2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
साल्वाडोर डाली, "द पर्सिस्टेंस ऑफ़ मेमोरी" (विस्तार), 1931
जीवविज्ञानियों ने चूहों के दिमाग में यादों के निर्माण के दौरान सक्रिय कोशिकाओं में जीनोमिक परिवर्तनों का विश्लेषण किया। यह पता चला कि जब चूहों को नया अनुभव प्राप्त होता है, तो उनकी कोशिकाओं के डीएनए का त्रि-आयामी संगठन बदल जाता है और जीन अधिक पठनीय हो जाते हैं, लेकिन इससे उनके काम में वृद्धि नहीं होती है। केवल न्यूरॉन्स (सूचना याद रखना) के पुनर्सक्रियन के साथ ही नियामक अनुक्रमों के साथ नई बातचीत के गठन के कारण जीन का काम बढ़ता है। यह शोध नेचर न्यूरोसाइंस जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
जब नए अनुभव प्राप्त होते हैं, तंत्रिका सर्किट - एनग्राम - मस्तिष्क में दिखाई देते हैं, जिसमें हिप्पोकैम्पस और अन्य मस्तिष्क संरचनाओं में एनग्राम न्यूरॉन्स शामिल होते हैं। यह एनग्राम हैं जो यादों के निर्माण के लिए जिम्मेदार हैं: एपिसोडिक से दीर्घकालिक में स्मृति संक्रमण की प्रक्रिया में, एनग्राम में न्यूरॉन्स के कनेक्शन मजबूत हो जाते हैं। यह माना जाता है कि यह एनग्राम की कोशिकाओं में जीन के काम में बदलाव के कारण है, हालांकि, कनेक्शन को मजबूत करने वाली प्रक्रियाओं को अब तक खराब समझा गया है।
जीन का कार्य और रीडिंग की संख्या नाभिक में डीएनए अणुओं के त्रि-आयामी संगठन पर निर्भर करती है। यह छोटे डीएनए अनुक्रमों के कारण है - एन्हांसर, जिसके साथ बातचीत एंजाइमों को वांछित जीन पर बैठने और उसके काम को सक्रिय करने में मदद करती है। इसलिए, जीन के काम करने के तरीके में एन्हांसर्स के लिए शारीरिक दूरी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
आसफ मार्को के नेतृत्व में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के जीवविज्ञानी ने यादों के निर्माण और समेकन के दौरान जीनोम के त्रि-आयामी संगठन में परिवर्तनों की जांच करने का निर्णय लिया। ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने ट्रांसजेनिक चूहों का निर्माण किया, जिनके न्यूरॉन्स सक्रिय होने पर पीले फ्लोरोसेंट प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं।
एक भयावह उत्तेजना के लिए प्रतिक्रियाओं के गठन के लिए जानवरों पर एक क्लासिक प्रयोग किया गया था: चूहों को पिंजरों में रखा गया था, जिसके फर्श पर चूहों के पंजे को मारते हुए वर्तमान निर्वहन लागू किया गया था। उसी समय, वैज्ञानिकों ने एक ध्वनि संकेत दिया। उसके बाद, कुछ चूहों से मस्तिष्क के ऊतकों के नमूने एकत्र किए गए और चमकदार (यानी, एक एनग्राम के निर्माण में सक्रिय) कोशिकाओं का निर्धारण किया गया। पांच दिन बाद, चूहों को एक ही ध्वनि संकेत सहित उत्तेजना की याद दिला दी गई: वे एक और झटका से डर गए और जम गए। बर्फ़ीली एनग्राम के पुनर्सक्रियन को इंगित करता है, जो एक बिजली के झटके के बाद बनाया गया था।
उसके बाद, शोधकर्ताओं ने उनके जीनोम के त्रि-आयामी संगठन और जीन के कार्य का विश्लेषण करने के लिए चूहों से लगभग 10 हजार कोशिकाओं को एकत्र किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने जीनोमिक संपर्कों का एक नक्शा बनाया, जिस पर उन्होंने नोट किया कि कौन से डीएनए क्षेत्र एक-दूसरे के संपर्क में हैं। शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि प्रोटीन पर डेटा के आधार पर एंजाइमों के लिए डीएनए कितना सुलभ है, जिस पर यह "घाव" है, और जीन की रीड (गतिविधि) की संख्या दर्ज की गई है। यह पता चला कि स्मृति निर्माण के सभी चरणों में कोशिकाओं की आबादी के भीतर जीन अधिक बार एन्हांसर के संपर्क में थे (पी <0, 0001)।
हालांकि, नए अनुभवों के अधिग्रहण और यादों के निर्माण के दौरान डीएनए की संरचना को बदलते समय जीन की गतिविधि समान रही। केवल जब एनग्राम न्यूरॉन्स को फिर से सक्रिय किया गया था (जब चूहों ने उसी ध्वनि को सुना जब उन्हें मारा गया था) क्या जीन का काम नाटकीय रूप से बदल गया था (पी <0, 0001)। याद करने के दौरान अधिक सक्रिय होने वाले 438 जीनों में से अधिकांश उन वर्गों के थे जो सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी से जुड़े हैं। वैज्ञानिक अनुमान लगाते हैं कि यह प्रक्रिया स्मृति के लिए लंगर प्रदान करती है।
तो न्यूरोसाइंटिस्टों ने दिखाया है कि स्मृति के निर्माण के दौरान, हिप्पोकैम्पस की एनग्राम कोशिकाओं के जीनोम की संरचना में काफी बदलाव होता है, लेकिन जीन का काम वही रहता है। उनकी सक्रियता तभी होती है जब पिछले अनुभव को याद किया जाता है।
स्मृति अध्ययन न केवल प्रयोगशाला जानवरों में, बल्कि मनुष्यों में भी किया जाता है। हाल ही में, अमेरिकी जीवविज्ञानियों ने पाया है कि वृद्ध लोग जो अपनी आखिरी नौकरी में कठिन शारीरिक श्रम करते हैं, उन्हें जानकारी याद रखने में समस्या होती है। इसके अलावा, एमआरआई डेटा के विश्लेषण ने उन अध्ययन प्रतिभागियों के हिप्पोकैम्पस के कम आकार का संकेत दिया, जिन्होंने काम पर गंभीर शारीरिक अधिभार का अनुभव किया।
