आपका मस्तिष्क के बिट्स जागते रहने के दौरान सो जाओ

जब हम गहरे नींद में हैं, तो हमारे मस्तिष्क की गतिविधि ईबे और बड़े, स्पष्ट तरंगों में बहती है, जैसे कि मानव शरीर के ज्वार को देखते हुए एक खेल स्टेडियम के चारों ओर बैठते हैं। यह याद करना मुश्किल है

बंदरों के साथ नए शोध से पता चलता है कि नींद के रूप में वे वही चक्र मौजूद हैं, लेकिन पूरे स्टेडियम के बजाय एक छोटे से बैठे बैठे और खड़े हुए। ऐसा लगता है कि मस्तिष्क के छोटे हिस्से स्वतंत्र रूप से सो रहे हैं और हर समय वापस जागते रहते हैं।

क्या अधिक है, ऐसा लगता है कि जब न्यूरॉन्स ने अधिक सक्रिय, या "चालू" राज्य में साइक्लिंग किया है, तो वे दुनिया को जवाब देने में बेहतर हैं। कार्य पर ध्यान देने पर न्यूरॉन्स भी राज्य में अधिक समय व्यतीत करते हैं। यह पता चलता है कि नींद में मस्तिष्क गतिविधि को विनियमित करने वाली प्रक्रिया भी ध्यान में एक भूमिका निभा सकती है।

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के एक पोस्टडोक्ટરल साथी टाटियाना एंगेल और शोध के सह-प्रमुख लेखक टाटियाना एंगेल कहते हैं, "चुनिंदा ध्यान आपके मस्तिष्क के छोटे हिस्से को थोड़ा और अधिक जागरूक बनाने के समान है," विज्ञान। पूर्व स्नातक छात्र निकोलस स्टीनमेट्स अन्य सह-प्रमुख लेखक थे, जिन्होंने न्यूरोबायोलॉजी के प्रोफेसर और वरिष्ठ लेखकों में से एक तिरिन मूर के प्रयोगशाला में न्यूरोफिज़ियोलॉजी प्रयोग किया था।

पिंस और न्यूरॉन्स

इन नए खोजे गए चक्रों को समझना जरूरी है कि मस्तिष्क कैसे संगठित है। यदि आप सीधे एक मस्तिष्क में पिन लगाते हैं, तो आप जो भी मस्तिष्क की कोशिकाओं को मारेंगे वे उसी प्रकार की चीजों का जवाब देंगे। एक स्तंभ में वे दृश्य फ़ील्ड के एक विशेष भाग के ऊपरी दाएँ भाग में ऑब्जेक्ट पर सभी का जवाब दे सकते हैं, उदाहरण के लिए।

टीम ने बहुत संवेदनशील पिंस के सेटों में क्या इस्तेमाल किया जो मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के एक स्तंभ से गतिविधि रिकॉर्ड कर सकते हैं। अतीत में, लोगों को पता था कि व्यक्तिगत न्यूरॉन्स अधिक या कम सक्रिय होने के चरणों के माध्यम से जाते हैं, लेकिन इस जांच के साथ उन्होंने पहली बार देखा कि किसी दिए गए कॉलम में सभी न्यूरॉन्स बहुत तेजी से फायरिंग के बीच एक साथ साइकिल चलाते हैं और बहुत धीमी गति से फायरिंग करते हैं दर, नींद में समन्वित चक्रों के समान


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बायोइंजिनिअरिंग और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर और पेपर के एक वरिष्ठ लेखक क्वाबेना बोहेन कहते हैं, "एक राज्य के दौरान, न्यूरॉन्स सभी तेजी से फायरिंग शुरू करते हैं।" "तब अचानक वे अचानक कम फायरिंग दर पर स्विच करते हैं यह चालू और बंद स्विचिंग हर समय हो रहा है, जैसे कि न्यूरॉन्स एक सिक्के को फिसलते हुए तय कर रहे हैं कि क्या वे चालू या बंद होने जा रहे हैं। "

उन चक्रों, जो सेकेंड या सेकंड के अंशों के क्रम में होते हैं, जागते समय दृश्यमान नहीं होते क्योंकि लहर उस कॉलम से ज्यादा नहीं फैलती, नींद में नहीं होती है, जब लहर पूरे मस्तिष्क में फैलती है और यह आसान है का पता लगाने।

