हैं, वरिष्ठ अध्ययन के लेखक, जो प्रकट होता है आज में प्रकृति. कागज के प्रमुख लेखक हैं पूर्व एमआईटी postdoc Yinqing ली, पूर्व ब्रॉड संस्थान postdoc Violeta लोपेज-Huerta, और व्यापक अनुसंधान संस्थान के वैज्ञानिक जियान Adiconis.

अलग आबादी

जब संवेदी इनपुट से आंख, कान, या अन्य संवेदी अंगों आता है हमारे दिमाग में, यह पहले चला जाता है के लिए चेतक, जो तो यह रिले करने के लिए प्रांतस्था के लिए उच्च स्तर के प्रसंस्करण. Impairments के इन thalamo cortical सर्किट के लिए नेतृत्व कर सकते हैं करने के लिए ध्यान घाटे, के लिए अतिसंवेदनशीलता के शोर और अन्य उत्तेजनाओं, और सोने की समस्याओं ।

एक प्रमुख रास्ते को नियंत्रित करता है कि सूचना के प्रवाह के बीच चेतक और प्रांतस्था है TRN लिए जिम्मेदार है, जो बाहर अवरुद्ध ध्यान भंग संवेदी इनपुट. 2016 में, फेंग और एमआईटी के सहायक प्रोफेसर माइकल Halassa है, जो भी एक लेखक के नए प्रकृति कागज, की खोज की है कि नुकसान के एक जीन कहा जाता है Ptchd1 काफी प्रभावित करता है TRN समारोह. में लड़कों की हानि, इस जीन किया जाता है, जो एक्स गुणसूत्र पर कर सकते हैं नेतृत्व करने के लिए ध्यान घाटे सक्रियता, आक्रामकता, बौद्धिक विकलांगता, और आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकारों.

कि अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने पाया है कि जब Ptchd1 जीन बाहर खटखटाया था चूहों में, जानवरों के कई दिखाया ही व्यवहार दोष देखा मानव रोगियों में. जब यह किया गया था बाहर खटखटाया में ही TRN, चूहों दिखाया केवल अति-सक्रियता रोग, ध्यान घाटे, और नींद विघटन, सुझाव है कि TRN के लिए जिम्मेदार है, उन लक्षण है ।

नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं के लिए चाहते थे करने के लिए प्रयास करें के बारे में अधिक जानने के विशिष्ट प्रकार के न्यूरॉन्स में पाया TRN, पाने की उम्मीद में नए तरीकों का इलाज करने के लिए सक्रियता और ध्यान घाटे का है. वर्तमान में, उन लक्षण सबसे अक्सर के साथ इलाज उत्तेजक दवाओं ऐसे Ritalin के रूप में है, जो बड़े पैमाने पर प्रभाव के दौरान मस्तिष्क.

“हमारा लक्ष्य था खोजने के लिए कुछ विशिष्ट तरीके से व्यवस्थित करने के लिए समारोह के thalamo cortical उत्पादन और इसे से संबंधित करने के लिए neurodevelopmental विकारों,” फेंग कहते हैं. “हम कोशिश करने का फैसला किया का उपयोग कर एकल-सेल प्रौद्योगिकी काटना करने के लिए बाहर क्या सेल प्रकार के वहाँ रहे हैं, और क्या जीन व्यक्त कर रहे हैं. वहाँ रहे हैं विशिष्ट जीन है कि कर रहे हैं druggable एक लक्ष्य के रूप में?”

पता लगाने के लिए है कि संभावना है, शोधकर्ताओं अनुक्रम मैसेंजर आरएनए अणुओं में पाया न्यूरॉन्स के TRN पता चलता है, जो कर रहे हैं कि जीन व्यक्त किया जा रहा है उन कोशिकाओं में. यह उन्हें अनुमति की पहचान करने के लिए सैकड़ों की जीन है कि इस्तेमाल किया जा सकता है अलग करने के लिए कोशिकाओं में दो उप-जनसंख्या के आधार पर दृढ़ता से कैसे वे व्यक्त उन लोगों के लिए विशेष जीन.

