Thursday, February 22, 2024
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जब वे दूसरों को खरोंच देखते हैं तो विशिष्ट मस्तिष्क सर्किट चूहों को खुजली करता है

एमबर्फ, लोगों की तरह, सामाजिक प्राणी हैं जो अपने परिवार या समुदाय के व्यवहार का अनुकरण करते हैं। इसलिए, जब एक माउस को खुजली होती है, तो उसके आस-पास के अन्य लोग भी खरोंच करना शुरू कर देंगे—एक घटना जिसे कहा जाता है संक्रामक खुजली जो मनुष्यों और अन्य जानवरों में भी होता है।

थॉमस अर्नेस्ट, NIDCR

संक्रामक खुजली एक महत्वपूर्ण उद्देश्य को पूरा करती है, बताती है झोउ-फेंग चेन, जो सेंट लुइस में वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में खुजली का अध्ययन करते हैं। वे कहते हैं, चूहों की दृष्टि बहुत खराब होती है, और इसलिए “वे मच्छरों को नहीं देख सकते; वे कीड़े नहीं देख सकते। लेकिन अगर दूसरे चूहे खुजला रहे हैं, तो आप बेहतर स्क्रैच कर सकते हैं।”

4 अक्टूबर को प्रकाशित एक अध्ययन में सेल रिपोर्ट, चेन और उनके सहयोगियों ने चूहों में संक्रामक खुजली चलाने वाले तंत्रिका सर्किटरी की जांच की, जो उनका कहना है कि हमारे दिमाग की तुलनात्मक जटिलता के कारण मनुष्यों से अलग होने की संभावना है। टीम को मस्तिष्क में एक पहले से रिपोर्ट न किया गया दृश्य सर्किट मिला जो कुछ प्रकार के आंदोलन (इस मामले में, एक साथी माउस खरोंच) का पता लगाने के लिए जिम्मेदार प्रतीत होता है, रेटिना में शुरू होता है और मस्तिष्क क्षेत्र में समाप्त होता है जो मार्गदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कई स्वायत्त प्रक्रियाएं। दृश्य प्रसंस्करण में शामिल लगभग सभी अन्य ज्ञात मार्गों के विपरीत, नया खोजा गया सर्किट दृश्य प्रांतस्था को छोड़ देता है।

संक्रामक खुजली व्यवहार के लिए तंत्रिका आधार को उजागर करने में यह प्रयोगशाला का पहला प्रयास नहीं था। में एक विज्ञान 2017 से अध्ययन, टीम ने इन व्यवहारों को सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस (एससीएन) में ट्रैक किया, जो हाइपोथैलेमस में न्यूरॉन्स का एक समूह है जो तब सक्रिय होते हैं जब चूहे अन्य चूहों को खुद को खरोंचते हुए देखते हैं। नया अध्ययन एक साथ टुकड़े करने के लिए था कि कैसे दृश्य इनपुट उस सक्रियण को ट्रिगर करता है।

खरोंच देखकर सक्रिय मस्तिष्क क्षेत्रों की पहचान करने के लिए, शोधकर्ताओं ने जीवित चूहों के एससीएन में एक इम्यूनोस्टेनिंग वायरस इंजेक्शन दिया, जिससे उन्हें विवो कैल्शियम इमेजिंग में क्षेत्र के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम अनुमानों की संरचना और गतिविधि को ट्रैक करने की अनुमति मिली। फिर उन्होंने चूहों को दो वीडियो में से एक चलाया: एक ने एक चूहे को घूमते हुए दिखाया, और दूसरे ने एक चूहे को खुद को खरोंचते हुए दिखाया।

दोनों वीडियो, चेन ने जोर दिया, एक माउस दिखाया क्योंकि इसे दूसरे के परिप्रेक्ष्य से देखा जाएगा, जिससे टीम प्रयोगशाला चूहों को व्यवहार करने की इजाजत दे सकती है क्योंकि वे वास्तविक खुजली वाले चूहों के आसपास होंगे। “मुझे लगता है कि हमें कल्पना करने की ज़रूरत है कि एक जानवर क्या देख सकता है,” वे कहते हैं। “और कुछ वास्तविक खेलें [things] वे वास्तव में परवाह करते हैं। . . . हमें चूहे के नजरिए से माउस विजुअल सिस्टम को समझना होगा।”

देखना “CRACK मेथड से माउस ब्रेन में नोवेल न्यूरॉन टाइप का पता चलता है

परिणामों से पता चला है कि आंखों में आंतरिक रूप से प्रकाश संवेदनशील रेटिना गैंग्लियन कोशिकाएं (आईपीआरजीसी) एक साथी कृंतक की गति का पता लगाती हैं और एससीएन को सिग्नल के साथ गुजरती हैं। टीम ने अपने 2017 के अध्ययन में पाया कि कुछ एससीएन न्यूरॉन्स गैस्ट्रिन-रिलीजिंग पेप्टाइड (जीआरपी) की रिहाई को ट्रिगर करते हैं, जिसमें लंबे समय से जुड़ा हुआ है खुजली के साथ, और यह जीआरपी रिसेप्टर्स को ले जाने वाले अन्य एससीएन न्यूरॉन्स को सक्रिय करता है, जो तब मार्ग के अंत तक सिग्नल का प्रचार करता है: थैलेमस (पीवीटी) का पैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस, जो खुजली व्यवहार को ट्रिगर करने लगता है।

