मस्तिष्क के ग्रे और सफेद पदार्थ को समझना

भूरे और सफेद पदार्थ 4 7
 मस्तिष्क का तंत्रिका नेटवर्क, जिसमें ग्रे और सफेद दोनों पदार्थ शामिल हैं। गेटी इमेज के माध्यम से पासीका / साइंस फोटो लाइब्रेरी

किसने नहीं सोचा है कि स्मृति कैसे बनती है, वाक्य कैसे बनता है, सूर्यास्त की सराहना की जाती है, रचनात्मक कार्य किया जाता है या जघन्य अपराध किया जाता है?

मानव मस्तिष्क एक तीन पाउंड का अंग है जो काफी हद तक एक पहेली बना हुआ है। लेकिन ज्यादातर लोगों ने दिमाग के बारे में सुना है बुद्धि, जो सीखने, याद रखने और तर्क करने जैसे संज्ञानात्मक कार्यों के लिए आवश्यक है।

अधिक विशेष रूप से, ग्रे मैटर पूरे मस्तिष्क के उन क्षेत्रों को संदर्भित करता है जहां तंत्रिका कोशिकाएं - न्यूरॉन्स के रूप में जाना जाता है - केंद्रित हैं। अनुभूति के लिए सर्वाधिक महत्वपूर्ण माना जाने वाला क्षेत्र है सेरेब्रल कॉर्टेक्स, मस्तिष्क की सतह पर धूसर पदार्थ की एक पतली परत।

लेकिन दिमाग का दूसरा आधा हिस्सा - सफेद पदार्थ - अक्सर अनदेखी की जाती है। सफेद पदार्थ कोर्टेक्स के नीचे और मस्तिष्क में भी गहरा होता है। जहां भी यह पाया जाता है, सफेद पदार्थ ग्रे पदार्थ के भीतर न्यूरॉन्स को एक दूसरे से जोड़ता है।

मैं एक न्यूरोलॉजी और मनोचिकित्सा के प्रोफेसर और कोलोराडो मेडिकल स्कूल विश्वविद्यालय में व्यवहार तंत्रिका विज्ञान अनुभाग के निदेशक। मेरे काम में मनोभ्रंश से पीड़ित वृद्ध वयस्कों और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट वाले युवा लोगों का मूल्यांकन, उपचार और जांच शामिल है।

यह पता लगाना कि ये विकार मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करते हैं, इसने मेरे कई वर्षों के अध्ययन को प्रेरित किया है। मेरा मानना ​​है कि श्वेत पदार्थ को समझना शायद इन विकारों को समझने की कुंजी है। लेकिन अब तक, शोधकर्ताओं ने आमतौर पर सफेद पदार्थ को वह ध्यान नहीं दिया है जिसके वह हकदार हैं।

मानव मस्तिष्क में लगभग 100 अरब न्यूरॉन्स अक्षतंतु द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिनमें से कई माइलिन म्यान से घिरे होते हैं। ये अक्षतंतु, अपने माइलिन के साथ, सफेद पदार्थ बनाते हैं, जो पूरे मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के बीच संचार को सुविधाजनक बनाने में मदद करता है। 

सफेद पदार्थ का पता लगाना

मान्यता की यह कमी काफी हद तक सफेद पदार्थ के अध्ययन में कठिनाई से उत्पन्न होती है। क्योंकि यह मस्तिष्क की सतह के नीचे स्थित है, यहां तक ​​कि सबसे उच्च तकनीक इमेजिंग भी इसके विवरण को आसानी से हल नहीं कर सकती है। लेकिन हाल के निष्कर्ष, मस्तिष्क इमेजिंग और ऑटोप्सी परीक्षाओं में प्रगति से संभव हुए हैं, शोधकर्ताओं को दिखाने लगे हैं कि सफेद पदार्थ कितना महत्वपूर्ण है।

सफेद पदार्थ कई से मिलकर बनता है अरबों अक्षतंतु, जो विद्युत संकेतों को ले जाने वाली लंबी केबल की तरह होते हैं। उन्हें लम्बी पूंछ के रूप में सोचें जो न्यूरॉन्स के विस्तार के रूप में कार्य करती हैं। अक्षतंतु सिनैप्स नामक जंक्शनों पर न्यूरॉन्स को एक दूसरे से जोड़ते हैं। यहीं पर न्यूरॉन्स के बीच संचार होता है।


