सिनैप्टिक प्रूनिंग क्या है?

विषय

• परिभाषा
• सिनैप्टिक प्रूनिंग कैसे काम करता है?
• सिनैप्टिक प्रूनिंग कब होता है?
• प्रारंभिक भ्रूण अवस्था 2 वर्ष तक
• उम्र 2 से 10 साल
• किशोरावस्था
• जल्दी वयस्कता
• क्या सिनाप्टिक प्रूनिंग सिज़ोफ्रेनिया की शुरुआत की व्याख्या करता है?
• क्या सिनैप्टिक प्रूनिंग ऑटिज्म से जुड़ी है?
• सिंटैप्टिक प्रूनिंग पर शोध कहाँ पर है?

परिभाषा

सिनैप्टिक प्रूनिंग एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जो मस्तिष्क में बचपन और वयस्कता के बीच होती है। सिनैप्टिक प्रूनिंग के दौरान, मस्तिष्क अतिरिक्त सिनेप्स को समाप्त करता है। सिनैप्स मस्तिष्क की संरचनाएं हैं जो न्यूरॉन्स को एक इलेक्ट्रिकल या रासायनिक सिग्नल को दूसरे न्यूरॉन में संचारित करने की अनुमति देती हैं।

सिनैप्टिक प्रूनिंग को मस्तिष्क में उन कनेक्शनों को हटाने का मस्तिष्क तरीका माना जाता है जिनकी अब आवश्यकता नहीं है। शोधकर्ताओं ने हाल ही में पता लगाया है कि मस्तिष्क पहले की तुलना में अधिक "प्लास्टिक" और मोल्ड करने योग्य है। सिनैप्टिक प्रूनिंग हमारे शरीर के अधिक कुशल मस्तिष्क कार्य को बनाए रखने का तरीका है क्योंकि हम बड़े हो जाते हैं और नई जटिल जानकारी सीखते हैं।

जैसा कि सिनाप्टिक प्रूनिंग के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त है, कई शोधकर्ता यह भी सोच रहे हैं कि क्या सिनाप्टिक प्रूनिंग और सिज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म सहित कुछ विकारों की शुरुआत के बीच एक लिंक है।

सिनैप्टिक प्रूनिंग कैसे काम करता है?

बचपन के दौरान, मस्तिष्क बड़ी मात्रा में विकास का अनुभव करता है। मस्तिष्क के प्रारंभिक विकास के दौरान न्यूरॉन्स के बीच सिनैप्स गठन का एक विस्फोट होता है। इसे सिनैप्टोजेनेसिस कहा जाता है।

सिनैप्टोजेनेसिस की यह तीव्र अवधि जीवन में सीखने, स्मृति निर्माण और अनुकूलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। लगभग 2 से 3 वर्ष की आयु में, सिनेप्स की संख्या एक चरम स्तर पर पहुंच जाती है। लेकिन फिर शीघ्र ही सिनेप्टिक विकास की इस अवधि के बाद, मस्तिष्क ऐसे सिनेप्स को निकालना शुरू कर देता है जिनकी अब आवश्यकता नहीं है।

एक बार मस्तिष्क एक सिनैप्स बनाता है, यह या तो मजबूत हो सकता है या कमजोर हो सकता है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि सिंक का उपयोग कितनी बार किया जाता है। दूसरे शब्दों में, प्रक्रिया "इस का उपयोग करें या इसे खो दें" सिद्धांत का पालन करती है: Synapses जो अधिक सक्रिय होते हैं, मजबूत होते हैं, और synapses जो कम सक्रिय होते हैं, वे कमजोर होते हैं और अंततः छंट जाते हैं। इस समय के दौरान अप्रासंगिक synapses को हटाने की प्रक्रिया को synaptic pruning के रूप में जाना जाता है।

प्रारंभिक सिनैप्टिक प्रूनिंग ज्यादातर हमारे जीन से प्रभावित होती है। बाद में, यह हमारे अनुभवों पर आधारित है। दूसरे शब्दों में, चाहे एक पर्यायवाची हो या नहीं, उन अनुभवों से प्रभावित होता है जो एक विकासशील बच्चे के पास दुनिया भर में होते हैं। लगातार उत्तेजना के कारण सिनेप्स बढ़ने और स्थायी हो जाते हैं। लेकिन अगर कोई बच्चा थोड़ा उत्तेजना प्राप्त करता है तो मस्तिष्क उन कनेक्शनों में से कम रखेगा।

सिनैप्टिक प्रूनिंग कब होता है?

