कैसे हमारे दिमाग की कल्पना वैकल्पिक वास्तविकता

कैसे हमारे दिमाग की कल्पना वैकल्पिक वास्तविकता

आप काम करने के लिए सड़क पर हैं, जब आपका मन व्याख्यान के लिए आगे बढ़ता है जिसे आप दोपहर में देने वाले हैं। आप अपने आप को अपनी बात का पूर्वाभ्यास करते हैं, जैसा कि आप कार्यालय में खींचते हैं, अपने सहयोगियों से पूछे जाने वाले प्रश्नों के लिए खुद को तैयार करते हैं। बाद में, जैसे ही आप अपना ई-मेल इनबॉक्स बंद करते हैं, आप अपने दोपहर के भोजन के विकल्पों को सुस्त कर देते हैं क्योंकि आप अंतहीन स्क्रॉल करते हैं।

ये केवल कुछ उदाहरण हैं कि हम वास्तविक दुनिया में हर क्रिया को कैसे करते हैं, इसके साथ वह छिपी हुई, वैकल्पिक कार्रवाई भी करते हैं जिसकी हमने केवल कल्पना की थी। हमारे सक्रिय निर्णय लेने के तरीके को कैसे और क्यों समझा जाए, इस पर विचार करने में उल्लेखनीय शोध प्रयास का निवेश किया गया है, लेकिन साक्ष्य की नई लाइनें हमें बताती हैं कि वैकल्पिक वास्तविकता में हम जो समय बिताते हैं वह एक महत्वपूर्ण न्यूरोलॉजिकल उद्देश्य भी है।

मस्तिष्क के कई हिस्से हमारे मानसिक मानचित्रों को बनाने के लिए एक साथ काम करते हैं, लेकिन स्थानिक नेविगेशन में मुख्य खिलाड़ी हैं हिप्पोकैम्पस, मस्तिष्क में स्मृति की सीट, और एंटेरहिनल कॉर्टेक्स, जो आसन्न टिकी हुई है समुद्री घोड़ा और उच्च प्रसंस्करण क्षेत्रों के लिए वहाँ उत्पन्न जानकारी को रिले करता है।

1948 की शुरुआत में, यह प्रस्तावित किया गया था कि कृंतक-शिक्षण कार्यों में पुरस्कारों के लिए नक्शे बनाने के लिए कृन्तकों ने विविध पर्यावरणीय संकेतों पर भरोसा किया। हालांकि, इस नक्शे की प्रकृति और इसे उत्पन्न करने वाली कोशिकाएं एक रहस्य बनी रहीं। तीस साल बाद, शोधकर्ताओं ने देखा कि चूहों में विशिष्ट हिप्पोकैम्पस कोशिकाएं विशिष्ट स्थानों में प्रवेश करने पर अधिक बार आग लगाती हैं। उल्लेखनीय रूप से, इन नेटवर्क के कोशिकाओं के फायरिंग पैटर्न समय के साथ स्थिर होते हैं, यहां तक ​​कि उनके प्रारंभिक सक्रियण पर मौजूद संकेतों के अभाव में भी। इन वर्णनात्मक रूप से नामित "स्थान कोशिकाओं" की खोज ने पैथफाइंडिंग के न्यूरोबायोलॉजिकल आधार के अधिक सटीक पूछताछ के लिए मार्ग प्रशस्त किया।

जब जगह की कोशिकाओं की खोज की गई थी, तो उनका प्रस्तावित कार्य किसी दिए गए स्थान का एक-से-एक स्थलाकृतिक मानचित्र बनाना था। भौतिक दुनिया से मस्तिष्क तक का मार्ग, हमारे संवेदी अभ्यावेदन में से अधिकांश का प्रदर्शन होता है स्थलाकृतिक संगठन। अपनी कार में जाने और अज्ञात भागों के लिए बाहर निकलने की कल्पना करें। आप अपने गंतव्य के लिए मार्गदर्शन करने के लिए उपग्रह नेविगेशन, जीपीएस, या एक पेपर मैप पर भरोसा कर सकते हैं। जिस तरह आपके नक्शे का प्रत्येक बिंदु आपकी यात्रा पर एक विशिष्ट मील के पत्थर से मेल खाता है, वैसे ही अंतरिक्ष में आपको उन्मुख करने के लिए वातावरण में विशिष्ट स्थलों के लिए सेल खुद को लंगर डालते हैं।

