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अल्ट्रासाउंड मस्तिष्क में गंध का प्रतिनिधित्व ट्रैक करता है

Anonim

एक नई अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक ने गंध धारणा के दौरान चूहों के पाइरफ़ॉर्म प्रांतस्था में गतिविधि के विवो विज़ुअलाइजेशन में पहली बार प्रदान किया है .. यह गहरी बैठे मस्तिष्क संरचना olfaction में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और अब तक कार्यात्मक इमेजिंग के लिए पहुंच योग्य नहीं थी। यह काम भी गंधक प्रणाली के खराब ज्ञात कामकाज पर नई रोशनी डालता है, और विशेष रूप से मस्तिष्क में सूचना को कैसे संसाधित किया जाता है। यह अध्ययन इंस्टिट्यूट लैंगविन (सीएनआरएस / आईएनएसईआरएम / ईएसपीसीआई पेरिसटेक / यूपीएमसी / यूनिवर्सिटी पेरिस डाइडरॉट) में मिकाएल टेंटर की अगुआई वाली टीम के बीच सहयोग का परिणाम है और इसके नेतृत्व में लेबरेटोर इमेगेरी एट मॉडेलिसेशन एन न्यूरोबायोलॉजी एट कैनसेरोलॉजी में हिरैक गुर्डन की अगुआई हुई है ( सीएनआरएस / यूनिवर्सिटी पेरिस-सुड / यूनिवर्सिटी पेरिस डाइडरॉट)।

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ये निष्कर्ष 15 जुलाई, 2014 को न्यूरो इमेज में प्रकाशित किए गए हैं।

इंद्रियों की धारणा बाहरी पर्यावरण का प्रतिनिधित्व करने में कैसे मदद कर सकती है? उदाहरण के लिए, क्या मस्तिष्क भोजन-या इत्र से संबंधित घर्षण डेटा को संसाधित करता है? यद्यपि घर्षण प्रणाली का संगठन अच्छी तरह से जाना जाता है - यह कीड़ों से लेकर स्तनधारियों तक के जीवों में समान है - इसकी कार्यप्रणाली अस्पष्ट है। इन सवालों के जवाब देने के लिए, वैज्ञानिकों ने दो मस्तिष्क संरचनाओं पर ध्यान केंद्रित किया जो प्रमुख गंधक रिले के रूप में कार्य करते हैं: घर्षण बल्ब और पाइरफ़ॉर्म कॉर्टेक्स। चूहे में, घर्षण बल्ब आंखों के बीच, नाक की हड्डी के पीछे स्थित होता है। इस बीच, पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स कृंतक के मस्तिष्क में गहराई से घिरा हुआ है, जिसने अब तक जीवित पशु में किसी भी कार्यात्मक छवियों को प्राप्त करना असंभव बना दिया है।

फिर भी मिकाएल टेंटर की टीम द्वारा विकसित न्यूरोफंक्शनल अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक, जिसे फ्यूस (कार्यात्मक अल्ट्रासाउंड) कहा जाता है, पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स में न्यूरोनल गतिविधि की निगरानी की अनुमति देता है। यह मस्तिष्क ऊतक में अल्ट्रासोनिक विमान तरंगों के संचरण पर आधारित है। डेटा प्रोसेसिंग के बाद, इन तरंगों से पारित संरचनाओं द्वारा लौटाई गई इकोज असमान स्थानिक और अस्थायी संकल्प वाली छवियां प्रदान कर सकती हैं: 80 माइक्रोमीटर और मिलीसेकंड के कुछ दसियों। इन छवियों पर विपरीत मस्तिष्क के रक्त प्रवाह में भिन्नता के कारण है। दरअसल, तंत्रिका कोशिकाओं की गतिविधि के लिए ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है: इसलिए यह संबंधित क्षेत्र में रक्त के प्रवाह के साथ होता है। विभिन्न मस्तिष्क संरचनाओं को सिंचाई करने वाले रक्त वाहिकाओं में मात्रा भिन्नता रिकॉर्ड करके, इसलिए सक्रिय न्यूरॉन्स के स्थान को निर्धारित करना संभव है।

एमआरआई जैसी कई इमेजिंग तकनीकें पहले ही रक्त मात्रा और न्यूरोनल गतिविधि के बीच के लिंक पर आधारित हैं। लेकिन एफयूएस लागत, उपयोग में आसानी और संकल्प के मामले में फायदे प्रदान करता है। इसके अलावा, यह गहन संरचनाओं तक आसानी से पहुंच प्रदान करता है जो अक्सर क्रैनियम के नीचे कई सेंटीमीटर स्थित होते हैं।

इस तकनीक का उपयोग करके हिरैक गुर्डन की टीम द्वारा किए गए रिकॉर्डिंग ने घर्षण बल्ब के भीतर गतिविधि के स्थानिक वितरण का निरीक्षण करना संभव बना दिया। जब एक गंध महसूस किया गया था, स्पष्ट रूप से परिभाषित क्षेत्रों में रक्त की मात्रा में वृद्धि हुई: प्रत्येक गंध इस प्रकार सक्रिय न्यूरॉन्स के एक विशिष्ट पैटर्न से मेल खाती है। इन निष्कर्षों के अलावा, और पहली बार, छवियों ने पिरीफॉर्म प्रांतस्था में स्थानिक वितरण की अनुपस्थिति का खुलासा किया। इस स्तर पर, दो अलग-अलग गंधों ने पूरे क्षेत्र में एक ही सक्रियण को जन्म दिया।

एक स्थानिक हस्ताक्षर के गायब होने के लिए जिम्मेदार सेलुलर तंत्र अभी तक स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं किए गए हैं, लेकिन इन निष्कर्षों से कई परिकल्पनाओं का निर्माण होता है। पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स एक संरचना हो सकती है जो न केवल घर्षण उत्तेजना को संसाधित करती है बल्कि विभिन्न प्रकार के डेटा को एकीकृत और याद रखने के लिए काम करती है। सख्त गंध से प्रेरित पैटर्न के अमूर्तकरण करके, संघ बनाना और वैश्विक अवधारणा प्राप्त करना संभव होगा। उदाहरण के लिए, कॉफी में पाए जाने वाले सैकड़ों गंधक अणुओं की धारणा के आधार पर, पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स कॉफी की एक गंध को पहचानने में सक्षम होगा।

यह काम इमेजिंग और न्यूरबायोलॉजी दोनों के लिए नए दृष्टिकोण खोलता है। शोधकर्ता अब अपनी भूमिका और घर्षण प्रणाली की विशिष्टताओं को स्पष्ट करने के लिए कॉर्टिकल गतिविधि पर सीखने के प्रभावों पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

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कहानी स्रोत:

सीएनआरएस (डेलेजेशन पेरिस मिशेल-एंज) द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. बीएफ ओस्मानस्की, सी मार्टिन, जी। मोंटल्दो, पी। लैनिएस, एफ। पेन, एम। टेंटर, एच। गुर्डन। कार्यात्मक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग मुख्य घर्षण बल्ब और पूर्वकाल पिरिफॉर्म कॉर्टेक्स में संवहनी गतिविधि के विभिन्न गंध से विकसित पैटर्न को प्रकट करता हैन्यूरो इमेज, 2014; 95: 176 डीओआई: 10.1016 / जे। एनरोइमेज.2014.03.054