सिनेप्टिक प्रूनिंग का समय मस्तिष्क क्षेत्र द्वारा भिन्न होता है। कुछ सिनैप्टिक प्रूनिंग विकास के बहुत पहले शुरू होती है, लेकिन सबसे तेजी से छंटाई लगभग 2 और 16 वर्ष की उम्र के बीच होती है।

प्रारंभिक भ्रूण अवस्था 2 वर्ष तक

गर्भाधान के कुछ हफ्ते बाद ही भ्रूण में मस्तिष्क का विकास शुरू हो जाता है। गर्भावस्था के सातवें महीने तक, भ्रूण अपनी मस्तिष्क तरंगों का उत्सर्जन करना शुरू कर देता है। नए न्यूरॉन्स और सिनैप्स का निर्माण मस्तिष्क द्वारा इस दौरान बेहद उच्च दर पर किया जाता है।

जीवन के पहले वर्ष के दौरान, एक शिशु के मस्तिष्क में सिनैप्स की संख्या दस गुना से अधिक बढ़ जाती है। 2 या 3 साल की उम्र तक, एक शिशु में प्रति न्यूरॉन लगभग 15,000 सिंकैप्स होते हैं।

मस्तिष्क के दृश्य प्रांतस्था में (दृष्टि के लिए जिम्मेदार हिस्सा), लगभग 8 महीने की उम्र में सिनैप्स उत्पादन अपने चरम पर पहुंच जाता है। प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में, सिनैप्स के शिखर स्तर जीवन के पहले वर्ष के दौरान कभी-कभी होते हैं। मस्तिष्क के इस हिस्से का उपयोग विभिन्न जटिल व्यवहारों के लिए किया जाता है, जिसमें नियोजन और व्यक्तित्व शामिल हैं।

उम्र 2 से 10 साल

जीवन के दूसरे वर्ष के दौरान, सिनेप्स की संख्या नाटकीय रूप से गिर जाती है। सिनैप्टिक प्रूनिंग उम्र 2 से 10 के बीच बहुत जल्दी होती है। इस दौरान, लगभग 50 प्रतिशत अतिरिक्त सिनैप्स समाप्त हो जाते हैं। दृश्य प्रांतस्था में, छंटाई लगभग 6 वर्ष की आयु तक जारी रहती है।

किशोरावस्था

किशोरावस्था के माध्यम से सिनैप्टिक प्रूनिंग जारी है, लेकिन पहले की तरह तेज नहीं। सिनैप्स की कुल संख्या स्थिर होने लगती है।

जबकि शोधकर्ताओं ने एक बार सोचा था कि मस्तिष्क केवल प्रारंभिक किशोरावस्था तक ही सिंक हो जाता है, हाल की प्रगति ने देर से किशोरावस्था के दौरान एक दूसरी छंटाई अवधि की खोज की है।

जल्दी वयस्कता

नए शोध के अनुसार, सिनैप्टिक प्रूनिंग वास्तव में शुरुआती वयस्कता में जारी रहती है और 20 के दशक के अंत में कभी-कभी रुक जाती है।

दिलचस्प बात यह है कि इस दौरान मस्तिष्क के प्रीफॉन्टल कॉर्टेक्स में ज्यादातर प्रूनिंग होती है, जो निर्णय लेने की प्रक्रियाओं, व्यक्तित्व विकास और महत्वपूर्ण सोच में मस्तिष्क का हिस्सा है।

क्या सिनाप्टिक प्रूनिंग सिज़ोफ्रेनिया की शुरुआत की व्याख्या करता है?

अनुसंधान जो सिनैप्टिक प्रूनिंग और सिज़ोफ्रेनिया के बीच के संबंध को देखता है, वह अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है। सिद्धांत यह है कि स्किज़ोफ्रेनिक दिमाग "अति-व्याकुल" हैं, और यह अति-व्याकरण आनुवंशिक उत्परिवर्तन के कारण होता है जो सिनैप्टिक प्रूनिंग प्रक्रिया को प्रभावित करता है।

उदाहरण के लिए, जब शोधकर्ताओं ने मानसिक विकारों वाले लोगों के दिमागों की छवियों को देखा, जैसे कि सिज़ोफ्रेनिया, तो उन्होंने पाया कि मानसिक विकार वाले लोगों के दिमागों की तुलना में प्रीफ्रंटल क्षेत्र में मानसिक विकार वाले लोगों में कम synapses थे।

फिर, 100,000 से अधिक लोगों के पोस्टमार्टम मस्तिष्क ऊतक और डीएनए का विश्लेषण किया और पाया कि सिज़ोफ्रेनिया वाले लोगों में एक विशिष्ट जीन संस्करण होता है जो कि सिनैप्टिक प्रूनिंग की प्रक्रिया के त्वरण के साथ जुड़ा हो सकता है।

परिकल्पना की पुष्टि करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है कि सिनाज़ोफ्रेनिया में असामान्य सिनैप्टिक प्रूनिंग का योगदान होता है। हालांकि यह अभी भी एक लंबा रास्ता तय कर रहा है, मानसिक विकारों वाले लोगों के लिए सिनैप्टिक प्रूनिंग उपचार के लिए एक दिलचस्प लक्ष्य का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

क्या सिनैप्टिक प्रूनिंग ऑटिज्म से जुड़ी है?

