मानव मस्तिष्क की एक असामान्य विशेषता। हमारे पास आयन चैनलों का आश्चर्यजनक रूप से कम घनत्व है
MIT के वैज्ञानिक यह जानकर चकित रह गए कि अन्य स्तनधारियों की तुलना में, मानव न्यूरॉन्स में आयन चैनलों का घनत्व कम होता है, जिसकी अपेक्षा की जाती है। आयन चैनल विद्युत आवेग उत्पन्न करते हैं जिसके माध्यम से न्यूरॉन्स संवाद। यह संरचना के बारे में एक और आश्चर्यजनक अवलोकन है दिमाग.
वैज्ञानिकों का अनुमान है कि आयन चैनलों के कम घनत्व के कारण, मानव मस्तिष्क अधिक कुशलता से काम करने और जटिल संज्ञानात्मक कार्यों को करने के लिए आवश्यक अन्य प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा बचाने के लिए विकसित हुआ है। मैकगवर्न इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन रिसर्च के प्रोफेसर मार्क हार्नेट ने कहा कि यदि मस्तिष्क आयन चैनलों के घनत्व को कम करके ऊर्जा बचा सकता है, तो वह अन्य प्रक्रियाओं के लिए बचाई गई ऊर्जा का उपयोग कर सकता है। एमआईटी.
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वह और डॉ. लू ब्यूलियू-लारोच ने विभिन्न स्तनधारी प्रजातियों के न्यूरॉन्स की तुलना की और उनमें ऐसे पैटर्न की तलाश की जो आयन चैनलों की अभिव्यक्ति को रेखांकित करते हैं। उन्होंने सेरेब्रल कॉर्टेक्स की परत V में दो प्रकार के वोल्टेज-गेटेड पोटेशियम चैनल और पिरामिड न्यूरॉन्स के एचसीएन चैनल की जांच की। वैज्ञानिकों ने 10 स्तनधारियों की जांच की: मिर्गी के रोगियों से एकत्र किए गए एट्रस्केन श्रू, मंगोलियाई स्लाइडर, चूहे, चूहे, खरगोश, मार्मोसेट, मकाक, गिनी सूअर, फेरेट्स और मानव ऊतक। उन्होंने सबसे व्यापक प्रदर्शन किया इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल अध्ययन इस तरह के माध्यम से।
वैज्ञानिकों ने पाया कि जैसे-जैसे न्यूरॉन्स का आकार बढ़ता गया, वैसे-वैसे इनका घनत्व बढ़ता गया आयन चैनल बढ़ती है। ऐसा संबंध अध्ययन की गई 9 प्रजातियों में से 10 में मौजूद है। बड़े न्यूरॉन्स वाली प्रजातियां और इस प्रकार कम सतह-से-आयतन अनुपात में एक उच्च होता है आयनिक चालकता कोशिका झिल्ली की। मनुष्य इस नियम के अपवाद हैं।
यह एक चौंकाने वाली खोज थी, क्योंकि पिछले तुलनात्मक अध्ययनों से पता चला था कि मानव मस्तिष्क का निर्माण अन्य स्तनधारियों के दिमाग की तरह होता है। इसलिए हमें आश्चर्य हुआ कि मानव न्यूरॉन्स अलग हैं, "ब्यूलियू-लारोच कहते हैं।
वैज्ञानिक मानते हैं कि आयन चैनलों का बढ़ता घनत्व उनके लिए काफी हैरान करने वाला था, लेकिन जब उन्होंने इसके बारे में सोचना शुरू किया तो यह तार्किक निकला। एक छोटे Etruscan shre के मस्तिष्क में, जो बहुत छोटे न्यूरॉन्स से बना होता है, एक निश्चित मात्रा में न्यूरॉन्स का घनत्व एक खरगोश के मस्तिष्क की तुलना में अधिक होता है, जिसमें बहुत बड़े न्यूरॉन्स होते हैं। हालाँकि, चूंकि खरगोश के न्यूरॉन्स में आयन चैनलों का घनत्व अधिक होता है, इसलिए प्रति मस्तिष्क मात्रा में आयन चैनलों का घनत्व दोनों प्रजातियों के लिए समान होता है। मस्तिष्क की यह संरचना नौ विभिन्न स्तनपायी प्रजातियों के लिए समान है। ऐसा लगता है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स प्रति इकाई आयतन में समान संख्या में आयन चैनल रखने का प्रयास करता है। इसका मतलब यह है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की प्रति यूनिट मात्रा में आयन चैनलों के कामकाज के लिए ऊर्जा लागत सभी जानवरों की प्रजातियों के लिए समान है। यह यहाँ अपवाद है मानव मस्तिष्क.
वैज्ञानिकों का मानना है कि आयन चैनलों का घनत्व कम होता है गिहरन एच. सेपियंस द्वारा आयन स्थानांतरण के लिए ऊर्जा लागत कम करने के लिए ताकि मस्तिष्क इस ऊर्जा का उपयोग अन्य कार्यों के लिए कर सके, जैसे: B. न्यूरॉन्स के बीच अधिक जटिल संबंध बनाने के लिए।