हमें सपने की आवश्यकता क्यों है?

एक नई जापानी प्रयोगशाला में, वैज्ञानिकों का एक अंतरराष्ट्रीय दल यह पता लगाने की कोशिश कर रहा है कि हम क्या सो रहे हैं

त्सुकुबा , जापान। इंटरनेशनल इंस्टीट्यूट फॉर कंबाइंड मेडिसिन के बाहर, हवा ओसमन्थस की भारी और मीठी गंध से भर जाती है, और बड़े सुनहरे मकड़ियों झाड़ियों में अपने कोबवे बुनते हैं। दो हेलमेट चुपचाप बोले, प्रवेश द्वार के पास नीले-भूरे रंग की दीवारों के क्षेत्र को मापते हैं और उन्हें गोंद लगाते हैं। इमारत इतनी नई है कि यहां तक ​​कि संकेतों को भी उस पर लटकने का समय नहीं मिला।

यह संस्थान केवल पांच साल पुराना है, यह इमारत खुद भी छोटी है, लेकिन पल्मोनोलॉजी और रसायन विज्ञान जैसे विभिन्न क्षेत्रों के 120 से अधिक शोधकर्ता और विभिन्न देशों से, स्विट्जरलैंड से चीन तक, पहले से ही इसमें एकत्र हुए हैं। टोक्यो के उत्तर में एक घंटे में, त्सुकुबा विश्वविद्यालय के क्षेत्र में, जापानी सरकार और अन्य स्रोतों द्वारा वित्त पोषित, संस्थान के निदेशक, माशी यानागिसावा, ने नींद जीव विज्ञान की मूल बातें का अध्ययन करने के लिए एक स्थान बनाया - जो विभिन्न विषयों से भिन्न होता है, जैसे कि नींद की समस्याओं के कारण और उनके इलाज के लिए तरीके। यह स्पार्कलिंग उपकरण, शांत कक्षों के साथ कमरे से भरा है, जिसमें चूहे सोते हैं, और विशाल कार्यस्थल एक सर्पिल सीढ़ी से जुड़ते हैं। यहां, विशाल संसाधन इस बात के अध्ययन पर केंद्रित हैं कि वास्तव में, जीवित जीवों को नींद की आवश्यकता क्यों है।

शोधकर्ताओं से यह सवाल पूछें और सुनें कि उनकी आवाज़ में खौफ और निराशा कैसे है। यह आश्चर्यजनक है कि सपना कितना सार्वभौमिक है: जीवित रहने के लिए बुखार की लड़ाई के बीच, रक्तपात, मृत्यु, पलायन, के सभी युगों में, लाखों जीवित प्राणी कुछ समय के लिए बेहोश रहने के लिए लेट गए। यह पूर्ण संघर्षपूर्ण जीवन बिताने के लिए एक उपयुक्त तरीके की तरह नहीं दिखता है। "यह पागल है, लेकिन यह है कि यह कैसे है," हेल्सिंकी विश्वविद्यालय के टारजा पोर्कका-हीस्कैनन कहते हैं, जो एक प्रमुख चिकित्सक हैं। यह तथ्य कि इस तरह की जोखिम भरी आदत इतनी व्यापक है और निरंतर यह बताती है कि नींद के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं अत्यंत महत्वपूर्ण होनी चाहिए। नींद क्या देती है स्लीपर इसके लायक है, बार-बार जीवन भर मौत को लुभाने के लिए।

नींद के सटीक लाभ अभी भी एक रहस्य हैं, और कई जीवविज्ञानी इस अज्ञात से मोहित हैं। त्सुकुबा में एक शाम की बारिश, संस्थान के वैज्ञानिकों का एक समूह जो izakaya बार में इकट्ठा हुआ, उसने संचार के केवल पहले आधे घंटे के लिए सपने का उल्लेख नहीं किया। यहां तक ​​कि सबसे सरल जेलीफ़िश को लंबे समय तक आराम करना पड़ता है यदि उन्हें सामान्य से अधिक जागने के लिए मजबूर किया जाता है - वैज्ञानिकों में से एक ने आश्चर्य में यह बताया, एक नए काम का हवाला देते हुए एक प्रयोग का वर्णन किया जिसमें इन छोटे जीवों को समय-समय पर पानी के जेट के साथ धक्का दिया गया था। और कबूतर - क्या तुमने कबूतरों के बारे में काम पढ़ा है? - दूसरे वैज्ञानिक से पूछता है। सभी शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि एक सपने में कुछ आश्चर्यजनक होता है। मेज पर, सब्जियां और टेंपल कूल, अद्भुत पहेलियों के सामने भूल गए।

