आप केन्या में जीवन भर की छुट्टी पर हैं, सफारी पर सवाना को पार करते हुए, टूर गाइड हाथियों को आपकी दाईं ओर और शेरों को आपकी बाईं ओर इंगित करता है। वर्षों बाद, आप अपने गृहनगर में एक फूलवाला की दुकान में जाते हैं और सियार के पेड़ों पर फूलों की तरह कुछ सूंघते हैं जो परिदृश्य को बिखेरते हैं। जब आप अपनी आंखें बंद करते हैं, तो स्टोर गायब हो जाता है और आप लैंड रोवर में वापस आ जाते हैं। गहरी सांस लेते हुए, आप सुखद स्मृति पर मुस्कुराते हैं।
चलिए अब उल्टा करते हैं। आप केन्या में जीवन भर की छुट्टी पर हैं, सफारी पर सवाना को पार करते हुए, टूर गाइड हाथियों को आपकी दाईं ओर और शेरों को आपकी बाईं ओर इंगित करता है। अपनी आंख के कोने से, आप वाहन के पीछे एक गैंडे को देखते हैं। अचानक, यह आपकी ओर दौड़ता है, और टूर गाइड ड्राइवर को गैस मारने के लिए चिल्ला रहा है। आपके एड्रेनालाईन स्पाइकिंग के साथ, आप सोचते हैं, "इस तरह मैं मरने जा रहा हूं।" सालों बाद जब आप किसी फूलवाले की दुकान में जाते हैं, तो फूलों की मीठी खुशबू आपको सिहर जाती है।
"आपका मस्तिष्क अनिवार्य रूप से गंध को सकारात्मक या नकारात्मक भावनाओं से जोड़ रहा है", कहा हाओ लियूकैलिफोर्निया में साल्क इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल स्टडीज में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता। वे भावनाएँ केवल स्मृति से जुड़ी नहीं हैं; वे इसका हिस्सा हैं: मस्तिष्क सूचनाओं को भावनात्मक "वैलेंस" प्रदान करता है क्योंकि यह इसे एन्कोड करता है, अनुभवों को अच्छी या बुरी यादों के रूप में बंद कर देता है।
और अब हम जानते हैं कि मस्तिष्क यह कैसे करता है। ली और उनकी टीम के रूप में हाल ही में रिपोर्ट किया गया in प्रकृति, यादों के बीच का अंतर जो एक मुस्कान को समेटता है और जो एक कंपकंपी पैदा करता है, एक छोटे पेप्टाइड अणु द्वारा स्थापित किया जाता है जिसे न्यूरोटेंसिन के रूप में जाना जाता है। उन्होंने पाया कि जैसे ही मस्तिष्क पल में नए अनुभवों का न्याय करता है, न्यूरॉन्स न्यूरोटेंसिन की रिहाई को समायोजित करते हैं, और वह बदलाव आने वाली जानकारी को विभिन्न तंत्रिका मार्गों को सकारात्मक या नकारात्मक यादों के रूप में एन्कोड करने के लिए भेजता है।
खोज से पता चलता है कि यादों के निर्माण में, मस्तिष्क डर से चीजों को याद करने के लिए पक्षपाती हो सकता है - एक विकासवादी विचित्रता जिसने हमारे पूर्वजों को सतर्क रखने में मदद की हो सकती है।
निष्कर्ष "हमें महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि देते हैं कि हम परस्पर विरोधी भावनाओं से कैसे निपटते हैं," कहा टॉमस रायन, ट्रिनिटी कॉलेज डबलिन में एक न्यूरोसाइंटिस्ट जो अध्ययन में शामिल नहीं था। इसने "वास्तव में मेरी अपनी सोच को चुनौती दी है कि हम मस्तिष्क सर्किटरी की आणविक समझ को कितनी दूर तक धकेल सकते हैं।"
