Sensory maps and brain development
संवेदी मानचित्र और मस्तिष्क विकास तंत्रिकाविज्ञान में एक अवधारणा है जो एक जानवर के जीवनकाल में मस्तिष्क के विकास को इस तथ्य से जोड़ती है कि एक जानवर के संवेदी प्रसंस्करण के लिए स्थानिक संगठन और पैटर्न है। संवेदी मानचित्र मस्तिष्क में संगठित मानचित्र के रूप में इन्द्रिय अंगों के प्रतिनिधित्व हैं, और यह प्रसंस्करण का मौलिक संगठन है। संवेदी मानचित्र हमेशा इंद्रियों के सटीक स्थलाकृतिक प्रक्षेपण के करीब नहीं होते हैं। तथ्य यह है कि मस्तिष्क को संवेदी मानचित्रों में व्यवस्थित किया गया है, प्रसंस्करण के लिए व्यापक निहितार्थ हैं, जैसे कि पार्श्व अवरोध और अंतरिक्ष के लिए कोडिंग मानचित्रण के उपोत्पाद हैं। एक जीव की विकासात्मक प्रक्रिया संवेदी मानचित्र निर्माण का मार्गदर्शन करती है; विवरण अभी तक अज्ञात हैं। संवेदी मानचित्रों के विकास के लिए सीखने, दीर्घकालिक क्षमता, अनुभव-निर्भर प्लास्टिसिटी और जन्मजात विशेषताओं की आवश्यकता होती है। अनुभव-निर्भर विकास और संवेदी मानचित्रों के रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण प्रमाण हैं, और अनुभव-निर्भर विकास के आणविक आधार, सिनैप्टिक आधार और कम्प्यूटेशनल आधार पर बढ़ते प्रमाण हैं। संवेदी मानचित्र ज्ञात संवेदी मानचित्रों की सूचीः सोमाटोटोपिक मानचित्रः होमुनकुलस, रैट बैरल कॉर्टेक्स, स्टार-नाक तिल नाक रेटीनो-विषय मानचित्रः दृश्य क्षेत्र की स्थिति, अभिविन्यास, दिशा, स्थानिक आवृत्ति टोनोटॉपिक मानचित्रः अंतर-श्रवण समय अंतर, कॉक्लिया कम्प्यूटेशनल मानचित्रों की आवृत्ति टोनोटॉपिक मानचित्र कम्प्यूटेशनल मानचित्र "तंत्रिका तंत्र द्वारा सूचना प्रसंस्करण के बुनियादी ढांचे में प्रमुख निर्माण खंड" है। जानकारी के प्रतिनिधित्व में परिवर्तन के रूप में परिभाषित गणना मस्तिष्क कार्य का सार है। कम्प्यूटेशनल मानचित्र संवेदी जानकारी और मोटर प्रोग्रामिंग को संसाधित करने में शामिल हैं, और उनमें व्युत्पन्न जानकारी होती है जो उच्च-क्रम प्रसंस्करण क्षेत्रों के लिए सुलभ होती है। प्रस्तावित किया जाने वाला पहला कम्प्यूटेशनल मानचित्र जेफ्रेस मॉडल (1948) था जिसमें कहा गया था कि ध्वनि स्थानीयकरण की गणना संवेदी इनपुट के समय के अंतर पर निर्भर थी। जेफ्रेस मॉडल की शुरुआत के बाद से, मस्तिष्क मानचित्रों को उनके द्वारा की जाने वाली गणनाओं के गुणों से संबंधित करने के लिए अधिक सामान्य मार्गदर्शक सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं। प्रस्तावित मॉडलों में से एक यह है कि गणनाएँ कंप्यूटर जैसे समानांतर प्रोसेसरों में वितरित की जाती हैं; इस मॉडल के साथ, कंप्यूटर प्रसंस्करण मस्तिष्क द्वारा की गई गणनाओं के लिए एक मॉडल है। हाल ही में, "लोचदार जाल" मॉडल को यह अध्ययन करने के बाद प्रस्तावित किया गया है कि कैसे प्राथमिक दृश्य प्रांतस्था कई दृश्य मानचित्रों को ओवरलैप करती है, जैसे कि दृश्य क्षेत्र की स्थिति, अभिविन्यास, दिशा, नेत्र प्रभुत्व और स्थानिक आवृत्ति। लोचदार जाल दृश्य क्षेत्र का विश्लेषण करने के लिए समानांतर एल्गोरिदम का उपयोग करता है और कवरेज और निरंतरता के बीच अनुकूलित व्यापार-बंद