मस्तिष्क को विखंडित अंग और याद रखना कैसे नियंत्रित करता है

मस्तिष्क को विखंडित अंग और याद रखना कैसे नियंत्रित करता है
नए शोध से रोबोटिक हथियार विकसित करने में मदद मिल सकती है। UfaBizPhoto / Shutterstock

ज्यादातर लोग जो एक अंग खो चुके हैं अभी भी अपनी उपस्थिति महसूस करते हैं दशकों बाद। यह घटना, जिसे "प्रेत अंग" कहा जाता है, लंबे समय से एक रहस्य है। लेकिन नए अल्ट्रा-हाई रिज़ॉल्यूशन ब्रेन स्कैनिंग के साथ, अब हम पहले से छिपे हुए सुरागों के लिए एम्पीयूट के दिमाग के अंदर देखने में सक्षम हैं। हमने हाल ही में amputees के तीन हड़ताली मामलों को दिखाया अविश्वसनीय रूप से विस्तृत नक्शे का प्रतिनिधित्व करते हैं उनके दिमाग में सभी पांच गायब उंगलियां।

लेकिन दशकों तक गायब रहने वाले किसी भी इनपुट के बिना ये नक्शे क्यों बने रहते हैं? एक नए अध्ययन में, पत्रिका eLife में प्रकाशित, हम अब यह जान चुके हैं कि एक व्यक्ति जिस उद्देश्य को "चाल" कर सकता है, उसका प्रेत अंग यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है कि उनके दिमाग का गायब हैंड हैंड मैप उन लोगों के लिए कैसा है जिनके दो हाथ हैं। हमारे अध्ययन से पता चलता है कि प्रेत अंग केवल एक दिलचस्प विषमता नहीं है, बल्कि एक ऐसी घटना है जिसे मस्तिष्क के बारे में पहले से अनुत्तरित प्रश्न पूछने के लिए तैयार किया जा सकता है।

यदि कोई व्यक्ति हाथ खोने के लिए दुर्भाग्यशाली है, तो बहुत कुछ बदलने वाला है। आप मोज़े पर कैसे डालते हैं? या एक पेय की बोतल खोलें? किसी व्यक्ति के दिमाग पर कम क्या हो सकता है (दंड को क्षमा करें) कैसे एक हाथ खोने से उनका मस्तिष्क बदल सकता है।

कुछ पसंद मस्तिष्क अचल संपत्ति है जो एक बार खोए हुए अंग के आंदोलन और सनसनी को नियंत्रित करती है। तो, क्या मस्तिष्क के उन बिट्स अब तक हो रहे हैं? यह उत्तर देने के लिए आश्चर्यजनक रूप से कठिन प्रश्न हो सकता है। आम तौर पर मस्तिष्क के "हाथ" क्षेत्र का पता लगाने के लिए - मस्तिष्क इमेजिंग के साथ, उदाहरण के लिए - हम करेंगे उस भुजा को स्पर्श या गतिमान करें। यदि वह हाथ गायब है, तो यह एक समस्या बनती है।

ज्यादातर पशु अनुसंधान के दशकों के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने इसके बजाय शरीर के शेष हिस्सों को छूने और स्थानांतरित करने के लिए यह देखने के लिए कि क्या कुछ भी इस लापता हाथ क्षेत्र पर अतिक्रमण करता प्रतीत होता है। इससे हमें पता चला है कि यदि, उदाहरण के लिए, एक बंदर एक मध्य उंगली खो देता है, मस्तिष्क क्षेत्र (जो एक बार मध्य उंगली को नियंत्रित करता है) पर ले लिया जाता है लगभग तुरंत द्वारा पड़ोसी सूचकांक और अनामिका। यह रिस्क के शारीरिक खेल की तरह एक क्षेत्र पर आक्रमण है।

इस शोध ने एक तस्वीर को चित्रित किया जहां पुराने शरीर के नक्शे मिटाए गए प्रतीत होते हैं और मूल्यवान मस्तिष्क की जगह को बनाए रखने वाले अंगों का समर्थन करने के लिए पुनर्वितरित किया जाता है। लेकिन यह पूरी कहानी से बहुत दूर है।

प्रेत पाठ

चूंकि जानवरों के पास एक कठिन समय है जो हमें बता रहा है कि वे क्या महसूस कर रहे हैं, यह केवल मानव अनुसंधान के माध्यम से है - इसके बारे में हाल ही में - कि हमने खोए हुए शरीर के अंगों के प्रेत के बारे में पता लगाया amputees के दिमाग को परेशान करना, और आश्चर्यजनक अंतर्दृष्टि वे विज्ञान को प्रदान करते हैं।

मस्तिष्क को विखंडित अंग और याद रखना कैसे नियंत्रित करता हैब्रेन इमेजिंग से amputees (नीचे) में हाथ की व्यक्तिगत उंगलियों के विस्तृत नक्शे का पता चलता है जो दो-हाथ वाले नियंत्रण प्रतिभागियों (शीर्ष) के हाथ के नक्शे की तुलना में समान हैं। लेखक प्रदान की

बहुत से लोग महसूस नहीं करते हैं कि amputees न केवल अपने प्रेत अंगों को महसूस कर सकते हैं - अधिकांश के पास भी है उनके आंदोलन पर अच्छा नियंत्रण। हमने पहले दिखाया था कि amputees स्कैनर में अपनी प्रेत उंगलियों को स्थानांतरित करने के लिए कह रहे हैं सुंदर नक्शे में परिणाम व्यक्तिगत (लापता) उंगलियां (ऊपर की छवि देखें)। हालांकि, उस अध्ययन में amputees को विशेष रूप से चुना गया था क्योंकि उनके पास अत्यधिक ज्वलंत प्रेत थे। यह हमें आश्चर्यचकित करता है, क्या यह प्रेत संवेदनाएं हैं जो मस्तिष्क में लापता अंग को जीवित रखती हैं?

