टोरंटो: नेचर में प्रकाशित एक चूहे के अध्ययन ने हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के शोधकर्ताओं के नेतृत्व वाली एक टीम को यह समझने के एक कदम और करीब ला दिया है कि दिवास्वप्न के दौरान मस्तिष्क में क्या होता है।
शोधकर्ताओं ने चूहों के मस्तिष्क के दृश्य प्रांतस्था में न्यूरॉन्स की गतिविधि की निगरानी की, जब जानवर जाग रहे थे और चुप थे।
उन्होंने पाया कि ये न्यूरॉन्स कभी-कभी उसी तरह से सक्रिय होते हैं जैसे कि जब एक चूहा किसी वास्तविक छवि को देखता है, तो यह पता चलता है कि चूहा छवि के बारे में सोच रहा था – या दिवास्वप्न देख रहा था।
इसके अलावा, चूहे के दिन के पहले कुछ दिवास्वप्नों के दौरान गतिविधि पैटर्न ने संकेत दिया कि छवि के प्रति मस्तिष्क की प्रतिक्रिया समय के साथ कैसे विकसित होगी। अध्ययन ने प्रारंभिक रूप से आकर्षक सबूत प्रस्तुत किए कि दिवास्वप्न मस्तिष्क की भविष्य की प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकते हैं जो वह मानता है। लेखकों ने नोट किया कि इस कारण संबंध को स्थापित करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है, लेकिन निष्कर्ष एक दिलचस्प संकेत देते हैं कि शांतिपूर्ण जागने के दौरान दिवास्वप्न मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी, या नए अनुभवों के जवाब में मस्तिष्क की खुद को फिर से बनाने की क्षमता में भूमिका निभा सकता है।
“हम यह जानना चाहते थे कि न्यूरोबायोलॉजिकल स्तर पर यह दिवास्वप्न प्रक्रिया कैसे घटित होती है और क्या शांत प्रतिबिंब के ये क्षण सीखने और स्मृति के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं,” प्रमुख लेखक नघिया गुयेन, पीएच.डी. ने कहा। एचएमएस में ब्लावतनिक इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजी में छात्र।
वैज्ञानिकों ने यह अध्ययन करने में काफी समय बिताया है कि कैसे न्यूरॉन्स यादें बनाने के लिए पिछली घटनाओं को दोहराते हैं और हिप्पोकैम्पस में भौतिक वातावरण का मानचित्रण करते हैं, एक समुद्री घोड़े के आकार का मस्तिष्क क्षेत्र जो स्मृति और स्थानिक नेविगेशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इसके विपरीत, दृश्य प्रांतस्था सहित मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों में न्यूरॉन्स की पुनरावृत्ति पर बहुत कम शोध हुआ है। इस तरह के प्रयास इस बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करेंगे कि दृश्य यादें कैसे बनती हैं।
बेथ इज़राइल डेकोनेस में मेडिसिन के प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक मार्क एंडरमैन ने कहा, “मेरी लैब को इस बात में दिलचस्पी हो गई कि क्या हम विजुअल कॉर्टेक्स में पर्याप्त न्यूरॉन्स से रिकॉर्ड कर सकते हैं ताकि यह समझ सकें कि माउस वास्तव में क्या याद कर रहा है – और फिर उस जानकारी को मस्तिष्क प्लास्टिसिटी से जोड़ सकते हैं।” मेडिकल सेंटर और एचएमएस में न्यूरोबायोलॉजी के प्रोफेसर।
नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने बार-बार चूहों को दो छवियों में से एक दिखाई, जिनमें से प्रत्येक में भूरे और बिखरे हुए काले और सफेद वर्गों का एक अलग चेकरबोर्ड पैटर्न शामिल था। छवियों के बीच, चूहों ने ग्रे स्क्रीन को देखते हुए एक मिनट बिताया। टीम ने एक साथ विजुअल कॉर्टेक्स में लगभग 7,000 न्यूरॉन्स की गतिविधि रिकॉर्ड की।
