हाथियों के अद्वितीय मस्तिष्क संरचनाएं उनकी मानसिक क्षमताओं के बारे में बताती हैं

Author, Journalist, Stand-Up Comedian: Paul Krassner Interview - Political Comedy (जून 2019).

Anonim

इन राजसी जानवरों को संरक्षित करने के बारे में जागरूकता बढ़ाने के लिए संरक्षणविदों ने 12 अगस्त को विश्व हाथी दिवस के रूप में नामित किया है। हाथी के पास उनकी अविश्वसनीय रूप से निपुण ट्रंक से उनकी स्मृति क्षमताओं और जटिल सामाजिक जीवन में कई आकर्षक विशेषताएं होती हैं।

लेकिन उनके दिमाग की बहुत कम चर्चा है, भले ही ऐसा लगता है कि इस तरह के एक बड़े जानवर के पास एक बड़ा बड़ा मस्तिष्क है (लगभग 12 पाउंड)। दरअसल, हाल ही में जब तक हाथी मस्तिष्क के बारे में बहुत कम ज्ञात नहीं था, कुछ हद तक सूक्ष्म अध्ययन के लिए उपयुक्त अच्छी तरह से संरक्षित ऊतक प्राप्त करना बेहद मुश्किल है।

वह दरवाजा दक्षिण अफ्रीका में विटवाटर्रैंड विश्वविद्यालय में न्यूरोबायोलॉजिस्ट पॉल मैनेजर के अग्रणी प्रयासों द्वारा खोला गया था, जिन्होंने 200 9 में तीन अफ्रीकी हाथियों के दिमाग निकालने और संरक्षित करने की अनुमति प्राप्त की जो कि बड़े जनसंख्या प्रबंधन के हिस्से के रूप में तैयार किए गए थे रणनीति। हमने पिछले 10 वर्षों में पहले से ही हाथी मस्तिष्क के बारे में और अधिक सीखा है।

यहां साझा किया गया शोध 200 9 -10 में कोलोराडो कॉलेज में कोलंब मैनेजर, कोलंबिया विश्वविद्यालय के मानवविज्ञानी चेत शेरवुड और माउंट सिनाई में आईकहन स्कूल ऑफ मेडिसिन के न्यूरोसायटिस्ट पैट्रिक होफ के सहयोग से आयोजित किया गया था। हमारा लक्ष्य हाथी प्रांतस्था में न्यूरॉन्स के आकार और आकार का पता लगाना था।

मेरे प्रयोगशाला समूह लंबे समय से स्तनधारियों के सेरेब्रल प्रांतस्था में न्यूरॉन्स के आकार, या आकार में रुचि रखते हैं। प्रांतस्था न्यूरॉन्स (तंत्रिका कोशिकाओं) की पतली, बाहरी परत का गठन करती है जो दो सेरेब्रल गोलार्द्धों को कवर करती है। यह संज्ञानात्मक स्वैच्छिक आंदोलन, संवेदी सूचना का एकीकरण, समाजशास्त्रीय शिक्षा और यादों को संग्रहित करने वाले व्यक्तियों को परिभाषित करने वाले उच्च संज्ञानात्मक कार्यों के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है।

कॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स की व्यवस्था और रूपरेखा स्तनधारियों में अपेक्षाकृत समान है - या इसलिए हमने मानव और गैरमानी प्राइमेट दिमागों और कृंतकों और बिल्लियों के दिमाग पर दशकों की जांच के बाद सोचा। जैसा कि हमने पाया कि जब हम हाथी दिमाग का विश्लेषण करने में सक्षम थे, हाथी कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की रूपरेखा मूल रूप से पहले से देखी गई किसी भी चीज़ से भिन्न होती है।