विशेष रूप से, यह नींद की कमी के लिए बनाने की आवश्यकता है, जो न केवल जेलिफ़िश और लोगों में देखी गई थी, बल्कि जानवरों की दुनिया के सभी प्रतिनिधियों में भी, वैज्ञानिक सामान्य रूप से नींद की आवश्यकता की समस्या को हल करने के लिए उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। कई लोग नींद की आवश्यकता को समझते हैं कि यह हमें क्या देता है समझने की कुंजी है।

जीवविज्ञानी इसे "स्लीपी प्रेशर" कहते हैं: यदि आप बहुत लंबे समय तक बिस्तर पर नहीं जाते हैं, तो दबाव बढ़ जाता है। शाम को नींद महसूस होती है? स्वाभाविक रूप से - आप पूरे दिन सो नहीं पाए और नींद का दबाव बढ़ा दिया। लेकिन, "डार्क मैटर" की तरह, यह नाम कुछ का वर्णन करता है, जिसकी प्रकृति हमें अभी तक समझ में नहीं आई है। जितना अधिक आप नींद के दबाव के बारे में सोचते हैं, उतना ही यह टोल्किन से एक पहेली खेल की तरह लगता है: जब आप जागते हैं और सपने में फैलते हैं तो क्या बढ़ता है? क्या वह टाइमर है? अणु जो दिन के दौरान बढ़ता है और हटाने की आवश्यकता होती है? मस्तिष्क के किसी हिस्से में घंटों की किस प्रकार की रूपक गणना छिपी हुई है, रात तक शून्य पर रीसेट होने तक प्रतीक्षा की जाती है?

दूसरे शब्दों में, यानागिसावा ने संस्थान के अपने व्यक्तिगत, सूर्योदय कार्यालय में इस पर चिंतन करते हुए पूछा: "तंद्रा का भौतिक आधार क्या है?"

कैरोटिड दबाव के जैविक अध्ययन सौ साल से अधिक पहले शुरू हुए थे। कुछ सबसे प्रसिद्ध प्रयोगों में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक ने कुत्तों को दस दिनों तक जगाए रखा। फिर उसने उनके मस्तिष्क से तरल पंप किया और इसे अच्छी तरह से आराम करने वाले कुत्तों के मस्तिष्क में इंजेक्ट किया, जो तुरंत नींद में गिर गया। इस तरल में कुछ ऐसा होता है जो नींद की कमी के दौरान जमा हो जाता है, जिससे कुत्ते सो जाते हैं। तो इस घटक के लिए शिकार शुरू किया - मॉर्फियस के सहायक, प्रकाश स्विच पर एक उंगली। जाहिर है, इस हिप्नोटॉक्सिन की खोज, जैसा कि फ्रांसीसी शोधकर्ता ने कहा था, यह रहस्य प्रकट करना था कि जानवर क्यों सोते हैं।

20 वीं शताब्दी की पहली छमाही में, अन्य शोधकर्ताओं ने लोगों की खोपड़ी में इलेक्ट्रोड संलग्न करना शुरू कर दिया, खोपड़ी के माध्यम से सोते हुए मस्तिष्क को देखने की कोशिश की। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि एक सपने में मस्तिष्क बिल्कुल भी बंद नहीं होता है, लेकिन एक निश्चित पैटर्न के अनुसार काम करता है। आँखें बंद होने और साँस लेने के बाद गहरी हो जाती है, ईईजी की विद्युत तरंगों की घनी और तेज़ झिलमिलाहट और नींद की धड़कन, असामान्य रूप से लंबी, स्पंदित तरंगों में बदल जाती है। 35-40 मिनट के बाद, चयापचय धीमा हो जाता है, श्वास को समतल किया जाता है, और सोते हुए व्यक्ति को जगाना इतना आसान नहीं होता है। कुछ समय बाद, मस्तिष्क स्विच करता है और लहरें छोटी और घनी हो जाती हैं: यह REM [REM] का चरण है जिसमें हम सपने देखते हैं। पहले आरईएम शोधकर्ताओं में से एक ने पाया कि सदियों से आंखों की गतिविधियों को देखकर, वह भविष्यवाणी कर सकता है जब बच्चा जागता है - इस तरह की एक चाल माताओं। लोग इस चक्र को बार-बार दोहराते हैं, आरईएम चरण के अंत में जागते हुए, पंखों वाली मछली से भरी स्मृति और धुनों को याद करते हैं जिन्हें वे याद नहीं कर सकते हैं।

