पूर्वकाल, मध्य और पीछे के सेरेब्रल धमनियों को क्रमशः मस्तिष्क के पीले, लाल और नीले भागों की आपूर्ति होती है। | फोटो क्रेडिट: फ्रैंक गिलार्ड, पैट्रिक जे। लिंच
मस्तिष्क एक गुज़लर है, जो हमारी आराम करने वाली ऊर्जा के लगभग पांचवें हिस्से के माध्यम से जल रहा है और लगभग कुछ भी नहीं रखता है। जब कुछ हजार न्यूरॉन्स अचानक गतिविधि में फट जाते हैं – जैसे कि जब आप भीड़ में एक परिचित चेहरा देखते हैं – ईंधन को तुरंत पहुंचना पड़ता है। रक्त वाहिकाएं इसे अंदर जाने के लिए खुली रहती हैं, लेकिन वे पड़ोसी क्षेत्रों को भीड़ के लिए भुगतान करने के लिए लूट नहीं सकते। पूरे आपूर्ति नेटवर्क को पिच करना चाहिए, और यहां रहस्य है: यहां तक कि सबसे दूर की धमनियों को भी लगभग तुरंत प्रतिक्रिया देने के लिए लगता है।
वैज्ञानिक इस प्रक्रिया को न्यूरोवास्कुलर युग्मन कहते हैं। न्यूरॉन्स की आग, पास के केशिकाओं को चौड़ा किया जाता है, और रक्त का प्रवाह धमनियों के साथ जुड़ जाता है, पाइपलाइन में अधिक ईंधन को धक्का देता है। शोधकर्ताओं ने छोटे जहाजों से बड़े लोगों तक ‘अपस्ट्रीम’ की यात्रा करते हुए संदेशों को देखा है, लेकिन ज्ञात रासायनिक दूत मस्तिष्क के विभाजन-सेकंड के करतबों को समझाने के लिए बहुत धीरे-धीरे चले गए। कुछ और स्पष्ट रूप से काम पर था जिसने कॉल को लगभग तुरंत कार्रवाई करने के लिए पारित किया।
मस्तिष्क के रक्त वाहिकाओं को अस्तर करने वाली कोशिकाएं गैप जंक्शनों, संकीर्ण पोर्टल से जुड़ी होती हैं जो पड़ोसी कोशिकाओं को आयनों और छोटे अणुओं का आदान -प्रदान करने देती हैं। जब हार्वर्ड विश्वविद्यालय में चेंगुआ गु की लैब ने सेरोटोनिन को एक सेल में पेश किया, तो यह जंक्शनों के माध्यम से अपने पड़ोसियों के लिए फिसल गया। एक बाद के परीक्षण में कनेक्शन के एक वेब का पता चला जो धमनियों में सबसे मजबूत और नसों में कमजोर थे। टीम ने पाया कि दो Connexin प्रोटीन, CX37 और CX40, विशेष रूप से धमनियों में प्रचुर मात्रा में थे और अनुमान लगाते हैं कि वे तेजी से कॉल टू एक्शन के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।
निष्कर्षों में प्रकाशित किया गया था कक्ष जुलाई में।
यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के न्यूरोसाइंटिस्ट डेविड एटवेल ने कहा कि यह व्यवस्था संकेतों को जहाज की दीवारों के साथ ऊपर की ओर धमनियों को चौड़ा करने के लिए, सक्रिय मस्तिष्क क्षेत्रों में रक्त के प्रवाह को बढ़ावा देती है। वर्जीनिया विश्वविद्यालय में एक संवहनी फिजियोलॉजिस्ट ब्रेंट इसकसन ने कहा कि विभिन्न जहाजों ने कुछ संकेतों को बेहतर तरीके से पारित करने के लिए अलग -अलग कॉनएक्सिन का उपयोग किया, “विशिष्ट तरल पदार्थों के लिए विशिष्ट पाइप की तरह”।
लिंक को साबित करने के लिए, हार्वर्ड टीम ने चूहों को अपनी धमनी की दीवारों में CX37 और CX40 की कमी के चूहों को काट दिया। स्वस्थ चूहों में, मस्तिष्क गतिविधि के एक फटने से धमनियों के साथ एक चौड़ी संकेत भेजा गया जो एक सेकंड के एक चौथाई में एक मिलीमीटर से अधिक पहुंच गया। संशोधित चूहों में, सिग्नल गति के एक तिहाई पर चला गया।