ध्यान देना

टीम ने पाया कि उच्च और निम्न क्रियाकलाप राज्य दुनिया की प्रतिक्रिया देने की क्षमता से संबंधित हैं। समूह ने बंदरों में मस्तिष्क के एक क्षेत्र में अपनी जांच की थी, जो विशेष रूप से दृश्य दुनिया के एक भाग का पता लगाता है। बंदरों को एक क्यू पर ध्यान देने के लिए प्रशिक्षित किया गया था जो दर्शाता है कि दृश्य फ़ील्ड के कुछ विशेष भाग में ऊपरी दाएं, कहें या निचले बाएं-थोड़ा बदलना था। बंदरों को तब इलाज किया गया जब वे सही ढंग से पहचाने गए कि वे उस बदलाव को देख चुके हैं।

जब टीम ने संकेत दिया कि जहां परिवर्तन हो सकता है, तो कॉलम के भीतर न्यूरॉन्स जो कि दुनिया के सभी हिस्सों को सक्रिय स्थिति में अधिक समय व्यतीत करना शुरू करता है। संक्षेप में, वे सभी एकजुट राज्यों के बीच उलटफेर करते रहे, लेकिन सक्रिय राज्य में अधिक समय बिताने अगर वे ध्यान दे रहे थे यदि उत्तेजना परिवर्तन तब आया जब कक्ष अधिक सक्रिय स्थिति में थे, तो बंदर भी परिवर्तन की सही पहचान करने की अधिक संभावना थी।

एंजेल कहते हैं, "बंदर उत्तेजनाओं के परिवर्तन का पता लगाने में बहुत अच्छा है, जब उस कॉलम में न्यूरॉन्स राज्य में हैं, लेकिन बंद राज्य में नहीं हैं।" यहां तक ​​कि जब बंदर एक विशेष क्षेत्र पर ध्यान देना चाहता था, तो अगर न्यूरॉन्स एक कम गतिविधि की स्थिति में चलता है तो बंदर अक्सर उत्तेजना परिवर्तन को याद करते हैं।

एंगेल ने कहा कि यह खोज कुछ ऐसा है जो कई लोगों से परिचित हो सकता है कभी-कभी आपको लगता है कि आप ध्यान दे रहे हैं, उन्होंने बताया, लेकिन आप अभी भी चीजें याद करेंगे।

वैज्ञानिकों ने कहा कि निष्कर्ष भी पिछले काम से संबंधित हैं, जिसमें पाया गया है कि अधिक सतर्क जानवरों और इंसान के पास विद्यार्थियों की संख्या होती है जो अधिक पतले हैं वर्तमान कार्य में, जब मस्तिष्क की कोशिका सक्रिय स्थिति में अधिक समय बिता रही थी, तो बंदर के विद्यार्थियों को भी अधिक फैला हुआ था। यह निष्कर्ष मस्तिष्क में तुल्यकालिक दोलनों के बीच एक क्रिया को दर्शाता है, एक कार्य के लिए ध्यान, और सतर्कता के बाहरी लक्षण।

मूर कहते हैं, "ऐसा लगता है कि ध्यान और उत्तेजना के तहत तंत्र काफी परस्पर निर्भर हैं।"

क्या यह ऊर्जा बचाता है?

एक सवाल यह है कि इस काम से बाहर आता है क्यों न्यूरॉन्स चक्र एक कम गतिविधि स्थिति में जब हम जाग रहे हैं। क्यों न सिर्फ हर समय सक्रिय स्थिति में रहना चाहिए, जब सबेर टूथ बाघ हमले करते हैं?

एक उत्तर ऊर्जा से संबंधित हो सकता है "हर समय न्यूरॉन्स फायरिंग के साथ जुड़े एक चयापचय लागत है," बोहेन कहते हैं मस्तिष्क बहुत सी ऊर्जा का उपयोग करती है और शायद कोशिकाओं को बैठने के लिए ऊर्जावान समकक्ष करने का मौका मस्तिष्क ऊर्जा बचाने की अनुमति देता है।

इसके अलावा, जब न्यूरॉन्स बहुत सक्रिय होते हैं तो सेलुलर बायोप्रोडक्ट्स उत्पन्न होते हैं जो कोशिकाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं। एंगेल ने बताया कि कम गतिविधि वाले राज्यों ने इस न्यूरॉनल कचरे को साफ करने के लिए समय की अनुमति दे दी है।

"यह पत्र इन उत्तरों को देखने के लिए जगहों का सुझाव देता है," एंगल कहते हैं।

लेखक के बारे में

अतिरिक्त सह-लेखक न्यूकैसल विश्वविद्यालय के सहयोगियों में शामिल हैं। निधिकरण एनआईएच, स्टैनफोर्ड न्यूरोविन्टेर्स, एचएचएमआई, एमआरसी, और वेलकम ट्रस्ट से आया था।

स्रोत: स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय

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