Sensory maps and brain development
સંવેદનાત્મક નકશા અને મગજનો વિકાસ એ ન્યુરોએથોલોજીમાં એક ખ્યાલ છે જે પ્રાણીના જીવનકાળ દરમિયાન મગજના વિકાસને એ હકીકત સાથે જોડે છે કે પ્રાણીની સંવેદનાત્મક પ્રક્રિયા માટે અવકાશી સંસ્થા અને પેટર્ન છે. સંવેદનાત્મક નકશા એ મગજમાં સંગઠિત નકશા તરીકે ઇન્દ્રિય અંગોની રજૂઆત છે, અને તે પ્રક્રિયાની મૂળભૂત સંસ્થા છે. સંવેદનાત્મક નકશા હંમેશા ઇન્દ્રિયોના ચોક્કસ ભૌગોલિક પ્રક્ષેપણની નજીક હોતા નથી. મગજ સંવેદનાત્મક નકશામાં સંગઠિત છે તે હકીકત પ્રક્રિયા માટે વ્યાપક અસરો ધરાવે છે, જેમ કે બાજુની અવરોધ અને જગ્યા માટે કોડિંગ એ મેપિંગની આડપેદાશો છે. જીવતંત્રની વિકાસ પ્રક્રિયા સંવેદનાત્મક નકશાની રચનાને માર્ગદર્શન આપે છે; વિગતો હજુ સુધી અજ્ઞાત છે. સંવેદનાત્મક નકશાના વિકાસ માટે શિક્ષણ, લાંબા ગાળાની ક્ષમતા, અનુભવ-આધારિત લવચિકતા અને જન્મજાત લાક્ષણિકતાઓની જરૂર પડે છે. અનુભવ આધારિત વિકાસ અને સંવેદનાત્મક નકશાની જાળવણી માટે નોંધપાત્ર પુરાવા છે, અને અનુભવ આધારિત વિકાસના મોલેક્યુલર આધાર, સિનેપ્ટિક આધાર અને કોમ્પ્યુટેશનલ આધાર પર પુરાવા વધી રહ્યા છે. સંવેદનાત્મક નકશા જાણીતા સંવેદનાત્મક નકશાની સૂચિઃ સોમાટોટોપિક નકશાઃ હોમન્ક્યુલસ, ઉંદર બેરલ કોર્ટેક્સ, સ્ટાર-નાક મોલ નોઝ રેટિનો-વિષય નકશાઃ દ્રશ્ય ક્ષેત્રની સ્થિતિ, દિશા, અવકાશી આવર્તન ટોનોટૉપિક નકશાઃ આંતર-મૌખિક સમયનો તફાવત, કોક્લિયા કોમ્પ્યુટેશનલ નકશાના આવર્તન ટોનોટૉપિક નકશા કોમ્પ્યુટેશનલ નકશા એ "ચેતાતંત્ર દ્વારા માહિતી પ્રક્રિયાના માળખામાં મુખ્ય બિલ્ડિંગ બ્લોક" છે. માહિતીની રજૂઆતમાં પરિવર્તન તરીકે વ્યાખ્યાયિત ગણતરી એ મગજના કાર્યનો સાર છે. કોમ્પ્યુટેશનલ નકશા સંવેદનાત્મક માહિતી અને મોટર પ્રોગ્રામિંગની પ્રક્રિયામાં સામેલ છે, અને તેમાં વ્યુત્પન્ન માહિતી હોય છે જે ઉચ્ચ ક્રમના પ્રક્રિયા ક્ષેત્રો માટે સુલભ હોય છે. પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવેલો પ્રથમ કોમ્પ્યુટેશનલ નકશો જેફ્રેસ મોડેલ (1948) હતો, જેમાં જણાવવામાં આવ્યું હતું કે ધ્વનિ સ્થાનિકીકરણની ગણતરી સંવેદનાત્મક ઇનપુટના સમયના તફાવતો પર આધારિત હતી. જેફ્રેસ મોડેલની રજૂઆત થઈ ત્યારથી, મગજના નકશાને તેઓ જે ગણતરીઓ કરે છે તેના ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત કરવા માટે વધુ સામાન્ય માર્ગદર્શક સિદ્ધાંતો પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા છે. સૂચિત મોડેલોમાંનું એક એ છે કે ગણતરીઓ કોમ્પ્યુટર જેવા સમાંતર પ્રોસેસરોમાં વહેંચવામાં આવે છે; આ મોડેલ સાથે, કોમ્પ્યુટર પ્રોસેસિંગ એ મગજ દ્વારા કરવામાં આવતી ગણતરીઓ માટેનું એક મોડેલ છે. તાજેતરમાં, પ્રાથમિક દ્રશ્ય આચ્છાદન દ્રશ્ય ક્ષેત્રની સ્થિતિ, અભિગમ, દિશા, આંખના પ્રભુત્વ અને અવકાશી આવર્તન જેવા બહુવિધ દ્રશ્ય નકશાને કેવી રીતે ઓવરલેપ કરે છે તેનો અભ્યાસ કર્યા પછી "સ્થિતિસ્થાપક જાળી" મોડેલની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે. સ્થિતિસ્થાપક જાળી દ્રશ્ય ક્ષેત્રનું વિશ્લેષણ કરવા માટે સમાંતર અલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરે છે અને કવરેજ અને સાતત્ય વચ્ચે ઓપ્ટિમાઇઝ્ડ ટ્રેડ-ઓફ માટે પરવાનગી આપે છે. નકશાના વિકાસમાં પ્લાસ્ટિસિટીની ભૂમિકા નકશા