नींद का दबाव इन मस्तिष्क तरंगों को बदल देता है। जितना अधिक विषय सोने की अनुमति नहीं थी, उतनी ही लहरें आरईएम से पहले धीमी नींद के चरण के दौरान होंगी। यह घटना लगभग सभी जीवित चीजों में देखी गई थी, जो इलेक्ट्रोड के साथ आपूर्ति की गई थीं और बहुत लंबे समय तक जागती रहीं - पक्षियों, फर सील, बिल्लियों, हैम्स्टर्स और डॉल्फ़िन में।



यदि आपको अधिक प्रमाणों की आवश्यकता है कि एक सपना, इसकी अजीब बहु-मंच संरचना और आपके मन को सभी प्रकार की बकवास से भरने की प्रवृत्ति है, तो बस कुछ प्रकार की निष्क्रिय स्थिति नहीं है जो ऊर्जा की बचत करती है, तो यह जान लें कि सीरियाई हैमस्टर्स ने निम्नलिखित विशेषता देखी थी कि वे हाइबरनेशन से जाग गए थे, सोने के लिए। नींद के परिणामस्वरूप उन्हें जो मिला, वह हाइबरनेशन के दौरान उनके लिए उपलब्ध नहीं है। हालांकि यह उनके शरीर में लगभग सभी प्रक्रियाओं को धीमा कर देता है, फिर भी नींद का दबाव बढ़ जाता है। "मैं जानना चाहता हूं कि वास्तव में यह मस्तिष्क गतिविधि इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?" कैस्पर वोग्ट कहते हैं, शोधकर्ताओं में से एक त्सुकुबा में नए संस्थान में एकत्र हुए। वह अपनी स्क्रीन पर दिखाता है जहां नींद वाले चूहों में न्यूरॉन्स की सक्रियता का डेटा दिखाई देता है। "क्या खाया जा रहा है, यह खुद खाने के लिए नहीं, प्रजनन को स्थगित करने के लिए - इसके लिए सब कुछ छोड़ देना कितना महत्वपूर्ण है?"

हिप्नोटॉक्सिन की खोज को असफल नहीं कहा जा सकता है। कई पदार्थों ने नींद को प्रेरित करने की स्पष्ट क्षमता का प्रदर्शन किया है - एक एडेनोसाइन अणु सहित जो जागते चूहों के मस्तिष्क के कुछ हिस्सों में जमा होता है और नींद के दौरान गायब हो जाता है। एडेनोसिन उस में विशेष रूप से दिलचस्प है, जाहिर है, यह कैफीन है जो एडेनोसाइन रिसेप्टर्स पर कार्य करता है। जब वह उन्हें बांधता है, तो एडेनोसिन अब सफल नहीं होता है - यह इस तरह से कॉफी की स्फूर्तिदायक संपत्ति है। लेकिन हिप्नोटॉक्सिन पर काम पूरी तरह से नहीं बताता है कि शरीर नींद के दबाव को कैसे ट्रैक करता है।

उदाहरण के लिए, यदि एडेनोसाइन हमें जागरण से सोने के लिए संक्रमण के क्षण में ग्रहण करता है, तो यह कहां से आता है? "कोई नहीं जानता," संस्थान में एक एडेनोसाइन शोधकर्ता माइकल लाजर को देखता है। कुछ कहते हैं कि न्यूरॉन्स, कुछ का कहना है कि यह मस्तिष्क कोशिकाओं का एक अलग वर्ग है। लेकिन कोई समझौता नहीं हुआ है। किसी भी मामले में, "समस्या भंडारण नहीं है," यानागिसावा कहते हैं। दूसरे शब्दों में, ये पदार्थ स्वयं नींद के दबाव के बारे में जानकारी संग्रहीत नहीं करते हैं। वे केवल एक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हैं।