इसका उत्तर देने के लिए, हम हाल ही में फैंटम सनसनी, फैंटम मूवमेंट और फैंटम दर्द के विभिन्न स्तरों के साथ amputees के एक बड़े समूह को स्कैन किया। हमने पाया कि एक व्यक्ति अपनी प्रेत उंगलियों को किस हद तक स्थानांतरित कर सकता है, यह इस बात का सबसे अच्छा संकेतक था कि दो-हाथ वाले व्यक्ति का नक्शा उनके नक्शे के समान कैसे था।

हैरानी की बात है कि प्रेत संवेदनाओं की सरल विशदता की तुलना में इन हाथ के नक्शे के संगठन की भविष्यवाणी करने में प्रेत आंदोलन अधिक महत्वपूर्ण था - वे अपनी लापता उंगलियों को कितना महसूस कर सकते थे। हमें यह जानकर भी आश्चर्य हुआ कि ये गायब हाथ नक्शे उन लोगों में भी बने हुए हैं, जिनके पास कोई प्रेत संवेदनाएं नहीं हैं, यह दर्शाता है कि ये नक्शे एक बार बनने के बाद अविश्वसनीय रूप से स्थिर हैं।

अंत में, हम यह जानना चाहते थे कि बिना अंग (जन्मजात एक-हाथ) के पैदा हुए लोगों के लापता हाथ क्षेत्र में क्या हो रहा है। यहाँ, हालांकि, हमें एक समस्या थी: बिना अंगों के पैदा हुए लोग आमतौर पर प्रेत संवेदनाओं का अनुभव नहीं करते हैं (हालांकि यह है थोड़ा सा विवादास्पद)। इसका मतलब है कि हम इन प्रतिभागियों को स्कैनर में अपने प्रेत को स्थानांतरित करने के लिए नहीं कह सकते हैं, जैसा कि हमने amputees के साथ किया था।

जन्मजात वन-हैंडर्स को स्कैनर में अपने लापता हाथ को स्थानांतरित करने की कल्पना करने के लिए कहना, बहुत कम हाथ की तरह की गतिविधि का उत्पादन करता है (जिनमें से अधिकांश मुझे लगता है कि हो सकता है दृश्य पहलुओं से संबंधित हमारे कार्य का)। लेकिन गहराई से देखने के लिए हमें एक नई रणनीति की जरूरत थी।

जब आप अपने दाहिने हाथ को आगे बढ़ाते हैं, तो यह आपके मस्तिष्क के बाएं (विपरीत) हिस्से में दाहिने हाथ के अपने हाथ के नक्शे को सक्रिय करता है। हालाँकि, दाहिने हाथ को हिलाने से भी गतिविधि में बदलाव होता है जो हमें देखने की अनुमति देता है बायें हाथ का बेमिसाल नक्शा मस्तिष्क के दूसरी तरफ।

इसलिए हमारे एक-हाथ वाले प्रतिभागियों को अपने अक्षुण्ण हाथ को स्थानांतरित करने के लिए, हम लापता हाथ के नक्शे पर एक अप्रत्यक्ष रूप से कब्जा कर सकते हैं। जब amputees और दो-हाथियों ने अपने अक्षुण्ण हाथ को आगे बढ़ाया, तो हमने लापता हाथ की तरफ एक बहुत ही सामान्य दिखने वाला हाथ का नक्शा देखा। एक हाथ के बिना पैदा हुए प्रतिभागियों ने ऐसी कोई गतिविधि नहीं दिखाई, जिससे हमें नया विश्वास मिले कि वास्तव में वहां कोई भी हाथ का नक्शा नहीं है।

प्रेत अंग हमारा ध्यान आकर्षित करते हैं क्योंकि वे आकर्षक और विचित्र हैं। लेकिन उनका वैज्ञानिक मूल्य भी स्पष्ट होता जा रहा है। हमारा शोध इस सवाल को उठाता है कि क्या लोग अपनी उंगली के नक्शे को अधिक सामान्य स्थिति में लाने के लिए अपने प्रेत हाथ को स्पष्ट रूप से प्रशिक्षित कर सकते हैं। यह व्यर्थ लग सकता है, लेकिन अमेरिका में पिट विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक वर्तमान में लकवाग्रस्त रोगियों के गायब उंगली के नक्शे में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित कर रहे हैं, जिससे उन्हें अनुमति मिल रही है नियंत्रण और एक रोबोट हाथ की व्यक्तिगत उंगलियों को महसूस करना। जल्द ही प्रेत हाथ की कसरत का समय हो सकता है।वार्तालाप

के बारे में लेखक

हेरिएट डेम्पसे-जोन्स, संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान में पोस्ट डॉक्टरल शोधकर्ता, UCL

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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