प्रैक्टिस हार्डवयर दीर्घकालिक स्नायु मेमोरी कैसे होता है?

Esther Lim / Wikimedia Commons
स्रोत: एस्थर लिम / विकिमीडिया कॉमन्स

ऐसा क्यों है कि एक बार जब आपने सीखा है कि साइकिल चलाने के लिए या टेनिस बॉल की सेवा कैसे करते हैं, तो आप इन कार्यों में शामिल मांसपेशियों की स्मृति को कभी भी नहीं भूलते हैं? न्यूरोसाइजिस्टरों की एक टीम ने हाल ही में दीर्घकालिक मोटर मेमोरी के समेकन के पीछे एक नई तंत्र को चिह्नित किया है।

मार्च 2015 के अध्ययन, "क्राइरेबेलोबेस्टेबलल लर्निंग में पोस्ट-ट्रेनिंग अवधि के दौरान मेमोरी समेकन मॉडलिंग," नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में प्रकाशित हुआ था।

हर एथलीट, संगीतकार, सर्जन- या जो कोई भी मोटर कौशल का अभ्यास करता है, जो अभ्यास के साथ ठीक-ठीक हो जाता है – जानता है कि पुनरावृत्ति और अभ्यास के माध्यम से मोटर कौशल स्वचालित हो जाते हैं रोजमर्रा की गतिविधियों जैसे कि एक कुंजीपटल टाइप करना, गाड़ी चलाकर, या अपने शॉल को बांधने से किसी भी न्यूरोलॉजिकल डिसऑर्डर के बिना समय के लिए स्वचालित हो जाता है। मस्तिष्क में क्या हो रहा है जो कठिन परिश्रम करता है और लंबी अवधि की मेमोरी में मोटर कौशल के निर्माण को समेकित करता है?

सेरेबैलम स्नायु मेमोरी की सीट है

जब मैं बढ़ रहा था, मेरे पिता, रिचर्ड बर्लगैण्ड, एमडी, मेरे टेनिस कोच थे। मेरे पिता एक न्यूरोसर्जन थे और राष्ट्रीय स्तर पर टेनिस खिलाड़ी थे जो मानते थे कि उनकी "गेंद के लिए आंख" सीधे ऑपरेटिंग रूम में उनकी प्रवीणता से जुड़े थे। वह कहेंगे, "इससे मैं बिल्कुल सकारात्मक हूं, न्यूरोसर्जन बनना गेंद के लिए मेरी आँख का सीधा परिणाम था।"

एक सर्जिकल गाँठ बांधने या अपने रैकेट के मीठे स्थान में एक टेनिस बॉल को मारने के दौरान अपनी आँखें लॉक करने की क्षमता को वस्टीबुलो-ओक्यूलर रिफ्लेक्स (वीओआर) कहा जाता है और सेरिबैलम का एक समारोह है। न्यू रिसर्च ने सेरिबैलम में पुर्किंजिया कोशिकाओं के बीच एक कनेक्शन की पहचान की है और दीर्घकालिक मोटर मेमोरी बनाने के लिए एक साथ काम करने वाले वेस्टिब्यूलर परमाणु न्यूरॉन्स की पहचान की है।

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रमोन और काजल सी द्वारा पुर्किंज सेल चित्रण 1899
स्रोत: रामन और काजल / सार्वजनिक डोमेन

1 9 70 के दशक में एक कोच के रूप में, मेरे पिता मुझसे कहेंगे, "क्रिस, हर स्ट्रोक के साथ अपने सेरेबेलम के पुर्किंजिया कोशिकाओं में आयोजित मांसपेशी मेमोरी के बारे में सोचें और फोर्जिंग के बारे में सोचें।"

दीर्घकालिक मोटर मेमोरी का पारंपरिक दृष्टिकोण जिसे मेरे पिता का उल्लेख कर रहा था "मार्र-एल्बस मॉडल" पर आधारित था, जिसने प्रस्तावित किया था कि स्नायु मेमोरी में पुर्किंजिया कोशिकाओं पर समानांतर फाइबर संक्रमण के दीर्घकालिक अवसाद (लिफ़्ट) का परिणाम था सेरिबैलम 'दीर्घकालिक अवसाद' का नतीजा उत्तेजना के बाद गतिविधि को कम कर देता है जो गति-गति के मोटर कौशल की गति और सटीकता की तरलता की अनुमति देता है।

मार्च 2015 के निष्कर्षों के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रो-कम्युनिकेशंस विश्वविद्यालय और जापान में रिकन ब्रेन साइंस इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं के सहयोग से और कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के परिणामस्वरूप हुई।

