दीर्घकालिक पोतेन्तिअतिओन तंत्रिका प्लास्टिसिटी के लिए आधार है और इस प्रकार तंत्रिका संरचनाओं या तंत्रिका तंत्र में अंतर्संबंधों का पुनरुत्थान होता है। प्रक्रिया के बिना, न तो स्मृति का निर्माण और न ही सीखने के अनुभव संभव होंगे। उदाहरण के लिए, अल्जाइमर जैसे रोगों में दीर्घकालिक पोटेंशियलेशन की विकार उत्पन्न होती है।
दीर्घकालिक पोटेंशियल क्या है?
दीर्घकालिक पोटेंशिएल न्यूरल प्लास्टिसिटी का आधार है और इस प्रकार तंत्रिका तंत्र में तंत्रिका संरचनाओं या अंतर्संबंधों का परिवर्तन होता है।न्यूरॉन्स जैव-रासायनिक और जैव-रासायनिक क्रिया क्षमता के साथ काम करते हैं। कार्रवाई क्षमता केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की भाषा है और उत्तेजना प्रसारित करने के लिए काम करती है। इस संचरण को सिनैप्टिक ट्रांसमिशन के रूप में भी जाना जाता है। तंत्रिका कोशिकाएं तथाकथित लंबी अवधि के पोटेंशियल के साथ एक्शन पोटेंशिअल की बढ़ी हुई पीढ़ी पर प्रतिक्रिया करती हैं।
तंत्रिका प्लास्टिसिटी दीर्घकालिक पोटेंशियल के सबसे महत्वपूर्ण परिणामों में से एक है। तंत्रिका प्लास्टिकता शब्द तंत्रिका संरचना के भीतर एक रीमॉडेलिंग का वर्णन करता है जो इसे इसके वर्तमान उपयोग के लिए अनुकूल करता है। दोनों व्यक्तिगत तंत्रिका कोशिकाओं और मस्तिष्क क्षेत्रों को न्यूरॉन रूप से पुनर्निर्माण किया जा सकता है। रूपांतरण प्रक्रियाओं के माध्यम से, केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र के कार्यों को वर्तमान उपयोग की स्थिति में संरक्षित, विस्तारित और अनुकूलित किया जाता है। तंत्रिका पुनर्निर्माण के आधार के रूप में, दीर्घकालिक पोटेंशिएशन यह सुनिश्चित करने में काफी मदद करता है कि तंत्रिका तंत्र यथासंभव प्रभावी और सुचारू रूप से कार्य करता है।
स्मृति निर्माण के साथ दीर्घकालिक पोटेंशिएशन भी जुड़ा हुआ है। इसके अलावा, तंत्रिका संरचनाओं का पुनर्निर्माण सीखने की प्रक्रियाओं के लिए एक अपरिहार्य प्रक्रिया है।
कार्य और कार्य
मस्तिष्क के दृष्टिकोण से, एक सीखा कौशल को एक रूपात्मक सहसंबंध सौंपा जाता है, जो कि सिनैप्टिक कनेक्शन के एक नेटवर्क से मेल खाती है। इस तरह के नेटवर्क एसोसिएशन कॉर्टेक्स में विचारों के गठन की अनुमति देते हैं। जब एक निश्चित शब्द का उच्चारण किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक विशेष नेटवर्क को सक्रिय किया जाना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप कार्रवाई क्षमता का एक विशेष पैटर्न होता है।
जब भी कोई व्यक्ति नए कौशल सीखता है या पुराने को बेहतर बनाता है, तो मस्तिष्क में नए अंतर्संबंध पैदा होते हैं। जिन इंटरकनेक्ट को उपयोग नहीं किया जाता है, उन्हें उसी तरह से फिर से रद्द कर दिया जाता है। यह रीमॉडेलिंग सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी से मेल खाती है। तंत्रिका स्तर पर सीखना इसलिए मस्तिष्क में तंत्रिका अंतर्संबंध और कार्यात्मक प्रक्रियाओं में पैटर्न का एक गतिविधि पर निर्भर पुनर्निर्माण है।
प्रीसानेप्टिक सुदृढीकरण, पोस्ट-टेटनिक पोटेंशिएन और सिनैप्टिक डिप्रेशन के अलावा, दीर्घकालिक पोटेंशिएन भी सीखने की प्रक्रियाओं के लिए प्रासंगिक है। यह शक्तिसंरक्षण synaptic प्रसारण के एक दीर्घकालिक प्रवर्धन से मेल खाती है। इस प्रक्रिया में विभिन्न उप-प्रक्रियाएँ होती हैं।