की अनुमति देता है। मानचित्र विकास में प्लास्टिसिटी की भूमिका मानचित्र अत्यधिक प्लास्टिक के होते हैं और संवेदी अनुभव के आधार पर इसमें काफी बदलाव किया जा सकता है। दीर्घकालिक क्षमता वह प्राथमिक तंत्र है जिसके द्वारा प्लास्टिसिटी होती है। अनुक्रमिक फायरिंग एल. टी. पी. के एक पैटर्न को प्रेरित करती है जो कोडित स्थान को बदल देती है, और व्यवहार से उत्पन्न सिनैप्टिक शक्तियों के संशोधन बाद में व्यवहार को प्रभावित करते हैं। मानचित्रों को बनाए रखने में अनुभव महत्वपूर्ण है। रैट बैरल कॉर्टेक्स के साथ प्रयोगों से पता चला है कि संवेदी गतिविधि के पैटर्न में परिवर्तन कॉर्टिकल ग्रहणशील क्षेत्रों के विन्यास को बदल सकता है; यदि एक विशेष व्हिस्कर को निर्देशित उत्तेजना मिलती है, तो कॉर्टेक्स निर्देशित उत्तेजना को प्रतिबिंबित करेगा। संवेदी मानचित्रों में व्यवधान रिसेप्टर शीट में वास्तविक असंतुलन को दर्शाते हैं, और उत्तेजित और सहज तंत्रिका गतिविधि संवेदी मानचित्रों की परिवर्तनीय विशेषताओं को निर्देशित करती है। मानचित्र निर्माण का सिद्धांत संवेदी मानचित्र काफी हद तक अनुभव द्वारा बनाए जाते हैं। मस्तिष्क की बुनियादी तारों को विभिन्न प्रकार के आणविक मार्गदर्शन संकेतों द्वारा विवो में स्थापित किया जाता है, और तारों को तब संवेदी अनुभव के आधार पर तंत्रिका गतिविधि के पैटर्न द्वारा परिष्कृत किया जाता है। कई मानचित्रों के समन्वय के लिए, परिपथों में संवेदी इनपुट का पुनःप्रचालन क्षैतिज एकीकरण से पहले न्यूरॉन्स को ऊर्ध्वाधर स्थलाकृतिक कार्यात्मक इकाइयों में व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। न्यूरॉन्स विशिष्ट हो जाते हैंः बड़े भूरे रंग के चमगादड़ में, विलंब-ट्यून किए गए न्यूरॉन्स एक लक्ष्य सीमा को कूटबद्ध करते हैं और संभाव्यता कूटग्राही के रूप में कार्य करते हैं, और यह अनुभव से आता है। उल्लू में, श्रवण इकाइयों ने अंतरिक्ष में विशिष्ट स्थानों पर प्रतिक्रिया दी, और इकाइयों को उनके ग्रहणशील क्षेत्रों के सापेक्ष स्थानों के अनुसार व्यवस्थित रूप से व्यवस्थित किया गया, जिससे श्रवण स्थान का एक शारीरिक मानचित्र बनाया गया। मध्य मस्तिष्क श्रवण नाभिक में पाए जाने वाले न्यूरॉन्स के ग्रहणशील क्षेत्रों में ग्रहणशील क्षेत्र प्रकृति और ध्वनि की तीव्रता से स्वतंत्र थे। आणविक आधार रोजर स्पेरी ने नेत्र आवर्तन और न्यूरोनल वायरिंग आरेख के लिए एक रासायनिक प्रवणता मॉडल का प्रस्ताव रखा। रेटिना न्यूरॉन्स और लक्षित कोशिकाओं में रासायनिक प्रवणता के रूप में पहचान टैग होते थे ताकि न्यूरॉन्स का प्रक्षेपण व्यवस्थित हो। दृश्य दुनिया के एक स्थलाकृतिक मानचित्र के लिए, मानचित्र सबसे पहले आणविक संकेतों के माध्यम से तंत्रिका विकास के दौरान बनता है, जैसे कि आणविक प्रवणताओं के बीच रसायन-विशिष्ट मिलान। संवेदी मानचित्रों और मस्तिष्क विकास का आणविक आधार एक ऐसा क्षेत्र है जिसका सक्रिय रूप से अन्वेषण किया जा रहा है। सबसे हाल के काम से पता चला है कि न्यूरॉन्स के गामा दोलन युवा चूहों में थैलेमस और प्रांतस्था के विकास को समन्वित करते हैं। संदर्भ तंत्रिकाविज्ञान विकासात्मक तंत्रिका विज्ञान