यह चिंता, व्यसन और अन्य न्यूरोसाइकिएट्रिक स्थितियों के जैविक आधार की जांच करने के अवसर भी खोलता है जो कभी-कभी तब उत्पन्न हो सकते हैं जब तंत्र में टूटने से "बहुत अधिक नकारात्मक प्रसंस्करण" होता है, ली ने कहा। सिद्धांत रूप में, नई दवाओं के माध्यम से तंत्र को लक्षित करना उपचार का एक तरीका हो सकता है।
"यह वास्तव में एक असाधारण अध्ययन है" जिसका डर और चिंता के बारे में मनोवैज्ञानिक अवधारणाओं पर गहरा प्रभाव पड़ेगा, ने कहा वेन लियू, फ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी में एक एसोसिएट प्रोफेसर, जो चिंता विकारों के जीव विज्ञान का अध्ययन करता है और अध्ययन में शामिल नहीं था।
खतरनाक जामुन
न्यूरोसाइंटिस्ट अभी भी यह समझने से बहुत दूर हैं कि हमारे दिमाग कैसे यादों को याद करते हैं और याद करते हैं - या उन्हें भूल जाते हैं, उस बात के लिए। वैलेंस असाइनमेंट को फिर भी भावनात्मक रूप से चार्ज की गई यादें बनाने की प्रक्रिया के एक अनिवार्य हिस्से के रूप में देखा जाता है।
पर्यावरण के संकेतों और अनुभवों को अच्छी या बुरी यादों के रूप में रिकॉर्ड करने के लिए मस्तिष्क की क्षमता जीवित रहने के लिए महत्वपूर्ण है। यदि एक बेरी खाने से हम बहुत बीमार हो जाते हैं, तो हम सहज रूप से उस बेरी और उसके बाद दिखने वाली किसी भी चीज़ से बचते हैं। यदि बेरी खाने से स्वादिष्ट संतुष्टि मिलती है, तो हम और खोज सकते हैं। हाओ ली ने कहा, "यह सवाल करने में सक्षम होने के लिए कि क्या किसी उत्तेजना या वस्तु से संपर्क करना है या उससे बचना है, आपको यह जानना होगा कि वह अच्छी है या बुरी।"
ऐसी यादें जो अलग-अलग विचारों को जोड़ती हैं - जैसे "बेरी" और "बीमारी" या "आनंद" - को सहयोगी यादें कहा जाता है, और वे अक्सर भावनात्मक रूप से चार्ज होते हैं। वे मस्तिष्क के बादाम के आकार के एक छोटे से क्षेत्र में बनते हैं जिसे अमिगडाला कहा जाता है। हालांकि पारंपरिक रूप से मस्तिष्क के "भय केंद्र" के रूप में जाना जाता है, अमिगडाला आनंद और अन्य भावनाओं के प्रति भी प्रतिक्रिया करता है।
अमिगडाला का एक हिस्सा, आधारभूत परिसर, सकारात्मक या नकारात्मक परिणामों के साथ पर्यावरण में उत्तेजनाओं को जोड़ता है। लेकिन यह स्पष्ट नहीं था कि यह कुछ साल पहले तक ऐसा कैसे करता है, जब मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एक समूह ने न्यूरोसाइंटिस्ट के नेतृत्व में Kay Tye चूहों के बेसोलैटल एमिग्डाला में कुछ उल्लेखनीय घटित होने की खोज की, जिसे उन्होंने में सूचना दी प्रकृति 2015 और में in तंत्रिकाकोशिका 2016 में।
टाय और उनकी टीम ने चूहों के बेसोलैटल अमिगडाला में चीनी पानी या हल्के बिजली के झटके के साथ ध्वनि को जोड़ना सीख लिया और पाया कि, प्रत्येक मामले में, न्यूरॉन्स के एक अलग समूह से कनेक्शन मजबूत हुआ। जब शोधकर्ताओं ने बाद में चूहों के लिए ध्वनि बजाई, तो सीखे गए इनाम या सजा से मजबूत हुए न्यूरॉन्स अधिक सक्रिय हो गए, जो संबंधित स्मृति में उनकी भागीदारी का प्रदर्शन करते हैं।
लेकिन टाय की टीम यह नहीं बता सकी कि सूचना को न्यूरॉन्स के सही समूह की ओर कौन ले जा रहा था। स्विच ऑपरेटर के रूप में क्या कार्य किया?