हमारे आंतरिक स्थानिक स्थलाकृति अधिक परिष्कृत है, हिप्पोकैम्पस कोशिकाओं के साथ विशेष उत्तेजनाओं, संकेत, या उन स्थानों के भीतर जानवर कैसे व्यवहार करता है के संदर्भ में एन्कोडिंग का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, एक अपरिचित देश में हवाई अड्डे पर पहुंचने की कल्पना करें। आपको परिचित दृश्य स्थलों के साथ-साथ एक हवाई अड्डे की अवधारणा का सामान्य ज्ञान हो सकता है, जो आपको इस नए स्थान में लंगर देगा। इस जानकारी में से कुछ जीवनी है, अन्य हवाई अड्डों की आपकी अनोखी यादों पर आधारित है।

इन अनुभवों के सकारात्मक या नकारात्मक होने के आधार पर, इन स्थानों का भावनात्मक महत्व आपके व्यक्तिगत मानचित्र में भी योगदान देगा, और ये सभी कारक अंतरिक्ष के अनुभव को बनाने के लिए गठबंधन करते हैं जो स्थलों की एक साधारण विधानसभा की तुलना में बहुत समृद्ध है।


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"अंतरिक्ष में आपको उन्मुख करने के लिए वातावरण में विशिष्ट स्थलों के लिए कोशिकाएं खुद को लंगर डालती हैं।"

प्राइमेट्स में अधिक हाल के अध्ययनों से पता चला है कि हिप्पोकैम्पल कोशिकाएं प्राइमेट दिमागों में थोड़ा अलग तरीके से काम करती हैं, जितना कि वे कृंतक दिमागों में करते हैं, अलग-अलग उत्तेजनाओं की एक सरणी के जवाब में फायरिंग करते हैं जो कड़ाई से स्थान-बद्ध नहीं हैं। चूहों, प्राइमेट्स और मनुष्यों में चल रहे काम ने यह भी स्थापित किया है कि हिप्पोकैम्पस एक अकेला अभिनेता नहीं है। एंटेरहिनल कॉर्टेक्स दर्ज करें, जो हिप्पोकैम्पस को संवेदी जानकारी से संबंधित करता है और नियोकोर्टेक्स के लिए एक पुल के रूप में कार्य करता है, जहां हमारे कई अधिक परिष्कृत संज्ञानात्मक और मोटर कमांड जारी किए जाते हैं।

शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक का वर्णन किया है एंटेरहिनल कॉर्टेक्स के भीतर कोशिकाओं का नेटवर्क जिसे "ग्रिड सेल" कहा जाता है, जो आपके वातावरण के सापेक्ष अपने स्वयं के आंदोलन को सांकेतिक शब्दों में बदलना है, जब व्यापक नेविगेशन रणनीतियों की बात आती है, तो जगह सेल पहेली में एक महत्वपूर्ण टुकड़ा जोड़ते हैं। ग्रिड नेटवर्क अंतरिक्ष से वस्तुओं के बीच की दिशा और दूरी को ठीक-ठीक इंगित कर सकता है, जो अंतरिक्ष से ही संवेदी इनपुट के बजाय आंतरिक गति संकेतों के आधार पर होता है। ये प्रणालियां उन तरीकों से गतिशील रूप से प्रतिनिधित्व करने के लिए एक साथ काम करती हैं जिन्हें अनुभव द्वारा संशोधित किया जा सकता है, लचीली रूप से नई जानकारी को शामिल करना लेकिन इन स्थानों को समय के साथ परिचित होने की अनुमति देना।

लेकिन एक बार जब हमारे दिमाग में एक जगह का प्रतिनिधित्व होता है, तो हम यह कैसे तय करते हैं कि हम इसके साथ कैसे बातचीत करें इसके लिए सक्रिय निर्णय लेने की आवश्यकता है, और निर्णय के लिए ईंधन इनाम है। यह वह जगह है जहां हमारे नेविगेशन सिस्टम को बनाने वाले न्यूरॉन्स की गैर-स्थानिक विशेषताएं विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाती हैं। शोधकर्ताओं ने कृंतक अध्ययनों में पाया कि पर्यावरण में कुछ वस्तुओं के कथित इनाम मूल्य या महत्व उनके दिशा में कोशिकाओं के फायरिंग पैटर्न को अधिक बदल सकते हैं। इसलिए किसी भूलभुलैया में दिए गए टर्न या लोकेशन से जुड़ा एक उच्च अनुमानित इनाम मूल्य होगा उस दिशा में आंदोलन की भविष्यवाणी करें। तो उन रास्तों का क्या जो चुना नहीं गया है?