दीर्घकालिक मोटर मेमोरी के गठन की व्याख्या करने के लिए शोधकर्ताओं ने सेरिबैलम के कई प्लास्टिसिटी तंत्र को एकीकृत करने में सक्षम बनाये थे। उनके निष्कर्ष बताते हैं कि अनुमस्तिष्क प्रांतस्था और अनुमस्तिष्क / वास्टिबुलर नाभिक में कई प्लास्टिसिटी तंत्र दीर्घकालिक मोटर मेमोरी संरचना में भाग लेते हैं।

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लाल में सेरेबैलम
स्रोत: लाइफ साइंसेस डाटाबेस / विकीमीडिया कॉमन्स

इस नए अध्ययन के लिए, तदाशी यामाजाकी और उनके सहयोगियों ने नेत्र आंदोलन में ऑप्टोकिनेटिक रिफ्लेक्स (ओकेआर) के लिए एक गणितीय मॉडल के आधार पर सिमुलेशन विकसित किए, जिसमें दीर्घकालिक ताकत (एलटीपी) शामिल है। यह वेस्टिबुलर परमाणु न्यूरॉन्स के संक्रमणों में उत्तेजना के बाद वृद्धि की प्रभावशीलता का एक राज्य है।

ऑप्टोकिनेटिक प्रतिक्षेप आंख के एक सैकाड और चिकनी पीछा आंदोलनों का एक संयोजन है। ओकेआर तब देखा जाता है जब कोई व्यक्ति चलती ऑब्जेक्ट जैसे एक टेनिस बॉल को अपनी आँखों के साथ करता है जब वस्तु दृष्टि के क्षेत्र से बाहर निकलती है, तो आभासी प्रतिक्रिया उस आकृति के लिए होती है, जब वह पहली बार वस्तु को देखती थी। यह पलटा आमतौर पर लगभग 6 महीने की उम्र में विकसित होता है।

नए अध्ययन में इस्तेमाल किए गए मॉडल में दो अलग-अलग प्लास्टिक की साइटें शामिल हैं जो एक साथ काम करती हैं और सहयोगी रूप से कार्य करती हैं। इसमें पता चला है कि प्रशिक्षण के एक घंटे में ओकेआर लाभ की अल्पावधि वृद्धि हुई है, जिसके लिए पुर्किंजिया कोशिकाओं का दीर्घकालिक अवसाद जिम्मेदार था।

दिलचस्प बात यह है कि इस प्रशिक्षण की पुनरावृत्ति दिन में एक बार प्रशिक्षण के बाद धीरे-धीरे ओईसीआर के स्तर में वृद्धि हुई लेकिन प्रशिक्षण के दौरान नहीं। इससे दीर्घकालीन शक्ति और अन्तर्ग्रथनात्मक संबंधों को मजबूत किया गया, जिसके लिए वेस्टीबलुलर नाभिक न्यूरॉन्स को जिम्मेदार पाया गया।

शोधकर्ताओं ने ओएकेआर परिवर्तनों को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम बनाये थे जो कुछ जीन-हेर-फेर की चूहों में पहले की रिपोर्ट के अनुसार वेस्टीबुलो-ओक्यूलर रिफ्लेक्स (वीओआर) में हुए परिवर्तनों के अनुरूप थे।

निष्कर्ष: खेल और जीवन में सेरेबैलम की कुंजी मोटर मेमोरी है

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि अगर प्रशिक्षण के एक घंटे के बाद पूर्किंजिया कोशिकाओं में एक अल्पकालिक मेमोरी फॉर्म होता है, तो उसे वेस्टिबुलर परमाणु न्यूरॉन में स्थानांतरित कर दिया जाता है जहां उसे दीर्घकालिक मोटर मेमोरी में समेकित किया जाता है।

इन निष्कर्षों के खेल मैदान से परे निहितार्थ हैं हाल ही में, पुर्किंजिया कोशिकाओं और असामान्य समारोह में ऑटिज्म स्पेक्ट्रम विकार (एएसडी) से जोड़ा गया है। यह शोध एएसडी के लिए हस्तक्षेप और उपचार के लिए नए सुराग रख सकता है।

सेरिबैलम पर शोध करने का यह एक बहुत ही रोमांचक समय है सेरेबेलम के बारे में क्रांतिकारी निष्कर्ष ख़तरे की गति पर जारी किए जा रहे हैं सेरिबैलम पर नवीनतम अपडेट के लिए कृपया एथलीट्स वे से जुड़ें।

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