ایم آر آئی مطالعہ ہمارے علم کو چیلنج کرتا ہے کہ انسانی دماغ کیسے کام کرتا ہے – فزکس ورلڈ

ایم آر آئی مطالعہ ہمارے علم کو چیلنج کرتا ہے کہ انسانی دماغ کیسے کام کرتا ہے – فزکس ورلڈ

جیمز پینگ اور ایلکس فورنیٹو
دماغ کی شکل موناش یونیورسٹی کے محققین جیمز پینگ (بائیں) اور ایلکس فورنیٹو نے 10,000 سے زیادہ ایم آر آئی کا مطالعہ کیا تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ دماغی جیومیٹری اس کی سرگرمی کو متاثر کرتی ہے۔ (بشکریہ: موناش یونیورسٹی)

انسانی دماغ کیسے کام کرتا ہے؟ یہ اس پر منحصر ہے کہ آپ کس سے پوچھتے ہیں۔

اسکول میں، آپ کو غالباً یہ سکھایا گیا تھا کہ ہمارے دماغ میں اربوں نیوران ہوتے ہیں جو ان پٹ پر کارروائی کرتے ہیں اور خیالات، جذبات اور حرکات کی تشکیل میں ہماری مدد کرتے ہیں۔ امیجنگ ماہرین سے پوچھیں، اور آپ اس بارے میں جانیں گے کہ ہم مختلف امیجنگ تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے دماغ کو مختلف طریقوں سے کیسے دیکھ سکتے ہیں اور اس بارے میں کہ ہم ہر تصویر سے کیا سیکھ سکتے ہیں۔ نیورو سائنسدان آپ کو نیوران اور متعلقہ کیمیکلز جیسے ڈوپامائن اور سیروٹونن کے درمیان تعامل کے بارے میں بھی بتائیں گے۔

اگر آپ نیورو سائنسدانوں کے ایک ذیلی گروپ سے پوچھیں جو ریاضی کے فریم ورک پر توجہ مرکوز کرتے ہیں کہ دماغ کی شکل کس طرح اس کی سرگرمی کو متاثر کرتی ہے - ریاضیاتی نیورو سائنس کا ایک علاقہ جسے نیورل فیلڈ تھیوری کہتے ہیں - آپ دماغ کی شکل، ساخت اور افعال کے درمیان تعلق کو ایک اور طریقے سے سمجھنا شروع کر دیں گے۔ .

نیورل فیلڈ تھیوری ہماری روایتی سمجھ پر استوار ہے کہ دماغ کیسے کام کرتا ہے۔ یہ دماغ کی جسمانی شکل - پرانتستا کی جسامت، لمبائی اور گھماؤ، اور ذیلی کورٹیکس کی سہ جہتی شکل - کو ایک سہار کے طور پر استعمال کرتا ہے جس پر وقت اور جگہ کے ساتھ دماغ کی سرگرمی ہوتی ہے۔ اس کے بعد سائنسدانوں نے دماغ کی میکروسکوپک برقی سرگرمی کو دماغ کی جیومیٹری کا استعمال کرتے ہوئے رکاوٹیں عائد کرنے کے لیے ماڈل بنایا۔ مثال کے طور پر، پرانتستا کے ساتھ برقی سرگرمی کو عصبی بافتوں کی ایک شیٹ کے ذریعے پھیلنے والی سفری لہروں کی سپر پوزیشن کے طور پر ماڈل بنایا جا سکتا ہے۔

"یہ خیال کہ دماغ کی جیومیٹری اندر جو بھی سرگرمی ہوتی ہے اس پر اثر انداز ہو سکتی ہے یا اسے روک سکتی ہے، ایک روایتی نیورو سائنس سوال نہیں ہے، ٹھیک ہے؟ یہ ایک بہت ہی باطنی سوال ہے… دماغ کی پیچیدہ تاروں کا نقشہ بنانے کی کوشش میں کئی دہائیوں کا کام ہوا ہے، اور ہم نے سوچا ہے کہ دماغ سے نکلنے والی تمام سرگرمیاں اسی پیچیدہ تاروں سے چلتی ہیں،‘‘ کہتے ہیں۔ جیمز پینگموناش یونیورسٹی کے ریسرچ فیلو ٹرنر انسٹی ٹیوٹ برائے دماغ اور دماغی صحت.

