ಮಾಂಟ್ರಿಯಲ್, ನೆನಪಿನ ಒಗಟು ಬಹಳ ಸಮಯದಿಂದ ತತ್ವಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿಜೀವಿಗಳನ್ನು ಕುತೂಹಲ ಕೆರಳಿಸಿದೆ. ಪ್ಲೇಟೋ ಮತ್ತು ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್ ಸ್ಮರಣೆಯು ಆತ್ಮ ಮತ್ತು ಮನಸ್ಸಿನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಿದ್ದರು, ಆದರೆ ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ದೈಹಿಕ ಅಥವಾ ಭೌತಿಕ ಏನೂ ಇಲ್ಲ. ಸ್ಮರಣೆಯು ನಮ್ಮ ಆತ್ಮ ಮತ್ತು ವ್ಯಕ್ತಿನಿಷ್ಠ ಅನುಭವಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದರೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿವೆ.
ಆಧುನಿಕ ಸಾದೃಶ್ಯವು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಮೆದುಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಇಷ್ಟಪಡುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹಾರ್ಡ್ ಡ್ರೈವ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಮಾದರಿಗಳ ಬೈನರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಾಧನಗಳು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ನೆನಪುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು ಕಿನೆಸಿನ್ ಎಂಬ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮೋಟಾರು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನ್ಯಾನೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಕೆಲಸಗಾರರು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ದೀರ್ಘ ಆಣ್ವಿಕ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯ ಹಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು "ನಡೆಯುತ್ತಾರೆ".20 ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ನರವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು - ನಾನೂ ಸೇರಿದಂತೆ - ಜೀವಂತ ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ, ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ಎಂಬ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುತ್ತವೆ, ಮಾರ್ಫಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುತ್ತವೆ.
ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಇತರ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನಾದ್ಯಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಆಕಾರದ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದಂತೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿಯು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ನರಕೋಶದ ರಚನೆಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.
ಹೊಸ ನೆನಪುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಸ್ಪೈನ್ಗಳುನಮ್ಮ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರಕಟವಾದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ಲ್ಯಾಬ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಟೋನ್ ನುಡಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುದಾಘಾತದ ಮೂಲಕ ನಿರುಪದ್ರವ ಸ್ವರಕ್ಕೆ ಭಯಪಡಲು ನಾವು ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಕಲಿಸಿದ್ದೇವೆ; ನಂತರ, ನಿರುಪದ್ರವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪದೇ ಪದೇ ಒಂದೇ ಸ್ವರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದೇ ಭಯವನ್ನು ಜಯಿಸಲು ನಾವು ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಕಲಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಎರಡು ದಿನಗಳ ನಂತರ, ಇಲಿಗಳು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವ ಸಮಯದ ಉದ್ದದಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಭಯದ ಮಟ್ಟವು ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಅವು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸಮಯ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಅಂತೆಯೇ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೋಟಾರು ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ - ತರಬೇತಿಯ ನಂತರ ಇಲಿಗಳು ತಿರುಗುವ ರಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಚಲಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದಂತೆ - ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.ಈ ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟೊಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಎಂಬ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಗೀಚಿದಾಗ, ಇಲಿಗಳು ತಮ್ಮ ಮೋಟಾರು ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಾವು ತರಬೇತಿ ಪಡೆದಿಲ್ಲ ಎಂಬಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ಈ ಸಾಕ್ಷ್ಯವು ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ನರಕೋಶದ ಎಲ್ಲಾ ಅಥವಾ ಏನೂ ಇಲ್ಲದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಮೀರಿ, ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕುರುಹುಗಳು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸುವುದುಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಮತ್ತೊಂದು ಸವಾಲನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿತು: ಈ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳನ್ನು "ನಿರ್ಮಿಸಲು" ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಹೇಗೆ ತಿಳಿಯುತ್ತವೆ? ವಿಭಿನ್ನ ಅನುಭವಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನ್ಯೂರಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಬಿಂದುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಸ್ಥಳಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿರಬೇಕು.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳ ನಿಖರವಾದ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳೊಳಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪೋರ್ಟರ್ ಇರಬೇಕು.
ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು "ಕಟ್ಟಲು" ಆಣ್ವಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು, ನಾವು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಿನೆಸಿನ್ ಸಾಗಿಸುವ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳನ್ನು ಟ್ಯಾಗ್ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದರಿಂದ ನಾವು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಿನೆಸಿನ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಬಹುದು. ಈ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ಭಯವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಕಿನೆಸಿನ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಬಹುದು.ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಕಾರ್ಯವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಾವು ಇನ್ನೊಂದು ಗುಂಪಿನ ಇಲಿಗಳಿಂದ ಕಿನೆಸಿನ್‌ಗಳನ್ನು ತಳೀಯವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ್ದೇವೆ. ಕಿನೆಸಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ, ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲು ಕಿನಸಿನ್‌ಗೆ ನಿಮಿಷಗಳ ಬದಲಾಗಿ ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯಬಹುದು. ಮೆದುಳಿನಿಂದ ಕಿನಸಿನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರೆ, ಟ್ಯಾಗ್ ಮಾಡಲಾದ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಚಲನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ರೂಪುಗೊಂಡವುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅಡ್ಡಿಯಾಯಿತು.
ಕೈನೆಸಿನ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಇಲಿಗಳು ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ಕಲಿಯಲು ಅಥವಾ ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.
ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದುಇದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಜೀವಂತ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಲಿಕೆಯ ಅನುಭವದ ನಂತರ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಅನ್ನು ಸಾರಿಗೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ಬೈನರಿ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಮಾಹಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಯಾಮವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಈ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಕೇತಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಹೊಸ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. (ಸಂಭಾಷಣೆ) NSA
ಎನ್ಎಸ್ಎ
ಆಧುನಿಕ ಸಾದೃಶ್ಯವು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಮೆದುಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಇಷ್ಟಪಡುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹಾರ್ಡ್ ಡ್ರೈವ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಮಾದರಿಗಳ ಬೈನರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಾಧನಗಳು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ನೆನಪುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು ಕಿನೆಸಿನ್ ಎಂಬ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮೋಟಾರು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನ್ಯಾನೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಕೆಲಸಗಾರರು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ದೀರ್ಘ ಆಣ್ವಿಕ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯ ಹಂತಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು "ನಡೆಯುತ್ತಾರೆ".20 ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ನರವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು - ನಾನೂ ಸೇರಿದಂತೆ - ಜೀವಂತ ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ, ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ಎಂಬ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುತ್ತವೆ, ಮಾರ್ಫಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುತ್ತವೆ.
ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಇತರ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೆದುಳಿನಾದ್ಯಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಆಕಾರದ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಿದಂತೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿಯು ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿನ ನರಕೋಶದ ರಚನೆಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.
ಹೊಸ ನೆನಪುಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಸ್ಪೈನ್ಗಳುನಮ್ಮ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರಕಟವಾದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ಲ್ಯಾಬ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಟೋನ್ ನುಡಿಸಿದಾಗ ವಿದ್ಯುದಾಘಾತದ ಮೂಲಕ ನಿರುಪದ್ರವ ಸ್ವರಕ್ಕೆ ಭಯಪಡಲು ನಾವು ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಕಲಿಸಿದ್ದೇವೆ; ನಂತರ, ನಿರುಪದ್ರವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪದೇ ಪದೇ ಒಂದೇ ಸ್ವರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದೇ ಭಯವನ್ನು ಜಯಿಸಲು ನಾವು ಇಲಿಗಳಿಗೆ ಕಲಿಸಿದ್ದೇವೆ.
ಎರಡು ದಿನಗಳ ನಂತರ, ಇಲಿಗಳು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವ ಸಮಯದ ಉದ್ದದಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಭಯದ ಮಟ್ಟವು ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಅವು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಸಮಯ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಅಂತೆಯೇ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೋಟಾರು ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ - ತರಬೇತಿಯ ನಂತರ ಇಲಿಗಳು ತಿರುಗುವ ರಾಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಚಲಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದಂತೆ - ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.ಈ ಹೊಸದಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟೊಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಎಂಬ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಗೀಚಿದಾಗ, ಇಲಿಗಳು ತಮ್ಮ ಮೋಟಾರು ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಾವು ತರಬೇತಿ ಪಡೆದಿಲ್ಲ ಎಂಬಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ಈ ಸಾಕ್ಷ್ಯವು ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಹೇಗೆ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ನರಕೋಶದ ಎಲ್ಲಾ ಅಥವಾ ಏನೂ ಇಲ್ಲದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಮೀರಿ, ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕುರುಹುಗಳು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸುವುದುಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಮತ್ತೊಂದು ಸವಾಲನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿತು: ಈ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳನ್ನು "ನಿರ್ಮಿಸಲು" ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಶಾಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಹೇಗೆ ತಿಳಿಯುತ್ತವೆ? ವಿಭಿನ್ನ ಅನುಭವಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನ್ಯೂರಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಬಿಂದುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಈ ಸ್ಥಳಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿರಬೇಕು.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ವಸ್ತುಗಳು ಜೀವಕೋಶದ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ, ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್‌ಗಳ ನಿಖರವಾದ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳೊಳಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಪೋರ್ಟರ್ ಇರಬೇಕು.
ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು "ಕಟ್ಟಲು" ಆಣ್ವಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು, ನಾವು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಮಾರ್ಕರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಿನೆಸಿನ್ ಸಾಗಿಸುವ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳನ್ನು ಟ್ಯಾಗ್ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ, ಇದರಿಂದ ನಾವು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಿನೆಸಿನ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಬಹುದು. ಈ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ನಾವು ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ಭಯವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಕಿನೆಸಿನ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಬಹುದು.ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಕಾರ್ಯವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ ಎಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಾವು ಇನ್ನೊಂದು ಗುಂಪಿನ ಇಲಿಗಳಿಂದ ಕಿನೆಸಿನ್‌ಗಳನ್ನು ತಳೀಯವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ್ದೇವೆ. ಕಿನೆಸಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ, ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲು ಕಿನಸಿನ್‌ಗೆ ನಿಮಿಷಗಳ ಬದಲಾಗಿ ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯಬಹುದು. ಮೆದುಳಿನಿಂದ ಕಿನಸಿನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರೆ, ಟ್ಯಾಗ್ ಮಾಡಲಾದ ಆಣ್ವಿಕ ಸರಕುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಚಲನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ರೂಪುಗೊಂಡವುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅಡ್ಡಿಯಾಯಿತು.
ಕೈನೆಸಿನ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಇಲಿಗಳು ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ಕಲಿಯಲು ಅಥವಾ ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.
ಸ್ಮರಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದುಇದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಜೀವಂತ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಮೆಮೊರಿಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಲಿಕೆಯ ಅನುಭವದ ನಂತರ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಸ್ಪೈನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಿನೆಸಿನ್ ಅನ್ನು ಸಾರಿಗೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮೆಮೊರಿ ಕೋಡ್ ಬೈನರಿ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಮಾಹಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಯಾಮವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಈ ಡೆಂಡ್ರಿಟಿಕ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂಕೇತಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮೆಮೊರಿ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಹೊಸ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. (ಸಂಭಾಷಣೆ) NSA
ಎನ್ಎಸ್ಎ