हाल ही में, की एक टीम यूसीएसएफ के शोधकर्ता चूहों में हिप्पोकैम्पल जगह सेल फायरिंग मापा के रूप में वे स्थानिक नेविगेशन कार्यों को पूरा किया। चूहों को एक भूलभुलैया में रखा गया था और उनकी तंत्रिका गतिविधि को वास्तविक समय में imaged किया गया था क्योंकि उन्होंने उन रास्तों के बीच चुना था जो एक पसंद बिंदु पर पहुंच गए थे। इस तरह, शोधकर्ताओं ने सेल सेल फायरिंग के अनूठे पैटर्न को असाइन करने में सक्षम थे जो चूहे के एक विकल्प के बाद भूलभुलैया के प्रत्येक हाथ के अनुरूप थे और इसके साथ यात्रा करने के लिए आगे बढ़े।

आश्चर्यजनक रूप से, जब चूहे ने पसंद बिंदु पर संपर्क किया, तो स्थान कोशिकाओं के प्रत्येक समूह ने विकल्प में तेजी से निकाल दिए गए भूलभुलैया के दोनों हाथों का प्रतिनिधित्व किया, पसंद किए जाने से पहले या तो संभावित भविष्य पर पासा को रोल किया। इसका मतलब यह है कि पशु न केवल उस पथ पर जाता है जो अंततः वास्तविक समय में यात्रा करता है, बल्कि संभावित वैकल्पिक मार्ग को समान रूप से तंत्रिका अंतरिक्ष में दर्शाया जाता है, जो भविष्य के मानसिक अभ्यावेदन के लिए यंत्रवत स्पष्टीकरण प्रदान करता है।

"संभव वैकल्पिक मार्ग, भविष्य के मानसिक अभ्यावेदन के लिए यंत्रवत स्पष्टीकरण प्रदान करते हुए, तंत्रिका अंतरिक्ष में समान रूप से प्रतिनिधित्व करते हैं।"

कृन्तकों में, नेविगेशन अध्ययन सरल टेबलटॉप असेंबली में होता है जो वास्तविक दुनिया के वातावरण की जटिलता को नहीं पकड़ सकता है। आभासी वास्तविकता व्यक्तिगत मनोरंजन के रूप में कभी अधिक लोकप्रिय हो गया है, लेकिन यह शोधकर्ताओं को स्थानिक नेविगेशन अनुसंधान में विविधता और नियंत्रण के अभूतपूर्व स्तर प्रदान करता है। ब्रिटेन में एक समूह ने सागर हीरो क्वेस्ट नामक एक मोबाइल गेम का उपयोग किया है, जो रिकॉर्ड के दौरान आयु समूहों में स्थानिक तर्क पर सबसे बड़े डेटासेट में से एक पर कब्जा करने के लिए है।

गेमप्ले डेटा इंगित करता है कि जब हम 19 वर्ष के होते हैं तब स्थानिक तर्क कम होने लगते हैं, और खिलाड़ियों के रूट विकल्प अलग-अलग होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि क्या उन्होंने एपीओई जीन के ई 4 वेरिएंट को ले लिया है जो लंबे समय से अल्जाइमर रोग के लिए नैदानिक ​​नैदानिक ​​मार्कर के रूप में उपयोग किया जाता है। क्लिनिकल डेटा इकट्ठा करने के साधनों में साधारण मोबाइल गेम्स को बदल देने वाली इस तरह की रणनीतियां हमारी समझ को बहुत विस्तार दे सकती हैं कि कैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों की प्रगति होती है, और अत्यधिक व्यक्तिगत शुरुआती निदान के विकास को गति मिलती है।

भविष्य के बारे में हम क्या सोचते हैं, इस बारे में हमारी अधिकांश समझ उन रोगियों के अध्ययन से निकली है जो अब अतीत को याद नहीं कर सकते हैं। तंत्रिका विज्ञान के शुरुआती दिनों के बाद से, जब मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों के कार्य के बारे में जानने के लिए हमारे अध्ययन में घाव भरने वाले अध्ययन अक्सर सबसे अधिक जानकारीपूर्ण उपकरण थे, तो हम समझ गए हैं कि मेमोरी रिकॉल के लिए हिप्पोकैम्पस की आवश्यकता होती है.