नींद पैदा करने वाले पदार्थ न्यूरॉन्स के बीच नए संबंध बनाने की प्रक्रिया में दिखाई दे सकते हैं। विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय के नींद शोधकर्ताओं चियरा सिरेली और गिउलिओ टोनोनी का सुझाव है कि चूंकि हमारा मस्तिष्क जागने के दौरान इन कनेक्शनों का निर्माण करता है, इसलिए यह संभव है कि नींद के दौरान यह अनावश्यक कनेक्शनों को हटा देता है, उन यादों या छवियों को समाप्त करता है जो दूसरों के लिए असंगत हैं, या बेकार हैं। दुनिया के संज्ञान के संदर्भ में। टोनोनी कहते हैं, "नींद दिमाग की यादों से छुटकारा पाने का एक तरीका है।" वैज्ञानिकों के एक अन्य समूह ने एक प्रोटीन की खोज की जो खराब उपयोग किए गए सिनाप्स में प्रवेश करता है और उन्हें नष्ट कर देता है, और वह विशेष रूप से एडेनोसिन के उच्च स्तर के साथ ऐसा कर सकता है। शायद यह सफाई प्रक्रिया एक सपने में होती है।

इस प्रक्रिया में अभी भी कई अज्ञात मात्राएं हैं, और शोधकर्ता नींद के दबाव और नींद की उत्पत्ति के प्रयास में कई अन्य दिशाओं की खोज कर रहे हैं। यू हयाशी के नेतृत्व में यूनिवर्सिटी ऑफ़ त्सुकुबा से एक समूह चूहों के मस्तिष्क में कोशिकाओं के एक निश्चित समूह को नष्ट कर देता है - और इस प्रक्रिया से अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं। आरईएम नींद का अनुभव करने से चूहों को रोकना, उन्हें उस समय हिला देना जब वे इसे दर्ज करने वाले होते हैं, तीव्र आरईएम नींद दबाव का कारण बनता है, जो चूहों को अगले नींद चक्र में करना पड़ता है। क्या चूहों से पीड़ित हैं यह एक और सवाल है, लेकिन अभी के लिए, टीम यह पता लगा रही है कि REM संज्ञानात्मक परीक्षणों में उनकी क्षमताओं को कैसे प्रभावित करता है। लेकिन प्रयोग से यह पता चलता है कि ये कोशिकाएँ, या कोशिकाओं के कुछ सेट, जिनमें वे प्रवेश करती हैं, नींद के दबाव की रिकॉर्डिंग स्टोर कर सकती हैं, जब यह सपने देखने की बात आती है।

यानागिसावा हमेशा महाकाव्य अनुपात की परियोजनाओं के लिए झुका हुआ है - उदाहरण के लिए, उनके उद्देश्य को समझने के लिए हजारों प्रोटीन और सेलुलर रिसेप्टर्स के बड़े पैमाने पर अनुसंधान के लिए। यह एक ऐसी परियोजना थी जिसने उन्हें लगभग 20 साल पहले नींद के अध्ययन के लिए प्रेरित किया। ऑरेक्सिन नामक एक न्यूरोट्रांसमीटर की खोज करने के बाद, उन्हें और उनके सहयोगियों को एहसास हुआ कि जब यह कमी थी, तो चूहे बेहोश हो गए क्योंकि वे सो रहे थे। यह पता चला कि यह न्यूरोट्रांसमीटर नार्कोलेप्सी से पीड़ित लोगों के लिए पर्याप्त नहीं है - वे इसका उत्पादन नहीं कर सकते। इस विचार ने इस स्थिति का अध्ययन करने वाले शोध की एक वास्तविक लहर को ट्रिगर करने में मदद की। त्सुकुबा विश्वविद्यालय के रसायनज्ञों की एक टीम इस बीमारी के इलाज के लिए ऑरेक्सिन-नकल पदार्थों की क्षमता का अध्ययन करने के लिए एक दवा कंपनी के साथ काम कर रही है।

