নভেল ইমেজিং প্ল্যাটফর্ম একটি প্রবাহিত মনের নিউরোনাল ভিত্তি প্রকাশ করে

শেষ কবে আপনি দিবাস্বপ্ন দেখেছিলেন? বাইরের জগতের প্রতি বিশেষ মনোযোগ না দিয়ে, আত্মদর্শন বা স্মৃতি স্মরণে নিযুক্ত, আপনার মানসিক অবস্থা পরিবর্তিত বোধ করে। এই পার্থক্যটি মস্তিষ্কের কার্যকলাপের বৈশ্বিক নিদর্শনগুলিতে প্রতিফলিত হয় - ডিফল্ট মোড নেটওয়ার্ক (DMN)। 20 বছর আগে শনাক্ত করা হয়েছিল এবং তখন থেকে অনেক গবেষণা কার্যকলাপের কেন্দ্রবিন্দু, DMN স্বতন্ত্র নিম্ন-ফ্রিকোয়েন্সি দোলনের মাধ্যমে বিভিন্ন মস্তিষ্কের অঞ্চলকে সংযুক্ত করে।

চ্যাপেল হিলের উত্তর ক্যারোলিনা ইউনিভার্সিটি থেকে তজু-হাও হ্যারি চাও বলেছেন, "আলঝাইমার ডিজিজ, সিজোফ্রেনিয়া, বিষণ্নতা এবং অটিজম সহ বিভিন্ন স্নায়বিক এবং মানসিক ব্যাধিতেও DMN গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয়।" নিউরোলজি বিভাগ. "স্বাস্থ্য এবং রোগে DMN কীভাবে কাজ করে তা বোঝা এই অবস্থার জন্য নতুন চিকিত্সা এবং হস্তক্ষেপের দিকে পরিচালিত করতে পারে।"

এই লক্ষ্যগুলির দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, চাও এবং সহকর্মীরা একটি ফাইবার ফটোমেট্রি সেন্সরের সাথে কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (fMRI) একত্রিত করেছে যা সেলুলার ক্যালসিয়ামের মাত্রা পরিমাপ করে তা বোঝার জন্য কিভাবে বিভিন্ন মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলি ইঁদুরের মস্তিষ্কে DMN স্থাপন এবং ব্যাহত করতে একত্রিত হয়। তারা তাদের ফলাফল রিপোর্ট বিজ্ঞান অগ্রগতি.

বড় আকারের মস্তিষ্কের সংযোগ অধ্যয়ন করার সময়, পৃথক নিউরনে ট্যাপ করা চ্যালেঞ্জিং, বিশেষ করে মস্তিষ্কের গভীর অঞ্চলে। বিশ্বব্যাপী বৈশিষ্ট্যগুলি তদন্ত করার জন্য, স্নায়ুবিজ্ঞানীরা প্রায়শই নিউরোনাল কার্যকলাপের জন্য একটি প্রক্সি ব্যবহার করেন।

"উদাহরণস্বরূপ, এফএমআরআই মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে রক্তের অক্সিজেনেশন/প্রবাহের পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করে, যা নিউরোনাল কার্যকলাপের পরিবর্তনগুলিকে প্রতিফলিত করে বলে মনে করা হয়," চাও ব্যাখ্যা করেন, সতর্ক করে বলেন যে "রক্ত প্রবাহ এবং নিউরোনাল কার্যকলাপের মধ্যে এই সম্পর্কটি সর্বদা সোজা নয়, এবং fMRI সংকেতগুলিতে শব্দ এবং পরিবর্তনশীলতার অনেক উত্স থাকতে পারে।" নিউরোনাল কার্যকলাপের সরাসরি পরিমাপের সাথে এফএমআরআই ডেটা পরিপূরক করার জন্য, গবেষণা দল একটি এফএমআরআই-সামঞ্জস্যপূর্ণ অপটিক্যাল ইমেজিং প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছে যা ইঁদুরের মস্তিষ্ক থেকে মাল্টি-সাইট নিউরোনাল রিডআউট প্রদান করে।

