மூளை அடுக்குகளில் வயதாகிறது: உணர்ச்சிப் புறணியின் "நுழைவு" அடுக்கு தடிமனாகிறது, அதே நேரத்தில் ஆழமான அடுக்குகள் மெல்லியதாகின்றன.

நேச்சர் நியூரோ சயின்ஸில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வறிக்கை, மனிதர்கள் மற்றும் எலிகளில் உணர்ச்சிப் புறணியின் அடுக்குகளை வயதானது எவ்வாறு வித்தியாசமாக பாதிக்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. வயதானவர்களில், "நுழைவு" அடுக்கு IV தடிமனாகவும், அதிக மயிலினேட்டாகவும் தோன்றுகிறது, அதே நேரத்தில் ஆழமான அடுக்குகள் (V–VI) மெலிதாகின்றன, ஒட்டுமொத்தமாக மையிலின் அதிகரிப்பு இருந்தபோதிலும். எலிகள் மீதான திசு மற்றும் கால்சியம் பரிசோதனைகளில், உணர்ச்சி நரம்பியல் செயல்பாடு வயதுக்கு ஏற்ப அதிகரித்தது, மேலும் தூண்டுதல்/தடுப்பு சமநிலையை பராமரிப்பதற்கான "ஈடுசெய்யும்" PV இன்டர்னியூரான்களின் அடர்த்தி அதிகரித்தது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், புறணி சீராக வயதாகவில்லை, ஆனால் அடுக்குகளில் வயதாகிறது.

பின்னணி

• மூளை வயதாகும்போது பொதுவாக என்ன நினைக்கிறார்கள். அவர்கள் பெரும்பாலும் "வயதாகும்போது புறணி மெலிந்து விடுகிறது" என்று கூறுகிறார்கள் - இது எல்லாவற்றையும் விளக்குகிறது. ஆனால் இது புறணியின் முழு தடிமனுக்கும் ஒரு சராசரி படம், புறணி என்பது ஒவ்வொரு அடுக்குக்கும் வெவ்வேறு பணிகளைக் கொண்ட "அடுக்கு கேக்" என்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாமல்.
• புறணி சீராக வயதாகிறதா, அல்லது ஒவ்வொரு அடுக்குக்கும் அதன் சொந்த பாதை இருக்கிறதா என்பதுதான் தெளிவாகத் தெரியவில்லை. குறிப்பாக உணர்ச்சிப் புறணியில், நான்காவது அடுக்கு (அடுக்கு IV) தாலமஸிலிருந்து ("உள்ளீட்டுத் துறை") உள்ளீட்டைப் பெறுகிறது மற்றும் ஆழமான அடுக்குகள் கீழ்நோக்கி கட்டளைகளை அனுப்புகின்றன. ஆரம்பகால வேலைகள் அடுக்கு-க்கு-அடுக்கு மாற்றங்களைக் குறிக்கின்றன, ஆனால் நேரடி, உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட மனித தரவு குறைவாகவே இருந்தது.
• இதை இப்போது படிப்பது ஏன் எளிது. கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டின் அடுக்கு-படி-அடுக்கு பகுப்பாய்வுடன் கூடிய 7-T MRI முறைகள், அதே போல் அளவு மையலின் வரைபடங்கள் (qT1, QSM) வெளிவந்துள்ளன. அவற்றை எலிகள் மீதான சோதனைகளுடன் ஒப்பிடலாம் - நியூரான் செயல்பாட்டின் இரண்டு-ஃபோட்டான் "கால்சியம்" இமேஜிங் முதல் ஹிஸ்டாலஜி வரை. இந்த "மனித ↔ எலி" வடிவமைப்பு, வயதானது உண்மையில் அடுக்குகளில் நிகழ்கிறதா என்பதைச் சரிபார்க்க அனுமதிக்கிறது, மேலும் முழு புறணி முழுவதும் வெறுமனே "சராசரியாக" இல்லை.
• மாதிரிகளிலிருந்து துப்புகள். விலங்குகளில், புலன் சார்ந்த பதில்கள் பெரும்பாலும் வயதுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கின்றன, மேலும் புரதம் பர்வால்புமின் (PV) உடன் கூடிய தடுப்பு இன்டர்னூரான்கள் பெரும்பாலும் மீண்டும் இணைக்கப்படுகின்றன - இவை நெட்வொர்க்கை "அதிகப்படியான உற்சாகத்திலிருந்து" பாதுகாக்கும் "பிரேக்" செல்கள். அவற்றின் அடர்த்தி அல்லது செயல்பாடு மாறினால், உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளில் வயது தொடர்பான மாற்றங்களை நெட்வொர்க் ஈடுசெய்ய முடியும்.

அவர்கள் என்ன செய்தார்கள்?

