பழ ஈ ஆய்வு: குறுகிய கால நினைவாற்றல் எவ்வாறு நரம்பு வாயில்களால் இயக்கப்படுகிறது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது

பரிச்சயமான வடிவமைப்புடன் ஒரு சிறிய மூளை

பழ ஈ மூளையில் 200,000-க்கும் குறைவான நியூரான்கள் உள்ளன. மனித மூளையில் பல்லாயிரம் கோடிகள் உள்ளன. இந்த மிகப்பெரிய அளவு இடைவெளி இருந்தபோதிலும், நரம்பியல் அறிவியலாளர்கள் இந்தப் பூச்சியை ஒரு பயனுள்ள மாதிரியாகக் கருதுவதைத் தடுக்கவில்லை, ஏனெனில் ஈ மூளை அதன் மனித இணையுடன் கண்கவர் ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கிறது — அளவில் அல்ல, ஆனால் அது எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் அதன் செல்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதில்.

மற்றொரு நன்மை முழுமை. ஈ மூளையில் நியூரான்களுக்கு இடையிலான ஒவ்வொரு இணைப்பும், கூட்டாக கனெக்டோம் என அழைக்கப்படுகிறது, வரைபடமாக்கப்பட்டுள்ளது. அந்த முழு வயரிங் வரைபடம், ஒரு குறிப்பிட்ட நடத்தையை உருவாக்க வெவ்வேறு வகையான நியூரான்கள் எவ்வாறு நேரடியாக தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் படிக்க அனுமதிக்கிறது, இது மிகவும் சிக்கலான மூளைகளில் எட்ட முடியாத ஒன்றாகும்.

NYU Grossman School of Medicine-இன் நரம்பியல் துறையில் இணைப் பேராசிரியரும், ஆய்வின் மூத்த ஆய்வாளருமான Katherine Nagel, Ph.D., இந்த ஆய்வு, ஒரு ஈ ஒரு வாசனையைக் கண்டறியும்போது ஒரு நியூரோனல் சர்க்யூட் எவ்வாறு ஒரு குறுகிய கால நினைவை உருவாக்குகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது என்றார். இந்த நினைவு, பூச்சி ஒரு திசையைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு, நினைவில் வைக்கத் தகுந்தது என்று அது முடிவு செய்த ஒரு வாசனையை நோக்கி பயணிக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த வகையான ஏற்பாடு பணி நினைவாற்றலுக்கு அடிப்படையாக அமைகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நீண்ட காலமாகக் கருதியிருந்தாலும், புதிய சோதனைகள் இந்த ஏற்பாடு இருப்பதை உறுதிப்படுத்துகின்றன மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலில் அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை நிரூபிக்கின்றன என்று அவர் மேலும் கூறினார்.

பணி நினைவாற்றலுக்கு நிலைத்தன்மையும் நெகிழ்வுத்தன்மையும் தேவை

பணி நினைவாற்றல் என்பது சில வினாடிகள் வரை தகவலை வைத்திருக்கும் மனச் சுருக்கெழுத்துப் பலகை. ஒரு பாதுகாப்புக் குறியீட்டின் சில இலக்கங்களை அவற்றைத் தட்டச்சு செய்யும் அளவுக்கு நினைவில் வைத்திருக்க, அல்லது ஒரு அறையைக் கடந்து நடக்கும்போது ஒரு திசையை மனதில் வைத்திருக்க இது அனுமதிக்கிறது. இந்தப் பண்பு அவசியமானது, ஆனால் அது இரண்டு போட்டித் தேவைகளுடன் வருகிறது.

ஒரு பக்கம் நிலைத்தன்மை உள்ளது. உடனடியாக மறைந்துவிடும் ஒரு நினைவு பயனற்றது, எனவே அடிப்படையிலான நியூரல் செயல்பாடு ஒரு அர்த்தமுள்ள கால அளவில் நீடிக்க வேண்டும். மறுபக்கம் நெகிழ்வுத்தன்மை. பொருத்தமற்ற விவரங்களைப் பிடித்துக்கொள்வது மிகப்பெரிய ஆற்றல் வீணடிப்பாக இருக்கும் — ஒரு நாளில் அவர்கள் சந்திக்கும் ஒவ்வொரு எண்ணையும் நினைவில் வைப்பதால் யாருக்கும் பயனில்லை. எனவே ஒரு பயனுள்ள அமைப்பு விரைவாக இயக்கப்பட வேண்டும், நிலையாக இருக்க வேண்டும், மற்றும் தெளிவாக அணைக்கப்பட வேண்டும்.