कैसे न्यूरॉन्स कल्पना और मात्राबद्ध हैं

न्यूरोनल मॉर्फोलॉजी की खोज की प्रक्रिया समय के लिए तय (रासायनिक रूप से संरक्षित) के बाद मस्तिष्क ऊतक को धुंधला करने से शुरू होती है। हमारी प्रयोगशाला में हम इटली जीवविज्ञानी और नोबेल पुरस्कार विजेता कैमिलो गोल्गी (1843-19 26) के नाम पर गोल्गी दाग ​​नामक 125 वर्ष से अधिक की तकनीक का उपयोग करते हैं।

इस पद्धति ने आधुनिक तंत्रिका विज्ञान की नींव रखी। उदाहरण के लिए, स्पैनिश न्यूरोनाटोमिस्ट और नोबेल पुरस्कार विजेता सैंटियागो रामन वाई काजल (1852-19 34) ने इस तकनीक का उपयोग न्यूरॉन्स की तरह दिखने के तरीके का नक्शा प्रदान करने के लिए किया और वे एक-दूसरे से कैसे जुड़े हुए हैं।

गोल्गी दाग ​​न्यूरॉन्स का केवल एक छोटा सा प्रतिशत प्रजनन करता है, जिससे अलग-अलग कोशिकाओं को स्पष्ट पृष्ठभूमि के साथ अपेक्षाकृत अलग दिखाई देता है। यह डेंडर्राइट्स या शाखाओं को प्रकट करता है, जो इन न्यूरॉन्स के ग्रहणशील सतह क्षेत्र का निर्माण करते हैं। जैसे पेड़ पर शाखाएं प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश में आती हैं, न्यूरॉन्स के डेंडर्राइट कोशिकाओं को अन्य कोशिकाओं से आने वाली जानकारी प्राप्त करने और संश्लेषित करने की अनुमति देते हैं। डेंडरिटिक सिस्टम की जटिलता जितनी अधिक होगी, उतनी अधिक जानकारी एक विशेष न्यूरॉन संसाधित कर सकती है।

एक बार जब हम न्यूरॉन्स दाग लेंगे, तो हम कंप्यूटर और विशेष सॉफ्टवेयर की मदद से माइक्रोस्कोप के तहत तीन आयामों में उनका पता लगा सकते हैं, जो न्यूरोनल नेटवर्क की जटिल ज्यामिति को प्रकट करते हैं। इस अध्ययन में, हमने 75 हाथी न्यूरॉन्स का पता लगाया। सेल की जटिलता के आधार पर प्रत्येक ट्रेसिंग में एक से पांच घंटे लगते हैं।

क्या हाथी न्यूरॉन्स दिखते हैं

वर्षों के लिए इस तरह के शोध करने के बाद भी, यह पहली बार माइक्रोस्कोप के नीचे ऊतक को देखने के लिए रोमांचक बना हुआ है। प्रत्येक दाग एक अलग तंत्रिका जंगल के माध्यम से चलना है। जब हमने हाथी ऊतक के वर्गों की जांच की, तो यह स्पष्ट था कि हाथी प्रांतस्था का मूल वास्तुकला किसी भी अन्य स्तनधारियों से अलग था, जिनकी जांच आज की गई है - जिसमें निकटतम रहने वाले रिश्तेदार, मानेटे और रॉक हाइरेक्स शामिल हैं।

हाथी में कॉर्टिकल न्यूरॉन्स और अन्य स्तनधारियों में पाए जाने वाले तीन प्रमुख मतभेद यहां दिए गए हैं।

सबसे पहले, स्तनधारियों में प्रमुख कॉर्टिकल न्यूरॉन पिरामिड न्यूरॉन है। ये हाथी प्रांतस्था में भी प्रमुख हैं, लेकिन उनके पास एक बहुत ही अलग संरचना है। सेल के शीर्ष (जिसे एक अप्राकृतिक डेंडर्राइट के नाम से जाना जाता है) से ऊपर आने वाले एकवचन डेंडर्राइट के बजाय, हाथी में अप्राकृतिक डेंडर्राइट आमतौर पर मस्तिष्क की सतह पर चढ़ते समय व्यापक रूप से शाखा बनाते हैं। एक फायर पेड़ की तरह एक, लंबी शाखा के बजाय, हाथी अपरिपक्व डेंडर्राइट दो मानव हथियार ऊपर की तरफ पहुंचता है।

