ब्रायन पहल मानचित्रण परियोजना क्या है?

विषय

• ब्रेन मैपिंग क्या है?
• अनुसंधान अनुदान ब्रायन पहल का समर्थन करता है
• ब्रिन परियोजना के प्रमुख लक्ष्य
• मस्तिष्क मानचित्रण परियोजना के पेशेवरों और विपक्ष

ब्रेन मैपिंग से लगता है कि साइंस फिक्शन से सीधे कुछ लिया गया है।मस्तिष्क की घाटियों और उपग्रहों सहित सतह का पता लगाने के लिए, एक सूक्ष्मदर्शी अन्वेषक उसकी खोजों का दस्तावेजीकरण करने की कल्पना कर सकता है। वास्तव में, मस्तिष्क मानचित्रण हमें मस्तिष्क के असतत क्षेत्रों को बेहतर ढंग से समझने और हमें उन खोजों की ओर ले जाने में मदद कर सकता है जो अल्जाइमर, पार्किंसंस, अवसाद और दर्दनाक मस्तिष्क की चोटों जैसे गंभीर विकारों से छुटकारा दिलाते हैं। यह ब्रिन पहल मानचित्रण परियोजना का लक्ष्य है।

ब्रेन मैपिंग क्या है?

मस्तिष्क पर विचार करने के लिए कुछ क्षण रुकें। इसमें 100 बिलियन कोशिकाएं हो सकती हैं। प्रत्येक कोशिका, जिसे एक न्यूरॉन कहा जाता है, हजारों मस्तिष्क कोशिकाओं के हजारों से जुड़ सकता है।

ये नेटवर्क उन कार्यों का समर्थन करते हैं जो हमारे जीवन के अभिन्न अंग हैं। न्यूनतम कार्यशील मस्तिष्क के बिना, अधिकांश आश्वस्त होंगे, कोई सार्थक जीवन नहीं है। विज्ञान ने हमारे अंगों के इस सबसे महत्वपूर्ण को प्रकाशित करने का प्रयास किया है।

ब्रेन मैपिंग का इतिहास

मस्तिष्क को एक समान, एक समान अंग नहीं समझना, लेकिन जैसा कि असतत क्षेत्रों से बना एक अवधारणा है जो 100 से अधिक वर्षों से मौजूद है। 1909 में, कोर्बिनियन ब्रोडमैन ने मस्तिष्क प्रांतस्था के मानचित्र का वर्णन करते हुए एक पेपर लिखा, जो मस्तिष्क की सतह को 43 क्षेत्रों में विभाजित करता है। उन्होंने अलग-अलग सेल बॉडी स्टेनिंग पैटर्न का प्रदर्शन करते हुए पतले कट वाले मस्तिष्क के ऊतकों के नमूनों के आधार पर इन क्षेत्रों को अलग कर दिया। कोशिकाओं की वास्तुकला का उपयोग मस्तिष्क को अलग-अलग क्षेत्रों में विभाजित करने के लिए किया जा सकता है।

ब्रॉडमैन के प्रयास बेहद प्रभावशाली थे। मस्तिष्क समारोह के साथ शारीरिक संरचना को सहसंबंधित करने के लिए अद्वितीय था। इसने एक ढांचे को विकसित करने की अनुमति दी, जो विशिष्ट संरचनाओं के नुकसान को कार्य के लगातार नुकसान से जोड़ने का प्रयास करता है। उनका प्रारंभिक नक्शा अभी भी न्यूरोसाइंटिस्ट्स को मस्तिष्क की इमेजिंग के लिए निष्कर्षों को स्थानीय बनाने में मदद करता है, जैसा कि स्ट्रोक, दर्दनाक चोट या ट्यूमर की स्थापना में प्राप्त किया जा सकता है।