અત્યંત પ્લાસ્ટિકના હોય છે અને સંવેદનાત્મક અનુભવના આધારે તેમાં મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર કરી શકાય છે. લાંબા ગાળાની ક્ષમતા એ પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે જેના દ્વારા પ્લાસ્ટિસિટી થાય છે. ક્રમિક ફાયરિંગ એલ. ટી. પી. ની પેટર્નને પ્રેરિત કરે છે જે કોડેડ સ્થાનને બદલે છે, અને સિનેપ્ટિક શક્તિઓના વર્તણૂકીય રીતે પેદા થયેલા ફેરફારો પછીથી વર્તનને અસર કરે છે. નકશાની જાળવણીમાં અનુભવ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉંદર બેરલ આચ્છાદન સાથેના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે સંવેદનાત્મક પ્રવૃત્તિની પેટર્નમાં ફેરફારો કોર્ટિકલ ગ્રહણશીલ ક્ષેત્રોના રૂપરેખાંકનને બદલી શકે છે; જો કોઈ ચોક્કસ વ્હિસ્કરને નિર્દેશિત ઉત્તેજના મળે, તો આચ્છાદન નિર્દેશિત ઉત્તેજનાને પ્રતિબિંબિત કરશે. સંવેદનાત્મક નકશામાં વિક્ષેપો રીસેપ્ટર શીટમાં વાસ્તવિક વિસંગતતાઓને પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને ઉત્તેજિત અને સ્વયંસ્ફુરિત ચેતા પ્રવૃત્તિ સંવેદનાત્મક નકશાના ચલ લક્ષણોની સૂચના આપે છે. નકશાની રચનાનો સિદ્ધાંત સંવેદનાત્મક નકશા મોટાભાગે અનુભવ દ્વારા રચાય છે. મગજના મૂળભૂત વાયરિંગને વિવિધ પરમાણુ માર્ગદર્શન સંકેતો દ્વારા વિવોમાં સ્થાપિત કરવામાં આવે છે, અને વાયરિંગને પછી સંવેદનાત્મક અનુભવના આધારે ન્યુરલ પ્રવૃત્તિની પેટર્ન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. બહુવિધ નકશાના સમન્વય માટે, સર્કિટમાં સંવેદનાત્મક ઇનપુટનું પુનરાવર્તન ન્યુરોન્સને આડી એકીકરણ પહેલાં ઊભી ટોપોગ્રાફિક કાર્યાત્મક એકમોમાં ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે. ચેતાકોષો વિશિષ્ટ બને છેઃ મોટા ભૂરા રંગના ચામાચીડિયામાં, વિલંબિત ચેતાકોષો લક્ષ્ય શ્રેણીને સંકેતલિપી કરે છે અને સંભાવના સંકેતલિપી તરીકે કાર્ય કરે છે, અને આ અનુભવમાંથી આવે છે. ઘુવડમાં, શ્રવણ એકમોએ અવકાશમાં ચોક્કસ સ્થાનો પર પ્રતિક્રિયા આપી હતી, અને એકમોને તેમના ગ્રહણશીલ ક્ષેત્રોના સંબંધિત સ્થાનો અનુસાર વ્યવસ્થિત રીતે ગોઠવવામાં આવ્યા હતા, જેનાથી શ્રવણ અવકાશનો શારીરિક નકશો બનાવવામાં આવ્યો હતો. મધ્ય મગજના શ્રાવ્ય કેન્દ્રકમાં જોવા મળતા ચેતાકોષોના ગ્રહણશીલ ક્ષેત્રોમાં ગ્રહણશીલ ક્ષેત્રો પ્રકૃતિ અને અવાજની તીવ્રતાથી સ્વતંત્ર હતા. મોલેક્યુલર બેસિસ રોજર સ્પેરીએ આંખના પરિભ્રમણ અને ચેતાકોષીય વાયરિંગ આકૃતિ માટે રાસાયણિક ઢાળ મોડેલની દરખાસ્ત કરી હતી. રેટિનલ ચેતાકોષો અને લક્ષ્ય કોષોમાં રાસાયણિક ઢાળના સ્વરૂપમાં ઓળખના ટેગ હતા જેથી ચેતાકોષોનું પ્રક્ષેપણ સુવ્યવસ્થિત રહે. દ્રશ્ય વિશ્વના ભૌગોલિક નકશા માટે, નકશો સૌપ્રથમ ન્યુરલ વિકાસ દરમિયાન મોલેક્યુલર સંકેતો દ્વારા રચાય છે, જેમ કે મોલેક્યુલર ગ્રેડિયન્ટ્સ વચ્ચે કેમોસ્પેસિફિક મેળ. સંવેદનાત્મક નકશા અને મગજના વિકાસનો પરમાણુ આધાર એ એક એવું ક્ષેત્ર છે જેનું સક્રિયપણે સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે. સૌથી તાજેતરના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે કે ચેતાકોષોના ગામા ઓસિલેશન યુવાન ઉંદરોમાં થેલેમસ અને આચ્છાદનના વિકાસને સુમેળ કરે છે. સંદર્ભો ન્યુરોએથોલોજી વિકાસલક્ષી ન્યુરોસાયન્સ