सार:
एलन इंस्टीट्यूट की शोध टीम ने माउस ब्रेनस्टेम में लोकस कोएर्यूलस (लोकस कोएर्यूलस, जिसे इसके गहरे नीले रंग के कारण "लोकस कोएर्यूलस" के रूप में भी जाना जाता है) के तंत्रिका कनेक्शन को मैप किया, और पाया कि एक न्यूरॉन की कुल अक्षतंतु लंबाई 70.32 सेंटीमीटर तक पहुंचती है, जो अब तक मापा गया सबसे लंबा माउस न्यूरॉन है। अनुसंधान से पता चलता है कि यह क्षेत्र, जिसे पहले पूरे मस्तिष्क में एक ही संकेत प्रसारित करने के रूप में माना जाता था, वास्तव में अलग-अलग प्रक्षेपण मार्गों और कार्यों के साथ कोशिकाओं के समूह शामिल हैं। परिणाम नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।
हालाँकि लोकस कोएर्यूलस मस्तिष्क कोशिकाओं के केवल एक छोटे से हिस्से पर कब्जा करता है, यह नॉरपेनेफ्रिन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। नॉरपेनेफ्रिन ध्यान, सीखने, तनाव या उत्तेजना की स्थिति को विनियमित करने में शामिल है, और हृदय गति को भी प्रभावित करता है। शोधकर्ता लोकस कोएर्यूलस की तुलना एक "मेगाफोन" से करते थे जो पूरे मस्तिष्क में समान रूप से प्रसारित होता है; नए शोध से पता चलता है कि यह एक संचार नेटवर्क की तरह है जो विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों को विभिन्न संकेत भेजता है।
शोध टीम ने चूहों के लोकस कोएर्यूलस में न्यूरॉन्स की आकृति विज्ञान, प्रक्षेपण स्थान और गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए पूरे मस्तिष्क इमेजिंग, तंत्रिका गतिविधि रिकॉर्डिंग, आनुवंशिक विश्लेषण और व्यवहार प्रयोगों को संयोजित किया। शोध में लगभग 35,000 न्यूरॉन्स की संपूर्ण मस्तिष्क इमेजिंग, लगभग 400,000 कोशिकाओं की जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण, और 132 लोकस कोएर्यूलस न्यूरॉन्स का पूर्ण रूपात्मक पुनर्निर्माण शामिल था। परिणामों से पता चला कि लोकस कोएर्यूलस के पृष्ठीय न्यूरॉन्स मुख्य रूप से सेरेब्रल कॉर्टेक्स और अग्रमस्तिष्क की ओर प्रोजेक्ट करते हैं, जबकि वेंट्रल न्यूरॉन्स मुख्य रूप से ब्रेनस्टेम और रीढ़ की हड्डी को जोड़ते हैं; ये शारीरिक अंतर विभिन्न जीन अभिव्यक्ति विशेषताओं के अनुरूप भी हैं।
निर्णय लेने के कार्य में, जब चूहे नकारात्मक परिणामों के कारण अपनी पसंद बदलते हैं, तो पृष्ठीय लोकस कोएर्यूलस में न्यूरॉन्स सक्रिय हो जाते हैं; जबकि चूहों के उन संकेतों को नजरअंदाज करने से ठीक पहले वेंट्रल न्यूरॉन्स की फायरिंग दर बढ़ जाती है जो पुरस्कार ला सकते हैं। इसके आधार पर, शोधकर्ताओं का मानना है कि पृष्ठीय प्रक्षेपण मार्ग सीखने के संकेतों से संबंधित है, जबकि उदर मार्ग इस बात को प्रभावित कर सकता है कि जानवर पर्यावरणीय संपर्क में संलग्न है या नहीं। हालाँकि, ये निष्कर्ष माउस प्रयोगों से आए हैं और सीधे तौर पर मानव मस्तिष्क में पड़ने वाले प्रभावों के समकक्ष नहीं हो सकते हैं।
अध्ययन में यह भी पाया गया कि लोकस कोएर्यूलस में न्यूरॉन्स के अक्षतंतु की औसत कुल लंबाई लगभग 34 से 35 सेंटीमीटर है, जिसमें सबसे लंबी लंबाई 70.32 सेंटीमीटर तक पहुंचती है। यहां "लंबाई" पूर्ण पुनर्निर्माण के बाद न्यूरॉन के अक्षतंतु की प्रत्येक शाखा की कुल लंबाई को संदर्भित करती है, न कि 70 सेमी तक फैले सीधे, निरंतर तंत्रिका फाइबर को। यह न्यूरॉन सेरेब्रल कॉर्टेक्स के बड़े क्षेत्रों में नॉरपेनेफ्रिन पहुंचाता है लेकिन सेरिबैलम, ब्रेनस्टेम और रीढ़ की हड्डी से बचता है, जो इसके कनेक्शन के व्यापक लेकिन उदासीन कवरेज को प्रदर्शित करता है।
नॉरपेनेफ्रिन प्रणाली अवसाद, चिंता, ध्यान घाटे की सक्रियता विकार और अन्य बीमारियों से संबंधित दवाओं का लक्ष्य रही है, और लोकस कोएर्यूलस में न्यूरॉन्स को अल्जाइमर रोग के शुरुआती चरणों में क्षतिग्रस्त कोशिकाओं में से एक माना जाता है। अनुसंधान टीम का मानना है कि विभिन्न सर्किटों की भूमिका को और अधिक समझने से भविष्य में विशिष्ट तंत्रिका सर्किटों को अधिक सटीक रूप से विनियमित करने में मदद मिल सकती है और एक मस्तिष्क क्षेत्र को प्रभावित करने पर अन्य सर्किटों पर होने वाले दुष्प्रभाव को कम किया जा सकता है; हालाँकि, यह अभी भी एक बुनियादी शोध दिशा है, और अभी तक किसी नए उपचार का परीक्षण नहीं किया गया है।
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