🈳 🐞 👨🏿‍💼 न्यूरॉन्स की विद्युत चुम्बकीय बातचीत 🎅🏿 🔻 ◾️

नमस्ते प्रिय Geektimes समुदाय! न केवल शारीरिक कनेक्शन (सिनेप्स, एफैप्स) के माध्यम से, बल्कि बिजली के क्षेत्रों के माध्यम से न्यूरॉन्स की बातचीत का विचार लंबे समय से नया नहीं है, लेकिन इन इंटरैक्शन की प्रकृति और महत्व क्या है?

इस विषय पर बहुत प्रत्यक्ष शोध नहीं है, यह इस तथ्य के कारण है कि बाहरी बिजली के क्षेत्रों के प्रभाव में न्यूरॉन्स में परिवर्तन दर्ज करने के लिए श्रमसाध्य कार्य की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक प्रयोग के कैलिफोर्निया प्रौद्योगिकी संस्थान में न्यूरोसाइंटिस्ट द्वारा किए गए (CA Anastassiou, आर पेरिन, एच Markram, सी कोच ( 2011) cortical न्यूरॉन्स में Ephaptic संचार -। नेचर न्यूरोसाइंस [ सार ], [ एक पीडीएफ ]), जिसमें दर्शाया गया न्यूरॉन्स द्वारा उत्पन्न बाह्य विद्युत क्षेत्र अन्य न्यूरॉन्स की कार्रवाई क्षमता की विशेषताओं को बदलते हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि न्यूरॉन के अपने पड़ोसियों के साथ कई संपर्क हैं, इसकी कार्रवाई की त्रिज्या एक पूरे के रूप में तंत्रिका तंत्र के पैमाने के साथ तुलना में सीमित है। यह स्पष्ट नहीं हो जाता है कि साधारण वातानुकूलित सजगता के गठन के दौरान न्यूरॉन्स की अदला-बदली कैसे होती है, क्योंकि विशेष रूप से सजगता के विभिन्न अभ्यावेदन के बीच की दूरी सैकड़ों मिलीमीटर तक हो सकती है।

आईपी पावलोव इस प्रकार के रूप में वातानुकूलित सजगता के गठन का तंत्र बताते हैं। यदि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में उत्तेजना के दो foci उत्पन्न होते हैं, तो उनमें से मजबूत कम ताकत से उत्तेजना को "आकर्षित" करता है। यदि उत्तेजना के मजबूत और कमजोर foci की इस तरह की बातचीत को कई बार बार-बार जोड़ा जाता है, तो एक वातानुकूलित प्रतिवर्त बन सकता है।

तंत्रिका तंत्र में उत्तेजना का संचरण हमेशा विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में परिवर्तन के साथ होता है। यह मानना स्वाभाविक है कि पावलोवस्की आकर्षण की प्रकृति में एक विद्युत चुम्बकीय चरित्र है। बेशक, ऐसी परिकल्पनाएं हैं कि न्यूरॉन्स कुछ क्वांटम स्तर पर बातचीत कर सकते हैं, लेकिन इन इंटरैक्शन की प्रकृति और प्रकृति स्पष्ट नहीं है, क्वांटम कंप्यूटरों के आगमन तक क्वांटम मॉडल का विकास स्थगित किया जाना चाहिए।

यदि आप पावलोवियन विचारों का पालन करते हैं, तो प्रत्येक सक्रिय न्यूरॉन को यह निर्धारित करना होगा कि किस दिशा में उत्तेजना का सबसे शक्तिशाली फोकस है और बाद में, वांछित दिशा में उत्तेजना को संचारित करें। एक न्यूरॉन इस दिशा को याद रख सकता है और भविष्य में इसका उपयोग कर सकता है। यहाँ, एक न्यूरॉन को एक कम्यूटेटर के रूप में दर्शाया गया है। इस तरह के स्विच का नेटवर्क एक विद्युत परिपथ की तरह रिफ्लेक्स चाप बनाता है, जो निर्माण, मजबूती, पुनर्निर्माण और पतन कर सकता है। बेशक, योजक के कार्यों को न्यूरॉन द्वारा बनाए रखा जाता है, जो इस तरह के स्व-संगठित प्रणाली की संभावनाओं का विस्तार करता है।

परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, मैंने एक मॉडल विकसित किया जिसमें एक सेलुलर ऑटोमोनटन की तरह एक न्यूरॉन, सिस्टम की परवाह किए बिना अपनी आंतरिक गणना करता है, केवल एकत्रित जानकारी के आधार पर। सबसे पहले, जब एक न्यूरॉन उत्तेजित होता है, तो इसके चर क्यू (चार्ज) की आवृत्ति के साथ 0.01 एस की आवृत्ति के साथ बदलना शुरू हो जाता है, जो इसके झिल्ली की सतह पर चार्ज परिवर्तन के कानून को दर्शाती संख्याओं की एक सरणी पर निर्भर करता है। केवल सोलह मान, जिसके बाद थोड़े समय के लिए न्यूरॉन जलन का जवाब नहीं देता है।
प्रदर्शित करने के लिए, हम प्रभारी परिवर्तन के कानून के चार संस्करण प्रस्तुत करते हैं, मुख्य रूप से नकारात्मक ट्रेस क्षमता के मूल्य में भिन्नता है। यह माना जाता है कि ट्रेस क्षमता केवल एक न्यूरॉन के पुनरावृत्तिकरण का परिणाम है। मॉडल पर अपने काम में, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि न्यूरॉन संचार के लिए ट्रेस क्षमता महत्वपूर्ण है।

