हमारे मस्तिष्क और न्यूरॉन्स की वास्तुकला हमें व्यक्तिगत व्यवहारिक विकल्प बनाने की अनुमति कैसे देते हैं? वैज्ञानिकों ने लंबे समय से सरकार के रूपक का इस्तेमाल करने के लिए समझाया है कि वे निर्णय लेने के लिए तंत्रिका तंत्र कैसे व्यवस्थित होते हैं। क्या हम एक लोकतंत्र की जड़ें हैं, जैसे ब्रिटेन के नागरिकों ने ब्रेक्सिट के लिए मतदान किया था? एक तानाशाही, जैसे उत्तर कोरिया के एक मिसाइल लॉन्च के आदेश दे रहे हैं? नियंत्रण के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले गुटों का एक समूह, जैसे कि तुर्की सेना के भीतर? या कुछ और?
In 1890, मनोवैज्ञानिक विलियम जेम्स तर्क दिया कि हम में से प्रत्येक में "[टी] यहां है ... एक केंद्रीय या पोन्टिफिकल [तंत्रिका कोशिका] जिसे हमारी चेतना जुड़ी हुई है।" लेकिन में 1941, फिजियोलॉजिस्ट और नोबेल पुरस्कार विजेता सर चार्ल्स शेरिंगटन आरोप में एक एकल पेंटीफिकल सेल के विचार के खिलाफ तर्क दिया, बल्कि यह संकेत दे रहा है कि तंत्रिका तंत्र "एक लाख-गुना लोकतंत्र है जिसकी प्रत्येक इकाई सेल है।"
तो सही कौन था?
नैतिक कारणों के लिए, हम स्वस्थ लोगों के दिमाग में एकल कोशिकाओं की निगरानी में शायद ही कभी उचित ठहरते हैं। लेकिन कई अमानुमन जानवरों में मस्तिष्क की सेलुलर पद्धति प्रकट करने के लिए संभव है। जैसा कि मैंने अपनी पुस्तक में ब्योरा दिया "प्रशासनिक व्यवहार," प्रयोगों ने नर्वस सिस्टम में निर्णय लेने वाली आर्किटेक्चर की एक श्रृंखला का खुलासा किया है - तानाशाही से, अल्पसंख्यक तक, लोकतंत्र तक।
एक तंत्रिका तानाशाही
कुछ व्यवहारों के लिए, एक एकल तंत्रिका कोशिका तानाशाह के रूप में कार्य करती है, जो संदेशों को भेजने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत संकेतों के माध्यम से पूरे आंदोलन को गति प्रदान करता है। (हम तंत्रिका जीवविज्ञानी उन संकेतों को कहते हैं कार्यवाही संभावना, या स्पाइक।) अपनी पूंछ पर क्रेफ़िश को छूने का उदाहरण ले लो; पार्श्व विशाल न्यूरॉन में एक एकल कील एक तेजी से पूंछ-फ्लिप को दर्शाती है जो संभावित खतरों से बाहर पशु को ऊपर की तरफ जाती है। ये आंदोलनों स्पर्श की दूसरी छमाही के एक सौवां के भीतर शुरू होती हैं।
इसी तरह, मछली के मस्तिष्क में विशाल मथनर न्यूरॉन में एक एकल स्पाइक एक बचने की गति को देखता है जो जल्दी से खतरे से मछली को बदल देता है जिससे वह सुरक्षा के लिए तैर सकता है। (यह एक कशेरुका में केवल "कमांड न्यूरॉन" की पुष्टि है।)
इनमें से प्रत्येक तानाशाह न्यूरॉन्स असामान्य रूप से बड़ा होता है - विशेष रूप से इसका धुरी, कोशिका का लंबा, संकीर्ण भाग जो लंबी दूरी पर स्पाइक्स को प्रसारित करता है। प्रत्येक तानाशाह न्यूरॉन एक पदानुक्रम के शीर्ष पर बैठता है, कई संवेदी न्यूरॉन्स से सिग्नल को एकीकृत करता है, और इसके आदेशों को उपनिवेश न्यूरॉन्स के एक बड़े सेट में संदेश देता है जो स्वयं मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनता है।
इस तरह की सेलुलर तानाशाही बचने की गतिविधियों के लिए आम हैं, खासकर अकशेरुकीय रूप में वे अन्य प्रकार के आंदोलनों को भी नियंत्रित करते हैं जो हर बार मूल रूप से समान होते हैं, जिनमें शामिल हैं क्रिकेट चहकती.
छोटी टीम का दृष्टिकोण
लेकिन ये तानाशाह कोशिकाएं पूरी कहानी नहीं हैं क्रेफ़िश कर सकते हैं एक पूंछ फ्लिप ट्रिगर एक और तरीका भी - न्यूरॉन्स के एक और छोटे से सेट के माध्यम से प्रभावी रूप से एक कुलीनतंत्र के रूप में कार्य करें.
