सिस्टम और सर्किट न्यूरोसाइंस
सिस्टम और सर्किट न्यूरोसाइंस इस बात का अध्ययन करता है कि न्यूरॉन्स की आबादी को कार्यात्मक सिस्टम और सर्किट में कैसे व्यवस्थित किया जाता है जो दुनिया को समझते हैं, गति उत्पन्न करते हैं, और भावना और उत्तेजना को आकार देते हैं। यह विश्लेषण का वह स्तर है जो नीचे सेलुलर और आणविक न्यूरोसाइंस और ऊपर संज्ञान और व्यवहार के बीच स्थित है, यह पूछता है कि शारीरिक मार्ग और तंत्रिका गतिविधि के पैटर्न से धारणा, क्रिया और आंतरिक स्थिति कैसे उत्पन्न होती है।
Definition
सिस्टम और सर्किट न्यूरोसाइंस परिभाषित तंत्रिका सर्किट और बड़े पैमाने पर प्रणालियों की संरचना और गतिशीलता का अध्ययन है, जो शारीरिक कनेक्टिविटी और शारीरिक गतिविधि को संवेदी, मोटर, भावात्मक और राज्य-विनियमन कार्यों से जोड़ता है।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को तंत्रिका तंत्र के प्रमुख कार्यात्मक प्रणालियों से परिचित कराता है: दृश्य, मोटर, सोमाटोसेन्सरी, लिम्बिक, और ध्यान या उत्तेजना प्रणाली। यह एक संदर्भ-शैक्षिक अवलोकन है जो इसके नीचे विस्तृत विषय प्रविष्टियों को फ्रेम करता है; यह नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है और निदान या उपचार को संबोधित नहीं करता है।
Sub-topics
Core questions
- संवेदी इनपुट संगठित मार्गों के साथ अवधारणात्मक प्रतिनिधित्व में कैसे परिवर्तित होते हैं?
- मोटर सर्किट गति की योजना कैसे बनाते हैं, उसका चयन कैसे करते हैं और उसे निष्पादित कैसे करते हैं?
- वितरित सर्किट और न्यूरोमॉड्यूलेटरी सिस्टम द्वारा भावना, प्रेरणा और उत्तेजना को कैसे विनियमित किया जाता है?
- पदानुक्रमित और समानांतर सर्किट आर्किटेक्चर इन कार्यों का समर्थन कैसे करते हैं?
Key concepts
- स्थलाकृतिक और सोमाटोटोपिक मानचित्र
- रिसेप्टिव फ़ील्ड और फ़ीचर चयनात्मकता
- पदानुक्रमित और समानांतर प्रसंस्करण
- समानांतर कॉर्टिको-बेसल गैन्ग्लिया-थैलेमोकॉर्टिकल लूप
- न्यूरोमॉड्यूलेटरी और उत्तेजना प्रणाली
- बड़े पैमाने पर मस्तिष्क नेटवर्क और कनेक्टिविटी
Mechanisms
कार्यात्मक प्रणालियाँ उन सर्किटों से निर्मित होती हैं जिनमें व्यवस्थित शारीरिक कनेक्शन तंत्रिका गतिविधि पर गणना करते हैं। संवेदी प्रणालियाँ रिसेप्टर सतहों को कॉर्टेक्स पर स्थलाकृतिक फैशन में मैप करती हैं और पदानुक्रमित मार्गों के साथ उत्तरोत्तर अधिक जटिल विशेषताओं को निकालती हैं, जैसा कि हबेल और वीज़ेल द्वारा दृश्य कॉर्टेक्स के लिए और माउंटकासल द्वारा सोमाटोसेन्सरी कॉर्टेक्स के लिए दिखाया गया है। मोटर और लिम्बिक कार्य आंशिक रूप से बेसल गैन्ग्लिया और थैलेमस के माध्यम से समानांतर, आंशिक रूप से अलग-अलग लूपों पर निर्भर करते हैं जैसा कि अलेक्जेंडर और सहयोगियों द्वारा वर्णित किया गया है। सबसे बड़े पैमाने पर, ये सर्किट संरचनात्मक और कार्यात्मक नेटवर्क बनाते हैं जिनकी संगठन का विश्लेषण ग्राफ-सैद्धांतिक तरीकों से किया जा सकता है, जैसा कि बुलमोर और स्पोर्न्स द्वारा संक्षेपित किया गया है।