ब्रेन मैपिंग आज

जैसे ही अन्य मानचित्रों को समय के साथ परिष्कृत किया जा सकता है, आगे के काम ने मस्तिष्क के ऊतकों के स्थलाकृतिक संगठन की हमारी समझ का विस्तार किया है। ऐसी प्रगति को बढ़ावा देने के लिए ब्रेन एक्टिविटी मैप प्रोजेक्ट बनाया गया था। सितंबर 2011 में लंदन में द कावली फाउंडेशन के मियॉंग चुन द्वारा आयोजित एक सम्मेलन में इस परियोजना को तैयार किया गया था।

वैज्ञानिकों ने मस्तिष्क की संरचना की समझ को आगे बढ़ाना जारी रखा है।

2016 में, मस्तिष्क को 180 अलग-अलग पार्सल में विभाजित किया गया था, जो संरचना, कार्य और कनेक्टिविटी -97 में स्पष्ट अंतर दिखाते हुए पहली बार वर्णित क्षेत्रों में शामिल थे।

ये नए नक्शे कार्यात्मक एमआरआई (एफएमआरआई) सहित चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) तकनीकों के उपयोग से निर्मित हैं, जो विभिन्न (बहुत विशिष्ट) मानसिक कार्यों के जवाब में रक्त के प्रवाह को मापते हैं।

इस प्रकार की मैपिंग में मस्तिष्क की सतह पर धीरे-धीरे आगे बढ़ना शामिल है, जब तक कि दो या अधिक स्वतंत्र गुणों में महत्वपूर्ण बदलावों को नोट नहीं किया जाता है, मानचित्र पर सीमांकित सीमाओं की मदद करता है। हालांकि क्षेत्रों की संख्या लगातार हो सकती है, आकार अलग-अलग से अलग-अलग होते हैं। ये अंतर महत्वपूर्ण रूप से संज्ञानात्मक और रचनात्मक क्षमताओं के साथ-साथ अल्जाइमर, पार्किंसंस और यहां तक ​​कि अवसाद जैसी मस्तिष्क संबंधी बीमारियों के संभावित जोखिम को भी अलग कर सकते हैं।

मस्तिष्क को छोटे टुकड़ों में विभाजित करने से न्यूरोसाइंटिस्ट को यह सराहना करने में मदद मिल सकती है कि यह पूरे काम कैसे करता है। हालांकि, एकल माप अधूरा साबित हो सकता है, मस्तिष्क और इसके कार्य के बारे में एक भ्रामक दृश्य प्रदान करता है।

मैपिंग भी जैव रसायन के बारे में बहुत कम बताते हैं जो कि मूलभूत है। यह भी, या महत्वपूर्ण एकल, न्यूरॉन्स के छोटे समूहों की भूमिका को स्पष्ट करने में विफल हो सकता है। प्रौद्योगिकी प्रगति के रूप में, दोहराने के प्रयासों की आवश्यकता हो सकती है।

सेलुलर स्तर पर स्पष्ट संरचनात्मक अंतरों से परे, मस्तिष्क के ऊतकों को अपनी गतिविधि और अंतर्संबंधों के आधार पर व्यवस्थित करना संभव हो सकता है। राजनीतिक और आर्थिक समर्थन के साथ, इस परियोजना को एक व्यापक ग्रामीण पहल में बदल दिया गया।

अनुसंधान अनुदान ब्रायन पहल का समर्थन करता है

मस्तिष्क की जटिलता को उजागर करने के लिए वैज्ञानिक समुदाय के भीतर सहयोग के लगभग अभूतपूर्व स्तर की आवश्यकता है, भू-राजनीतिक विभाजनों में एक साथ काम करने की इच्छा, और वैश्विक सार्वजनिक-निजी साझेदारी में संसाधनों की एक पूलिंग।

मूल रूप से ब्रेन एक्टिविटी मैप, एडवांस्ड इन द ब्रेन रिसर्च इन एडवांसिंग इनोवेटिव न्यूरोटेक्नोलाॅजीज (ब्राइन) इनिशिएटिव को 2 अप्रैल, 2013 को संयुक्त राज्य अमेरिका में राष्ट्रपति बराक ओबामा द्वारा शुरू किया गया था।