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पूरे मस्तिष्क में अक्षतंतु बंडलों, या पथों में एक साथ आते हैं। अंत से अंत तक, एक मानव मस्तिष्क में उनकी संयुक्त लंबाई लगभग 85,000 मील है। कई अक्षतंतु हैं माइलिन के साथ अछूता, अधिकतर वसा की एक परत जो न्यूरॉन के बीच विद्युत संकेतन, या संचार को 100 गुना तक गति प्रदान करती है।

यह बढ़ी हुई गति के लिए महत्वपूर्ण है मस्तिष्क के सभी कार्य और आंशिक रूप से यही कारण है कि होमो सेपियन्स में अद्वितीय मानसिक क्षमताएं होती हैं। जबकि इसमें कोई शक नहीं है हमारे बड़े दिमाग कल्पों में विकास के न्यूरॉन्स के अतिरिक्त होने के कारण, और भी अधिक हो गया है सफेद पदार्थ में वृद्धि विकासवादी समय से अधिक।

इस अल्पज्ञात तथ्य के गहरे निहितार्थ हैं। सफेद पदार्थ की बढ़ी हुई मात्रा - मुख्य रूप से अक्षतंतु को घेरने वाले माइलिन म्यान से - मस्तिष्क के कार्य को अनुकूलित करने के लिए ग्रे पदार्थ में न्यूरॉन्स की दक्षता को बढ़ाता है।

ऐसे शहरों की कल्पना करें जो सभी स्वतंत्र रूप से काम कर रहे हैं, लेकिन सड़कों, तारों, इंटरनेट या किसी अन्य कनेक्शन से दूसरे शहरों से नहीं जुड़े हैं। यह परिदृश्य सफेद पदार्थ के बिना मस्तिष्क के समान होगा। भाषा और स्मृति जैसे उच्च कार्यों को नेटवर्क में व्यवस्थित किया जाता है जिसमें ग्रे पदार्थ क्षेत्र सफेद पदार्थ पथ से जुड़े होते हैं। वे कनेक्शन जितने व्यापक और कुशल होते हैं, मस्तिष्क उतना ही बेहतर काम करता है।

सफेद पदार्थ और अल्जाइमर

मस्तिष्क कोशिकाओं के बीच संबंधों में इसकी आवश्यक भूमिका को देखते हुए, क्षतिग्रस्त सफेद पदार्थ संज्ञानात्मक या भावनात्मक कार्य के किसी भी पहलू को परेशान कर सकता है। श्वेत पदार्थ विकृति कई मस्तिष्क विकारों में मौजूद होती है और काफी गंभीर हो सकती है मनोभ्रंश पैदा करने के लिए. इन विकारों में माइलिन को नुकसान होना आम है, और जब रोग या चोट अधिक गंभीर होती है, तो अक्षतंतु भी क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

30 साल से भी पहले, मेरे सहयोगियों और मैंने इस सिंड्रोम का वर्णन इस प्रकार किया था सफेद पदार्थ मनोभ्रंश. इस स्थिति में, निष्क्रिय सफेद पदार्थ अब एक कनेक्टर के रूप में पर्याप्त रूप से प्रदर्शन नहीं कर रहा है, जिसका अर्थ है कि ग्रे पदार्थ एक साथ निर्बाध और तुल्यकालिक तरीके से कार्य नहीं कर सकता है। मस्तिष्क, संक्षेप में, अपने आप से अलग हो गया है।

समान रूप से महत्वपूर्ण यह संभावना है कि सफेद पदार्थ की शिथिलता कई बीमारियों में भूमिका निभाती है जो वर्तमान में ग्रे पदार्थ में उत्पन्न होने के बारे में सोचा जाता है। इनमें से कुछ रोग हठपूर्वक समझ की अवहेलना करते हैं। उदाहरण के लिए, मुझे संदेह है कि अल्जाइमर रोग और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के शुरुआती चरणों में सफेद पदार्थ की क्षति महत्वपूर्ण हो सकती है।

