एक अभूतपूर्व अध्ययन से पता चला है कि जन्म से पहले और बाद में शिशुओं की मस्तिष्क गतिविधि नाटकीय रूप से बदल जाती है
वैज्ञानिकों ने इस बारे में अभूतपूर्व जानकारी प्रदान की है कि न्यूरॉन्स की गतिविधि कैसी होती है दिमाग जन्म भर में परिवर्तन।
एक नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने गर्भधारण के बाद 25 से 55 सप्ताह के बीच की गर्भकालीन आयु के 140 भ्रूणों और शिशुओं से एकत्र किए गए 184 मस्तिष्क स्कैन का विश्लेषण किया। एक सामान्य गर्भावस्था चलती है लगभग 40 सप्ताहइसलिए इन डेटासेट ने शोधकर्ताओं को जन्म से पहले और बाद में मस्तिष्क कैसा दिखता है इसका एक अच्छा स्नैपशॉट दिया।
स्कैन से पता चला कि न्यूरॉन्स की गतिविधि जन्म के दौरान मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। इन क्षेत्रों में शामिल हैं सेंसरिमोटर नेटवर्कजो बाहरी उत्तेजनाओं, जैसे दृश्यों और ध्वनियों को संसाधित करने और आंदोलनों के समन्वय के लिए जिम्मेदार है। उनमें सबकोर्टिकल नेटवर्क भी शामिल है, जो रिले हब की तरह कार्य करता है मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों से जानकारी के लिए।
जन्म के बाद, बच्चे अचानक बाहरी दुनिया से भारी मात्रा में संवेदी इनपुट के संपर्क में आते हैं – अक्सर, अस्पताल के उपकरणों की बीप, अपने माता-पिता की गंध और उन पर चमकती रोशनी। उनके दिमाग को गर्भ से परे इस शोर भरी दुनिया के लिए तैयार रहना होगा और उसके अनुकूल ढलने में सक्षम होना होगा। हालाँकि, अब तक, इस बारे में बहुत कम जानकारी थी कि जन्म के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि वास्तव में कैसे बदलती है, नए अध्ययन के लेखकों के अनुसार, जो 19 नवंबर को जर्नल में प्रकाशित हुआ था। पीएलओएस जीवविज्ञान.
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“जन्म मानव जीवन की सबसे महत्वपूर्ण घटना है; यह गर्भाशय से वास्तव में एक नाटकीय परिवर्तन है [in the uterus] बाहरी वातावरण के लिए,” लैनक्सिन जीप्रमुख अध्ययन लेखक और एनवाईयू लैंगोन हेल्थ में पोस्टडॉक्टरल रिसर्च फेलो ने लाइव साइंस को बताया। “तो मस्तिष्क सहित पूरे शरीर में बहुत अधिक परिवर्तन होता है।”
एक दशक से अधिक समय में, जी के सहयोगियों ने भ्रूणों और शिशुओं के मस्तिष्क के स्कैन का एक विस्तृत डेटासेट तैयार किया कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई)। यह तकनीक अप्रत्यक्ष रूप से यह निगरानी करके मस्तिष्क की गतिविधि को मापती है कि अंग के माध्यम से कितना ऑक्सीजन युक्त रक्त बह रहा है और इस प्रकार विभिन्न क्षेत्रों में न्यूरॉन्स द्वारा इसका उपयोग किया जा रहा है।
आमतौर पर, वैज्ञानिक ट्यूब के आकार के स्कैनर के अंदर एक व्यक्ति को बिल्कुल शांत लिटाकर एफएमआरआई का संचालन करते हैं। हालाँकि, भ्रूण की मस्तिष्क गतिविधि का स्पष्ट संकेत प्राप्त करना कठिन है, विशेष रूप से यह देखते हुए कि वे गर्भ में बहुत अधिक घूमते हैं, जी ने कहा।
इस चुनौती से निपटने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक नरम चुंबकीय कुंडल का उपयोग करके भ्रूणों के मस्तिष्क को स्कैन किया, जिसे वे सीधे अपनी मां के पेट पर डालते हैं। फिर, उन्होंने विभिन्न विश्लेषणात्मक तकनीकों का उपयोग किया, जिनमें शामिल हैं कृत्रिम होशियारी (एआई), भ्रूण के इधर-उधर घूमने के प्रभावों को रद्द करने के लिए। उस शोर को हटाकर, वे भ्रूण के मस्तिष्क में चल रही तंत्रिका गतिविधि का पुनर्निर्माण कर सकते थे।
सेंसरिमोटर और सबकोर्टिकल नेटवर्क में देखे गए प्रभावों के अलावा, शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि जन्म के दौरान “सुपीरियर फ्रंटल नेटवर्क” में मस्तिष्क गतिविधि में काफी वृद्धि हुई है। जुड़े हुए मस्तिष्क क्षेत्रों का यह नेटवर्क नियंत्रित करता है अधिक जटिल संज्ञानात्मक कौशलजैसे कि क्रियाशील स्मृतिजो लोगों को अल्पावधि में चीजों को याद रखने में सक्षम बनाता है – उदाहरण के लिए, जब वे गणित की समस्या के बारे में सोच रहे हों या निर्देशों के एक सेट पर विचार कर रहे हों।
जी ने कहा, “सुपीरियर फ्रंटल कॉर्टेक्स में बदलाव हमारी उम्मीद से परे है क्योंकि हमारा मानना है कि फ्रंटल लोब बाद में बचपन में विकसित होता है।” इसलिए इन नए निष्कर्षों को समझाने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।
विशेष रूप से, हालांकि शोधकर्ताओं ने जन्म के दौरान कार्यात्मक कनेक्टिविटी में तेज, महत्वपूर्ण वृद्धि देखी, इन न्यूरॉन्स के बीच संचार की दक्षता में धीरे-धीरे बहुत वृद्धि हुई। दूसरे शब्दों में, न्यूरॉन्स दूसरों के साथ बहुत अधिक जुड़े हुए थे, लेकिन एक कुशल नेटवर्क को अभी तक परिष्कृत नहीं किया गया था।
शोधकर्ताओं का मानना है कि मस्तिष्क को व्यय योग्य कनेक्शनों को हटाते समय दक्षता को अनुकूलित करने के लिए अपनी नेटवर्क संरचना को परिष्कृत करने के लिए समय की आवश्यकता हो सकती है, जिसे इस घटना के रूप में जाना जाता है सिनैप्टिक प्रूनिंग.
शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनके नए निष्कर्ष भविष्य के शोध के लिए एक आधार के रूप में काम करेंगे जो जांच करेगा कि पर्यावरणीय कारक जन्म से पहले और बाद में मस्तिष्क के विकास को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। अब वे मस्तिष्क नेटवर्क के समय और विकास की तुलना करने की योजना बना रहे हैं समय से पहले जन्मे बच्चे – जो 37 सप्ताह से पहले जीवित पैदा हुए थे – उन पूर्ण अवधि के शिशुओं के साथ, यह देखने के लिए कि क्या उनके प्रारंभिक मस्तिष्क विकास में अंतर है, जी ने कहा।
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