डोपामाइन, एक न्यूरोट्रांसमीटर जिसे इनाम और सजा सीखने में महत्वपूर्ण माना जाता है, स्पष्ट उत्तर था। परंतु एक 2019 अध्ययन ने दिखाया कि यद्यपि यह "फील-गुड" अणु भावनाओं को यादों में कूटबद्ध कर सकता है, यह भावना को सकारात्मक या नकारात्मक मान नहीं दे सकता है।
इसलिए टीम ने उन दो क्षेत्रों में व्यक्त जीन को देखना शुरू किया जहां सकारात्मक और नकारात्मक यादें बन रही थीं, और परिणामों ने उनका ध्यान न्यूरोपैप्टाइड्स, छोटे बहु-कार्यात्मक प्रोटीनों पर केंद्रित किया जो न्यूरॉन्स के बीच सिनैप्टिक कनेक्शन को धीरे-धीरे और लगातार मजबूत कर सकते हैं। उन्होंने पाया कि एमिग्डाला न्यूरॉन्स के एक सेट में दूसरे की तुलना में न्यूरोटेंसिन के लिए अधिक रिसेप्टर्स थे।
यह खोज उत्साहजनक थी क्योंकि पहले के काम से पता चला था कि न्यूरोटेंसिन, केवल 13 अमीनो एसिड लंबा एक छोटा अणु, डर प्रतिक्रिया सहित इनाम और सजा के प्रसंस्करण में शामिल है। टाय की टीम यह जानने के लिए निकली कि अगर चूहों के दिमाग में न्यूरोटेंसिन की मात्रा को बदल दिया जाए तो क्या होगा।
एक बड़े व्यक्तित्व के साथ छोटे अणु
इसके बाद माउस न्यूरॉन्स में शल्य चिकित्सा और आनुवंशिक रूप से हेरफेर करने और परिणामस्वरूप होने वाले व्यवहारों को रिकॉर्ड करने के वर्षों का पालन किया गया। "जब तक मैंने अपनी पीएचडी पूरी की, तब तक मैं कम से कम 1,000 सर्जरी कर चुका था," ने कहा प्रणीत नंबुरीक, दोनों पत्रों के लेखक और 2015 के नेता।
उस समय के दौरान, टाई ने देश भर में अपनी बढ़ती प्रयोगशाला को एमआईटी से साल्क संस्थान में स्थानांतरित कर दिया। नंबुरी एमआईटी में रहा - अब वह अध्ययन करता है कि कैसे नर्तक और एथलीट अपने आंदोलनों में भावनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं - और हाओ ली ने पोस्टडॉक के रूप में टाइ की प्रयोगशाला में शामिल होकर नंबुरी के नोट्स लिए। इस परियोजना को महामारी ने और रोक दिया था, लेकिन हाओ ली ने आवश्यक कर्मियों की स्थिति का अनुरोध करके और मूल रूप से प्रयोगशाला में जाकर, कभी-कभी वहां सोते हुए भी इसे जारी रखा। "मुझे नहीं पता कि वह इतने प्रेरित कैसे रहे," टाय ने कहा।
शोधकर्ताओं को पता था कि अमिगडाला में न्यूरॉन्स न्यूरोटेंसिन नहीं बनाते हैं, इसलिए उन्हें पहले यह पता लगाना था कि पेप्टाइड कहां से आ रहा था। जब उन्होंने मस्तिष्क को स्कैन किया, तो उन्हें थैलेमस में न्यूरॉन्स मिले जो बहुत सारे न्यूरोटेंसिन का उत्पादन करते थे और उनके लंबे अक्षतंतु को एमिग्डाला में दबाते थे।