अल्जाइमर है वृद्ध व्यक्तियों में सबसे आम प्रकार का मनोभ्रंश. यह संज्ञानात्मक कार्य को ख़राब कर सकता है और लोगों को उनकी पहचान से वंचित कर सकता है। कोई इलाज या प्रभावी उपचार मौजूद नहीं है। तब से एलोइस अल्ज़ाइमर का 1907 का अवलोकन ग्रे मैटर प्रोटीन - जिसे अमाइलॉइड और ताऊ कहा जाता है - न्यूरोसाइंटिस्टों ने माना है कि इन प्रोटीनों का निर्माण होता है केंद्रीय समस्या है अल्जाइमर के पीछे। फिर भी कई दवाएं जो इन प्रोटीनों को हटाती हैं रुको मत रोगियों की संज्ञानात्मक गिरावट.

हाल के निष्कर्ष तेजी से सुझाव देते हैं वह सफेद पदार्थ क्षति - उन प्रोटीनों के संचय से पहले - असली अपराधी हो सकता है. जैसे-जैसे दिमाग की उम्र बढ़ती है, वे अक्सर हृदय से रक्त पहुंचाने वाली वाहिकाओं के सिकुड़ने से रक्त के प्रवाह में धीरे-धीरे कमी का अनुभव करते हैं। कम रक्त प्रवाह सफेद पदार्थ पर भारी प्रभाव डालता है।

उल्लेखनीय रूप से, इस बात के भी प्रमाण हैं कि अल्जाइमर के विरासत में मिले रूप भी विशेषता रखते हैं प्रारंभिक सफेद पदार्थ असामान्यताएं. इसका मतलब है कि सफेद पदार्थ में रक्त के प्रवाह को बनाए रखने के उद्देश्य से उपचार प्रोटीन को हटाने के प्रयास से अधिक प्रभावी साबित हो सकते हैं। मदद करने की संभावना वाला एक सरल उपचार है उच्च रक्तचाप को नियंत्रित करना, क्योंकि यह श्वेत पदार्थ की असामान्यताओं की गंभीरता को कम कर सकता है।

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सफेद पदार्थ और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट

दर्दनाक मस्तिष्क की चोट वाले मरीज़, विशेष रूप से मध्यम या गंभीर चोटों वाले, आजीवन विकलांगता हो सकते हैं। TBI के सबसे अशुभ परिणामों में से एक है जीर्ण दर्दनाक एंसेफालोपैथीमाना जाता है कि एक मस्तिष्क रोग प्रगतिशील और अपरिवर्तनीय मनोभ्रंश का कारण बनता है। टीबीआई रोगियों में, ग्रे पदार्थ में ताऊ प्रोटीन का संचय स्पष्ट है।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से माना है कि सफेद पदार्थ की क्षति उन लोगों में आम है जिन्होंने टीबीआई को बरकरार रखा है। दिमाग से अवलोकन दोहराए जाने वाले दर्दनाक मस्तिष्क की चोटों वाले लोगों में - फुटबॉल खिलाड़ियों और सैन्य दिग्गजों का अक्सर अध्ययन किया गया है - ने दिखाया है कि सफेद पदार्थ की क्षति प्रमुख है, और ग्रे पदार्थ में उलझे हुए प्रोटीन की उपस्थिति से पहले हो सकती है।

इसे लेकर वैज्ञानिकों में जबरदस्त उत्साह है सफेद पदार्थ में नई रुचि. शोधकर्ताओं ने अब यह स्वीकार करना शुरू कर दिया है कि ग्रे मैटर के अध्ययन पर पारंपरिक फोकस ने उन परिणामों का उत्पादन नहीं किया है जिनकी उन्हें उम्मीद थी। श्वेत पदार्थ के रूप में ज्ञात मस्तिष्क के आधे हिस्से के बारे में अधिक जानने से हमें आने वाले वर्षों में लाखों लोगों की पीड़ा को कम करने के लिए आवश्यक उत्तर खोजने में मदद मिल सकती है।

के बारे में लेखक

क्रिस्टोफर फिली, न्यूरोलॉजी और मनश्चिकित्सा के प्रोफेसर, कोलोराडो विश्वविद्यालय Anschutz मेडिकल कैंपस

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


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