ब्रायन पहल सैकड़ों सैकड़ों न्यूरॉन्स के फ़ंक्शन को एक साथ मैप करने की इच्छा रखती है, क्योंकि वे एक बेड़े के विचार की गति से कार्य करते हैं।

इस परियोजना की आकांक्षाओं की समीक्षा करने से पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि अमेरिकी इस प्रयास में अकेले नहीं हैं।

वास्तव में, ब्राइन परियोजना दुनिया भर में अन्य पहलों में शामिल होती है जो मस्तिष्क के आंतरिक कामकाज को अधिक पूरी तरह से समझने के लिए एक वैश्विक धक्का का हिस्सा हैं। 19 सितंबर, 2016 को, संयुक्त राष्ट्र की महासभा के साथ एक बैठक में अंतर्राष्ट्रीय मस्तिष्क पहल शुरू की गई थी। अमेरिका में नेशनल स्लीप फाउंडेशन और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (NIH) ने परियोजना को विकसित करने और समर्थन करने के लिए संसाधन तैयार किए हैं।

आवश्यक वैज्ञानिक अनुसंधान को निर्देशित करने के लिए एक विस्तृत योजना के विकास से परे-सहित समय-सारिणी, मील के पत्थर, और अनुमानित लागत-वित्तीय सहायता दोनों का अधिग्रहण और रखरखाव किया जाना है। ब्रेन मैपिंग प्रोजेक्ट, और व्यापक ब्रायन पहल, शुरू में $ 100 मिलियन से अधिक के साथ वित्त पोषित किया गया था और यह एक दशक से अधिक समय में अरबों डॉलर खर्च करने की उम्मीद है।

सार्वजनिक अनुसंधान से परे, गतिशील मस्तिष्क मानचित्रण में निजी प्रयासों में शामिल हैं:

• सिएटल में मस्तिष्क विज्ञान के लिए एलन संस्थान (4 वर्षों में सालाना 60 मिलियन डॉलर खर्च करना)
• वर्जीनिया में हावर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट (सालाना कम से कम $ 30 मिलियन खर्च करता है)
• ऑक्सफोर्ड, कैलिफोर्निया में केवली फाउंडेशन (दस वर्षों के लिए सालाना 4 मिलियन डॉलर खर्च करता है)
• सैन डिएगो में जैविक अध्ययन के लिए सल्क संस्थान (प्रयासों के लिए $ 28 मिलियन का भुगतान)

सहयोगी, सार्वजनिक-निजी अनुसंधान पहल अंततः नवीन प्रौद्योगिकियों के विकास का समर्थन करने का एक लक्ष्य है जो मस्तिष्क समारोह की एक गतिशील समझ बना सकती है।

ब्रिन परियोजना के प्रमुख लक्ष्य

मस्तिष्क पहल का व्यापक मिशन "मानव मस्तिष्क के आंतरिक कामकाज की समझ को गहरा करना और यह सुधार करना है कि हम मस्तिष्क के विकारों का इलाज, रोकथाम और इलाज कैसे करते हैं।" इसे पूरा करने के लिए, मस्तिष्क की कोशिकाओं और सर्किटों की बातचीत कैसे होती है, इसका पता लगाने के लिए नई तकनीक विकसित की जानी चाहिए, जो अंततः मस्तिष्क के कार्य और व्यवहार के बीच के जटिल संबंधों को प्रकट करती है।

इस परियोजना के कई प्रमुख लक्ष्य हैं, और ऐसे असंख्य तरीके हैं जिन्हें अगले दशक में महसूस किया जा सकता है।

