सेंट लुइस में वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने दशकों के हठधर्मिता को जारी रखा है कि कैसे सतर्कता की स्थिति में मस्तिष्क कोशिकाओं के बीच संबंधों को फिर से व्यवस्थित किया जाए या ध्यान बढ़ाया जाए। टीम ने पाया कि सतर्कता, ध्यान और सीखने से जुड़े मस्तिष्क के रसायनों को न्यूरॉन्स पर सीधे अभिनय करने के बजाय मस्तिष्क की कनेक्टिविटी और फ़ंक्शन को बदल दिया जाता है (कोशिकाएं अपने तेजी से सूचना संचरण के लिए जानी जाती हैं), लेकिन एस्ट्रोसाइट्स के काम के माध्यम से, एक धीमी, धीमी गति से मस्तिष्क कोशिका का प्रकार अक्सर न्यूरोसाइंस के क्षेत्र में अनदेखी करता है।
निष्कर्षों में प्रकाशित किया गया था विज्ञान 15 मई ने मौलिक रूप से मस्तिष्क नेटवर्क संचार और गतिविधियों के निर्धारकों की वर्तमान समझ को बदल दिया। यह एस्ट्रोसाइट्स को उपचार, स्मृति और मनोदशा विकारों के लिए एक चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में भी कहता है।
वाशू में मेडिकल न्यूरोसाइंस के सहायक प्रोफेसर डॉ। थॉमस पपौइन ने कहा, “पाठ्यपुस्तकें हमें बताती हैं कि हम न्यूरोमोडुलेटर हैं जो सीधे और सीधे-सीधे न्यूरॉन्स को ठीक करते हैं-पाठ्यपुस्तकें हमें बताती हैं कि मस्तिष्क में सब कुछ न्यूरॉन्स से संबंधित है।” “ऐसा लगता है कि कई मस्तिष्क वायरिंग और गतिविधियों को धीमी समय के मानकों पर, एस्ट्रोसाइट्स द्वारा ऑर्केस्ट्रेट किया जा सकता है। इस प्रकार की खोज हमारी समझ को गहराई से फिर से खोल सकती है कि मस्तिष्क कैसे काम करता है।”
मस्तिष्क की दीवार के फूलों से केंद्र चरण तक
मस्तिष्क को उन कार्यों के लिए प्रतिबद्ध करने के लिए जिन्हें ध्यान देने की आवश्यकता है, या फायर अलार्म की तरह अप्रत्याशित उत्तेजनाओं का जवाब देने के लिए, मस्तिष्क कोशिकाओं के संचार के तरीके को बदलने के लिए इसे फिर से जुड़ने में सक्षम होना चाहिए। यह प्रक्रिया मस्तिष्क में न्यूरोमोडुलेटर नामक रसायनों की रिहाई से संचालित होती है, जिसमें नॉरपेनेफ्रिन भी शामिल है। कुछ के बारे में जाना जाता है कि ये न्यूरोमोडुलेटर मस्तिष्क के संचार को कैसे पुन: संयोजित करते हैं। पिछले 80 वर्षों के लिए परिकल्पना यह है कि न्यूरोमोडुलेटर रसायन न्यूरॉन्स पर कार्य करते हैं।
इसी समय, एस्ट्रोसाइट्स को 30 वर्षों के लिए सिनैप्स के साथ संपर्क करने और बातचीत करने के लिए दिखाया गया है, एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए न्यूरॉन्स के लिए एक पेशेवर संरचना। शोधकर्ताओं को लंबे समय से संदेह है कि एस्ट्रोसाइट्स में न्यूरॉन्स के बीच संचार को पुनर्निर्धारित करने की क्षमता है और इसलिए, मस्तिष्क में सूचना का प्रवाह।
उनके बहुत पतले आकार के कारण, ये कोशिकाएं आदर्श रूप से नोरोमोडुलेटर जैसे कि नॉरपेनेफ्रिन की निगरानी और पता लगाने के लिए स्थित हैं। “हम इस विचार का परीक्षण करना चाहते हैं कि यह संभव है कि Synapses का डेथिरिन न्यूरोमॉड्यूलेशन एक एस्ट्रोसाइट व्यवसाय है,” पापोइन ने कहा।
यह अंत करने के लिए, पापौइन और उनकी टीम ने माउस मस्तिष्क कोशिकाओं से नॉरपेनेफ्रिन के स्राव को प्रेरित किया या माउस मस्तिष्क स्लाइस के संपर्क में आया, और पाया कि नॉरपेनेफ्रिन ने दशकों तक न्यूरॉन्स के बीच संबंध को कमजोर कर दिया। हालांकि, शोधकर्ताओं ने पाया कि नॉरपेनेफ्रिन आसपास के एस्ट्रोसाइट्स की गतिविधि को भी ट्रिगर करता है। एक बार नॉरपेनेफ्रिन द्वारा ट्रिगर होने के बाद, एस्ट्रोसाइट्स एक दूसरे रसायन का उत्पादन करते हैं जो कि सिनैप्स पर जारी किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सिनैप्टिक गतिविधि को कमजोर किया जाता है। Norepinephrine अभी भी न्यूरोनल कनेक्शन को फिर से व्यवस्थित करने में सक्षम है, भले ही न्यूरॉन्स सीधे नॉरपेनेफ्रिन की क्षमता को हटा दिया गया हो। दूसरी ओर, Norepinephrine न्यूरोनल कनेक्टिविटी को पुनर्गठित नहीं कर सकता है जब एस्ट्रोसाइट्स नॉरपेनेफ्रिन के साथ संपर्क या प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं।
उनके निष्कर्षों से पता चलता है कि न्यूरोमोडुलेटर (जैसे कि नॉरपेनेफ्रिन पुनर्व्यवस्थित न्यूरोनल कनेक्शन) को न्यूरॉन पर सीधे एस्ट्रोसाइट्स के माध्यम से संकेत द्वारा संकेत दिया जाता है।
परिणाम यह भी बताते हैं कि एस्ट्रोसाइट्स को लक्षित करना मस्तिष्क रोगों के इलाज के लिए मस्तिष्क की गतिविधि को फिर से खोलने का एक प्रभावी तरीका हो सकता है। पापौइन की टीम ने न्यूरॉन्स पर कार्य करने के लिए माना जाता है कि मौजूदा दवाओं पर शोध करना शुरू कर दिया है कि क्या उन्हें एस्ट्रोसाइट्स को प्रभावी होने की आवश्यकता है। यदि हां, तो शायद एस्ट्रोसाइट्स का उपयोग सीधे चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।
“वहाँ बहुत सारी दवाएं हैं जो मस्तिष्क में norepinephrine संकेतों के साथ हस्तक्षेप करती हैं, खासकर जब ADHD या अवसाद का इलाज करते समय। मैं जानना चाहता हूं कि मस्तिष्क की गतिविधि को बदलने के लिए उनमें से कितने को एस्ट्रोसाइट्स की आवश्यकता है,” पापोइन ने कहा।