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श्वेत पदार्थ: मस्तिष्क का लचीला किंतु अतिरंजित

ऐतिहासिक रूप से, ग्रे पदार्थ को आमतौर पर मस्तिष्क के अंग की चक्की माना जाता था, और सफेद पदार्थ सिर्फ बंदर था। लेकिन हाल के वर्षों में, यह स्पष्ट हो गया है कि बंदर अपने स्वामी के समान ही महत्वपूर्ण है।


क्या सफेद पदार्थ मायने रखता है?

हमारे उत्कृष्ट रूप से मुड़े हुए ग्रे पदार्थ लंबे समय से मस्तिष्क के शो पोनी हैं; यह दुनिया की समझ बनाने के लिए हम सभी पर निर्भर भारी संख्या-क्रंचिंग से संबंधित है। सफेद पदार्थ, यह सोचा गया था, बस संदेशों को आगे और पीछे स्थानांतरित करने का कार्य करता है, क्योंकि पासिंग तारों के संग्रह से थोड़ा अधिक है।

यद्यपि श्रम के इस विभाजन के लिए कुछ सच्चाई है, यह सफेद पदार्थ को एक बहुत बड़ा असंतोष देता है। जैसे-जैसे वैज्ञानिक ज्ञान बढ़ता है, श्वेत पदार्थ का महत्व तेजी से बढ़ता है। यह तंत्रिका सूचना राजमार्ग अब स्थितियों और रोगों की एक श्रृंखला में शामिल होने और मस्तिष्क समारोह, सीखने और दूर-दराज के मस्तिष्क केंद्रों के समन्वय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है।

सफेद पदार्थ क्या है?

श्वेत पदार्थ मस्तिष्क के गहरे भागों को बड़ा बनाता है। ग्रे मैटर के विपरीत, जो 11 या 12 साल की उम्र में होने पर विकास में भाग लेता है, सफेद पदार्थ हमारे 20s (और शायद, अधिक सूक्ष्म तरीकों से, हमारे 50 में) में अच्छी तरह से विकसित होता रहता है।

इसमें अक्षतंतु, या ट्रैक्ट के बंडल होते हैं, जो तंत्रिका कोशिकाओं के लंबे, पतले अनुमान होते हैं। जैसा कि नाम से पता चलता है, सफेद पदार्थ ग्रे पदार्थ की तुलना में whiter है, और इसकी प्रसिद्ध सफेदी माइलिन नामक एक मोमी कोटिंग के कारण है, जो प्रत्येक अक्षतंतु पर पाई जाती है।


डीमेलाइनेटेड अक्षतंतु की तुलना में माइलिनेटेड एक्सोन।
चित्र साभार: डॉ। जन

माइलिन सभी तंत्रिका कोशिकाओं की सतह को कोट करता है, छोटे अंतराल छोड़ता है - जिसे रणवीर के नोड्स के रूप में भी जाना जाता है - प्रत्येक मिलीमीटर या तो।

माइलिनेटेड नसों में, सेल की लंबाई के साथ यात्रा करने वाले आवेग के बजाय जैसा कि ग्रे पदार्थ में होता है, यह प्रवाह के वेग को बढ़ाते हुए, नोड से नोड तक छलांग लगा सकता है।

मस्तिष्क की प्राथमिक मैसेंजर सेवा के रूप में, माइलिनेशन सफेद पदार्थ को ब्रेकनेक गति से दूर के क्षेत्रों के बीच नोटों को पारित करने की अनुमति देता है।

वास्तव में, माइलिनेटेड तंत्रिकाएं गैर-माइलिनेटेड फाइबर की तुलना में 100 गुना अधिक तेजी से आवेगों को ले जा सकती हैं।

मस्तिष्क में, माइलिन को ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स नामक कोशिकाओं द्वारा रखा जाता है। जन्म के समय, माइलिन कवरेज अपेक्षाकृत विरल है; माइलिनेशन एक तरंग में चलता है, पहले सेरेब्रल कॉर्टेक्स में सफेद पदार्थ को गर्दन के पास के नाल के पास ले जाते हुए और धीरे-धीरे आगे बढ़ते हुए, अंत में हमारे मध्य में 20 के दशक के अंत तक ललाट की कोटिंग करते हैं।

ललाट पालि योजना, तर्क और निर्णय के लिए महत्वपूर्ण हैं। कुछ वैज्ञानिक यह सिद्ध करते हैं कि युवाओं में इन क्षेत्रों के सीमित औचित्य के कारण किशोरों में उपयुक्त वयस्क निर्णय लेने में असमर्थता हो सकती है।

चूंकि सफेद पदार्थ पर अधिक वैज्ञानिक रुचि लाई गई है, इसलिए यह स्पष्ट हो गया है कि यह केबल बिछाने का निष्क्रिय हिस्सा होने से बहुत दूर है; यह गतिशील है - इसकी मात्रा बढ़ती है और अनुभव के साथ सिकुड़ती है, यह सूचनाओं को संसाधित करती है - न कि केवल अंकों के बीच डेटा को ध्यान से पारित करने की।