ये "गैर-विशाल" पलायन विशाल न्यूरॉन्स द्वारा ट्रिगर करने वालों के समान हैं, लेकिन थोड़ी देर बाद शुरू हो जाते हैं और विवरण में अधिक लचीलेपन की अनुमति देते हैं। इस प्रकार, जब एक क्रेफ़िश जागरूक है कि यह खतरे में है और जवाब देने के लिए अधिक समय है, तो यह आम तौर पर अपने तानाशाह के बदले एक कुलीनतंत्र का उपयोग करता है
इसी तरह, यहां तक कि यदि एक मछली के मौथनर न्यूरॉन की मौत हो जाती है, तो भी जानवर खतरनाक परिस्थितियों से बच सकता है। यह जल्दी से एक ही भागने आंदोलन कर सकते हैं अन्य न्यूरॉन्स का छोटा समूहहालांकि, ये क्रिया बाद में थोड़ी सी शुरुआत करते हैं।
यह अतिरेक समझ में आता है: एक शिकारी से एक न्यूरॉन से भागने पर भरोसा करना बहुत जोखिम भरा होगा, न तो बैकअप के साथ - उस न्यूरॉन की चोट या खराबी तब जीवन-धमकी देगी। तो विकास ने भागने के लिए कई तरीके प्रदान किए हैं।
न्यूरोनल कुलीनतंत्र हमारे अपने उच्च स्तर की धारणाओं में भी मध्यस्थता कर सकते हैं, जैसे जब हम एक मानवीय चेहरे को पहचानें.
बहुमत जीत
कई अन्य व्यवहारों के लिए, हालांकि, तंत्रिका तंत्र शेरिंग्टन के "लाख गुना लोकतंत्र" जैसी कुछ चीज़ों के माध्यम से निर्णय लेते हैं।
उदाहरण के लिए, जब एक बंदर अपनी बांह तक पहुंचता है, तो उसके मस्तिष्क के मोटर प्रांतस्था में कई न्यूरॉन्स स्पाइक्स उत्पन्न करते हैं। कई दिशाओं में आंदोलनों के लिए प्रत्येक न्यूरॉन स्पाइक; लेकिन प्रत्येक के पास एक विशेष दिशा है जो इसे सबसे ज्यादा कीटनाशक बनाता है
शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि प्रत्येक न्यूरॉन कुछ डिग्री तक पहुंचने में योगदान देता है, लेकिन अधिकांश के लिए इसका योगदान सबसे ज्यादा होता है। इसे समझने के लिए, उन्होंने कई न्यूरॉन्स की निगरानी की और कुछ गणित किया।
शोधकर्ताओं ने कई न्यूरॉन्स में स्पाइक की दर को मापा जब एक बंदर कई लक्ष्यों तक पहुंच गया। फिर, एक ही लक्ष्य के लिए, वे प्रत्येक वेक्टर द्वारा प्रत्येक न्यूरॉन का प्रतिनिधित्व करते हैं - इसका कोण न्यूरॉन की पसंदीदा पहुंच दिशा निर्देश (जब यह सबसे अधिक spikes) इंगित करता है और लंबाई इस विशेष लक्ष्य के लिए spiking की अपनी सापेक्ष दर इंगित करता है वे गणितीय रूप से उनके प्रभाव (एक वेटेड वेक्टर औसत) का सार करते थे और कर सकते थे मज़बूती से आंदोलन के परिणाम की भविष्यवाणी सभी संदेश न्यूरॉन्स भेज रहे थे।
यह एक न्यूरॉनल चुनाव की तरह है जिसमें कुछ न्यूरॉन्स दूसरों की तुलना में अधिक बार वोट देते हैं। एक उदाहरण आंकड़ा में दिखाया गया है। पीली वायलेट लाइनें व्यक्तिगत न्यूरॉन्स के आंदोलन वोटों का प्रतिनिधित्व करती हैं। नारंगी रेखा ("जनसंख्या वेक्टर") उनके मापन निर्देश इंगित करता है। पीली रेखा वास्तविक आंदोलन की दिशा दर्शाती है, जो आबादी वेक्टर की भविष्यवाणी के समान है। शोधकर्ताओं ने इस आबादी कोडन को बुलाया।