• एडवांस न्यूरोटेक्नोलोजी: होनहार अनुसंधान के वित्तीय समर्थन से प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास को बढ़ावा मिलेगा, जो न केवल हमें मस्तिष्क की कमजोरियों को समझने में मदद करता है, बल्कि यह भी है कि कैसे प्रभावित होने वाले विकारों का निदान और उपचार किया जाए। नवाचार, वैज्ञानिक सफलताओं, और डिवाइस उन्नति के लिए इंजीनियरों और न्यूरोसाइंटिस्टों की बहु-अनुशासनात्मक टीमों की आवश्यकता होगी।
• गतिशील इमेजिंग की सुविधा: यदि वर्तमान मस्तिष्क इमेजिंग तस्वीरों के ढेर के माध्यम से पत्ती की तरह है, तो नई तकनीक गतिशील छवियों का उत्पादन करेगी, जैसे कि वास्तविक समय में मस्तिष्क का कार्य देखना। अलग-अलग जगह और समय के पैमाने पर उच्च रिज़ॉल्यूशन पर इन कार्यों की कल्पना करने के लिए इमेजिंग तकनीक को उन्नत किया जाना चाहिए।
• मस्तिष्क की कार्यक्षमता का अन्वेषण करें: मस्तिष्क एक स्थिर अंग नहीं है; यह सक्रिय रूप से रिकॉर्ड, प्रक्रियाओं, दुकानों, पुनर्प्राप्त करता है, और बड़ी मात्रा में जानकारी का उपयोग लगभग तुरंत करता है। इस क्षमता को समझने के लिए, मस्तिष्क को कई संभावित तौर-तरीकों के साथ वास्तविक समय में जांचना चाहिए, जिनमें से कई वर्तमान में मौजूद नहीं हैं।
• कार्य करने के लिए लिंक व्यवहार: मस्तिष्क समारोह की बाहरी अभिव्यक्ति को व्यवहार के रूप में देखा जाता है। क्या अधिक जटिल है असंख्य तरीके किसी को व्यवहार करने के लिए नोट किया जा सकता है। उन्नत कम्प्यूटेशनल मॉडल के उपयोग के साथ, वांछित व्यवहार को बढ़ाने के लिए इन पैटर्नों और अग्रणी मॉडल को खोलना संभव हो सकता है।
• उपभोक्ता अनुप्रयोगों में वृद्धि: मस्तिष्क के ऊतकों के साथ बातचीत करने वाले चिकित्सा उपकरण हमारे भविष्य के जीवन को गहराई से प्रभावित कर सकते हैं, और विनियमन को उपभोक्ताओं के स्वास्थ्य और कल्याण को बढ़ावा देना चाहिए। इन तकनीकों को उपभोक्ताओं के लिए सुरक्षा और प्रभावशीलता दोनों की दृष्टि से लाना क्षेत्र की प्रगति के रूप में महत्वपूर्ण है।

मस्तिष्क मानचित्रण परियोजना के पेशेवरों और विपक्ष

ऐसा प्रतीत हो सकता है कि तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में असीम अवसर और असीम संभावनाएं हैं। जैसा कि हम मस्तिष्क के बारे में ज्ञान को आगे बढ़ाते हैं, हम एक अंतरंग समझ हासिल करते हैं कि इसका मानव होने का क्या मतलब है। हालाँकि, ब्रेन मैपिंग प्रोजेक्ट में कुछ संभावित कमियां हो सकती हैं।