वैज्ञानिकों ने अभी भी आत्मकेंद्रित के सटीक कारण को इंगित नहीं किया है। यह संभावना है कि खेल में कई कारक हैं, लेकिन हाल ही में, अनुसंधान ने सिनैप्टिक फ़ंक्शन और ऑटिज़्म स्पेक्ट्रम विकारों (एएसडी) से संबंधित कुछ जीनों में उत्परिवर्तन के बीच एक लिंक दिखाया है।

सिज़ोफ्रेनिया में अनुसंधान के विपरीत, जो यह बताता है कि मस्तिष्क "अति-प्रवण" है, शोधकर्ता परिकल्पना करते हैं कि ऑटिज़्म से पीड़ित लोगों का दिमाग "कमज़ोर" हो सकता है। सैद्धांतिक रूप से, तब, इस अंडर-प्रूनिंग से मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में सिनैप्स का ओवरसुप्ली होता है।

इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 13 बच्चों और किशोरों के मस्तिष्क के ऊतकों को आत्मकेंद्रित के साथ और बिना देखा, जो 2 और 20 वर्ष की उम्र के बीच निधन हो गए थे। वैज्ञानिकों ने पाया कि ऑटिज़्म के साथ किशोरों के दिमाग में न्यूरोटेपिकल किशोरों के दिमाग की तुलना में बहुत अधिक सिनैप्स थे। । दोनों समूहों में छोटे बच्चों की संख्या लगभग एक समान थी। इससे पता चलता है कि प्रूनिंग प्रक्रिया के दौरान स्थिति हो सकती है। यह शोध केवल सिनेप्स में अंतर दिखाता है, लेकिन यह नहीं कि यह अंतर ऑटिज्म का कारण या प्रभाव हो सकता है, या सिर्फ एक एसोसिएशन।

यह अंडर-प्रूनिंग सिद्धांत ऑटिज्म के कुछ सामान्य लक्षणों की व्याख्या करने में मदद कर सकता है, जैसे शोर, रोशनी और सामाजिक अनुभवों के साथ-साथ मिरगी के दौरे। यदि एक ही बार में बहुत अधिक सिंकप फायरिंग होती है, तो ऑटिज्म से पीड़ित व्यक्ति को ठीक-ठाक मस्तिष्क प्रतिक्रिया के बजाय शोर का अधिक भार अनुभव होगा।

इसके अतिरिक्त, पिछले अनुसंधानों ने ऑटिज़्म को जीन में उत्परिवर्तन के साथ जोड़ा है जो एक प्रोटीन पर mTOR किनासे के रूप में जाना जाता है। ऑटिज्म के रोगियों के दिमाग में अधिक मात्रा में अतिसक्रिय mTOR पाए गए हैं। एमओटीआर मार्ग में ओवर-एक्टिविटी को सिनेप्स के अतिरिक्त उत्पादन से जुड़ा होना भी दिखाया गया है। एक अध्ययन में पाया गया कि अति सक्रिय mTOR वाले चूहों में उनके सिनैप्टिक प्रूनिंग में दोष थे और एएसडी जैसे सामाजिक व्यवहारों का प्रदर्शन किया।

सिंटैप्टिक प्रूनिंग पर शोध कहाँ पर है?

सिनैप्टिक प्रूनिंग मस्तिष्क के विकास का एक अनिवार्य हिस्सा है। अब उपयोग नहीं किए जाने वाले सिनेप्स से छुटकारा पाने से, मस्तिष्क आपकी उम्र के अनुसार अधिक कुशल हो जाता है।

आज, मानव मस्तिष्क के विकास के बारे में अधिकांश विचार मस्तिष्क प्लास्टिसिटी के इस विचार पर आकर्षित होते हैं। शोधकर्ता अब दवाओं या लक्षित चिकित्सा के साथ छंटाई को नियंत्रित करने के तरीकों पर गौर कर रहे हैं। वे यह भी देख रहे हैं कि बचपन की शिक्षा में सुधार के लिए सिनैप्टिक प्रूनिंग की इस नई समझ का उपयोग कैसे किया जाए। शोधकर्ता यह भी अध्ययन कर रहे हैं कि सिनेप्स की आकृति मानसिक विकलांगों की भूमिका कैसे निभा सकती है।

सिनाप्टिक प्रूनिंग की प्रक्रिया सिज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म जैसी स्थितियों वाले लोगों के लिए उपचार के लिए एक आशाजनक लक्ष्य हो सकती है। हालांकि, शोध अभी शुरुआती दौर में है।