मस्तिष्क दृश्य डेटा को संसाधित करता है, भले ही इसका आंखों से कोई सीधा संबंध न हो

सोमवार, 4 मार्च, 2013. मैड्रिड, मैसाचुसेट्स (संयुक्त राज्य अमेरिका) में टफ्ट्स विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज के जीवविज्ञानियों ने यह प्राप्त किया है कि एक मेंढक मॉडल में सिर से दूर स्थित प्रत्यारोपित आंखें बिना किसी को दृष्टि प्रदान कर सकती हैं। मस्तिष्क में प्रत्यक्ष तंत्रिका संबंध, उनके शोध के परिणामों के अनुसार, "जर्नल ऑफ एक्सपेरिमेंटल बायोलॉजी" में प्रकाशित। "महान चुनौतियों में से एक यह समझने के लिए है कि संगठन के प्रमुख परिवर्तनों के लिए मस्तिष्क और शरीर कैसे प्रमुख परिवर्तनों के अनुकूल हैं, " लेख के प्रमुख लेखक डगलस जे। ब्लैकस्टन कहते हैं। उनके विचार में, अनुसंधान "मस्तिष्क, या प्लास्टिसिटी की उल्लेखनीय क्षमता को दर्शाता है, जो दृश्य डेटा को आंखों के स्थान से बाहर निकालने की प्रक्रिया करते हैं, भले ही वे सिर से दूर हों।"

ब्लैकस्टोन सह लेखक माइकल लेविन, बायोलॉजी के प्रोफेसर और टफ्ट्स विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर रिजनरेटिव एंड डेवलपमेंटल बायोलॉजी के निदेशक की प्रयोगशाला में पोस्टडॉक्टरल एसोसिएट हैं। लेविन बताते हैं: "दवा का मुख्य उद्देश्य एक दिन जैविक या कृत्रिम प्रतिस्थापन भागों के उपयोग के माध्यम से क्षतिग्रस्त या लापता संवेदी संरचनाओं के कार्य को बहाल करने में सक्षम है। इस अध्ययन के कई निहितार्थ हैं, लेकिन एक बिंदु से मुख्य एक है। चिकित्सा की दृष्टि से, अंधापन जैसे संवेदी विकारों के उपचार में मस्तिष्क के विशिष्ट संबंध बनाने के लिए आवश्यक नहीं है। "

इस प्रयोग में, टीम ने सर्जिकल डोनर भ्रूण से आँखें हटाईं, फ्लोरोसेंट प्रोटीन के साथ लेबल किया, उन्हें प्राप्तकर्ता भ्रूण के पीछे के क्षेत्र में ग्राफ्ट किया, जिसने अस्थानिक आँखों की वृद्धि को प्रेरित किया, और रिसेप्टर्स की प्राकृतिक आँखों को समाप्त कर दिया, केवल छोड़कर अस्थानिक प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी ने विभिन्न जन्मजात पैटर्न का पता लगाया लेकिन जानवरों में से किसी ने भी नसों को विकसित नहीं किया जो अस्थानिक आंखों को मस्तिष्क या कपाल क्षेत्र से जोड़ता था।

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एक्टोपिक आँखें दृश्य सूचना प्रसारित करती हैं, टीम ने दृश्य-प्रशिक्षण की एक कंप्यूटर-नियंत्रित प्रणाली विकसित की, जिसमें लाल या नीली एलईडी रोशनी से पानी के क्वांटेंट्स को रोशन किया गया था और जो टैडपोल को एक हल्के बिजली के झटके को नियंत्रित कर सकता था। वे एक विशेष चतुर्थांश में तैरते हैं। एक कैमरा और एक कंप्यूटर प्रोग्राम से लैस मोशन ट्रैकिंग सिस्टम ने वैज्ञानिकों को टैडपोल आंदोलन और गति को मॉनिटर करने और रिकॉर्ड करने की अनुमति दी।

रीढ़ से जुड़ी ऑप्टिक नसों वाले 19 प्रतिशत से अधिक जानवरों ने प्रकाश के प्रति सीखी प्रतिक्रियाओं का प्रदर्शन किया, क्योंकि वे लाल बत्ती से दूर चले गए, जबकि नीली रोशनी ने उनके प्राकृतिक आंदोलन को उत्तेजित किया। प्रयोगों के दौरान प्राप्त की गई रोशनी के प्रति उनकी प्रतिक्रिया किसी भी प्राकृतिक आंखों के साथ एक टैडपोल नियंत्रण समूह से अलग नहीं थी, एक प्रतिक्रिया जिसे आंखों या टैडपोल के बिना टैडपोल द्वारा प्रदर्शित नहीं किया गया था जिसे कोई बिजली का झटका नहीं मिला।

लेविन कहते हैं, "इससे पहले कभी भी प्रदर्शन नहीं किया गया है। किसी ने भी नहीं सोचा होगा कि टैडपोल के किनारे पर आँखें देख सकती हैं, खासकर जब वे केवल रीढ़ की हड्डी से जुड़े होते हैं और मस्तिष्क से नहीं।" लेखकों के अनुसार, परिणाम मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों से संकेतों को व्यवहार कार्यक्रमों में शामिल करने की मस्तिष्क की क्षमता में एक उल्लेखनीय प्लास्टिसिटी का सुझाव देते हैं जो एक विशिष्ट और अलग शरीर डिजाइन के साथ विकसित हुआ था।
"एक्टोपिक आंखें दृश्य कार्य करती हैं, " ब्लैकस्टोन ने कहा, जिन्होंने जोर देकर कहा कि मस्तिष्क रीढ़ की हड्डी को प्रभावित करने वाली आंखों के दृश्य डेटा को पहचानता है। "हमें अभी भी यह निर्धारित करना है कि कशेरुक मस्तिष्क में यह प्लास्टिसिटी विभिन्न अस्थानिक अंगों या विभिन्न प्रजातियों में उपयुक्त अंगों तक फैली हुई है, " इस शोधकर्ता ने कहा।


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