AMPA रिसेप्टर्स की सक्रियता दीर्घकालिक पोटेंशिएशन में पहला कदम है। पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली में ग्लूटामेट के लिए असंख्य रिसेप्टर्स हैं। इन ग्लूटामेट रिसेप्टर्स का एक उपसमूह AMPA प्रकार का होता है। जैसे ही एक कार्रवाई क्षमता उत्पन्न होती है, ग्लूटामेट जारी किया जाता है। शरीर का अपना पदार्थ सबसे महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर में से एक है और रिहा होने के बाद, एएमपीए रिसेप्टर्स को बांधता है, जो बंधन द्वारा खोलने के लिए बने होते हैं। रिसेप्टर्स के खुलने के बाद, सोडियम आयन प्रवाहित होते हैं। यह एक उत्तेजक पोस्टअन्तर्ग्रथनी क्षमता बनाता है। यह क्षमता पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली के भीतर हर विध्रुवण के साथ उत्पन्न होती है। रोमांचक पोस्टसिनेप्टिक क्षमताओं को जोड़ा जाता है और प्राप्त न्यूरॉन द्वारा संसाधित किया जाता है। जब एक थ्रेशोल्ड मान पार हो जाता है, तो प्राप्त न्यूरॉन्स फिर से एक कार्रवाई क्षमता बनाते हैं और इसे अपने अक्षतंतु के माध्यम से पास करते हैं।
एक उत्तेजक पोस्टअन्तर्ग्रथनी क्षमता की पीढ़ी लंबे समय तक क्षमता में NMDA रिसेप्टर्स के सक्रियण के बाद होती है। जैसे ही अतिरिक्त एक्शन पोटेंशिअल होते हैं, पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली का एक बढ़ा हुआ विध्रुवण होता है। मैग्नीशियम आयन NMDA रिसेप्टर छोड़ देते हैं और रिसेप्टर खोल सकते हैं। NMDA रिसेप्टर्स के खुलने से कैल्शियम आयनों का प्रवाह होता है और AMPA रिसेप्टर्स के फॉस्फोराइलेशन की ओर जाता है। बदले में फॉस्फोराइलेशन रिसेप्टर्स की चालकता को बढ़ाता है और कोशिका में प्रोटीन संश्लेषण को भी बढ़ाता है।
इसके अलावा, प्रतिगामी दूत पदार्थ वर्णित प्रक्रियाओं के दौरान जारी किए जाते हैं। ये संदेशवाहक पदार्थ, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक ऑक्साइड जैसे एराकिडोनिक एसिड या गैसों के डेरिवेटिव के लिए हैं। ये मैसेंजर पदार्थ प्रीसानेप्टिक झिल्ली को अधिक न्यूरोट्रांसमीटर जारी करने का कारण बनाते हैं।
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लंबे समय तक तनाव को प्रभावित करने वाले न्यूरोलॉजिकल रोग चिकित्सा अनुसंधान का एक वर्तमान विषय हैं। ऐसी ही एक बीमारी है अल्जाइमर। क्रोहन की बीमारी का ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं पर भी प्रभाव पड़ता है। यह रोग लंबे समय तक पोटेंशियल डिस्टर्बेंस का कारण बनता है, जो मुख्य रूप से तंत्रिका कोशिकाओं के पतन के कारण होता है। जैसे ही न्यूरोनल सिनैप्स टूट जाते हैं, लंबे समय तक पोटेंशियल संभव नहीं होता है। उदाहरण के लिए, यह उनकी स्मृति में अंधेरे क्षेत्रों का भी निर्माण करता है।
केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के अपक्षयी रोगों में मस्तिष्क थोड़ा सा टूट जाता है। तंत्रिका संरचनाओं को बनाए रखने के उपाय अल्जाइमर जैसी बीमारियों के संबंध में अनुसंधान का एक मुख्य केंद्र बन गए हैं। अब तक, सभाओं के संरक्षण में कोई बड़ी सफलता दर्ज नहीं की गई है। अब तक, ज़बरदस्त सफलताएं केवल तुलनीय रोगों वाले जानवरों में दर्ज की गई हैं। वैज्ञानिक अभी तक इन सफलताओं को मनुष्यों में स्थानांतरित करने में सफल नहीं हुए हैं।
चूंकि लंबे समय तक भेदभाव उन प्रभावित लोगों में काम नहीं करता है, इसलिए कोई और अधिक सिनैप्टिक रिमॉडलिंग नहीं हो सकती है। सीखने की प्रक्रियाएं असंभव हैं और मस्तिष्क की सामान्य कार्यक्षमता उत्तरोत्तर कम होती जाती है। न्यूरॉन्स के बीच नई तंत्रिका कोशिकाएं या कनेक्शन अब नहीं बन सकते हैं। पुराने सिनैप्स का अब उपयोग नहीं किया जाता है और उन्हें नवीकरण प्रक्रियाओं के भाग के रूप में नष्ट कर दिया जाता है।
इन प्रक्रियाओं का मुकाबला करने के लिए, चिकित्सा अब विशेष अभ्यास के माध्यम से सिनेप्स के रखरखाव को बढ़ावा देती है। अधिक बार सिंकैप्स का उपयोग किया जाता है, जितनी जल्दी मस्तिष्क उन्हें आवश्यक रूप से पहचानता है। इसलिए अल्जाइमर या क्रोहन रोग जैसे रोग व्यायाम के माध्यम से उनके पाठ्यक्रम में देरी कर सकते हैं। लेकिन अभी तक व्यायाम के माध्यम से बीमारियों को रोकना असंभव है। प्रभावित होने वालों में से अधिकांश को बीमारी के एक निश्चित चरण से 24 घंटे की देखभाल की आवश्यकता होती है।