स्वतःचा मार्ग शोधण्याच्या क्षमतेतील फरक आणि मेंदूच्या रचनेतील फरक यांच्यात काय संबंध आहे?

या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आपण प्रत्येक व्यक्तीसाठी मार्ग शोधण्याच्या क्षमतेत फरक का आहेत आणि ते मेंदूच्या रचनेशी कसे संबंधित आहे ते पाहू.

फोन वाजत राहतो, पण ती व्यक्ती जी इमारत शोधत आहे ती कुठेच दिसत नाही. नकाशात असे लिहिले आहे की ते सात मिनिटांच्या चालण्याच्या अंतरावर आहे, पण आता ३० मिनिटे झाली आहेत. ही अशा लोकांची कहाणी आहे ज्यांना विशिष्ट जागा शोधण्यात अडचण येते आणि ते सहजपणे हरवून जातात. मी जेव्हा नवीन ठिकाणी जातो तेव्हा मलाही मार्ग शोधण्यात अडचण येते. माझी दिशा आणि अवकाशीय धारणा कमी असते. या "वाईट दिशानिर्देशांमुळे" लोक अनेकदा हरवतात किंवा त्यांच्या दैनंदिन जीवनात इमारत सापडत नाहीत. दिशा शोधण्याच्या आणि लक्षात ठेवण्याच्या लोकांच्या क्षमतेत फरक का असतो? हे सेरेब्रमच्या आतील टेम्पोरल लोबमध्ये असलेल्या हिप्पोकॅम्पस आणि त्याच्या सभोवतालच्या पॅरिएटल कॉर्टेक्सच्या न्यूरॉन्सद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते.
सर्वप्रथम, एखाद्या विशिष्ट ठिकाणी सुरक्षितपणे पोहोचण्यासाठी, तुम्हाला सूचनांचे पालन करावे लागेल. तर जेव्हा एखादी व्यक्ती मार्ग शोधत असते तेव्हा मेंदू कसा काम करतो? १९७० च्या दशकात लंडन विद्यापीठातील प्राध्यापक जॉन ओ'कीफ यांनी एक संबंधित प्रयोग केला होता. त्यांनी सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये असलेल्या हिप्पोकॅम्पसचा अभ्यास केला. प्रयोगादरम्यान, चेतापेशींचे विद्युत सिग्नल रेकॉर्ड करण्यासाठी चाचणी उंदरांच्या हिप्पोकॅम्पसमध्ये इलेक्ट्रोड घातले गेले. हे सिग्नल या तत्त्वावर आधारित आहे की जेव्हा संवेदी माहिती उत्तेजित होते आणि एका थ्रेशोल्ड मूल्यापेक्षा जास्त विद्युत सिग्नलमध्ये रूपांतरित होते तेव्हाच तंत्रिका पेशी प्रतिसाद देते. या प्रयोगाद्वारे, ओ'कीफ यांना आढळले की 'प्लेस सेल्स', जे उंदीर विशिष्ट ठिकाणी पोहोचल्यावरच सिग्नल पाठवतात, ते हिप्पोकॅम्पसच्या CA1970 प्रदेशात अस्तित्वात आहेत. त्यांनी असेही पुष्टी केली की या प्लेस सेल्स इतर प्रदेशातील न्यूरॉन्सशी माहितीची देवाणघेवाण करतात. प्लेस सेल्स विशिष्ट ठिकाणे किंवा आकार लक्षात ठेवतात आणि लोकांना त्यांचा मार्ग शोधण्यात मदत करतात. ओ'कीफ म्हणाले की हे प्लेस सेल्स दृश्य माहितीचा संकेत म्हणून वापर करून "डोक्यात नकाशा" तयार करतात. एकदा हा नकाशा सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये शिक्षण आणि पुनरावृत्तीद्वारे दीर्घकालीन स्मृती म्हणून साठवला गेला की, लोक संकेतांवर अवलंबून न राहता त्यांचा मार्ग शोधू शकतात.