একটি নিউরন থেকে অন্য নিউরনে সংকেত প্রেরণের সময়, ক্যালসিয়াম আয়নগুলি একটি অ্যাকশন পটেনশিয়ালের প্রতিক্রিয়া হিসাবে কোষে প্রবেশ করে, যা সিন্যাপসে নিউরোট্রান্সমিটারের মুক্তিকে ট্রিগার করে। পরীক্ষার জন্য, দলটি জেনেটিকালি ইঞ্জিনিয়ারড ইঁদুর ব্যবহার করেছে যা ক্যালসিয়াম-সংবেদনশীল প্রোটিন বহন করে। প্রোটিন "ক্যালসিয়াম বাইন্ডিংয়ের প্রতিক্রিয়াতে একটি গঠনমূলক পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, যার ফলে ফ্লুরোসেন্সের তীব্রতা বৃদ্ধি পায় যা অন্তঃকোষীয় ক্যালসিয়াম স্তরের পরিবর্তন সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে," চাও বলেছেন।

গবেষকরা একটি ফাইবার ফটোমেট্রি প্ল্যাটফর্মে একটি এফএমআরআই মেশিন সিঙ্ক আপ করেছেন যা চারটি মস্তিষ্কের অঞ্চলে একযোগে সেলুলার ক্যালসিয়াম ঘনত্বের পরিবর্তন সনাক্ত করতে পারে। তারপরে তারা DMN কার্যকলাপের পরিবর্তনের জন্য অ্যানাস্থেটাইজড ইঁদুরের মস্তিষ্ক স্ক্যান করে, যা তারা ক্যালসিয়াম ডেটার সাথে সংযুক্ত করে।

পর্যবেক্ষণ করা চারটি মস্তিষ্কের অঞ্চলের মধ্যে তিনটিতে DMN প্রতিষ্ঠিত হওয়ার ঠিক আগে স্নায়বিক কার্যকলাপ বৃদ্ধি পেয়েছে, যখন চতুর্থ অঞ্চলে - অগ্রবর্তী ইনসুলার কর্টেক্স - কার্যকলাপ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। এটি আকর্ষণীয় কারণ অগ্রবর্তী ইনসুলার কর্টেক্স স্যালিয়েন্স নেটওয়ার্কে (SN) ভূমিকা পালন করে, যা মনোযোগের সাথে যুক্ত একটি বিকল্প মস্তিষ্ক সংযোগের অবস্থা।

বিপরীতে, DMN নিষ্ক্রিয় করার পরে, তিনটি DMN-সম্পর্কিত অঞ্চলে কার্যকলাপ বাধা দেওয়া হয়েছিল, যখন পূর্ববর্তী ইনসুলার কর্টেক্স সংকেতটি DMN বন্ধ হওয়ার আগে প্রায় 8 সেকেন্ডের মধ্যে বেড়ে গিয়েছিল। পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের পরে, এই পর্যবেক্ষণগুলি প্রকাশ করে যে পূর্ববর্তী ইনসুলার কর্টেক্স কার্যকলাপের অন্যান্য DMN মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলিতে নেতিবাচক কার্যকারণ প্রভাব রয়েছে।

গবেষকরা তাদের মধ্যে সম্ভাব্য পরিবর্তনের একটি চক্রের সাথে সম্পূর্ণ পাঁচটি সুপ্ত মস্তিষ্কের অবস্থার একটি মডেলও প্রাপ্ত করেছেন। যেহেতু এই সুপ্ত অবস্থাগুলির মধ্যে কিছুতে পূর্ববর্তী ইনসুলার কর্টেক্স অন্যান্য অঞ্চলের সাথে সম্পর্কযুক্ত, যখন অন্যান্য রাজ্যে একটি বিরোধী সম্পর্ক রয়েছে, চাও উপসংহারে পৌঁছেছেন যে "বড় আকারের মস্তিষ্কের নেটওয়ার্কগুলির টপোলজি খুব গতিশীল হতে পারে, এবং এই নেটওয়ার্কগুলি কিছুটা ওভারল্যাপ করা যেতে পারে। পরিষ্কারভাবে আলাদা করার পরিবর্তে"। যে পথের দ্বারা অগ্রবর্তী ইনসুলার কর্টেক্স DMN দমনকে প্ররোচিত করে তার জন্য আরও পরীক্ষার প্রয়োজন, যাইহোক, দলটি ভবিষ্যতের কাজে অর্জন করার আশা করে।