कुछ जानवरों और व्यवहारों के लिए, चुनाव से परेशान लोकतंत्र के तंत्रिका तंत्र के संस्करण का परीक्षण करना संभव है। उदाहरण के लिए, बंदर (और लोग) आंदोलनों को "थैले" कहा जाता है ताकि आँखों को एक निर्धारण बिंदु से दूसरे स्थान पर बदल दिया जा सके। मस्तिष्क के एक हिस्से में बेहतर कॉलिकुलस नामक स्काडेड न्यूरॉन्स द्वारा शुरू हो रहे हैं। जैसा कि बंदर की तुलना में उपरोक्त उदाहरण है, ये न्यूरॉन्स विभिन्न प्रकार के सैकड़ों के लिए प्रत्येक स्पाइक हैं लेकिन एक दिशा और दूरी के लिए सबसे अधिक स्पाइक। अगर बेहतर कॉलिकुलस का एक हिस्सा संवेदनाहृत है - मतदाताओं के किसी विशेष समूह को बेदखल करना - सभी थैली दूर स्थानांतरित कर रहे हैं दिशा और दूरी से जो अब चुप मतदाताओं ने पसंद किया था। अब चुनाव में धांधली हुई है।
एक एकल सेल हेरफेर ने दिखाया कि चुनाव में चुनाव भी हो सकते हैं। लीव्स अपने शरीर को एक स्पर्श से उनकी त्वचा तक मोड़ देते हैं यह आंदोलन न्यूरॉन्स की एक छोटी संख्या के सामूहिक प्रभावों के कारण होता है, जिनमें से कुछ परिणामस्वरूप परिणाम के लिए मतदान करते थे और जिनमें से कुछ अन्यथा मतदान करते थे (लेकिन वे आंशिक थे)।
यदि जांघ शीर्ष पर छुआ है, तो यह इस स्पर्श से दूर झुकता है। यदि एक न्यूरॉन जो आम तौर पर नीचे के स्पर्श को प्रतिक्रिया देता है तो इसके बजाय विद्युत रूप से उत्तेजित किया जाता है, तो लीक लगभग विपरीत दिशा (आंकड़े के मध्य पैनल) में मोड़ता है। अगर यह स्पर्श और इस विद्युत प्रोत्साहन एक साथ होते हैं, तो वास्तव में एक मध्यवर्ती दिशा में झुकता है (आंकड़ा का सही पैनल)।
यह परिणाम या तो व्यक्तिगत उत्तेजना के लिए अनुकूल नहीं है लेकिन फिर भी चुनाव परिणाम, दो चरम सीमाओं के बीच एक तरह का समझौता ऐसा लगता है कि जब कोई राजनीतिक दल एक मंच पर एक साथ मिलकर एक सम्मेलन में एक साथ आ जाता है इस बात को ध्यान में रखते हुए कि पार्टी के विभिन्न पंखों में बीच में कहीं समझौता हो सकता है।
न्यूरॉनल लोकतंत्र के कई अन्य उदाहरणों का प्रदर्शन किया गया है। डेमोक्रेसीज यह निर्धारित करते हैं कि हम क्या देखते हैं, सुनते हैं, महसूस करते हैं और गंध करते हैं, क्रिकेटर और फलों के मक्खियों से मनुष्यों तक। उदाहरण के लिए, हम तीन प्रकार के फोटोरिसेप्टरों के आनुपातिक मतदान के माध्यम से रंगों को देखते हैं, जो कि प्रत्येक भौतिकीविद् और चिकित्सक के रूप में प्रकाश की एक अलग तरंग दैर्ध्य के लिए सर्वोत्तम प्रतिक्रिया देते हैं थॉमस यंग 1802 में प्रस्तावित है। न्यूरॉनल डेमोक्रेसीज के फायदों में से एक यह है कि एक न्यूरॉन के स्पाइकिंग में परिवर्तनशीलता को औसतन औसतन वोट दिया जाता है, इसलिए धारणाएं और आंदोलन वास्तव में अधिक सटीक होते हैं यदि वे एक या कुछ न्यूरॉन्स पर निर्भर होते हैं। इसके अलावा, अगर कुछ न्यूरॉन्स क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो कई अन्य सुस्त लगते हैं।
देश के विपरीत, हालांकि, तंत्रिका तंत्र एक साथ सरकार के कई रूपों को लागू कर सकता है। एक न्यूरॉनल तानाशाही एक अल्पसंख्यक या लोकतंत्र के साथ मिलकर रह सकती है तानाशाह, सबसे तेज़ अभिनय, एक व्यवहार की शुरुआत को ट्रिगर कर सकता है, जबकि अन्य न्यूरॉन्स आगामी आंदोलनों को ठीक-ठाकर बनाते हैं। जब तक व्यवहारिक परिणाम जीवित रहने और प्रजनन की संभावना बढ़ते हैं तब तक सरकार का एक भी रूप होने की आवश्यकता नहीं होती है।
के बारे में लेखक
अरी बेरकोविट्ज़, जीवविज्ञान के राष्ट्रपति प्रोफेसर; निदेशक, सेलुलर और व्यवहार तंत्रिका विज्ञान स्नातक कार्यक्रम, ओकलाहोमा विश्वविद्यालय
यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.
संबंधित पुस्तकें
at इनरसेल्फ मार्केट और अमेज़न