میں شائع ایک مطالعہ میں فطرت، قدرت، پینگ اور ان کے ساتھیوں نے دماغ کی شکل اور فعال MRI (fMRI) سرگرمی کے درمیان مضبوط تعلق کی نشاندہی کرکے اس مروجہ سمجھ کو چیلنج کیا ہے۔

محققین قدرتی گونجوں کا مطالعہ کر رہے تھے جنہیں ایگین موڈز کہتے ہیں، جو اس وقت ہوتی ہیں جب کسی نظام کے مختلف حصے ایک ہی فریکوئنسی پر کمپن ہوتے ہیں، جیسے کہ ٹاسک سے پیدا ہونے والے ایف ایم آر آئی اسکین کے دوران دماغ میں ہونے والی جوش۔ جب انہوں نے نیورل فیلڈ تھیوری سے ریاضی کے ماڈلز کو 10,000 سے زیادہ سرگرمی کے نقشوں اور ایف ایم آر آئی ڈیٹا پر لاگو کیا۔ انسانی کنکوم پراجیکٹ، محققین نے پایا کہ کارٹیکل اور ذیلی کارٹیکل سرگرمی کا نتیجہ دماغ کے وسیع ایگن موڈس کے اتیجیت سے ہوتا ہے جس کی لمبائی 6 سینٹی میٹر تک اور اس سے زیادہ ہوتی ہے۔ یہ نتیجہ ایک معروف عقیدے سے متصادم ہے کہ دماغی سرگرمی مقامی ہے۔

"ہم نے طویل عرصے سے سوچا ہے کہ مخصوص خیالات یا احساسات دماغ کے مخصوص حصوں میں سرگرمی کو جنم دیتے ہیں، لیکن اس مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ سرگرمی کے ساختی نمونے تقریبا پورے دماغ میں پرجوش ہوتے ہیں، بالکل اسی طرح جس طرح ایک میوزیکل نوٹ ساتھ میں ہونے والی کمپن سے پیدا ہوتا ہے۔ ایک وائلن سٹرنگ کی پوری لمبائی، اور نہ صرف ایک الگ تھلگ طبقہ،" پینگ نے ایک پریس بیان میں کہا۔

پینگ اور اس کے ساتھیوں نے اس بات کا بھی موازنہ کیا کہ دماغی شکل کے ماڈلز سے حاصل کیے گئے جیومیٹرک ایگن موڈز، کنیکٹوم ایگن موڈس کے مقابلے میں کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، جو دماغی رابطے کے ماڈلز سے حاصل کیے جاتے ہیں۔ انہوں نے پایا کہ جیومیٹرک ایگن موڈس نے دماغی سرگرمی پر کنیکٹوم ایگن موڈس کے مقابلے میں زیادہ حدیں لگائی ہیں، یہ تجویز کرتی ہے کہ دماغ کی شکلیں اور گھماؤ دماغ کی سرگرمی پر سخت اثر انداز ہوتے ہیں - شاید خود نیوران کی آبادی کے درمیان پیچیدہ باہمی ربط سے بھی زیادہ حد تک۔

سیدھے الفاظ میں، سائنسدانوں کے نتائج ہمارے علم کو چیلنج کرتے ہیں کہ انسانی دماغ کیسے کام کرتا ہے۔

"ہم یہ نہیں کہہ رہے ہیں کہ آپ کے دماغ میں رابطہ اہم نہیں ہے،" پینگ کہتے ہیں۔ "ہم جو کہہ رہے ہیں وہ یہ ہے کہ آپ کے دماغ کی شکل کا بھی ایک اہم حصہ ہے۔ اس بات کا بہت زیادہ امکان ہے کہ دونوں جہانوں میں کچھ ہم آہنگی ہے… نیورل فیلڈ تھیوری کی دنیا اور کنیکٹیویٹی کی دنیا میں تحقیق کے دونوں اطراف سے دہائیوں اور دہائیوں کا کام ہوا ہے، اور میری رائے میں دونوں اہم ہیں۔ یہ مطالعہ بہت سارے امکانات کو کھولتا ہے - ہم اس بات کا مطالعہ کر سکتے ہیں کہ کس طرح جیومیٹرک ایگن موڈز نیورو ڈیولپمنٹ کے ذریعے مختلف ہوتے ہیں یا طبی عوارض سے متاثر ہوتے ہیں، مثال کے طور پر۔ یہ کافی پرجوش ہے۔"

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا