Synaptic fatigue
سنپیٹک تھکاوٹ، یا قلیل مدتی سنپیٹک ڈپریشن، قلیل مدتی سنپیٹک پلاسٹکٹی کی ایک سرگرمی پر منحصر شکل ہے جس کے نتیجے میں نیوران کی عارضی طور پر فائر کرنے میں ناکامی ہوتی ہے اور اس وجہ سے ان پٹ سگنل منتقل ہوتا ہے۔ یہ اعصابی نظام کی سرگرمی کی مخصوص شکلوں کو جسمانی طور پر کنٹرول کرنے کے لیے منفی فیڈ بیک کی ایک شکل سمجھی جاتی ہے۔ یہ سنپیٹک ویسیکلز کی عارضی کمی کی وجہ سے ہوتا ہے جس میں سنپیپس میں نیورو ٹرانسمیٹر ہوتے ہیں، جو عام طور پر مستقل ہائی فریکوئنسی نیورونل محرک سے پیدا ہوتے ہیں۔ نیورو ٹرانسمیٹر سنپیپس کے ذریعے خارج ہوتے ہیں تاکہ سگنل کو پوسٹ سنپیٹک سیل تک پھیلایا جا سکے۔ یہ بھی قیاس کیا گیا ہے کہ سنپیٹک تھکاوٹ پوسٹ سنپیٹک رسیپٹر کی حساسیت میں کمی یا پوسٹ سنپیٹک غیر فعال چالکتا میں تبدیلیوں کا نتیجہ ہو سکتا ہے، لیکن حالیہ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ یہ بنیادی طور پر ایک پری سنپیٹک رجحان ہے۔ پس منظر کیمیائی سنپیپس ایک پریسیناپٹک سیل کے ذریعے سگنل ٹرانسمیشن کی اجازت دیتے ہیں جو نیورو ٹرانسمیٹر کو سنپیپس میں جاری کرتے ہیں تاکہ پوسٹسیناپٹک سیل پر ریسیپٹرز سے جڑے رہیں۔ یہ نیورو ٹرانسمیٹر پریسیناپٹک سیل میں ترکیب کیے جاتے ہیں اور خارج ہونے تک پھپھوندی میں رکھے جاتے ہیں۔ ایک بار جب نیورو ٹرانسمیٹر سنپیٹک شگاف میں چھوڑے جاتے ہیں اور ایک سگنل ریلے کیا جاتا ہے، تو دوبارہ اپٹیک شروع ہوتا ہے جو ٹرانسپورٹ پروٹین کا عمل ہے جو سنپیپس سے نیورو ٹرانسمیٹر کو صاف کرتا ہے اور انہیں ری سائیکل کرتا ہے تاکہ ایک نیا سگنل پھیل سکے۔ اگر محرک کافی زیادہ تعدد پر اور کافی طاقت کے ساتھ ہو رہا ہے، تو نیورو ٹرانسمیٹر اس سے زیادہ تیز رفتار سے جاری کیے جائیں گے کہ دوبارہ لینے سے انہیں ری سائیکل کیا جا سکتا ہے جو بالآخر انہیں ختم کر دے گا جب تک کہ آسانی سے خارج ہونے والے پھوڑے نہ ہوں اور سگنل منتقل نہیں کیا جا سکتا۔ فنکشنل اہمیت یہ پہلے دکھایا گیا ہے کہ ایکشن پوٹینشل کی بار بار مختصر ٹرینیں بہت سے نیورل نیٹ ورکس کے نیوران، خاص طور پر کاڈل پونٹائن ریٹکولر نیوکلئس (پی این سی) میں سنپیٹک رسپانس ایمپلیٹیوڈز کے ایک تیز رفتار انحطاط کا سبب بنتی ہیں۔ حالیہ تحقیق نے تجویز کیا ہے کہ صرف بار بار برسٹ محرک، جیسا کہ واحد یا جوڑی دار پلس محرک کے برخلاف، بہت زیادہ تعدد پر ایس ایف کا نتیجہ ہو سکتا ہے۔ کچھ خلیات جیسے آورٹک باروریسیپٹر نیوران کے تباہ کن اثرات ہو سکتے ہیں جن میں اگر سنپیٹک تھکاوٹ کا آغاز ان پر اثر انداز ہوتا ہے تو آورٹک بلڈ پریشر کو منظم کرنے میں ناکامی بھی شامل ہے۔ ان نیوران میں میٹابوٹروپک گلوٹامیٹ آٹوریسیپٹر ایکٹیویشن کیلشیم کی آمد کو روک کر، سنپیٹک ویسیکل ایکسوائٹوسس کو کم کرکے اور سنپیٹک ویسیکل ریکوری اور اینڈوسیٹوسس کو کنٹرول کرنے والے میکانزم کو ماڈیول کرکے سنپیٹک ٹرانسمیشن کو روک سکتا ہے۔ یہ گلوٹامیٹ آٹوریسیپٹر سنپیٹک تھکاوٹ کو روکنے کے قابل ہوتے ہیں تاکہ نقصان دہ جسمانی نتائج کو روکا جا سکے جو آورٹا میں غیر فعال بلڈ پریشر ریگولیشن کے نتیجے میں ہو سکتے ہیں (سچ نہیں) سنپیٹک ریکوری جب سنپیٹک ویسیکلز سنپیپس میں نیورو ٹرانسمیٹر چھوڑتے ہیں جو سگنل پاس کرنے کے لیے پوسٹ سنپیٹک جھلی پروٹین کے ساتھ جڑے ہوتے ہیں، نیورو ٹرانسمیٹر دوبارہ اپٹیک ہوتا ہے تاکہ دوبارہ ریلیز ہونے کے لیے پری سنپیٹک سیل میں نیورو ٹرانسمیٹر کو ری سائیکل کیا جا سکے۔ نیورو ٹرانسمیٹر ویسیکلز کو اینڈوسیٹوسس کے عمل کے ذریعے ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ چونکہ ہر ایک پریسیناپٹک خلیہ دوسرے نیوران کے ساتھ ہزاروں رابطوں تک جوڑ سکتا ہے، اس لیے سنپیٹک تھکاوٹ اور اس کی بازیابی دیگر نیورونل سرکٹس کے ساتھ تعامل کا سبب بن سکتی ہے اور نیوران کے دیگر عمل کے ساتھ حرکیات کو متاثر کر سکتی ہے۔ یہ ضروری ہے کہ نیورو ٹرانسمیٹرز کی ری سائیکلنگ ایک موثر اور موثر شرح پر ہو تاکہ سنپیٹک تھکاوٹ کو سگنل ٹرانسمیشن کو منفی طور پر متاثر کرنے سے روکا جا سکے۔ وقت کا تعین نیوران کے درمیان جسمانی اشاروں کو منتقل کرنے کی مستقل صلاحیت کی اجازت دینے کے لیے آسانی سے خارج ہونے والے ویسیکل پول کو برقرار رکھنا اہم ہے۔ نیورو ٹرانسمیٹر کو سنپیٹک کلیفٹ میں چھوڑنے اور پھر دوبارہ استعمال ہونے کے لیے دوبارہ پریسیناپٹک سیل میں ری سائیکل کرنے کا وقت فی الحال اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ اس عمل کو سمجھنے کی کوشش کے لیے فی الحال دو ماڈل تجویز کیے گئے ہیں۔ ایک ماڈل پیش گوئی کرتا ہے کہ ایک بار جب اس کے تمام مواد کو خالی کر دیا جاتا ہے تو پھپھوندی پریسیناپٹک سیلولر جھلی کے ساتھ مکمل فیوژن سے گزرتی ہے۔ اس کے بعد اسے دیگر مقامات سے ویسیکولر جھلی کو بازیافت کرنا ضروری ہے جس میں دسیوں سیکنڈ لگ سکتے ہیں۔ دوسرا ماڈل یہ فرض کرتے ہوئے اس رجحان کی وضاحت کرنے کی کوشش کرتا ہے کہ پھوڑے رہائی کے بعد فوری طور پر نیورو ٹرانسمیٹر کو ری سائیکل کرنا شروع کردیتے ہیں، جس میں اینڈوسیٹوسس کو مکمل کرنے میں ایک سیکنڈ سے بھی کم وقت لگتا ہے۔ ایک مطالعہ میں 5.5-38.9 سیکنڈ سے لے کر مکمل اینڈوسیٹوسس کے مختلف اوقات دکھائے گئے۔ اس نے یہ بھی اشارہ کیا کہ یہ وقت طویل مدتی یا دائمی سرگرمی سے مکمل طور پر آزاد تھے۔ متاثرہ خلیات مطابقت پذیری تھکاوٹ بہت سے مختلف قسم کے نیوران کے بہت سے مطابقت پذیری کو متاثر کر سکتی ہے۔ سنپیٹک تھکاوٹ کے وجود اور مشاہدات کو عالمی سطح پر قبول کیا جاتا ہے، حالانکہ اس رجحان کے عین مطابق طریقہ کار کو مکمل طور پر سمجھا نہیں گیا ہے۔ یہ عام طور پر بالغ خلیوں میں محرکات (> 1 ہرٹز) کی اعلی تعدد پر دیکھا جاتا ہے۔ ایک مخصوص مثال یہ ہے کہ اپلیسیا کا گل کی واپسی کا اضطراب ہوموسیناپٹک ڈپریشن کی وجہ سے ہوتا ہے۔ اگرچہ ہوموسیناپٹک اور ہیٹروسیناپٹک ڈپریشن طویل مدتی ڈپریشن اور/یا پوٹینشن کا باعث بن سکتا ہے، لیکن یہ خاص معاملہ اس بات کی ایک قلیل مدتی مثال ہے کہ ہوموسیناپٹک ڈپریشن کس طرح سنپیٹک تھکاوٹ کا سبب بنتا ہے۔ بالغ چوہوں میں ہپپوکیمپس کے ڈینٹیٹ گائرس میں سوراخ دار پاتھ گرینیول خلیات (پی پی-جی سی) کو کم تعدد (0.05-0.2 Hz) پر تھکاوٹ کا تجربہ کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ترقی پذیر چوہے پی پی-جی سی میں، دو قسم کی سنپیٹک پلاسٹکٹی سنپیٹک تھکاوٹ کا باعث بنتی دکھائی گئی۔ پریسیناپٹک ویسیکل ریلیز کا کم فریکوئنسی ریورسیبل ڈپریشن اور اے ایم پی اے خاموش ہونے کی وجہ سے ہونے والے نان ریورسیبل ڈپریشن کی ایک شکل۔ پلاسٹکٹی کی دوسری شکل پی پی-جی سی کی پختگی کے ساتھ غائب ہو جاتی ہے، حالانکہ ریورسیبل کم فریکوئنسی ڈپریشن میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ عصبی پلاسٹکیت میں کردار مطابقت پذیر پھپھوندی کو تین الگ الگ تالابوں کا حصہ سمجھا جاتا ہے: آسانی سے خارج ہونے والا تالاب (کل پھپھوندی کا تقریبا 5 فیصد پر مشتمل)، ری سائیکلنگ تالاب (تقریبا 15 فیصد)، اور ریزرو تالاب (باقی 80 فیصد)۔ ایسا لگتا ہے کہ ریزرو پول صرف شدید محرک کے جواب میں پھپھوندی چھوڑنا شروع کرتا ہے۔ کئی مطالعات ہوئے ہیں جن سے پتہ چلتا ہے کہ جسمانی محرکات کے جواب میں ریزرو ویسیکلز شاذ و نادر ہی خارج ہوتے ہیں جو ان کی اہمیت کے بارے میں سوالات اٹھاتے ہیں۔ پھپھوندی میں یہ اخراج، اس بات سے قطع نظر کہ وہ کس پول سے چھوڑے جاتے ہیں، قلیل مدتی سنپیٹک پلاسٹکٹی کی ایک شکل سمجھی جاتی ہے کیونکہ یہ پریسیناپٹک سیل کی فعال خصوصیات کو تبدیل کر رہا ہے جو بالآخر عارضی طور پر اس کی فائرنگ کی خصوصیات کو تبدیل کر رہا ہے۔ اس اور طویل مدتی قوت کے درمیان فرق یہ حقیقت ہے کہ یہ رجحان صرف اس وقت کے لیے ہوتا ہے جب نیورو ٹرانسمیٹرز کو ری سائیکل کرنے اور دوبارہ استعمال کرنے میں وقت لگتا ہے اس کے برعکس یہ طویل مدتی میں ہوتا ہے جیسے کہ طویل مدتی قوت کی بنیادی خصوصیات۔ پریسیناپٹک خلیوں میں ریزرو پول ویسیکلز کی اہمیت کی نشاندہی کرنے کے لیے مزید تحقیق کی جانی چاہیے۔ سی این ایس پیتھولوجیز میں کردار مطابقت پذیری تھکاوٹ کو براہ راست مرکزی اعصابی نظام کی بیماری کا سبب بننے یا اس کے نتیجے میں نہیں دکھایا گیا ہے، حالانکہ خلیوں میں جس حد تک یہ فعال ہوتا ہے اس کا مطالعہ مخصوص بیماریوں اور بیماریوں کے نتیجے میں کیا گیا ہے۔ نیوران یا سنپیپس میں طویل مدتی تبدیلیاں، جس کے نتیجے میں نیوران کی پرجوش خصوصیات میں مستقل تبدیلی آتی ہے، بہت کم یا زیادہ ایکٹیویشن سے سنپیٹک تھکاوٹ کا سبب بن سکتی ہے جو ممکنہ طور پر کسی قسم کی جسمانی اسامانیتا کا باعث بن سکتی ہے۔ الزائمر کی بیماری الزائمر کی بیماری (AD) کی علامات میں ادراک کی خرابی، β-امیلوئڈ پیپٹائڈ (Aβ) کا جمع ہونا، نیوروفائبریلیری انحطاط، دماغ کے مخصوص علاقوں کی تیز رفتار ایروفی کے ساتھ نیوران کا نقصان، اور زندہ بچ جانے والے نیوران میں سنپیپس نمبر میں کمی شامل ہیں۔ تحقیق AD کے نتیجے میں پری اور پوسٹسیناپٹک میکانزم دونوں کی نشاندہی کرتی ہے۔ ایک مخصوص غیر معمولی میں پریسیناپٹک پروٹین اے پی پی کی بڑھتی ہوئی مقدار شامل ہے۔ ایک مطالعہ کیا گیا جہاں سنپیٹک تھکاوٹ کا موازنہ ٹرانسجینک چوہوں کے درمیان کیا گیا جو اے پی پی/پی ایس 1 کو زیادہ اظہار کرتے ہیں ان کے لیٹرمیٹس کے ساتھ جنہوں نے پروٹین کو زیادہ اظہار نہیں کیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ اے پی پی/پی ایس 1 چوہوں میں تھکاوٹ زیادہ نمایاں طور پر واضح تھی، جو کہ پریسیناپٹک نیوران میں پھپھوندی کے آسانی سے خارج ہونے والے تالابوں کی مقدار میں کمی کی نشاندہی کرتی ہے۔ اس مطالعے کے نتائج میں شامل ہیں کہ سنپیٹک تھکاوٹ بنیادی طور پر ایک پریسیناپٹک رجحان ہے اور پوسٹسیناپٹک رسیپٹر کی حساسیت سے متاثر نہیں ہوتا ہے، سنپیٹک تھکاوٹ ٹرمینل میں بننے والے Ca2 + آئنوں کا نتیجہ نہیں ہے، اور سب سے اہم بات یہ ہے کہ سنپیٹک تھکاوٹ ایک اہم کھلاڑی ہے اور کچھ نیوروڈیجینریٹو بیماریوں کی وجوہات اور اثرات پر تحقیق کرتے وقت اس کا مطالعہ کیا جا سکتا ہے۔ ڈپریشن اینٹی ڈپریسنٹس کے افسردہ مریضوں میں قلیل مدتی اور طویل مدتی اثرات ہوتے ہیں۔ قلیل مدتی اثرات کی وضاحت ایک مفروضے کے ذریعے کی جاتی ہے جس میں کہا گیا ہے کہ ڈپریشن دماغ میں کیٹیکولامائنز میں فوری کمی کی وجہ سے شدت سے پیدا ہوتا ہے۔ اینٹی ڈپریسنٹس اس کمی کو روکنے اور دماغ میں ان نیورو ٹرانسمیٹرز کی معمول کی سطح کو بحال کرنے کے لیے فوری طور پر کام کرتے ہیں۔ دباؤ والے حالات میں، ویسیکل ایکسوائٹوسس طاقتور ہوتا ہے اور کیٹیکولامائنز کی رہائی ختم ہونے والے نیورو ٹرانسمیٹرز کی وجہ سے پریسیناپٹک خلیوں کے ڈپریشن کا سبب بنتی ہے۔ فلوکسٹائن کی علاج معالجہ کی خوراکوں کو پھپھوندی کی رہائی کو روک کر اور اس طرح ہپپوکیمپل نیوران میں سنپیٹک تھکاوٹ کو روک کر ان نیورونل تھکاوٹ کی حالتوں کو کم کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ ان نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ فلوکسٹین کے ساتھ ساتھ دیگر اینٹی ڈپریسنٹس جو فلوکسٹین جیسے ہی میکانزم کے ذریعے کام کرتے ہیں، ڈپریشن کے خطرے کو کم کرنے کے لیے نیورو ریکوری اور نیورو ٹرانسمیشن کو بڑھاتے ہیں۔ غیر جواب شدہ سوالات اگرچہ اب سنپیٹک تھکاوٹ کو بنیادی طور پر ایک پریسیناپٹک رجحان سمجھا جاتا ہے، کیا پوسٹسیناپٹک عمل ان وجوہات کے ایک بڑے حصے کا سبب بن سکتے ہیں جو فی الحال سنپیٹک تھکاوٹ کے لیے سمجھی جاتی ہیں؟ سنپیٹک-ویسیکل جھلی پروٹین کی ری سائیکلنگ تیز ہے، جیسا کہ بہت سے نیوران کی سیکنڈ میں پچاس بار فائر کرنے کی صلاحیت سے ظاہر ہوتا ہے، اور بالکل مخصوص ہے، اس میں سنپیٹک ویسیکلز کے لیے منفرد کئی جھلی پروٹین خاص طور پر اینڈوسیٹوسس کے ذریعے اندرونی ہوتے ہیں۔ اینڈوسیٹوسس میں عام طور پر کلاتھرین لیپت پھوڑے شامل ہوتے ہیں، حالانکہ غیر کلاتھرین لیپت پھوڑے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اینڈوسیٹک ویسیکلز کے کلاتھرین کوٹ کھونے کے بعد، تاہم، وہ عام طور پر بڑے، کم پی ایچ والے اینڈوسومز کے ساتھ فیوز نہیں ہوتے ہیں، جیسا کہ وہ دوسرے خلیوں میں پلازما میمبرین پروٹین کے اینڈوسیٹوسس کے دوران کرتے ہیں (شکل 17-46 دیکھیں)۔ بلکہ، ری سائیکل شدہ پھپھوندی کو فوری طور پر نیورو ٹرانسمیٹر سے دوبارہ بھرا جاتا ہے۔ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21521 حوالہ جات نیورل سنایپس نیورو فزیولوجی نیوروپلاسٹکٹی