मानव स्मृति कैसे काम करती है?

पीकेसी आयोटा/लैम्ब्डा, सीएएमकेआईआई, डब्ल्यूडब्ल्यूसी1/किब्रा, पीकेएमजेटा

अणु एक स्मृति को दूसरे से अलग करने के लिए किस तरह व्यवस्थित होते हैं? ऐसा क्यों लगता है कि कोई भी संवेदी इनपुट शुरू में या अंत में किसी व्याख्या के लिए उपयुक्त या मेल खाता है? क्या किसी भी स्मृति को बुद्धिमान बनाता है? किसी चीज़ की स्मृति किसी और चीज़ के प्रति सावधानी या कार्रवाई का आधार क्यों बन सकती है? कुछ यादें कैसे बनी रहती हैं जबकि अन्य फीकी पड़ जाती हैं? क्या उन अणुओं के बीच अंतर है जो किसी स्मृति को व्यवस्थित करते हैं और जो उसे स्थायी बनाते हैं?

कई स्मृति अध्ययनों में मस्तिष्क में दो परिभाषित तत्व होते हैं, अणु का जीन और अणु। यदि जीन को व्यक्त किया जाता है - अणु की उपलब्धता के लिए - तो स्मृति काम करेगी, ऐसा कहा जा सकता है।

अब, अगर स्मृति की कोई वैचारिक संरचना विकसित की जाए, तो क्या यह जीन पर आधारित होगी या अणु पर? यह सिद्धांत है कि जीन - न्यूरॉन्स की तरह - मेजबान होते हैं, जबकि अणु यंत्रवत् होते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो अणु के उपलब्ध होने के लिए न्यूरॉन्स और जीन का मौजूद होना ज़रूरी है, लेकिन यह अणु ही है जो यादों को संभव बनाता है। यह एक घर और उसमें मौजूद सुविधाओं की तरह है जो लोगों के लिए उपयोगी हैं।

इसका मतलब यह है कि मानव स्मृति के आधार की खोज में, अणु, वैचारिक रूप से जीन और न्यूरॉन्स से आगे हैं। हर सिनैप्स, चाहे वह मजबूत हो या कमजोर, में दरार पर अणु होते हैं। यह सिद्धांत है कि इन अणुओं का अलग-अलग तरीके से, एक सेट में, न्यूरॉन्स के एक समूह में निर्माण, एक स्मृति को दूसरे से अलग करता है। सरल शब्दों में, सिनैप्स को प्रावधान पुली के रूप में वर्णित किया जा सकता है, लेकिन यह अणुओं का विन्यास है जो स्मृति को परिभाषित करता है।

कई तथाकथित मेमोरी अणु हैं, WWC1 [या KIBRA], PKC आयोटा/लैम्ब्डा[PKCι/λ], CaMKII, PKMzeta [PKMζ], cGMP/PKG, cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, CPEB इत्यादि। सवाल यह है कि कौन से अणु मेमोरी की संरचना करते हैं और कौन से अणु उन्हें स्थायी बनाते हैं।

यह सर्वविदित है कि कुछ यादों को बनाए रखने के लिए, अक्सर दोहराव की आवश्यकता होती है। साथ ही, परिणाम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि दीर्घकालिक सावधानी बरती जाए। फिर एक समानांतर घटना हो सकती है, मान लीजिए कोई आघात या कुछ और जो याद को स्थायी बना सकता है। इसके बारे में समझ भी हो सकती है।