இயக்கவும் அணைக்கவும் கட்டப்பட்ட ஒரு சர்க்யூட்

புதிய ஆய்வு, தகவலை பணி நினைவாற்றலில் குறியாக்கம் செய்ய நியூரான்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன, குறிப்பாக அந்த தொடர்புகள் எவ்வாறு நீடிக்கப்பட முடியும் அதே நேரத்தில் எளிதாக செயல்படுத்தவும் முடக்கவும் முடியும் என்பதை ஆராய்ந்தது. ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்றுப்படி, பதில் சர்க்யூட்டுக்குள் ஒரு கேட்டிங் ஏற்பாட்டில் உள்ளது.

ஒரு வாசனை ஒரு நினைவுச் சர்க்யூட்டைத் திறக்கிறது

செயல்பாட்டில் உள்ள செயல்முறையைக் கவனிக்க, குழு பழ ஈக்களை ஒரு வலுவான அளவு ஆப்பிள் சைடர் வினிகருடன் வெளிப்படுத்தியது. பூச்சிகள் வாசனையை நோக்கிப் பறந்து, வாசனை காற்றில் இருந்து மறைந்த பிறகும் பல வினாடிகள் அந்தத் திசையில் தொடர்ந்தன, இது தூண்டுதலே போய்விட்ட பிறகும் வாசனையின் நினைவு இன்னும் அவற்றின் நடத்தையை வழிநடத்துகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.

ஈக்கள் பதிலளித்தபோது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவற்றின் மூளைகளில் செயல்பாட்டைக் கண்காணித்தனர். இரண்டு வெவ்வேறு வகையான நியூரான்கள் ஒத்த செயல்பாட்டு வடிவங்களுடன் வாசனைக்கு எதிர்வினையாற்றியதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். அந்த ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்த பதிலளிப்பு வாயிலின் அடையாளம்: இரண்டு செல் மக்கள்தொகைகளும் ஒரு கணநேர உணர்வு நிகழ்வை ஒரு தன்னைத் தானே நிலைநிறுத்தும் சமிக்ஞையாக மாற்ற அனுமதிக்கும் வகையில் தொடர்பு கொள்கின்றன, பின்னர் வெளியிடப்படுகின்றன.

உண்மையில், சர்க்யூட் ஒரு கணினி ஒரு கோப்பைச் சேமிப்பது போல வாசனையைச் சேமிக்காது. இது ஈயின் நடத்தையை சார்புடையதாக்கும் ஒரு தற்காலிக நிலையை உருவாக்குகிறது, மேலும் அந்த நிலை அதன் நோக்கத்தை நிறைவேற்றியதும் அணைக்கப்படலாம்.

மனித நினைவாற்றலைப் படிக்க ஈ ஏன் பயனுள்ளது

பழ ஈ ஒரு மாதிரியாக அதன் மதிப்பு, அதை எளிதில் கவனிக்காமல் விடச் செய்யும் அதே அம்சங்களில் தங்கியுள்ளது. அதன் மூளை முழுமையாகக் கண்டறியும் அளவுக்குச் சிறியது, இருப்பினும் பாலூட்டி மூளைகளும் எதிர்கொள்ளும் சிக்கல்களை அது தீர்க்கிறது: ஒரு தூண்டுதலைக் கண்டறிதல், அது முக்கியமா என்பதை முடிவு செய்தல், அதை சிறிது நேரம் வைத்திருத்தல், மற்றும் அதன் அடிப்படையில் செயல்படுதல்.

ஈ கனெக்டோம் முழுமையானது என்பதால், விஞ்ஞானிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட நியூரான் வகையை அடையாளம் காணலாம், அதன் இணைப்புகளைப் பின்தொடரலாம், மற்றும் அதன் செயல்பாடு நடத்தைக்கு என்ன பங்களிக்கிறது என்று கேட்கலாம். எனவே இது போன்ற கண்டுபிடிப்புகள், பல தசாப்தங்களாக முன்மொழியப்பட்ட ஆனால் அரிதாகவே நேரடியாகக் கவனிக்கப்பட்ட ஒரு பொறிமுறையின் துல்லியமான, சோதிக்கக்கூடிய விவரத்தை வழங்குகின்றன.

