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REM नींद को प्रेरित करने के लिए वैज्ञानिक प्रकाश का उपयोग करते हैं

जबकि हम जानते हैं कि तेजी से आंखों की गति - या आरईएम - नींद आरामदायक नींद का एक अनिवार्य हिस्सा है, लेकिन हम इस बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं कि यह क्या नियंत्रित करता है। अब, शोधकर्ताओं - ऑप्टोजेनेटिक्स नामक एक नई तकनीक का उपयोग करते हुए - उन्होंने पाया है कि वे चयनित मस्तिष्क कोशिकाओं या न्यूरॉन्स पर एक प्रकाश को चमकते हुए चूहों में REM एपिसोड को ट्रिगर कर सकते हैं।


मस्तिष्क की विशिष्ट कोशिकाओं में प्रकाश के प्रति संवेदनशील प्रोटीन को आग लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों में नींद की किरणों के एपिसोड को ट्रिगर किया।

मैसाचुसेट्स में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के सदस्यों सहित टीम - अपने काम की रिपोर्ट राष्ट्रीय विज्ञान - अकादमी की कार्यवाही.

शोधकर्ताओं ने अपने अध्ययन की रिपोर्ट में बताया कि हम पहले से ही जानते हैं कि ब्रेनस्टेम में कोलीनर्जिक कोशिकाएं या न्यूरॉन्स होते हैं जो आरईएम को नियंत्रित करने में शामिल होते हैं। लेकिन - क्योंकि उस मस्तिष्क क्षेत्र में बहुत अधिक अन्य प्रकार के सेल होते हैं - यह कोलीनर्जिक न्यूरॉन्स की अनूठी भूमिका को छेड़ना आसान नहीं है।

एमआईटी में मस्तिष्क और संज्ञानात्मक विज्ञान विभाग के प्रमुख लेखक डॉ। क्रिस्टा वान डॉर्ट बताते हैं कि पिछले अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि जब हम जाग रहे होते हैं और आरईएम नींद के दौरान भी, ब्रेनस्टेम कोलीनर्जिक न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं, लेकिन, कोई भी वास्तव में यह नहीं कह सकता है कि गोलीबारी क्या है ये विशिष्ट कोशिकाएं REM स्लीप के संक्रमण के लिए जिम्मेदार थीं। "

इसलिए, उनके अध्ययन में, टीम ने यह जांचने के लिए निर्धारित किया कि क्या चोलिनर्जिक न्यूरॉन्स आरईएम नींद को प्रेरित कर सकते हैं। उन्होंने ऑप्टोजेनेटिक्स नामक एक कट्टरपंथी नई तकनीक का इस्तेमाल किया जो प्रकाश के साथ मस्तिष्क कोशिका गतिविधि को नियंत्रित करके मस्तिष्क की तारों को समझने में मदद कर रहा है।

कोलीनर्जिक न्यूरॉन्स को सक्रिय करने से आरईएम स्लीप एपिसोड की संख्या बढ़ जाती है

ऑप्टोजेनेटिक्स में, न्यूरॉन्स को शैवाल में पाए जाने वाले प्रोटीन के सम्मिलन के साथ प्रकाश की प्रतिक्रिया के लिए बनाया जाता है। प्रकृति में, प्रोटीन प्रकाश के कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रतिक्रिया करता है, जिससे शैवाल चारों ओर घूम सकता है।

2005 में, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पाया कि यदि आप कुछ प्रकार के मस्तिष्क कोशिका में प्रोटीन डालते हैं, तो आप उन पर प्रकाश डाल सकते हैं और उन्हें सक्रिय कर सकते हैं - अनिवार्य रूप से व्यक्तिगत कोशिकाओं के स्तर पर मस्तिष्क की गतिविधि को नियंत्रित कर सकते हैं।

उनके अध्ययन के लिए, डॉ। वैन डॉर्ट और सहकर्मियों ने चूहों का इस्तेमाल किया जहां उनके चोलिनर्जिक न्यूरॉन्स में प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन डाला गया था। चूहों के सिर पर लगे फाइबर-ऑप्टिक डिवाइस के जरिए न्यूरॉन्स को सक्रिय किया जा सकता है।