टाय की टीम ने तब चूहों को एक ट्रीट या शॉक के साथ टोन को जोड़ना सिखाया। उन्होंने पाया कि इनाम सीखने के बाद अमिगडाला में न्यूरोटेंसिन का स्तर बढ़ गया और सजा सीखने के बाद गिर गया। चूहों के थैलेमिक न्यूरॉन्स को आनुवंशिक रूप से बदलकर, वे यह नियंत्रित करने में सक्षम थे कि न्यूरॉन्स ने न्यूरोटेंसिन को कैसे और कब छोड़ा। न्यूरोटेंसिन को एमिग्डाला में छोड़ने वाले न्यूरॉन्स को सक्रिय करने से इनाम सीखने को बढ़ावा मिला, जबकि न्यूरोटेंसिन जीन को बाहर निकालने से सजा सीखने को मजबूती मिली।
उन्होंने यह भी पाया कि पर्यावरणीय संकेतों के लिए संयोजकता का असाइनमेंट उनके प्रति सक्रिय व्यवहार प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है। जब शोधकर्ताओं ने अमिगडाला को थैलेमिक न्यूरॉन्स को खटखटाकर सकारात्मक या नकारात्मक वैलेंस के बारे में जानकारी प्राप्त करने से रोका, तो चूहे पुरस्कार लेने के लिए धीमे थे; खतरनाक स्थितियों में, चूहे भागने के बजाय जम गए।
तो इन परिणामों से क्या पता चलता है कि यदि आपका वैलेंस-असाइनमेंट सिस्टम खराब हो गया तो क्या होगा - उदाहरण के लिए, एक गुस्से में राइनो आपको चार्ज कर रहा था? "आप केवल थोड़ी सी परवाह करेंगे," टाय ने कहा। पल भर में आपकी बेरुखी स्मृति में दर्ज हो जाएगी। और अगर आप जीवन में बाद में खुद को इसी तरह की स्थिति में पाते हैं, तो आपकी याददाश्त आपको भागने के लिए तत्काल प्रयास करने के लिए प्रेरित नहीं करेगी, उसने कहा।
हालांकि, पूरे मस्तिष्क सर्किट के बंद होने की संभावना कम है, तुलाने विश्वविद्यालय में मस्तिष्क संस्थान के प्रोफेसर जेफरी टास्कर ने कहा। यह अधिक संभावना है कि उत्परिवर्तन या अन्य समस्याएं वैलेंस को उलटने के बजाय तंत्र को अच्छी तरह से काम करने से रोक देंगी। उन्होंने कहा, "मुझे ऐसी स्थिति देखने के लिए कड़ी मेहनत करनी पड़ेगी जहां कोई बाघ को प्यार करने के तरीके के रूप में चार्ज करने की गलती करेगा।"
हाओ ली ने सहमति व्यक्त की और नोट किया कि मस्तिष्क में फॉलबैक तंत्र होने की संभावना है जो प्राथमिक वैलेंस सिस्टम के विफल होने पर भी पुरस्कार और दंड को सुदृढ़ करने के लिए किक करेगा। उन्होंने कहा कि भविष्य के काम में आगे बढ़ने के लिए यह एक दिलचस्प सवाल होगा।
वैलेंस सिस्टम में दोषों का अध्ययन करने का एक तरीका, टास्कर ने कहा, बहुत दुर्लभ लोगों की जांच करना हो सकता है जो डर महसूस करने की रिपोर्ट नहीं करते हैं, यहां तक कि उन स्थितियों में भी जिन्हें नियमित रूप से भयानक माना जाता है। विभिन्न असामान्य स्थितियों और चोटों का यह प्रभाव हो सकता है, जैसे कि उरबैक-विएथे सिंड्रोम, जो कैल्शियम जमा को एमिग्डाला में बना सकता है, जिससे डर प्रतिक्रिया कम हो जाती है।
मस्तिष्क एक निराशावादी है
निष्कर्ष "डर सर्किट और अमिगडाला की भूमिका के बारे में हमारी समझ और सोच को आगे बढ़ाने के मामले में बहुत बड़े हैं," वेन ली ने कहा। उन्होंने कहा कि हम न्यूरोटेंसिन जैसे रसायनों के बारे में अधिक सीख रहे हैं जो डोपामाइन से कम प्रसिद्ध हैं लेकिन मस्तिष्क में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