तथापि, जरी तुम्ही एकाच ठिकाणी अनेक वेळा गेला असलात तरीही तुम्हाला विशिष्ट ठिकाण सापडणार नाही. यावरील एक प्रयोग म्हणजे मे-ब्रिट मोझर यांचे संशोधन. प्रायोगिक उंदरांच्या हिप्पोकॅम्पस आणि त्याच्या सभोवतालच्या परिसरावर प्रयोग करताना, मे-ब्रिट मोझर यांनी घाणेंद्रियाच्या कॉर्टेक्समध्ये नवीन विद्युत सिग्नल शोधले. स्थान पेशींपेक्षा वेगळे, या सिग्नलमध्ये अंधारातही प्रतिसाद देण्याची वैशिष्ट्ये दिसून आली. सिग्नल नियमित अंतराने दिसू लागले आणि जेव्हा स्थाने जोडली गेली तेव्हा त्यांनी मधमाशाच्या आकाराचा षटकोनी नमुना तयार केला. या मज्जातंतू पेशींना "ग्रिड पेशी" म्हटले जाऊ लागले. असे आढळून आले की या ग्रिड पेशी उंदरांना त्यांना जाणवणाऱ्या संपूर्ण जागेत विशिष्ट निर्देशांकांचे स्थान जाणून घेण्यास आणि निर्देशांकांमधील अंतर मोजण्यास अनुमती देतात.
एका पाठपुरावा अभ्यासात, मे-ब्रिट मोझर यांना आढळले की एन्टोर्हिनल कॉर्टेक्सची स्थिती माहिती कधीकधी थेट CA1 मध्ये प्रसारित केली जाते, परंतु CA1 द्वारे CA3 मध्ये देखील प्रसारित केली जाऊ शकते. त्यांनी स्थानिक प्रतिसाद किंवा स्थान स्मृतीशी संबंधित कोणते मार्ग सिग्नल प्रसारित केले जातात हे निर्धारित करण्यासाठी एक प्रयोग केला. प्रथम, त्यांनी CA3 ते CA1 पर्यंत सिग्नल मार्ग अवरोधित न करता उंदरांना त्यांचा मार्ग शोधू दिला आणि घाणेंद्रियाच्या कॉर्टेक्सपासून होणाऱ्या परिणामांचे निरीक्षण केले. परिणामी, उंदरांच्या CA1 क्षेत्रातील स्थान पेशींना अचूक आणि विश्वासार्हपणे माहिती मिळाली आणि उंदरांनी स्थानिक ओळख प्रयोग सहजतेने केला. याउलट, जेव्हा CA3 सिग्नल अवरोधित केल्यानंतर समान प्रयोग केला गेला, तेव्हा उंदरांना पूर्वी अनुभवलेला मार्ग शोधण्यास जास्त वेळ लागला, जरी त्यांनी तो आधी अनुभवला होता. यावरून असे दिसून येते की CA3 मध्ये प्रसारित होणारे सिग्नल अवरोधित केल्याने उंदरांची स्थानिक माहिती आठवण्याची क्षमता बिघडते. हे निकाल सूचित करतात की हिप्पोकॅम्पसमध्ये किमान दोन कार्यात्मकपणे वेगळे मेमरी सर्किट आहेत. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे तर, जरी CA3 कडून कोणताही सिग्नल नसला तरी, CA1, जो थेट पोस्टरियर इन्सुलर कॉर्टेक्सशी जोडलेला असतो, तो ठिकाण ओळखण्यासाठी पुरेसा असतो, परंतु आठवणी आठवण्यासाठी CA3 आणि CA1 मधील संबंध आवश्यक असतो. यावरून असे सूचित होते की जरी तुम्ही एखाद्या ठिकाणी अनेक वेळा गेला असला तरीही, CA3 आणि CA1 मधील सिग्नल ब्लॉक झाल्यास तुम्हाला ते शोधण्यात अडचण येऊ शकते.
मेंदूच्या इमेजिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, प्रयोगशाळेतील उंदरांमध्ये आढळणाऱ्या प्लेस सेल्स आणि ग्रिड सेल्स मानवांमध्ये देखील अस्तित्वात आहेत याची पुष्टी झाली आहे. मेंदूच्या संशोधनाद्वारे खराब नेव्हिगेशनची कारणे अंशतः उघड झाली आहेत, परंतु अद्याप कोणताही मूलभूत उपचार प्रस्तावित केलेला नाही. कारण मेंदू विज्ञानाला अजूनही बरेच संशोधन आवश्यक आहे आणि अनेक समस्या सोडवायच्या आहेत. सध्या, ज्यांना नेव्हिगेशन करण्यात अडचण येत आहे त्यांना दिलेले उपाय सोपे आणि वरवरचे आहेत. तथापि, व्हर्च्युअल रिअॅलिटी संशोधन जसजसे पुढे जाईल तसतसे आम्हाला आशा आहे की नेव्हिगेशन करण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी कायमस्वरूपी उपाय सापडेल.