सिनैप्टिक संचार पर glial कोशिकाओं का प्रभाव: बल्कि हाँ, या नहीं?

बहुत समय पहले मैंने एक कृपाण नहीं उठाया था, लेकिन यहाँ ऐसी खबर है!
ऐसा लगता है जैसे आपको हाल ही में पुनर्विचार करना होगा, लेकिन लोकप्रिय अवधारणाएं!



न्यूरोबायोलॉजी और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस श्रृंखला के हिस्से के रूप में

एस्ट्रोसाइट्स न्यूरोग्लिया कोशिकाएं हैं, जिनमें पहले सहायक कोशिकाओं की भूमिका थी, जिनका कार्य केवल न्यूरॉन्स तक उपयोगी पदार्थ पहुंचाना और हानिकारक तत्वों को निकालना था। हालांकि, पिछले 20 वर्षों में, कई कार्य दिखाई दिए हैं जो त्रिपक्षीय समकालिक संचार के तंत्र का वर्णन करते हैं, जिसमें एस्ट्रोसाइट्स सिनैप्स गतिविधि को संशोधित करने में सक्रिय भूमिका निभाते हैं। इसने काफी व्यापक धारणा को जन्म दिया कि यह समझने के लिए कि मस्तिष्क कैसे काम करता है, यह केवल न्यूरॉन्स पर विचार करने के लिए पर्याप्त नहीं है, ग्लियाल कोशिकाओं को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।

और सचमुच आज, विज्ञान पत्रिका में एक लेख दिखाई दिया, जो दावा करता है कि इस तरह की त्रिपक्षीय बातचीत केवल विकासशील जीवों की विशेषता है, और यह वयस्कों में नहीं देखी जाती है।

तो यह क्या है और इससे हमें क्या खतरा है?



90 के दशक की शुरुआत में, एक सिद्धांत को आगे रखा गया था कि विद्युत रूप से निष्क्रिय एस्ट्रोसाइट कोशिकाएं सिनैप्स (ग्लूटामेटेरिक सिनैप्स) में ग्लूटामेट का उपयोग करके "अर्थ" सिग्नल ट्रांसमिशन कर सकती हैं। [याद रखें कि उत्तेजक ग्लूटामेट सिनेप्स में, जिसे काफी अच्छी तरह से वर्णित माना जाता है, न्यूरोट्रांसमीटर ग्लूटामेट को प्रीसानेप्टिक पुटिकाओं से मुक्त किया जाता है और पोस्ट-सिनैप्टिक झिल्ली पर रिसेप्टर्स से बांधता है, जिससे यह विध्रुवण करता है और इस तरह एक न्यूरॉन से दूसरे में सिग्नल भेजता है।] और इस बात के कई सबूत मिले। इसलिए, कई सिद्धांतों को आगे रखा गया है जहां इसका उपयोग मस्तिष्क द्वारा किया जा सकता है: दीर्घकालिक पोटेंशिएशन (दीर्घकालिक स्मृति का आधार?) से उच्च संज्ञानात्मक कार्यों और नींद के लिए।

लेकिन रोचेस्टर विश्वविद्यालय के साथियों ने देखा कि ज्यादातर काम युवा कृन्तकों से लिए गए नमूनों पर आधारित थे। इसलिए अपने प्रयोगों के लिए, उन्होंने नवजात शिशुओं और वयस्कों को लिया और परिणामों की तुलना की। और परिणामों से पता चला कि इस तरह के व्यवहार के लिए जिम्मेदार जीन वयस्क कृन्तकों (और मनुष्यों में भी) में व्यक्त नहीं किए जाते हैं। और यह पता चला है कि जब ग्लूटामेट को सिनैप्स पर छोड़ा जाता है, तो एस्ट्रोसाइट्स हमेशा कैल्शियम आयनों को नहीं छोड़ते हैं (जो कि वास्तव में, वे सिंटैप्स पर सिग्नल ट्रांसमिशन के गुणों को प्रभावित कर सकते हैं), लेकिन केवल एक छोटी अवधि के दौरान। इस प्रकार, सामान्य मामले में, एस्ट्रोसाइट्स का प्रभाव उन मामलों तक सीमित होता है जब ग्लूटामेट को सक्रिय रूप से जारी किया जाता है या न्यूरोमोडुलेटरों की एकाग्रता में सामान्य वृद्धि (उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, नींद के दौरान उत्तेजना या जागने के दौरान) के जवाब में होता है। यह निम्नानुसार है कि एस्ट्रोसाइट्स तेजी से सिनैप्टिक प्रक्रियाओं को सक्रिय रूप से प्रभावित नहीं कर सकते हैं, जिन्हें संज्ञानात्मक कार्यों के लिए जिम्मेदार माना जाता है।

और एआई सिद्धांतकारों के लिए, इसका मतलब हो सकता है, उदाहरण के लिए, कि यह न्यूरॉन्स पर खुद को ध्यान देने के लायक है, बजाय सब कुछ के साथ बातचीत का वर्णन करने की कोशिश करने के लिए। लेकिन इसका मतलब यह भी है कि, सबसे अधिक संभावना है, यह आवश्यक है कि न्यूरॉन्स की गतिविधि के साथ संज्ञानात्मक कार्यों के कनेक्शन के नए सिद्धांतों का आविष्कार और विकास किया जाए, बजाय कंप्यूटर सिमुलेशन की मात्रा को बढ़ाने के व्यापक तरीके से जाने के।