पहले, शोधकर्ताओं को पता था कि किसी कार्य को करने के बाद चूहों को नींद से वंचित करने से चूहे उस कार्य के पहलुओं को भूल जाते हैं। लेकिन शोधकर्ता निश्चित नहीं थे कि हिप्पोकैम्पस का क्या कार्य - मस्तिष्क के टेम्पोरल लोब में स्थित दो समुद्री घोड़े के आकार की संरचनाएं जहां कई दीर्घकालिक यादें बनती हैं - अपना काम नहीं कर सकीं।
अब, शोधकर्ताओं ने पाया है कि हिप्पोकैम्पस के एक उपखंड में नींद से जुड़े दोलनों - या न्यूरॉन्स की लयबद्ध फायरिंग - में हस्तक्षेप संभवतः अपराधी है। उनके नतीजे सामने आते हैं संचार प्रकृति.
स्मृति निर्माण में दोलनों की भूमिका का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों के एक समूह की बेसलाइन हिप्पोकैम्पस गतिविधि को रिकॉर्ड किया। उन्होंने चूहों को एक नए वातावरण में रखा, उन्हें खोजबीन करने दिया, उन्हें पैरों का हल्का झटका दिया, फिर उन्हें आराम करने और सामान्य रूप से सोने के लिए अपने घर के पिंजरे में वापस डाल दिया।
मिशिगन विश्वविद्यालय के आणविक, सेलुलर और विकासात्मक जीव विज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखिका सारा एटन कहती हैं, "यदि आप एक दिन या कुछ महीने बाद भी चूहे को उसी संरचना में लौटाते हैं, तो उनके पास एक बहुत ही घिसी-पिटी डर प्रतिक्रिया होगी, जो यह है कि वे स्थिर हो जाते हैं।" "लेकिन अगर आप उस संदर्भ-सदमे की जोड़ी के बाद कुछ घंटों के लिए किसी जानवर को नींद से वंचित कर देते हैं, तो चूहे को अगले दिन यह याद नहीं रहेगा।"
शोधकर्ताओं ने पाया कि सामान्य रूप से सोने वाले चूहों में, हिप्पोकैम्पस के एक उप-भाग जिसे CA1 कहा जाता है, में नींद से जुड़े दोलन सीखने के बाद अधिक मजबूत थे। फिर उन्होंने चूहों का एक नया समूह लिया, उनकी बेसलाइन हिप्पोकैम्पस गतिविधि को रिकॉर्ड किया और उनसे वही कार्य पूरा कराया। शोधकर्ताओं ने इन चूहों को CA1 में निरोधात्मक न्यूरॉन्स की एक छोटी आबादी को रोकने के लिए एक दवा भी दी जो परवलब्यूमिन को व्यक्त करती है।
शोधकर्ताओं ने जानवरों के सोने के व्यवहार में कोई बदलाव नहीं किया - वे सामान्य रूप से सोते थे। लेकिन जब वे जानवर सो रहे थे, तब परवलब्यूमिन-व्यक्त करने वाले न्यूरॉन्स की गतिविधि को बंद करने से आसपास के सीए1 न्यूरॉन्स की लयबद्ध फायरिंग बाधित हो गई। ऐसा प्रतीत हुआ कि परवलब्यूमिन-व्यक्त करने वाली कोशिकाओं को दबाने से माउस के हिप्पोकैम्पस के उस भाग में दोलनों में सामान्य सीखने से जुड़ी वृद्धि पूरी तरह से ख़त्म हो गई।
"एक पुराना प्रमेय है जिसे हेब्ब का नियम कहा जाता है, जो है, 'एक साथ आग, एक साथ तार," एटन कहते हैं। "यदि आप दो न्यूरॉन्स को एक-दूसरे के करीब बड़ी नियमितता के साथ सक्रिय कर सकते हैं, तो यह बहुत संभव है कि आप उनके बीच कनेक्शन की ताकत को प्रभावित करेंगे।"
जब न्यूरॉन्स को नियमित और लयबद्ध रूप से एक साथ फायरिंग करने से रोका गया, तो चूहे भूल गए कि उनके कार्य के साथ कोई भयावह संबंध था।
स्नातक छात्र और अध्ययन के सह-लेखक निकोलेट ओगनजानोव्स्की कहते हैं, "प्रमुख दोलन गतिविधि, जो सीखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, हिप्पोकैम्पस में कुल कोशिका आबादी की एक बहुत छोटी संख्या द्वारा नियंत्रित होती है।" “इससे नेटवर्क के काम करने के तरीके के बारे में हम जो समझते हैं उसकी कहानी बदल जाती है। परवलब्यूमिन कोशिकाएं जिन दोलनों को नियंत्रित करती हैं, वे वैश्विक नेटवर्क परिवर्तन या स्थिरता से जुड़े होते हैं। यादें एकल कोशिकाओं में संग्रहीत नहीं होती हैं, बल्कि नेटवर्क के माध्यम से वितरित की जाती हैं।
शोधकर्ताओं ने नियंत्रण समूह और उस समूह के बीच न्यूरॉन्स के कनेक्शन की स्थिरता की भी तुलना की, जिनकी नींद में दोलन बाधित थे। उन्होंने पाया कि उनके सीखने के परीक्षण के बाद नियंत्रण समूह में न केवल कनेक्शन मजबूत थे, बल्कि वे न्यूरोनल कनेक्शन भी मजबूत थे। जब नींद से जुड़े हिप्पोकैम्पस दोलन प्रयोगात्मक रूप से बाधित हो गए तो ये परिवर्तन अवरुद्ध हो गए।
एटन कहते हैं, "ऐसा लगता है कि न्यूरॉन्स की यह आबादी जो नींद के दौरान मस्तिष्क में लय पैदा कर रही है, यादों को मजबूत करने के लिए कुछ सूचनात्मक सामग्री प्रदान कर रही है।" "लय अपने आप में सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा प्रतीत होता है, और संभवतः इन यादों को बनाने के लिए आपको नींद की आवश्यकता क्यों है।"
इसके बाद, शोधकर्ताओं ने यह परीक्षण करने की योजना बनाई है कि क्या हिप्पोकैम्पस दोलनों को बहाल करना (सीए1 में नींद के प्रभाव की नकल करना) चूहों के नींद से वंचित होने पर सामान्य स्मृति निर्माण को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त है।
स्रोत: यूनिवर्सिटी ऑफ मिशिगन
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