साइंस में हाल ही में एक शोधपत्र आया है, जिसमें बताया गया है कि, "कैसे अल्पकालिक अणु सक्रिय सिनेप्स की शक्ति को चुनिंदा रूप से बनाए रख सकते हैं ताकि दीर्घकालिक स्मृति बनी रहे? यहाँ, हम किडनी और मस्तिष्क द्वारा व्यक्त एडाप्टर प्रोटीन ( KIBRA ) पाते हैं, जो आनुवंशिक रूप से मानव स्मृति प्रदर्शन से जुड़ा एक पोस्टसिनेप्टिक स्कैफोल्डिंग प्रोटीन है, जो प्रोटीन किनेज Mzeta (PKMζ) के साथ जटिल है, जो सक्रिय सिनेप्स पर देर-चरण दीर्घकालिक शक्ति (देर-LTP) बनाए रखने के लिए किनेज की शक्ति बढ़ाने वाली क्रिया को मजबूत करता है। KIBRA-PKMζ डिमराइजेशन के दो संरचनात्मक रूप से अलग विरोधी स्थापित देर-LTP और दीर्घकालिक स्थानिक स्मृति को बाधित करते हैं, फिर भी दोनों में से कोई भी मापनीय रूप से बेसल सिनेप्टिक ट्रांसमिशन को प्रभावित नहीं करता है। कोई भी विरोधी PKMζ-स्वतंत्र LTP या स्मृति को प्रभावित नहीं करता है जो ζ-नॉकआउट चूहों में PKCs की क्षतिपूर्ति करके बनाए रखा जाता है; इस प्रकार, दोनों एजेंटों को उनके लिए PKMζ की आवश्यकता होती है। प्रभाव। KIBRA-PKMζ कॉम्प्लेक्स PKMζ टर्नओवर के बावजूद 1 महीने पुरानी मेमोरी को बनाए रखते हैं। इसलिए, यह अकेले PKMζ या अकेले KIBRA नहीं है, बल्कि दोनों के बीच निरंतर बातचीत है जो लेट-LTP और दीर्घकालिक मेमोरी को बनाए रखती है।"

यदि KIBRA और PKMζ को दीर्घकालिक स्मृति के परिणाम के लिए परस्पर क्रिया करनी है, तो दीर्घकालिक स्मृति का यह स्रोत क्या हो सकता है? दोहराव, परिणाम, किसी चीज़ की समानांतर घटना, या किसी स्थिति की समझ?

यह असंभव है कि स्मृति स्थायित्व और स्मृति विन्यास के अणु पूरी तरह से स्वतंत्र हों, क्योंकि स्थायी या अस्थायी होने से पहले अक्सर स्मृति का रूप ही सबसे पहले आता है।

उदाहरण के लिए, कार, दरवाज़े, खिड़कियाँ, जूते, किताबें, उपकरण इत्यादि अलग-अलग प्रकार के होते हैं, और स्मृति सभी की व्याख्या करती है। स्मृति सभी कारों को अलग-अलग संग्रहीत नहीं करती है, लेकिन यह अक्सर दो या अधिक कारों के बीच जो सामान्य है उसे एकत्र करती है और फिर उन्हें एक समूह में रखती है जिसे एक मोटा सेट कहा जा सकता है। यह वह मोटा सेट है जो वैचारिक रूप से समान यादों की व्याख्या के लिए एक स्थायी आधार बन सकता है।

तो सवाल यह है कि मोटे सेट कैसे काम करते हैं? फिर पतले सेट के लिए - जहाँ सबसे अनोखी जानकारी संग्रहीत होती है - यह अस्थायी होने की संभावना है क्योंकि हर दरवाज़े के बारे में विशिष्ट बातें शायद ही याद रखी जाती हैं, लेकिन दरवाज़ों की बातें अक्सर जानी और याद रखी जाती हैं।

गठन में अणु , वैचारिक रूप से यादों को यंत्रवत् बनाते हैं । स्मृति का उनका स्थान यह तय कर सकता है कि क्या स्थायी अणु, वैचारिक रूप से उन पर कार्य कर सकते हैं। यह गठन [या विन्यास] अणुओं द्वारा उद्घाटन है जो वैचारिक रूप से दूसरों को कार्य करने की अनुमति दे सकता है।

मोटे सेट के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक या मेमोरी के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक विद्युत संकेतों द्वारा रिले की भूमिका भी होती है जो वैचारिक रूप से स्थायी अणुओं की अनुमति भी निर्धारित कर सकते हैं। यह सिद्धांत है कि एक सेट में विद्युत संकेत रासायनिक संकेतों पर हमला करते हैं, जो कि शुरू में या अंत में व्याख्या के लिए उपलब्ध हो सकते हैं। प्रारंभिक और अंतिम बातचीत की संभावना इसलिए है क्योंकि विद्युत संकेत एक सेट में विभाजित होते हैं, जिसमें कुछ वैचारिक रूप से दूसरों से आगे निकल जाते हैं।

न्यूरोफार्माकोलॉजी के लिए सेलुलर और आणविक तंत्रिका विज्ञान में अनुसंधान आवश्यक है। हालांकि, सैद्धांतिक तंत्रिका विज्ञान यह तय करने का मार्ग प्रशस्त कर सकता है कि मस्तिष्क संबंधी समस्याओं के खिलाफ़ लंबवत समाधानों के लिए अध्ययनों को कैसे रखा जाए।