काम इस संभावना की ओर इशारा करता है कि मस्तिष्क डिफ़ॉल्ट रूप से निराशावादी है, हाओ ली ने कहा। पुरस्कारों के बारे में जानने के लिए मस्तिष्क को न्यूरोटेंसिन बनाना और छोड़ना पड़ता है; दंड के बारे में सीखना कम काम लेता है।
इस पूर्वाग्रह का और सबूत चूहों की प्रतिक्रिया से आता है जब उन्हें पहली बार सीखने की स्थितियों में रखा गया था। इससे पहले कि वे जानते कि नए संघ सकारात्मक होंगे या नकारात्मक, उनके थैलेमिक न्यूरॉन्स से न्यूरोटेंसिन की रिहाई कम हो गई। शोधकर्ता अनुमान लगाते हैं कि नई उत्तेजनाओं को स्वचालित रूप से अधिक नकारात्मक वैलेंस सौंपा जाता है जब तक कि उनका संदर्भ अधिक निश्चित न हो और उन्हें भुनाया जा सके।
"आप सकारात्मक अनुभवों की तुलना में नकारात्मक अनुभवों के प्रति अधिक प्रतिक्रियाशील हैं," हाओ ली ने कहा। यदि आप लगभग एक कार की चपेट में आ जाते हैं, तो आपको शायद यह बहुत लंबे समय तक याद रहेगा, लेकिन अगर आप कुछ स्वादिष्ट खाते हैं, तो कुछ दिनों में वह याददाश्त फीकी पड़ सकती है।
रयान इस तरह की व्याख्याओं को इंसानों तक पहुंचाने से ज्यादा सावधान है। "हम प्रयोगशाला चूहों के साथ काम कर रहे हैं जो बहुत, बहुत गरीब वातावरण में लाए गए हैं और बहुत ही विशेष आनुवंशिक पृष्ठभूमि हैं," उन्होंने कहा।
फिर भी, उन्होंने कहा, भविष्य के प्रयोगों में यह निर्धारित करना दिलचस्प होगा कि क्या डर मानव मस्तिष्क की वास्तविक डिफ़ॉल्ट स्थिति है - और यदि यह विभिन्न प्रजातियों के लिए भिन्न होता है, या यहां तक कि विभिन्न जीवन अनुभव और तनाव स्तर वाले व्यक्तियों के लिए भी भिन्न होता है।
निष्कर्ष भी एक महान उदाहरण हैं कि मस्तिष्क कितना एकीकृत है, वेन ली ने कहा: अमिगडाला को थैलेमस की आवश्यकता होती है, और थैलेमस को कहीं और से संकेतों की आवश्यकता होती है। यह जानना दिलचस्प होगा कि मस्तिष्क में कौन से न्यूरॉन्स थैलेमस को संकेत दे रहे हैं, उसने कहा।
A हाल के एक अध्ययन में प्रकाशित संचार प्रकृति पाया गया कि मस्तिष्क के एक से अधिक क्षेत्रों में एक एकल भय स्मृति को एन्कोड किया जा सकता है। कौन से सर्किट शामिल हैं शायद स्मृति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, न्यूरोटेंसिन शायद उन यादों को कूटने के लिए कम महत्वपूर्ण है, जिनमें बहुत अधिक भावनाएँ जुड़ी नहीं हैं, जैसे कि "घोषणात्मक" यादें जो आपके द्वारा शब्दावली सीखते समय बनती हैं।
टास्कर के लिए, एक अणु, एक कार्य और एक व्यवहार के बीच टाई के अध्ययन में स्पष्ट संबंध बहुत प्रभावशाली था। "यह एक संकेत और एक व्यवहार, या एक सर्किट और एक समारोह के बीच एक-से-एक संबंध खोजने के लिए दुर्लभ है," टास्कर ने कहा।