दूसरे, सक्रियण के बाद 0.05 एस के बाद, न्यूरॉन उत्तेजना के संचरण की दिशा निर्धारित करता है और इसे प्रसारित करता है। दिशा वेक्टर को निर्धारित करने का सबसे तार्किक तरीका कॉल्बॉम्ब कानून को लागू करना है, लेकिन कोशिकाओं का माइक्रोवर्ल्ड इतना सरल नहीं है और कोई भी अन्य सक्रिय न्यूरॉन्स के संकेतों को बढ़ाने में सक्षम न्यूरॉन में एक अंग की उपस्थिति को बाहर नहीं करता है। इसलिए, प्रदर्शन में, हम दिशा वेक्टर के निर्धारण के लिए तीन नियम प्रस्तुत करते हैं:

पहला नियम कूलम्ब कानून का अवतार है, दिशा वेक्टर को एक दूसरे के सक्रिय न्यूरॉन के साथ इंटरैक्शन वैक्टर के योग के रूप में निर्धारित किया जाएगा। इंटरैक्शन वैक्टर न्यूरॉन के चार्ज का उत्पाद है और न्यूरॉन्स के बीच की दूरी के वर्ग द्वारा विभाजित एक इकाई वेक्टर है। दूसरा नियम समान है, लेकिन दूरी के व्युत्क्रमानुपातीता को ध्यान में रखते हुए। और न्यूरॉन्स के बीच की दूरी को छोड़कर तीसरा कानून।
इसके अलावा, संकेत एक निश्चित दिशा वेक्टर की दिशा में सभी न्यूरॉन्स को प्रेषित होता है, न्यूरॉन की त्रिज्या को ध्यान में रखता है, जो कि 90 डिग्री है।

यदि वेक्टर की दिशा में कोई न्यूरॉन्स नहीं हैं, तो एक नया न्यूरॉन बनाया जाएगा और उत्तेजना इसके लिए प्रेषित की जाएगी। न्यूरॉन्स की गतिशील रचना यहां तकनीकी महत्व की है, यह मॉडल के काम को अधिक दृश्य बनाता है, इसके काम की गणना को सरल करता है।

किए गए अवलोकनों से, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि कूलम्ब कानून बेहद अप्रभावी है, पड़ोसी न्यूरॉन्स का प्रभाव एक और अधिक सक्रिय उत्तेजना साइट के प्रभाव से काफी मजबूत निकला। नतीजतन, पावलोवियन आकर्षण को विद्युत आवेशित कणों की सरल बातचीत से समझाया नहीं जा सकता है।
एक व्युत्क्रमानुपाती संबंध के साथ और एक छोटे से नकारात्मक ट्रेस क्षमता के साथ संयोजन में नियम को लागू करते समय, उत्तेजना के दो केंद्रों के बीच "जम्पर" के गठन का निरीक्षण करना पहले से ही संभव है। ऐसे "कूदने वाले" शिक्षाविद आई.पी. पावलोव ने वातानुकूलित सजगता के गठन की व्याख्या की।
बांड का सबसे स्थिर गठन तब देखा जाता है जब नियम का उपयोग किए बिना दूरी को ध्यान में रखते हुए, हालांकि प्रकृति में इस तरह के नियम को लागू करना मुश्किल है।

यह मॉडल सजगता के गठन के संभावित सिद्धांत को प्रदर्शित करता है, इस उद्देश्य के लिए यह जानबूझकर सरल किया गया था। अधिक जटिल प्रतिवर्त या संज्ञानात्मक कार्यों की व्याख्या करने से पहले, न्यूरॉन और तंत्रिका तंत्र के व्यवहार की प्रकृति को समझना आवश्यक है।
मेरी एक परिकल्पना है कि माइक्रोट्यूबुल्स एक न्यूरॉन के कार्यात्मक काम में मुख्य भूमिका निभाते हैं, एक कम्यूटेटर के रूप में । संभवतः, वे अन्य सक्रिय कोशिकाओं की दिशा में "बढ़ते" हैं, उनकी गतिविधि द्वारा बनाए गए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्रभाव में। इस प्रकार, सेल के नाभिक में बनाए गए मध्यस्थ प्रोटीन के लिए परिवहन मार्ग बनते हैं, जो बाद में सिनैप्स के बीच वितरित किए जाते हैं। इसके अलावा, वितरण असमान है, अक्सर कुछ सिनैप्स को मध्यस्थ के बिना छोड़ दिया जाता है।

मैं इस लेख और रचनात्मक आलोचना में निर्धारित विचारों की पुष्टि करने में मदद करने के लिए आभारी रहूंगा।

न्यूरॉन्स की विद्युत चुम्बकीय बातचीत

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