शोधकर्ताओं ने पाया कि जब एक चूहा किसी छवि को देखता है, तो न्यूरॉन्स एक विशिष्ट पैटर्न में सक्रिय हो जाते हैं, और पैटर्न छवि दो से एक छवि को पहचानने के लिए काफी भिन्न थे। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि जब एक माउस छवियों के बीच ग्रे स्क्रीन को देखता है, तो न्यूरॉन्स कभी-कभी एक समान, लेकिन समान नहीं, पैटर्न में फायरिंग करते हैं, जैसे कि जब माउस छवि को देखता है, तो यह संकेत होता है कि वह छवि के बारे में दिवास्वप्न देख रहा था।
ये दिवास्वप्न तभी आते थे जब चूहों को आराम मिलता था, उनकी विशेषता शांत व्यवहार और छोटी पुतलियाँ होती थीं।
आश्चर्य की बात नहीं है कि चूहों ने सबसे हालिया छवि के बारे में अधिक दिवास्वप्न देखे और दिन की शुरुआत में उन्हें अंत की तुलना में अधिक दिवास्वप्न आए, जब वे प्रत्येक छवि को पहले ही दर्जनों बार देख चुके थे।
पूरे दिन और पूरे दिन, जब चूहों ने छवियों को देखा तो गतिविधि पैटर्न बदल गया – जिसे न्यूरोवैज्ञानिक “प्रतिनिधित्वात्मक बहाव” कहते हैं। फिर भी यह बहाव यादृच्छिक नहीं था। समय के साथ, छवियों से जुड़े पैटर्न एक-दूसरे से और भी भिन्न हो गए, जब तक कि प्रत्येक में न्यूरॉन्स का लगभग पूरी तरह से अलग सेट शामिल नहीं हो गया।
विशेष रूप से, किसी छवि के बारे में चूहे के पहले कुछ दिवास्वप्नों के दौरान देखे गए पैटर्न ने भविष्यवाणी की थी कि जब माउस बाद में छवि को देखेगा तो पैटर्न क्या होगा।
एंडरमैन ने कहा, “समय के साथ मस्तिष्क एक ही छवि पर कैसे प्रतिक्रिया करता है, इसमें बदलाव होता है और ये शुरुआती दिवास्वप्न भविष्यवाणी कर सकते हैं कि बहाव कहां जा रहा है।”
अंत में, शोधकर्ताओं ने पाया कि विज़ुअल कॉर्टेक्स दिवास्वप्न उसी समय घटित हुए जब हिप्पोकैम्पस में रीप्ले गतिविधि हुई, जिससे पता चला कि इन दिवास्वप्नों के दौरान मस्तिष्क के दो क्षेत्र संचार कर रहे थे।
अध्ययन के परिणामों के आधार पर, शोधकर्ताओं को संदेह है कि ये दिवास्वप्न मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी में सक्रिय रूप से शामिल हो सकते हैं।
गुयेन ने कहा, “जब आप कई बार दो अलग-अलग छवियां देखते हैं, तो उनके बीच अंतर करना महत्वपूर्ण हो जाता है। हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि दिवास्वप्न दो छवियों से जुड़े तंत्रिका पैटर्न को एक-दूसरे से दूर करके इस प्रक्रिया का मार्गदर्शन कर सकता है।” पुष्टि की जानी चाहिए.
गुयेन ने कहा कि छवियों के बीच अंतर करना सीखने से माउस को भविष्य में प्रत्येक छवि पर अधिक विशिष्टता के साथ प्रतिक्रिया करने में मदद मिलेगी।
ये अवलोकन कृंतकों और मनुष्यों में साक्ष्य के बढ़ते समूह के साथ संरेखित हैं कि एक अनुभव के बाद शांत जागृति की स्थिति में प्रवेश करने से सीखने और स्मृति में सुधार हो सकता है।
इसके बाद, शोधकर्ता विजुअल कॉर्टेक्स में अलग-अलग न्यूरॉन्स के बीच संबंधों की कल्पना करने और मस्तिष्क के “देखने” पर ये कनेक्शन कैसे बदलते हैं, इसकी जांच करने के लिए अपने इमेजिंग टूल का उपयोग करने की योजना बनाते हैं।