सफेद पदार्थ को दिखाने वाली डीटीआई छवि।
छवि क्रेडिट: थॉमस शुल्त्स

DTI इस आधार पर आधारित है कि, मस्तिष्क के सामान्य ऊतक में, पानी समान रूप से किसी भी दिशा में यात्रा करने की संभावना है।

हालांकि, ऐसे ट्रैक्ट में जो समानांतर में उन्मुख होते हैं और माइलिन में ढके होते हैं, उनके साथ-साथ चलने की अधिक संभावना होती है, बजाय साइड की ओर।

इस तकनीक के साथ, श्वेत पदार्थ की सूक्ष्म संरचना को देखा जा सकता है; अधिक कसकर पैक फाइबर के साथ मोटी माइलिन कोट मजबूत डीटीआई संकेत देते हैं। इस अपेक्षाकृत नई तकनीक का उपयोग श्वेत पदार्थ और संज्ञानात्मक परिणामों के बीच संबंध देखने के लिए किया गया है।

उदाहरण के लिए, एक अध्ययन में सफेद पदार्थ की संरचना और IQ के बीच एक संबंध पाया गया, जिसके लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि "संज्ञानात्मक कार्य अधिक फाइबर संगठन के साथ संबंध रखता है।" इसी तरह, अन्य वैज्ञानिकों ने एक वयस्क के मस्तिष्क में सफेद पदार्थ की गुणवत्ता और उनकी पढ़ने की क्षमता के बीच संबंध पाया है।

शोधकर्ताओं ने यह भी प्रदर्शित किया है कि हमारे दिमाग का विशिष्ट तरीके से उपयोग करने से श्वेत पदार्थ की संरचना बदल सकती है। उदाहरण के लिए, एक प्रयोग में पाया गया कि नियमित रूप से एक संगीत वाद्ययंत्र का अभ्यास करने से संगीत प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों में सफेद पदार्थ के भीतर संगठन का स्तर बढ़ जाता है। शोधकर्ताओं ने दिखाया कि परिवर्तन की मात्रा व्यक्ति द्वारा अभ्यास किए गए घंटों की संख्या के लिए आनुपातिक थी। जितना अधिक आप काम करते हैं, उतना ही सफेद पदार्थ संशोधित होता है।


माइलिन के कई परतों के साथ माइलिनेटेड एक्सोन का क्रॉस-सेक्शन दिखाई देता है।
चित्र साभार: रोडनोटकेन

अब, यदि दो तंत्रिकाएं जो एक साथ काम करती हैं, विभिन्न दूरी से आती हैं और समान हैं, तो संकेत एक साथ नहीं पहुंचेंगे; फायरिंग का समन्वय करने के लिए, अक्षतंतुओं में से एक को या तो फैलाने या धीमा करने की आवश्यकता होती है।

Millisecond परिशुद्धता महत्वपूर्ण है।

जब हम कोई जटिल कार्य करते हैं जैसे कि कोई वाद्ययंत्र बजाना, सूचना मस्तिष्क केंद्रों की एक सीमा से भेजी जाती है और आगे-पीछे बहती है। सिंक्रोनस एक जरूरी है, और केवल सबसे बड़ी संभव गति से संदेशों को फायर करना एक व्यवहार्य समाधान नहीं होगा।

जैसे-जैसे नई खोज बढ़ती जाती है, यह स्पष्ट होने लगता है कि माइलिन सिंक्रोनस को विकसित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और यह कई तरीकों से सफेद पदार्थ के पथ की चालन गति को बदल सकता है।

उदाहरण के लिए, माइलिन अक्षतंतु के व्यास को शारीरिक रूप से बदल सकता है (व्यापक तंत्रिकाएं संकेतों को तेजी से पारित करती हैं)। इसके अलावा, ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स माइलिन की कितनी चादरें बदल सकते हैं, जो प्रति फाइबर 150 शीट्स तक हो सकती हैं, फिर से चालन के वेग को बदल सकते हैं। इसके अतिरिक्त, रणवीर के नोड्स की संख्या या रिक्ति को बदलकर, गति को ट्विक किया जा सकता है, और अधिक नोड्स के साथ मिलकर आवेगों को धीमा कर देता है।

हम केवल संज्ञानात्मक कार्य पर श्वेत पदार्थ के प्रभाव के पीछे के तंत्रों को दूर करने की शुरुआत कर रहे हैं, लेकिन पहले से ही संभावित रास्ते खुल रहे हैं।

सफेद पदार्थ अपने ग्रे पड़ोसी के रूप में मस्तिष्क के कार्य के लिए अभिन्न है; यह गतिशील है, सीखने में शामिल है, और हमें कौशल और यादें बिछाने में मदद करता है। इसमें कोई संदेह नहीं है, क्योंकि अनुसंधान जारी है और चित्र तेज हो रहा है, माइलिन और सफेद पदार्थ का महत्व बढ़ेगा।

सफेद पदार्थ वास्तव में मायने रखता है।

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