न्यूरोसाइकिएट्रिक लक्ष्य
वैलेंस प्रदान करने में न्यूरोटेंसिन और थैलेमिक न्यूरॉन्स की भूमिकाओं की कुरकुरीता उन्हें न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों के इलाज के उद्देश्य से दवाओं के लिए आदर्श लक्ष्य बना सकती है। हाओ ली ने कहा, सिद्धांत रूप में, यदि आप वैलेंस असाइनमेंट को ठीक कर सकते हैं, तो आप बीमारी का इलाज करने में सक्षम हो सकते हैं।
यह स्पष्ट नहीं है कि न्यूरोटेंसिन को लक्षित करने वाली चिकित्सीय दवाएं पहले से बनाई गई स्मृति की वैधता को बदल सकती हैं या नहीं। लेकिन यही आशा है, नंबुरी ने कहा।
औषधीय रूप से, यह आसान नहीं होगा। "पेप्टाइड्स के साथ काम करना बेहद मुश्किल है," टास्कर ने कहा, क्योंकि वे रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार नहीं करते हैं जो मस्तिष्क को विदेशी सामग्री और रक्त रसायन में उतार-चढ़ाव के खिलाफ प्रेरित करता है। लेकिन यह असंभव नहीं है, और लक्षित दवाओं का विकास बहुत ज्यादा है जहां क्षेत्र का नेतृत्व किया जाता है, उन्होंने कहा।
मस्तिष्क कैसे संयोजकता प्रदान करता है, इसकी हमारी समझ में अभी भी महत्वपूर्ण अंतराल हैं। यह स्पष्ट नहीं है, उदाहरण के लिए, वैलेंस स्विच को फ्लिप करने के लिए एमिग्डाला न्यूरॉन्स में न्यूरोटेंसिन कौन से रिसेप्टर्स को बाध्य कर रहा है। "यह मुझे तब तक परेशान करेगा जब तक कि यह भर न जाए," टाय ने कहा।
हाओ ली, जिन्हें हाल ही में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में सहायक प्रोफेसर के रूप में नियुक्त किया गया था और अपनी नई लैब में इनमें से कुछ सवालों का पता लगाने की योजना बना रहे हैं, ने कहा कि बहुत कुछ अभी भी अज्ञात है कि समस्याग्रस्त वैलेंस असाइनमेंट चिंता, लत या अवसाद को कैसे बढ़ा सकते हैं। न्यूरोटेंसिन से परे, मस्तिष्क में कई अन्य न्यूरोपैप्टाइड हैं जो हस्तक्षेप के संभावित लक्ष्य हैं, हाओ ली ने कहा। हम नहीं जानते कि वे सब क्या करते हैं। वह यह जानने के लिए भी उत्सुक है कि मस्तिष्क एक अधिक अस्पष्ट स्थिति पर कैसे प्रतिक्रिया करेगा जिसमें यह स्पष्ट नहीं था कि अनुभव अच्छा था या बुरा।
ये सवाल हाओ ली के दिमाग में तब तक कौंधते हैं जब तक वह पैकअप करके रात के लिए घर नहीं जाता। अब जब वह जानता है कि उसके मस्तिष्क में गपशप कोशिकाओं का कौन सा नेटवर्क भावनाओं को चलाता है, तो वह दोस्तों के साथ मजाक करता है कि उसका मस्तिष्क न्यूरोटेंसिन को पंप कर रहा है या हर अच्छी या बुरी खबर के जवाब में इसे वापस पकड़ रहा है।
"यह स्पष्ट है कि यह जीव विज्ञान है, यह सभी के साथ होता है," उन्होंने कहा। वह "जब मेरा मूड खराब होता है तो मुझे बेहतर महसूस होता है।"
