अध्ययन से पता चलता है कि श्वेत पदार्थ कनेक्शन किशोरों के संज्ञानात्मक लाभ को बढ़ा सकते हैं

किशोरावस्था, जीवन का वह चरण जो बचपन और वयस्कता के बीच संक्रमण का प्रतीक है, मस्तिष्क के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण अवधि मानी जाती है। इस महत्वपूर्ण चरण के दौरान, लोगों की समस्या-समाधान और स्मृति कौशल सहित मानसिक क्षमताओं में तेजी से सुधार होता है।

पिछले तंत्रिका विज्ञान अध्ययनों ने किशोरावस्था के दौरान देखे गए इन संज्ञानात्मक सुधारों को मस्तिष्क की संरचना में परिवर्तन और मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों के बीच संबंधों से जोड़ने का प्रयास किया है। बहरहाल, मस्तिष्क में परिवर्तन और संज्ञानात्मक प्रदर्शन के विशिष्ट पहलुओं के बीच संबंध को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है।

वेंडरबिल्ट यूनिवर्सिटी, सीएनआरएस यूनिवर्सिटी डी ल्योन और वेक फॉरेस्ट स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने हाल ही में बंदरों पर एक अध्ययन किया, जिसका उद्देश्य किशोरावस्था के दौरान मानसिक परिपक्वता के आधार पर नई रोशनी डालना था। उनके निष्कर्ष, प्रकाशित में प्रकृति तंत्रिका विज्ञानसुझाव देते हैं कि किशोर बंदरों का संज्ञानात्मक विकास मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच एक परिष्कृत कनेक्टिविटी से जुड़ा हुआ है, जबकि ग्रे पदार्थ संरचना में परिवर्तन कम भूमिका निभाते हैं।

पेपर के वरिष्ठ लेखक क्रिस्टोस कॉन्स्टेंटिनिडिस ने मेडिकल एक्सप्रेस को बताया, “यह सर्वविदित है कि प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स, मस्तिष्क का वह हिस्सा जो उच्च संज्ञानात्मक कार्यों के लिए सबसे अधिक जिम्मेदार है, मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे परिपक्व होता है।”

“किशोरों के माता-पिता खराब जीवन विकल्पों और आवेगपूर्ण निर्णयों के लिए अपरिपक्व प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स को दोषी मानते हैं। इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की गतिविधि इस संज्ञानात्मक परिपक्वता के प्रभाव को कैसे बदलती है। हमारा अध्ययन तंत्रिका गतिविधि में परिवर्तनों को चार्ट करने और यह पहचानने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि मस्तिष्क में कौन से संरचनात्मक परिवर्तन उनके लिए ज़िम्मेदार हैं।”

किशोरावस्था में होने वाले मानसिक परिवर्तनों की खोज करना

अपने अध्ययन के हिस्से के रूप में, शोधकर्ताओं ने कई वर्षों तक किशोर बंदरों का अध्ययन किया, समय-समय पर उनके मस्तिष्क की रिकॉर्डिंग एकत्र की और उनके संज्ञानात्मक कौशल का परीक्षण किया। उनके संज्ञानात्मक कौशल का आकलन करने के लिए, उन्होंने कार्यों के संस्करणों को नियोजित किया जो बच्चों की मानसिक क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

कॉन्स्टेंटिनिडिस ने बताया, “हमने कामकाजी स्मृति और व्याकुलता का विरोध करने की क्षमता को मापने वाले व्यवहार संबंधी कार्यों के साथ बंदरों का परीक्षण किया।”

“हमने यह निर्धारित करने के लिए चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) इमेजिंग विधियों पर भरोसा किया कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की मोटाई और मात्रा और विभिन्न क्षेत्रों को जोड़ने वाले सफेद पदार्थ का माइलिनेशन उम्र के साथ कैसे बदलता है। इसके अतिरिक्त, हम माइक्रोइलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग के साथ प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की गतिविधि की सीधे निगरानी करने में सक्षम थे।”

विशेष रूप से, अधिकांश बंदर प्रजातियाँ मनुष्यों की तुलना में 3 गुना तेजी से बढ़ती हैं और उनकी किशोरावस्था लगभग 2-3 साल तक रहती है। कॉन्स्टेंटिनिडिस और उनके सहयोगियों ने प्रयोगात्मक कार्यों और एमआरआई इमेजिंग दोनों का उपयोग करके, इस पूरी अवधि के लिए युवा बंदरों के विकास को ट्रैक किया।

मस्तिष्क और मन के विकास में नई अंतर्दृष्टि

जब उन्होंने रिकॉर्ड किए गए डेटा का विश्लेषण किया, तो शोधकर्ताओं ने पाया कि बंदरों के संज्ञानात्मक प्रदर्शन और न्यूरॉन फायरिंग दर का सबसे अच्छा अनुमान मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों के साथ ललाट लोब को जोड़ने वाले सफेद पदार्थ की परिपक्वता से लगाया गया था। इससे पता चलता है कि मानसिक कार्यों का समर्थन करने के लिए जाने जाने वाले मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच कनेक्टिविटी किशोरावस्था के दौरान देखे गए मानसिक कौशल के सुधार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

कॉन्स्टेंटिनिडिस ने कहा, “कॉर्टिकल मोटाई, जिसे विकास के दौरान कम होने के लिए जाना जाता है क्योंकि उपयोग किए गए सिनेप्स को काट दिया जाता है, संज्ञानात्मक परिपक्वता का अनुमान कम था।” “हमारे परिणाम मस्तिष्क में संरचनात्मक परिवर्तनों को जोड़ना शुरू करते हैं, जो मनुष्यों में इमेजिंग विधियों के साथ अधिक आसानी से पता लगाए जा सकते हैं, न्यूरॉन्स की गतिविधि में परिवर्तन के साथ, जिनका आकलन करना अधिक कठिन होता है।”

इस हालिया अध्ययन से पता चलता है कि प्राइमेट मस्तिष्क में सफेद पदार्थ की वृद्धि स्वस्थ मस्तिष्क परिपक्वता का संकेत है। भविष्य में, कॉन्स्टेंटिनिडिस और उनके सहयोगियों ने प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स से परे मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों को शामिल करने के लिए अपने शोध का विस्तार करने की योजना बनाई है।

उन्होंने कहा, “इन प्रयोगों में, केवल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स से तंत्रिका गतिविधि की निगरानी करना संभव था।” “हम यह पता लगाने के लिए अपने दृष्टिकोण का विस्तार करने की योजना बना रहे हैं कि मस्तिष्क में तंत्रिका गतिविधि कैसे परिपक्व होती है।

“अब तक, हमने केवल कुछ कार्य-स्मृति-आधारित कार्यों का उपयोग किया है, लेकिन हम अपने द्वारा उपयोग किए जाने वाले संज्ञानात्मक कार्यों की सीमा का भी विस्तार करना चाहेंगे और यह निर्धारित करेंगे कि विकास की प्रगति के साथ मस्तिष्क के कौन से क्षेत्र अधिक जटिल संज्ञानात्मक कार्यों के निष्पादन के लिए जिम्मेदार हैं। समानांतर में हमारा उद्देश्य अपनी तकनीकों को परिष्कृत करना है और यह बताना है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की परतों में गतिविधि पैटर्न कैसे उभरते हैं।”

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