তদন্তকারীরা ক্যালসিয়াম-পরিমাপের কৌশল দিয়ে জাগ্রত ইঁদুরের মস্তিষ্কও অধ্যয়ন করেছেন। একটি অডবল প্যারাডাইম ব্যবহার করে, যেখানে ইঁদুররা মাঝে মাঝে বিজোড়-এক-আউটের সাথে পুনরাবৃত্তিমূলক টোন শুনেছিল, তারা অধ্যয়ন করা মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলির মধ্যে একটি কার্যকারণ নেটওয়ার্ক খুঁজে পেয়েছিল, আবার পূর্ববর্তী ইনসুলার কর্টেক্স অন্যান্য DMN-সম্পর্কিত অঞ্চলগুলিতে একটি বাধা ভূমিকা রাখে।

জাগ্রত ইঁদুরের পরীক্ষায় এফএমআরআই বৈশিষ্ট্য নেই কারণ প্রচলিত এফএমআরআই অধিগ্রহণ খুব জোরে হয়, যা প্রাণীর জন্য চাপ সৃষ্টি করতে পারে। "মানুষের মধ্যে, আমরা মানুষের বিষয়গুলিকে প্রভাবিত করার জন্য শাব্দিক শব্দ কমাতে ইয়ারপ্লাগ এবং ইয়ারমাফ ব্যবহার করতে পারি," চাও ব্যাখ্যা করেন। “ইঁদুরের অনুকরণ করা আমাদের জন্য কার্যত আরও কঠিন, কারণ তাদের মাথার খুলিগুলি খুব পাতলা হয় যাতে শাব্দিক শব্দ সহজেই প্রবেশ করতে পারে। এটি বলা হচ্ছে, আমরা প্রকৃতপক্ষে একটি নতুন নীরব এফএমআরআই কৌশলের সাথে জেগে থাকা ইঁদুরের মধ্যে এফএমআরআই সম্পাদন করার জন্য কাজ করছি।"

দলটি একই সময়ে দুটি বিষয় থেকে ডেটা অধিগ্রহণ সক্ষম করতে আরও চ্যানেল অন্তর্ভুক্ত করে ক্যালসিয়াম-সেন্সর পদ্ধতির আরও বিকাশ করছে। “এই আপগ্রেডটি আমাদের ইঁদুর মডেল ব্যবহার করে সামাজিক মিথস্ক্রিয়ায় DMN এবং SN ভূমিকাগুলি তদন্ত করতে সক্ষম করবে৷ আমরা স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের বিনোদ মেননের ল্যাবের সাথে এই বিষয়ে একটি সক্রিয় সহযোগিতা বজায় রাখি,” চাও বলেছেন।

একই সাথে EEG এবং fMRI ঘুমের 'জড়তা' পরিমাপ করে

তিনি আত্মবিশ্বাসী যে তাদের গবেষণা "স্বাস্থ্যকর মস্তিষ্কে বৃহৎ আকারের, কার্যকরী এবং আচরণগতভাবে উল্লেখযোগ্য মস্তিষ্কের নেটওয়ার্কগুলির কোষীয় ভিত্তি এবং মস্তিষ্কের ব্যাধিতে নেটওয়ার্কের কর্মহীনতার দিকে পরিচালিত করে এমন নিউরোনাল প্রক্রিয়াগুলির তদন্তের জন্য ইঁদুর মডেলগুলি ব্যবহার করে ভবিষ্যতের অনুবাদমূলক গবেষণার পথ প্রশস্ত করে। ”

"[এটি] fMRI-এর ল্যান্ডস্কেপকে রূপান্তরিত করার ক্ষমতা রাখে এবং প্রাপ্ত জ্ঞান মানুষের মস্তিষ্কের fMRI ডেটার নকশা, বিশ্লেষণ এবং ব্যাখ্যার জন্য ব্যাপক প্রভাব ফেলবে," চাও বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/novel-imaging-platform-reveals-the-neuronal-basis-of-a-drifting-mind/