जब मस्तिष्क के बड़े स्वैथ जलाए जाते हैं तो यह खाई सबसे स्पष्ट हो गई। स्वस्थ चूहों में, चौड़ीकरण कार्रवाई तेजी से और धमनी नेटवर्क में सिंक में फैल गई। संशोधित चूहों में, यह धीमी, कमजोर और स्रोत के पास अटक गया था। परिणामों ने सुझाव दिया कि गैप जंक्शनों ने एक “स्केलिंग तंत्र” के रूप में काम किया, जो रक्त वितरण को मस्तिष्क की गतिविधि के फटने से मेल खाने के लिए बढ़ने देता है।
बोस्टन विश्वविद्यालय के एक न्यूरोसाइंटिस्ट अन्ना देवोर, जो अध्ययन करते हैं कि रक्त प्रवाह कैसे एफएमआरआई संकेतों को आकार देता है, ने कहा कि अध्ययन ने तंत्र को नीचे गिरा दिया जो पोत-चौड़ी संकेतों को पोत की दीवारों के साथ यात्रा करने देता है और मापता है कि कितनी तेजी से होता है।
“तंत्र और गति दोनों को जानना, कंप्यूटर मॉडल के लिए मस्तिष्क की गतिविधि को रक्त प्रवाह से जोड़ने के लिए अनमोल है,” उसने कहा। इस तरह के मॉडल, उनके अनुसार, संवहनी समस्याओं का पता लगाने में मदद कर सकते हैं, वस्तुतः दवाओं का परीक्षण कर सकते हैं, और उपचारों का मार्गदर्शन कर सकते हैं, खासकर जब कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल के साथ जोड़ा जाता है।
परिणाम मस्तिष्क गतिविधि और रक्त प्रवाह के बीच बेमेल को समझाने में भी मदद कर सकते हैं। डेवोर ने देर से इमेजिंग पायनियर अमीराम ग्रिनवल्ड को मस्तिष्क की ऑक्सीजन की आपूर्ति की तुलना में “एक प्यासे फूल के लिए पूरे बगीचे को पानी देने” की तुलना में याद किया। जहाजों को चौड़ा करने के लिए संकेत अक्सर ऊपर की ओर यात्रा करते हैं, देरी को जोड़ते हैं: छोटी धमनियों में सैकड़ों मिलीसेकंड और बड़े लोगों में एक सेकंड से अधिक। इस अध्ययन से पता चलता है कि गैप जंक्शन उस अंतराल के बहुत से होते हैं, बाकी के साथ धीमे रासायनिक दूतों के कारण अपने लक्षित जहाजों तक पहुंचते हैं।
काम बीमारी के बारे में भी सवाल उठा सकता है। एटवेल ने कहा कि यह संभव है, लेकिन अप्रमाणित, कि उम्र बढ़ने या छोटे पोत रोगों में अंतराल जंक्शन कनेक्शन खोना मस्तिष्क के रक्त प्रवाह को कम कर सकता है। उस विचार का परीक्षण करते हुए, उन्होंने कहा, लैब जानवरों में प्रोटीन को बढ़ावा देना और यह देखना होगा कि क्या वह मस्तिष्क समारोह में सुधार करता है।
इसकसन के अनुसार, निष्कर्ष Connexins को सक्रिय करने के लिए दवाओं को विकसित करने में मदद कर सकते हैं और साथ ही यह भी पता लगा सकते हैं कि कैसे मस्तिष्क के 20-प्लस कॉनएक्सिन प्रोटीन प्रकार मोज़ेक जंक्शनों में गठबंधन करते हैं जो सेल से सेल में फाइन-ट्यून संदेश हैं।
मस्तिष्क की ऊर्जा दक्षता केवल उत्तरदायी न्यूरॉन्स से अधिक पर निर्भर करती है: इसके लिए एक छिपे हुए संवहनी नेटवर्क की आवश्यकता होती है। यहां, धमनियों ने गैप जंक्शनों के माध्यम से तेजी से संदेशों का आदान -प्रदान किया, एक आंख की झपकी में मिलीमीटर में आपूर्ति लाइनों का समन्वय किया। यह बकबक एक अनुस्मारक है कि मस्तिष्क का जीवनकाल इसकी वायरिंग में उतना ही है जितना कि इसकी फायरिंग में।
अनिरान मुखोपाध्याय दिल्ली से प्रशिक्षण और विज्ञान संचारक द्वारा एक आनुवंशिकीविद् हैं।
प्रकाशित – 17 अगस्त, 2025 05:30 पूर्वाह्न IST