दूसरा, हाथी अन्य प्रजातियों की तुलना में कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की एक विस्तृत विविधता प्रदर्शित करता है। इनमें से कुछ, जैसे कि चमकीले पिरामिड न्यूरॉन, अन्य स्तनधारियों में नहीं पाए जाते हैं। इन न्यूरॉन्स की एक विशेषता यह है कि उनके डेंडर्राइट लंबे समय तक सेल बॉडी से बाद में विस्तारित होते हैं। दूसरे शब्दों में, पिरामिड कोशिकाओं के अप्राकृतिक डेंडर्राइट्स की तरह, ये डेंडर्राइट भी मानव हथियारों की तरह आकाश में उभरते हैं।

तीसरा, हाथियों में पिरामिड न्यूरॉन डेंडर्राइट की समग्र लंबाई इंसानों की तरह ही होती है। हालांकि, वे अलग-अलग व्यवस्थित होते हैं। मानव पिरामिड न्यूरॉन्स में बड़ी संख्या में छोटी शाखाएं होती हैं, जबकि हाथी की लंबी शाखाएं होती हैं। जबकि प्राइमेट पिरामिड न्यूरॉन्स को बहुत सटीक इनपुट नमूने के लिए डिज़ाइन किया गया प्रतीत होता है, हाथियों में डेंडरिटिक कॉन्फ़िगरेशन से पता चलता है कि उनके डेंडर्राइट कई स्रोतों से इनपुट की एक विस्तृत श्रृंखला का नमूना देते हैं।

एक साथ ले लिया, इन morphological विशेषताओं का सुझाव है कि हाथी प्रांतस्था में न्यूरॉन्स अन्य स्तनधारियों में कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की तुलना में एक व्यापक विविधता इनपुट संश्लेषित कर सकते हैं।

संज्ञान के संदर्भ में, मेरे सहयोगियों और मेरा मानना ​​है कि हाथी में एकीकृत कॉर्टिकल सर्किटरी इस विचार का समर्थन करती है कि वे अनिवार्य रूप से चिंतनशील जानवर हैं। तुलनात्मक रूप से अनुमानित मस्तिष्क, तेजी से निर्णय लेने और पर्यावरणीय उत्तेजना के त्वरित प्रतिक्रियाओं के लिए विशेष प्रतीत होते हैं।

डॉ। जॉयस पोल जैसे शोधकर्ताओं द्वारा अपने प्राकृतिक आवास में हाथियों के अवलोकन से पता चलता है कि हाथी वास्तव में विचारशील, उत्सुक और विचित्र जीव हैं। इंटरकनेक्टेड, जटिल न्यूरॉन्स के इस तरह के विविध संग्रह के साथ उनके बड़े मस्तिष्क, हाथी की परिष्कृत संज्ञानात्मक क्षमताओं की तंत्रिका नींव प्रदान करते हैं, जिसमें सामाजिक संचार, उपकरण निर्माण और उपयोग, रचनात्मक समस्या सुलझाने, सहानुभूति और आत्म-मान्यता शामिल है, सिद्धांत समेत मन की।

सभी प्रजातियों के दिमाग अद्वितीय हैं। दरअसल, किसी भी प्रजाति के भीतर व्यक्तियों के मस्तिष्क अद्वितीय भी होते हैं। हालांकि, हाथी कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की विशेष रूपरेखा हमें याद दिलाती है कि एक बुद्धिमान मस्तिष्क को तारने के लिए निश्चित रूप से एक से अधिक तरीके हैं।

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