• உறுதிப்படுத்தப்பட்ட பொறிமுறை: குறுகிய கால நினைவுகள் எவ்வாறு உருவாக்கப்பட்டு பராமரிக்கப்படுகின்றன என்பதற்கான நீண்டகாலமாகக் கருதப்பட்ட விளக்கத்தை இந்த ஆய்வு ஆதரிக்கிறது.
• சர்க்யூட்-நிலை விவரம்: இரண்டு தனித்துவமான நியூரான் வகைகள் ஒன்றிணைந்து செயல்பட்டு நினைவை நிலைநிறுத்தும் வாயிலை உருவாக்குகின்றன.
• நடத்தை சான்று: ஈக்கள் ஒரு வாசனை மறைந்த பிறகு பல வினாடிகள் அதை நோக்கித் தொடர்கின்றன, இது நினைவு செயல்படுவதைக் காட்டுகிறது.
• மாதிரி மதிப்பு: முழுமையாக வரைபடமாக்கப்பட்ட ஒரு கனெக்டோம், ஈ மூளையை நினைவாற்றல் பற்றிய கருத்துகளுக்கான நடைமுறை சோதனைக் களமாக மாற்றுகிறது.

முடிவுகள் என்ன காட்டுகின்றன, என்ன காட்டவில்லை

சோதனைகள் ஒரு பூச்சியில் ஒரு குறிப்பிட்ட சர்க்யூட் ஒரு வகையான உணர்வு உள்ளீட்டிற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் ஒரு குறுகிய கால நினைவை எவ்வாறு உருவாக்குகிறது என்பதை விவரிக்கின்றன. மனிதர்களில் பணி நினைவாற்றலின் பல வடிவங்களில் சமமான கேட்டிங் ஏற்பாடுகள் செயல்படுகின்றனவா என்பது திறந்த கேள்வியாகவே உள்ளது, மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த முடிவை ஒரு உலகளாவிய விதியாக அல்லாமல் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட சூழலில் ஒரு கொள்கையின் உறுதிப்படுத்தலாக வடிவமைக்கின்றனர்.

இருப்பினும், அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு அதன் சிக்கனத்திற்காக கவர்ச்சிகரமானது. ஒரு நினைவு தேவைப்படும்போது அதை இயக்கவும் — தேவைப்படாதபோது அதை அணைக்கவும் — முடியும் ஒரு மூளை, மிக விரைவாக மறப்பதன் செலவு மற்றும் அதிகமாக நினைவில் வைப்பதன் செலவு ஆகிய இரண்டையும் தவிர்க்கிறது. நிலைத்தன்மைக்கும் நெகிழ்வுத்தன்மைக்கும் இடையிலான அந்த சமநிலை ஒவ்வொரு நரம்பு மண்டலமும் தீர்க்க வேண்டிய ஒரு சிக்கல், மேலும் பழ ஈ ஒரு தீர்வின் தெளிவான பார்வையை வழங்குகிறது.

அக்டோபர் 7 அன்று Nature இதழில் ஆன்லைனில் வெளியிடப்பட்ட இந்த ஆய்வு, தனிப்பட்ட செல் வகைகளை குறிப்பிட்ட நடத்தைகளுடன் இணைக்க பூச்சியின் முழுமையான வயரிங் வரைபடத்தைப் பயன்படுத்தும் வளர்ந்து வரும் ஆய்வுகளின் தொகுப்பில் சேர்க்கிறது. நரம்பியல் அறிவியலாளர்களுக்கு, பலன் என்பது நரம்பு வாயில்கள் சுருக்கமான உணர்வு உள்ளீட்டை ஒரு விலங்கை அதன் அடுத்த சில வினாடிகளில் வழிநடத்தக்கூடிய ஒரு நினைவாக எவ்வாறு மாற்றுகின்றன என்பதற்கான கூர்மையான படம்.

இந்தக் கட்டுரை Medical Xpress-இன் செய்தி அறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.