• पैसे की नाली: इस तरह की एक बड़ी परियोजना वित्तीय सहायता और अन्य योग्य कारणों से ध्यान आकर्षित कर सकती है। यह धन सरकारी या गैर-लाभकारी एजेंसियों द्वारा अचानक कटौती की जा सकती है।
• शोध प्राथमिकताओं को अलग करना: सभी वैज्ञानिकों का ध्यान एक जैसा नहीं है। जब उन्हें वित्तीय सहायता लेने के लिए मजबूर किया जाता है, तो यह उन्हें अपनी ताकत से दूर कर सकता है। नैतिक विचार भी सहयोग को सीमित कर सकते हैं, क्योंकि सभी वैज्ञानिक उदाहरण के लिए, अंतरंग अनुसंधान में भाग नहीं लेंगे।
• संघर्ष और सर्वसम्मति का अभाव: वैज्ञानिक सत्य की तलाश में, आगे का रास्ता हमेशा स्पष्ट नहीं होता है। विचारों के अंतर के साथ संयुक्त मजबूत व्यक्तित्व परस्पर विरोधी परिकल्पना और अनुसंधान प्राथमिकताओं को जन्म दे सकता है। विशेषज्ञों के बीच आम सहमति की यह कमी कलह पैदा कर सकती है।
• छोटे देशों के योगदान को नजरअंदाज करना: हालांकि औद्योगिक देशों ने अनुसंधान के वित्तपोषण में $ 300 मिलियन का योगदान दिया है, विकासशील राष्ट्र इस परियोजना में दावा करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। यह रोगियों, मॉडल जीवों और सस्ती प्रौद्योगिकियों के योगदान द्वारा प्रतिसंतुलित हो सकता है-लेकिन केवल अगर मेज पर एक सीट की पेशकश की जाती है।
• बुनियादी विज्ञान बनाम लागू प्रौद्योगिकी: कुछ वैज्ञानिक ज्ञान केवल ज्ञान प्राप्त करने के लिए महान उद्देश्य के साथ प्राप्त किया जाता है। वित्तीय प्रोत्साहन, और एक लागू तकनीक बनाने की क्षमता जो लाभदायक हो सकती है, प्रयास का ध्यान केंद्रित कर सकती है।
• मौजूदा संसाधनों का घालमेल: यह परियोजना पूर्व कार्य पर निर्मित होती है, और इसे यूएस ह्यूमन कनेक्टिकम प्रोजेक्ट (मस्तिष्क के संरचनात्मक और कार्यात्मक कनेक्शनों की मैपिंग पर ध्यान केंद्रित करने के लिए) का एक तरीका खोजना है, यूरोपीय संघ के मानव मस्तिष्क परियोजना (मस्तिष्क कैसे काम करता है इसके बुनियादी विज्ञान पर ध्यान केंद्रित करता है) ), और अन्य पूर्ववर्ती प्रयासों के बीच कनाडा का CBRAIN कार्यक्रम (चिकित्सा पर लागू होने वाली तकनीकों को बनाने पर ध्यान केंद्रित)।

सौभाग्य से, इस परियोजना के जारी रहने के लिए बहुत सारे वादे और आशा की वजह है। ब्रेन मैपिंग अंततः कई मापों को एकीकृत करेगा, जिनमें शामिल हैं:

• कोर्टिकल मोटाई
• मस्तिष्क का कार्य
• क्षेत्रों के बीच कनेक्टिविटी
• कोशिकाओं का स्थलाकृतिक संगठन
• मायलिन के स्तर (फैटी इन्सुलेशन जो तंत्रिका संकेतन को गति देता है)

अनुसंधान प्रयासों को एकजुट करना, टीमों को सहयोग करने और जानकारी का आदान-प्रदान करने की अनुमति देना, ब्रेन मैपिंग प्रोजेक्ट के बैनर के तहत विशिष्ट लक्ष्यों को आगे बढ़ाने के लिए तंत्रिका विज्ञान में पर्याप्त प्रगति की अनुमति देगा।

बहुत से एक शब्द

ब्रेन मैपिंग प्रोजेक्ट मस्तिष्क के भीतर संरचनाओं और कार्यों के बीच सहसंबंध की हमारी समझ में प्रगति के लिए एक उल्लेखनीय प्रतिबद्धता का प्रतिनिधित्व करता है। शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी, सुपरकंप्यूटिंग संसाधन और सार्वभौमिक मस्तिष्क-मानचित्रण उपकरण वैज्ञानिकों को खोज में तेजी लाने की अनुमति देंगे। ये प्रगति सभी मानवता के लिए मस्तिष्क स्वास्थ्य को बढ़ाने में सक्षम साबित हो सकती है, लेकिन केवल अगर धन और सहयोग बनाए रखा जाता है।