वर्तमान में, यानागिसावा और सहकर्मी जीन के बड़े पैमाने पर अध्ययन पर काम कर रहे हैं, जो नींद से जुड़े जीन की पहचान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। परियोजना में भाग लेने वाले चूहे एक उत्परिवर्तन उत्प्रेरण पदार्थ के साथ इंजेक्ट किए जाते हैं। फिर वे ईईजी के लिए सेंसर से लैस हैं, और जब वे चूरा के बिस्तर पर जाते हैं, तो मशीनें उनके मस्तिष्क की तरंगों को रिकॉर्ड करती हैं। आज तक, वैज्ञानिकों ने 8,000 से अधिक चूहों की नींद का विश्लेषण किया है।

जब माउस किसी तरह गलत तरीके से सोता है - अक्सर उठता है, या बहुत लंबा सोता है - शोधकर्ताओं ने इसके जीनोम में तल्लीन करना शुरू कर दिया। यदि वे उत्परिवर्तन पाते हैं जो इस प्रभाव का कारण बन सकते हैं, तो वे इस तरह के उत्परिवर्तन के साथ एक माउस बनाने की कोशिश करते हैं और नींद की रुकावट के मुद्दे का अध्ययन करते हैं। कई सफल वैज्ञानिक जानवरों में इसी तरह के अध्ययन कर रहे हैं जैसे कि फल मक्खियों के लिए साल और प्रभावशाली परिणाम प्राप्त करते हैं। लेकिन चूहों का उपयोग करने का लाभ, हालांकि मक्खियों पर प्रयोगों की तुलना में इस तरह के प्रयोग बहुत महंगा है, यह है कि आप ईईजी इलेक्ट्रोड को चूहों की तरह जोड़ सकते हैं, जैसे कि एक मानव।

कई साल पहले, वैज्ञानिकों के इस समूह ने एक ऐसे माउस की खोज की, जो नींद के दबाव से छुटकारा नहीं दिला सका। उसकी ईईजी ने दिखाया कि वह लगातार थकावट की स्थिति में रहती है। यानागिसावा कहते हैं, इस तरह के उत्परिवर्तन के साथ चूहे, विशेष रूप से निर्मित, भी समान लक्षण दिखाते हैं। "बड़े-आयाम वाले स्लीपवेज़ का यह उत्परिवर्तन सामान्य से बड़ा था, यह लगातार नींद की स्थिति में था।" SIK3 जीन में उत्परिवर्तन हुआ। अधिक म्यूटेंट सो नहीं थे, अधिक प्रोटीन ने SIK3 रासायनिक लेबल बनाए। शोधकर्ताओं ने 2016 में जर्नल नेचर में SIK3 की अपनी खोज प्रकाशित की।

यह अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि SIK3 उनींदापन के साथ कैसे जुड़ा हुआ है, लेकिन शोधकर्ताओं को इस तथ्य में बहुत रुचि थी कि लेबल प्रति घंटे के तल पर रेत के अनाज की तरह एंजाइम पर जमा होता है। यानागिसावा कहते हैं, '' हम आश्वस्त हैं कि SIK3 इस क्षेत्र के केंद्रीय खिलाड़ियों में से एक है।

शोधकर्ता उनींदापन के रहस्यमय अंधेरे से गुजरना जारी रखते हैं, और ऐसी खोजें लालटेन की किरणों की तरह अपना रास्ता रोशन करती हैं। वे एक दूसरे के साथ कैसे जुड़े हुए हैं, वे एक साथ कैसे आ सकते हैं और एक अधिक सामान्य तस्वीर बना सकते हैं यह अभी तक स्पष्ट नहीं है।

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि स्पष्टीकरण आएगा - शायद एक साल में नहीं, या दो में, लेकिन कभी-कभी, और जितनी जल्दी हो सकता है एक से अधिक कल्पना कर सकते हैं। इस बीच, इंटरनेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ कंबाइंड मेडिसिन में, चूहे अपने व्यापार के बारे में जाते हैं, उठते हैं और सो जाते हैं, प्लास्टिक की थालियों में, एक-दूसरे के बगल में खड़े होते हैं। और उनके दिमाग में, जैसा कि हमारे भीतर है, एक रहस्य है।