Clinical relevance
यहां वर्णित प्रणालियां नैदानिक तंत्रिका विज्ञान और मनोरोग विज्ञान को रेखांकित करती हैं: दृष्टि, गति, संवेदना, भावना और उत्तेजना के विकार विशिष्ट सर्किटों की शिथिलता से संबंधित हैं। यह प्रविष्टि रोग को समझने के लिए पृष्ठभूमि के रूप में इन प्रणालियों के सामान्य संगठन की व्याख्या करती है; यह शैक्षिक संदर्भ सामग्री है और व्यक्तिगत निदान या उपचार का आधार नहीं है।
Evidence & guidelines
सिस्टम न्यूरोसाइंस का ज्ञान आधार नैदानिक परीक्षणों के बजाय एकल-इकाई इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी, शारीरिक ट्रैक्ट-ट्रेसिंग, घाव अध्ययनों और मानव न्यूरोइमेजिंग से प्राप्त अभिसारी साक्ष्य पर आधारित है। मूलभूत प्राथमिक अध्ययनों (उदाहरण के लिए माउंटकासल और हबेल और वीज़ेल) ने कॉर्टेक्स के स्तंभ और स्थलाकृतिक संगठन को स्थापित किया, और आधुनिक नेटवर्क विश्लेषण इन्हें सिस्टम-स्तर के खातों में एकीकृत करते हैं; मानक संदर्भ उपचार व्यापक न्यूरोसाइंस पाठ्यपुस्तकों में पाए जाते हैं।
History
सिस्टम न्यूरोसाइंस उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के मस्तिष्क में कार्य को स्थानीयकृत करने और संवेदी और मोटर मार्गों को मैप करने के प्रयासों से विकसित हुआ। बीसवीं शताब्दी के मध्य में माउंटकासल द्वारा सोमाटोसेन्सरी कॉर्टेक्स में और हबेल और वीज़ेल द्वारा दृश्य कॉर्टेक्स में एकल-इकाई रिकॉर्डिंग ने संवेदी कॉर्टेक्स के स्तंभ और पदानुक्रमित संगठन का खुलासा किया, जबकि बेसल गैन्ग्लिया लूपों पर बाद के काम और, हाल ही में, बड़े पैमाने पर कनेक्टोमिक्स पर काम ने इस क्षेत्र को व्यक्तिगत सर्किटों से पूरे मस्तिष्क के नेटवर्क तक विस्तारित किया है।
Key figures
- Vernon Mountcastle
- David Hubel
- Torsten Wiesel
- Garrett Alexander
- Olaf Sporns
Related topics
Seminal works
- mountcastle-1957
- hubel-wiesel-1968
- alexander-1990
Frequently asked questions
- सिस्टम न्यूरोसाइंस सेलुलर या आणविक न्यूरोसाइंस से कैसे भिन्न है?
- सेलुलर और आणविक न्यूरोसाइंस व्यक्तिगत न्यूरॉन्स, सिनैप्स और उनके भीतर के जीन और अणुओं का अध्ययन करते हैं, जबकि सिस्टम और सर्किट न्यूरोसाइंस यह अध्ययन करता है कि न्यूरॉन्स के समूह कैसे सर्किट और सिस्टम में एक साथ जुड़े होते हैं जो देखने, हिलने या भावना को विनियमित करने जैसे कार्य करते हैं।
- तंत्रिका तंत्र में 'सिस्टम' के रूप में क्या गिना जाता है?
- एक तंत्रिका प्रणाली परस्पर जुड़ी संरचनाओं का एक समूह है जो एक साथ एक सुसंगत कार्य करती है, जैसे दृश्य प्रणाली, मोटर प्रणाली, या लिम्बिक प्रणाली; प्रत्येक का अध्ययन एक संगठित मार्ग के रूप में किया जाता है जिसमें विशिष्ट इनपुट, परिवर्तन और आउटपुट होते हैं।