उन्होंने पाया कि अगर उन्होंने गैर-आरईएम नींद के दौरान प्रकाश-संवेदी चोलिनर्जिक न्यूरॉन्स को सक्रिय किया, तो यह संख्या में वृद्धि हुई - लेकिन नहीं - आरईएम नींद की अवधि चूहों ने की थी। आगे के विश्लेषण ने प्रेरित REM एपिसोड को प्राकृतिक REM एपिसोड को बहुत बारीकी से देखा।

टीम अब यह पता लगा रही है कि कोलीनर्जिक मस्तिष्क प्रणाली मस्तिष्क प्रणालियों से कैसे जुड़ती है जो पहले से ही आरईएम नींद के लिए महत्वपूर्ण हैं। और वे बेहतर गैर-आरईएम नींद का उत्पादन करने के तरीके भी विकसित और परीक्षण कर रहे हैं।

लक्ष्य प्राकृतिक नींद डिजाइन करने के तरीकों में सुधार करना है

अध्ययन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह आरईएम नींद को नियंत्रित करने के तरीके के बारे में नए सुराग देता है - यह समझने की दिशा में एक कदम है कि मनुष्यों में प्राकृतिक नींद कैसे डिजाइन की जाए।

सही तरह की नींद लेना और इसका पर्याप्त उपयोग मस्तिष्क को पुन: उत्पन्न करने और खुद को बहाल करने में मदद करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह हमें यादों को संसाधित करने, प्रतिरक्षा प्रणाली को रिचार्ज करने और शरीर के अन्य कार्यों को बनाए रखने में भी मदद करता है।

नींद के विभिन्न चरण अलग-अलग चीजों के लिए अच्छे होते हैं, कहते हैं, वरिष्ठ लेखक एमरी ब्राउन, एमआईटी में मेडिकल इंजीनियरिंग के एडवर्ड हूड टेपलिन प्रोफेसर।

जानवरों के अध्ययन से पता चलता है कि सीखने को आरईएम नींद के दौरान होता है, जबकि धीमी लहर नींद - जिसे गैर-आरईएम चरण तीन के रूप में जाना जाता है - हमें आराम करने और ताज़ा महसूस करने के लिए महत्वपूर्ण है।

अब तक, ड्रग्स प्राकृतिक नींद के लाभों को दोहराने में सक्षम नहीं हैं - जहां रेम और नॉन-आरईएम हर 90 मिनट में वैकल्पिक रूप से बताता है, जैसा कि प्रो। ब्राउन बताते हैं: "वे क्या करते हैं बेहोश करने की क्रिया। यदि आप भाग्यशाली हैं, तो बेहोश करने की अनुमति देता है। आपके प्राकृतिक नींद तंत्र को संभालने के लिए। "

टीम का अंतिम लक्ष्य प्राकृतिक नींद बनाने के बेहतर तरीके खोजना है। ऐसा करने के लिए, वे अलग-अलग नींद के विभिन्न चरणों का निर्माण और अध्ययन करना चाहते हैं और फिर एक साथ।

मेडिकल न्यूज टुडे हाल ही में एक अन्य ऑप्टोजेनेटिक्स अध्ययन पर सूचना मिली, जहां शोधकर्ताओं ने प्रकाश की चमक का उपयोग करके मस्तिष्क के संकेतों को पढ़ने और लिखने का एक तरीका पाया।

उस अध्ययन में, यूके में यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं ने दिखाया कि वे चयनित मस्तिष्क कोशिकाओं में गतिविधि को ट्रिगर करने और सक्रिय होने पर एक अद्वितीय रंग का उत्सर्जन करने के लिए व्यक्तिगत कोशिकाओं को प्राप्त करने के लिए प्रकाश का उपयोग कर सकते हैं। इस प्रकार, प्रभावी रूप से, वे विभिन्न पैटर्न में मस्तिष्क कोशिकाओं का चयन कर सकते हैं और माप सकते हैं कि चुने हुए सर्किट ने कैसे प्रतिक्रिया दी।

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