नेचर में हाल ही में एक शोधपत्र आया है, प्रतिस्पर्धी प्रक्रियाएं डेंड्राइटिक खंडों के साथ मल्टी-सिनैप्स प्लास्टिसिटी को आकार देती हैं , जिसमें कहा गया है कि, "न्यूरॉन्स अपने डेंड्राइटिक आर्बर पर हजारों इनपुट प्राप्त करते हैं, जहां व्यक्तिगत सिनेप्स गतिविधि-निर्भर प्लास्टिसिटी से गुजरते हैं। पोस्टसिनेप्टिक ताकत में दीर्घकालिक परिवर्तन स्पाइन हेड वॉल्यूम में परिवर्तन के साथ सहसंबंधित होते हैं। इस तरह की संरचनात्मक प्लास्टिसिटी - पोटेंशिएशन (एसएलटीपी) और डिप्रेशन (एसएलटीडी) की परिमाण और दिशा - उत्तेजित सिनेप्स की संख्या और स्थानिक वितरण पर निर्भर करती है। हालांकि, न्यूरॉन्स पड़ोसी सिनेप्स के बीच अंतरिक्ष और समय में सिनेप्टिक ताकत परिवर्तनों को लागू करने के लिए संसाधनों का आवंटन कैसे करते हैं, यह स्पष्ट नहीं है। यहां हमने मल्टी-स्पाइन प्लास्टिसिटी के अंतर्निहित प्राथमिक प्रक्रियाओं का पता लगाने के लिए प्रयोगात्मक और मॉडलिंग दृष्टिकोणों को जोड़ा। हमने एक ही डेंड्राइटिक शाखा को साझा करने वाले अलग-अलग संख्या में सिनेप्स पर एसएलटीपी को प्रेरित करने के लिए ग्लूटामेट अनकेजिंग का उपयोग किया, और हमने एक मॉडल बनाया जिसमें दोहरी भूमिका वाले सीए2+-निर्भर घटक को शामिल किया गया जो स्पाइन की वृद्धि या सिकुड़न को प्रेरित करता है। हमारे परिणामों से पता चलता है कि आणविक संसाधनों के लिए स्पाइनों के बीच प्रतिस्पर्धा बहु-स्पाइन प्लास्टिसिटी का एक प्रमुख चालक है और एक साथ उत्तेजित स्पाइनों के बीच स्थानिक दूरी परिणामी स्पाइन गतिशीलता को प्रभावित करती है।"

नेचर में एक और हालिया शोधपत्र है, जिसमें कहा गया है कि, "हम जो कुछ भी याद रखते हैं , वह जानबूझकर चयन के कारण नहीं होता है, बल्कि केवल धारणा का एक उप-उत्पाद होता है। यह मन की वास्तुकला के बारे में एक मूलभूत प्रश्न उठाता है: धारणा स्मृति के साथ कैसे जुड़ती है और उसे कैसे प्रभावित करती है? यहाँ, अवधारणात्मक प्रसंस्करण को स्मृति स्थायित्व से संबंधित एक क्लासिक प्रस्ताव से प्रेरित होकर, प्रसंस्करण के स्तर का सिद्धांत, हम छवियों के फीचर एम्बेडिंग को संपीड़ित करने के लिए एक विरल कोडिंग मॉडल प्रस्तुत करते हैं और दिखाते हैं कि इस मॉडल से पुनर्निर्माण अवशेष यह अनुमान लगाते हैं कि छवियों को स्मृति में कितनी अच्छी तरह से एनकोड किया गया है। दृश्य छवियों के एक खुले यादगार डेटासेट में, हम दिखाते हैं कि पुनर्निर्माण त्रुटि न केवल स्मृति सटीकता की व्याख्या करती है, बल्कि पुनर्प्राप्ति के दौरान प्रतिक्रिया विलंबता भी बताती है, बाद के मामले में, शक्तिशाली दृष्टि-केवल मॉडल द्वारा समझाए गए सभी विचरण को शामिल करते हुए। हम 'मॉडल-संचालित मनोभौतिकी' के साथ इस खाते की भविष्यवाणी की भी पुष्टि करते हैं। यह कार्य पुनर्निर्माण त्रुटि को एक महत्वपूर्ण संकेत के रूप में स्थापित करता है जो संभवतः अवधारणात्मक प्रसंस्करण के अनुकूली मॉड्यूलेशन के माध्यम से धारणा और स्मृति को जोड़ता है।"