उन्होंने पाया कि इनमें से एक सेल आबादी में स्थित है कोर के TRN, जबकि अन्य रूपों एक बहुत पतली परत के आसपास कोर. इन दो आबादी भी फार्म करने के लिए कनेक्शन के विभिन्न भागों चेतक, शोधकर्ताओं ने पाया. उन पर आधारित कनेक्शन है, शोधकर्ताओं परिकल्पना है कि कोशिकाओं कोर में शामिल कर रहे हैं में relaying के लिए संवेदी जानकारी मस्तिष्क के कोर्टेक्स है, जबकि कोशिकाओं की बाहरी परत में दिखाई देते हैं मदद करने के लिए जानकारी के समन्वय में आता है कि के माध्यम से अलग अलग होश, इस तरह के रूप में दृष्टि और सुनवाई.

“Druggable लक्ष्य”

शोधकर्ताओं ने अब योजना का अध्ययन करने के लिए अलग-अलग भूमिकाओं कि इन दो आबादी के न्यूरॉन्स में हो सकता है की एक किस्म स्नायविक लक्षण सहित, ध्यान घाटे, अतिसंवेदनशीलता, और नींद विघटन. का उपयोग आनुवंशिक और optogenetic तकनीक, वे निर्धारित करने के लिए आशा के प्रभाव को सक्रिय या बाधा अलग TRN सेल प्रकार, या जीन व्यक्त की उन कोशिकाओं में.

“मदद कर सकते हैं कि भविष्य में हमें वास्तव में विकसित विशिष्ट druggable लक्ष्य कर सकते हैं कि संभावित मिलाना विभिन्न कार्यों,” फेंग कहते हैं. “Thalamo cortical सर्किट नियंत्रण कई अलग अलग चीजें हैं, इस तरह के रूप में संवेदी धारणा, नींद, ध्यान, और अनुभूति, और यह हो सकता है कि इन लक्षित किया जा सकता है और अधिक विशेष रूप से.”

यह दृष्टिकोण भी हो सकता है के इलाज के लिए उपयोगी ध्यान या अतिसंवेदनशीलता विकारों, यहां तक कि जब वे नहीं कर रहे हैं दोष के कारण होता त्र्न में समारोह के साथ, शोधकर्ताओं का कहना है.

“TRN एक लक्ष्य है, जहां आप वृद्धि समारोह के साथ, आप में सक्षम हो सकता है सही करने के लिए समस्याओं की वजह से दोष के thalamo cortical सर्किट,” फेंग कहते हैं. “बेशक, हम कर रहे हैं दूर से विकास के किसी भी तरह के उपचार, लेकिन संभावना है कि हम का उपयोग कर सकते हैं एकल सेल प्रौद्योगिकी के लिए न केवल समझ कैसे मस्तिष्क का आयोजन करता ही है, लेकिन यह भी कैसे मस्तिष्क कार्यों अलग हो सकते हैं अनुमति देता है, की पहचान करने के लिए और अधिक विशिष्ट लक्ष्य है कि मिलाना विशिष्ट कार्य करता है।”

अनुसंधान द्वारा वित्त पोषित किया गया सिमंस केंद्र के लिए सामाजिक मस्तिष्क पर एमआईटी, ओल ई. तन और लालकृष्ण लिसा यांग केंद्र आत्मकेंद्रित अनुसंधान के लिए, एमआईटी में जेम्स और पेट्रीसिया Poitras केंद्र मानसिक विकारों के लिए अनुसंधान, एमआईटी में स्टेनली के लिए केंद्र के मनोरोग अनुसंधान में व्यापक संस्थान के राष्ट्रीय संस्थानों के स्वास्थ्य/राष्ट्रीय संस्थान के लिए मानसिक स्वास्थ्य, Klarman सेल वेधशाला में व्यापक संस्थान, बेंच नींव है, और मानव सीमाओं विज्ञान कार्यक्रम है ।



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