ಆಲೋಚನೆಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಆಳವಾದ ಮೆದುಳಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ

ವಾಕ್ಯವನ್ನು ಓದುವುದು, ಸಂಭಾಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು, ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಮುಂದೆ ಏನು ಮಾಡಬೇಕೆಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು: ಇವೆಲ್ಲವೂ ಕೆಲಸದ ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಕಣ್ಮರೆಯಾದ ನಂತರವೂ ಕೆಲವು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಮನಸ್ಸಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಮೆದುಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಹೊಸ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡಲು ಅದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಗ್ರಹಿಕೆಯಿಂದ ಆಲೋಚನೆಗೆ ಮತ್ತು ಆಲೋಚನೆಯಿಂದ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಇದು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

UNIGE ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ಕಾರ್ಯವು ಸಣ್ಣ, ಆಳವಾದ ಮಿದುಳಿನ ರಚನೆಯಾದ ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ, ಅದರ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳು ಹತ್ತಾರು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಮಾಹಿತಿಯ ಜಾಡನ್ನು ಇರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುವುದರಿಂದ ಕೆಲಸದ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್ಚಿಂತನೆಯ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಪಝಲ್‌ಗೆ ಒಂದು ತುಣುಕನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸ್ಮರಣೆಯು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳುವ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎಡಿಎಚ್‌ಡಿ ಮತ್ತು ಸ್ಕಿಜೋಫ್ರೇನಿಯಾ.

ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸ್ಮರಣೆಯಿಲ್ಲದೆ, ನಮ್ಮ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಯೋಚಿಸುವುದು, ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿವಾರ್ಯ, ಇದು ಮೆದುಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಬೇಡಿಕೆಯಿದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಕೊನೆಗೊಂಡ ನಂತರ ಸಂವೇದನಾ ಮಾಹಿತಿಯು ಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವು ನಂತರ ಬಳಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಬೇಕು.

ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಇಲ್ಲದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮೆದುಳು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ? ಕೆಲಸದ ಸ್ಮರಣೆಯು ಒಂದೇ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ, ಆದರೆ ಇತರರಲ್ಲಿ, ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್, ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರದೇಶಗಳು, ಪ್ಯಾರಿಯಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್, ಥಾಲಮಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಬ್ಕಾರ್ಟಿಕಲ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವಿಶಾಲವಾದ ಜಾಲಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಜಾಲಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಮಾಹಿತಿಯ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ.

ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಮೆಡಿಸಿನ್ ಫ್ಯಾಕಲ್ಟಿಯ ಮೂಲ ನರವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಅಲನ್ ಕಾರ್ಲೆಟನ್ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡಗಳು ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದ ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎವಲ್ಯೂಷನ್ ವಿಭಾಗದ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಇವಾನ್ ರೋಡ್ರಿಗಸ್, ಕೆಲಸದ ಸ್ಮರಣೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಲಸ್ಟ್ರಮ್ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಹೊರಟರು. ಈ ತೆಳುವಾದ ರಚನೆಯು ಮೆದುಳಿನೊಳಗೆ, ಇನ್ಸುಲರ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೈಟಮ್ ನಡುವೆ ಆಳವಾಗಿದೆ. “ಇದರ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಭಾವಿಸಲು ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಅಲನ್ ಕಾರ್ಲೆಟನ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಕಾಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸುವ ಕುರುಹು

ಇದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇಲಿಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು, ಅದು ವಾಸನೆ ಅಥವಾ ಸ್ಪರ್ಶ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಪಡೆದ ಮೊದಲ ತುಣುಕು. ಎರಡನೆಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಮೊದಲು ಅವರು ಹಲವಾರು ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಕಾಯಬೇಕಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ಅದು ಮೊದಲನೆಯದಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು. ಈ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ, ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಕಣ್ಮರೆಯಾಯಿತು. ಇನ್ನೂ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಲು, ಇಲಿಗಳು ಅದರ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗಿತ್ತು.

ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ನ್ಯೂರಾನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ನಮ್ಮ ಲೈವ್ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್‌ಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಮಾಹಿತಿಯ ಕುರುಹು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾಯುವ ಅವಧಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮುಂದುವರಿದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಸ್ಥಿರ ಸ್ಮರಣೆಯಿಂದ ದೂರವಿದ್ದು, ನರಕೋಶದ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿತು. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಗುರುತು 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ಡಿಕೋಡ್ ಮಾಡಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದೆ.”

ಇವಾನ್ ರೋಡ್ರಿಗಸ್, ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ, ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎವಲ್ಯೂಷನ್ ವಿಭಾಗ, ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗ, UNIGE

ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಮೆಮೊರಿ ಕುಂಠಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ

ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸ್ಮರಣೆಗೆ ಈ ರಚನೆಯು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಅದರೊಂದಿಗೆ ಇದೆಯೇ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರು. ತಂಡವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಆಪ್ಟೊಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಕೆಲವು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿಗೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿಸುವ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಕಾರ್ಯದ ನಿಖರವಾದ ಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ನರಕೋಶದ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿದಾಗ, ಇಲಿಗಳ ಕೆಲಸದ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು.

“ಉತ್ತೇಜಕ, ಘ್ರಾಣ ಅಥವಾ ಸ್ಪರ್ಶದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆಯೇ ಫಲಿತಾಂಶವು ಹೋಲುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ನಡುವಿನ ಕಾಯುವ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅಡ್ಡಿಯು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ” ಎಂದು ಅಲನ್ ಕಾರ್ಲೆಟನ್ ಸೇರಿಸುತ್ತಾರೆ. “ಇದಲ್ಲದೆ, ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಗ್ರಹಿಕೆಗೆ ಧಕ್ಕೆಯಾಗದಂತೆ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡಲು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿರುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.”

ಅರಿವಿನ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳಿಗೆ ಇದರ ಅರ್ಥವೇನು?

ವರ್ಕಿಂಗ್ ಮೆಮೊರಿ ಹೀಗೆ ನರಕೋಶದ ಜಾಲಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೆದುಳಿಗೆ ಗ್ರಹಿಸಲು, ಯೋಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವಾಗ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಬೇಕು. ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅನೇಕ ಕಾರ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರದೇಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಸಂಪರ್ಕಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ಈ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದಲ್ಲಿ ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

“ನಮ್ಮ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಸ್ಕಿಜೋಫ್ರೇನಿಯಾ ಅಥವಾ ADHD ಯಂತಹ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಸ್ಮರಣೆಯು ದುರ್ಬಲಗೊಂಡಿರುವ ಅರಿವಿನ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಅಲನ್ ಕಾರ್ಲೆಟನ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. “ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಮೆದುಳಿನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಈ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಮುಖ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಕ್ಲಾಸ್ಟ್ರಮ್ ಕಾರ್ಟಿಕಲ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೇಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಕೆಲಸದ ಸ್ಮರಣೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯಗಳ ನಿಷ್ಠೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಈಗ ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.”