नए अध्ययन में, टीम ने चूहों का भी परीक्षण किया जिन्हें एक इंजीनियर वायरस से इंजेक्शन दिया गया था जो उनके जीनोम को उनके एससीएन को अनुमानित आईपीआरजीसी को बाधित करने के लिए संशोधित करता था। जब इन चूहों ने स्क्रैचिंग वीडियो देखा, तो उन्होंने सक्रिय आईपीआरजीसी के साथ चूहों के समान व्यवहार करने के बावजूद कोई संक्रामक खुजली व्यवहार नहीं दिखाया- यह दर्शाता है कि इन कोशिकाओं और एससीएन वास्तव में संक्रामक खुजली के लिए जरूरी हैं, लेखक अपने पेपर में लिखते हैं। आमतौर पर दृष्टि से जुड़े दृश्य प्रांतस्था और अन्य मस्तिष्क क्षेत्रों में कोशिकाओं के समान अवरोध का संक्रामक खुजली पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, जो बताता है कि वे मार्ग में शामिल नहीं हैं।

इन प्रयोगों से पता चला कि नया खोजा गया मार्ग “संक्रामक खुजली व्यवहार में मध्यस्थता के लिए आवश्यक और पर्याप्त है,” पैरिसा गज़ेरानीजो डेनमार्क के अलबोर्ग विश्वविद्यालय में दर्द और संक्रामक खुजली का अध्ययन करता है, लेकिन नए अध्ययन पर काम नहीं करता है, बताता है वैज्ञानिक ईमेल पर। “मुझे लगता है कि शोधकर्ताओं ने संक्रामक खुजली में शामिल मार्ग पर जमीनी सबूत (व्यवहार और सेलुलर-आणविक स्तरों पर) का एक टुकड़ा प्रदान किया है।”

चेन का कहना है कि उन्हें अन्य शोधकर्ताओं से आलोचना मिली है, जिन्हें यह विश्वास करना मुश्किल है कि दृश्य प्रांतस्था संक्रामक खुजली मार्ग में शामिल नहीं है, यह देखते हुए कि यह एक दृश्य उत्तेजना से शुरू होता है। वह बताते हैं कि संक्रामक खुजली दृश्य मार्ग एक प्रांतस्था के उद्भव से पहले विकसित होने की संभावना है। इसमें शामिल मस्तिष्क क्षेत्र, जैसे थैलेमस और हाइपोथैलेमस, हैं कहीं अधिक प्राचीन. वह कहते हैं कि चूहों की तुलना में मनुष्यों की आंखों में आईपीआरजीसी का प्रतिशत कम होता है, यह दर्शाता है कि हमारे दृश्य प्रांतस्था विकसित होने के साथ मानव फोटोरिसेप्टर बदल गए हैं।

गज़ेरानी ने नोट किया कि खोज यह निर्धारित करने में कठिनाई पर प्रकाश डालती है कि प्रजातियों में संक्रामक खुजली कैसे शुरू होती है। मनुष्यों में, खुजली को दृष्टि, ध्वनि, बातचीत, या यहां तक ​​​​कि विचार से भी बंद किया जा सकता है, वह कहती है, यह दर्शाता है कि एक चेन और उसके सहयोगियों की तुलना में अधिक जटिल तंत्रिका मार्ग खेल में हैं। इससे पता चलता है कि हम जरूरी नहीं कि माउस अध्ययनों के आधार पर मानव खुजली के बारे में निष्कर्ष निकाल सकें- या इसके विपरीत।

“उन मार्गों में से कुछ का परीक्षण पशु मॉडल में किया जा सकता है यदि [studies] गैर-दृश्य मार्गों को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे श्रवण, “गज़ेरानी कहते हैं। “हालांकि, उच्च संज्ञानात्मक पहलू कृन्तकों में परीक्षण करने के लिए चुनौतीपूर्ण हैं- उदाहरण के लिए। . . दो या दो से अधिक मनुष्यों के बीच खुजली के बारे में बातचीत का मॉडल नहीं बनाया जा सकता है। . . . पशु मॉडल निश्चित रूप से कुछ यांत्रिक पहलुओं को विस्तार से समझने में हमारी मदद कर सकते हैं जिनका नैतिक और व्यावहारिक सीमाओं के कारण मनुष्यों में अध्ययन करना संभव नहीं हो सकता है।”

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