हिप्पोकैम्पल क्षति, भूलने की बीमारी के साथ-साथ बिगड़ा स्थानिक तर्क से जुड़ा हुआ है। लेकिन कई ऐतिहासिक अध्ययनों से पता चला है कि हिप्पोकैम्पस की चोट भी काल्पनिक घटनाओं की कल्पना करने की क्षमता में हस्तक्षेप करती है। लगातार, भूलने की बीमारी के रोगियों को न केवल हाल की जीवनी संबंधी जानकारी को याद करने में कठिनाई होती है, बल्कि जब संकेत मिलता है कि वे अपने जीवन में आने वाली घटनाओं के बारे में सामान्य बयान दे सकते हैं।

जैसे-जैसे उम्र बढ़ती है, वैसे-वैसे याददाश्त कम होना आम बात है, अंतरिक्ष में नेविगेट करने की हमारी क्षमता भी कम हो जाती है क्योंकि हम बड़े हो जाते हैं। संज्ञानात्मक हानि के अन्य सामान्य उपायों की तुलना में ये कमी पहले की उम्र में दिखाई देती हैं, यह सुझाव देते हुए कि नेविगेशन प्रणाली के कुछ कार्य अद्वितीय हैं और हिप्पोकैम्पस में अन्य प्रकार की स्मृति और सूचना प्रसंस्करण से स्वतंत्र रूप से संचालित होते हैं।

वृद्ध मस्तिष्क में सबसे कमजोर संरचनाएं वे हैं जो आंदोलन को एनकोड करती हैं, जैसे कि एंटेरहिनल कॉर्टेक्स। हिप्पोकैम्पल स्थान सेल फायरिंग भी पुराने चूहों में अनियमित हो जाती है। गौरतलब है कि अंतरिक्ष में हमें उन्मुख करने के लिए जिम्मेदार संरचनाएं अल्जाइमर रोग विकृति के लिए भी सबसे अधिक असुरक्षित हैं, जो कि इस के लिए संभावित प्रारंभिक नैदानिक ​​मानदंड और पार्किंसंस रोग जैसी अन्य न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों के रूप में नौवहन हानि की ओर इशारा करते हैं।

हमारा दैनिक जीवन सचेत और अचेतन दोनों तरह के फैसलों से भरा होता है। लेकिन जैसा कि साक्ष्य के बढ़ते शरीर से पता चलता है, हमारे दिमाग केवल उन रास्तों के साथ यात्रा करने में सक्षम हैं जो हम चुनते हैं जो हम आगे बढ़ते हैं।

जैसा कि हम स्थानिक नेविगेशन, मेमोरी, और न्यूरोडीजेनेरेशन के बीच जटिल संबंधों के बारे में सीखना जारी रखते हैं, हम पा सकते हैं कि हम जो समय बिताते हैं वह इस बात पर विचार करता है कि जो हो सकता है वह उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि हम सक्रिय रूप से योजना बनाने में खर्च करते हैं। और जबकि संज्ञानात्मक कार्य में गिरावट को पुराने होने के एक सामान्य हिस्से के रूप में स्वीकार किया जाता है, इन कार्यों को पहेली, शब्द के खेल या पढ़ने जैसे सरल मानसिक अभ्यासों के साथ संलग्न रखने से इन तंत्रिका मार्गों को संरक्षित करने में मदद मिल सकती है। उसी तरह, हम अपने नौवहन प्रणाली को उन रास्तों के साथ जोड़कर अभ्यास कर सकते हैं, जिन रास्तों पर हमें अभी तक जाना है। तो अगली बार जब आप अपने आप को अपने काम पर वापस लाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं, तो इसे थोड़ा और आगे भटकने दें।

यह आलेख मूल पर दिखाई दिया न्यूरॉन्स को जानना

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