DZNE (ஜெர்மனி), மாக்ட்பர்க் மற்றும் டூபிங்கன் பல்கலைக்கழகங்கள் மற்றும் கூட்டாளிகளைச் சேர்ந்த ஒரு குழு, அல்ட்ரா-ஹை-ஃபீல்ட் 7-T MRI ஐப் பயன்படுத்தி இளம் மற்றும் வயதான மக்கள் குழுக்களை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தது: அவர்கள் அடுக்கு தடிமன், மையலின் ப்ராக்ஸி (qT1) மற்றும் காந்த உணர்திறன் (QSM), அத்துடன் விரல்களின் தொட்டுணரக்கூடிய தூண்டுதலுக்கான செயல்பாட்டு பதில்களையும் அளந்தனர். இணையாக, எலிகளின் பீப்பாய் புறணியில் இரண்டு-ஃபோட்டான் கால்சியம் இமேஜிங் செய்யப்பட்டது மற்றும் பிரேத பரிசோதனை மையலின் பகுப்பாய்வுகள் செய்யப்பட்டன. இந்த "இருமொழி" வடிவமைப்பு (மனித ↔ எலி) அடுக்கு மட்டத்தில் வயதான வடிவங்களை ஒப்பிட்டுப் பார்க்க எங்களுக்கு அனுமதித்தது.

முக்கிய கண்டுபிடிப்புகள் - எளிய வார்த்தைகளில்

• அடுக்கு IV (உள்ளீட்டு சேனல்) வயதானவர்களில் பெரியதாகவும், அதிக மயிலினேட்டட் கொண்டதாகவும் இருக்கும், நீட்டிக்கப்பட்ட உணர்ச்சி உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளுடன் இருக்கும். ஆழமான அடுக்குகள் மெல்லியதாக இருக்கும், இருப்பினும் அவை அதிக மயிலினேஷனின் அறிகுறிகளையும் காட்டுகின்றன. சாதாரண "சராசரி கார்டிகல் தடிமன்" இந்த வேறுபட்ட மாற்றங்களை மறைக்கிறது, எனவே அடுக்கு-குறிப்பிட்ட அளவீடுகள் அதிக தகவல் தரக்கூடியவை.
• விரல் வரைபடங்களின் "எல்லைகள்" (விரல் பிரதிநிதித்துவங்களுக்கு இடையில் குறைந்த மையலின் உள்ள பகுதிகள்) வயதைக் கொண்டு பாதுகாக்கப்படுகின்றன - சிதைவில் தெளிவான எல்லைகள் எதுவும் காணப்படவில்லை.
• வயதுக்கு ஏற்ப எலிகள் அதிக உணர்ச்சி நரம்பு செயல்பாட்டையும், PV இன்டர்நியூரான்களின் ("பிரேக்" செல்கள்) அதிக அடர்த்தியையும் காட்டின, இது நெட்வொர்க்குகள் "காட்டுத்தனமாக ஓடுவதை"த் தடுப்பதற்கான இழப்பீடாகச் செயல்படக்கூடும். எலிகளில் உள்ள கார்டிகல் மையலின் வயது தொடர்பான இயக்கவியலைக் காட்டியது, இதில் முதிர்வயதில் அதிகரிப்பு மற்றும் முதுமையில் குறைவு (தலைகீழ் U-வளைவு) ஆகியவை அடங்கும்.

இது ஏன் முக்கியமானது?

• எல்லாமே "மெல்லியதாக்குதல்" பற்றியது அல்ல. ஆம், வயதானவர்களில் சராசரியாகப் புறணி மெல்லியதாக இருக்கும், ஆனால் இந்த "சராசரி" முக்கியத்தை மறைக்கிறது: வெவ்வேறு அடுக்குகள் வித்தியாசமாக மாறுகின்றன. நோயறிதல் மற்றும் அறிவியலுக்கு, ஒட்டுமொத்த தடிமன் மட்டுமல்ல, அடுக்குகள் வாரியாக சுயவிவரத்தைப் பார்ப்பது மிகவும் துல்லியமானது.
• நரம்பியல் தாக்கங்கள். அடுக்கு IV தடித்தல்/மைலினேஷன் மற்றும் அதிகரித்த PV தடுப்பு ஆகியவை சுட்டி மாதிரிகளில் ஒரு தழுவலாகத் தோன்றுகின்றன: உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகள் நீளமாகவும் அகலமாகவும் இருக்கும், மேலும் அதிகப்படியான செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்த இந்த அமைப்பு "பிரேக்குகளை" சேர்க்கிறது. சில வயதானவர்கள் தடுப்பு இழப்புக்கான வெளிப்படையான சான்றுகள் இல்லாமல் மேம்பட்ட உணர்ச்சி பதில்களைக் காட்டுவதற்கான காரணத்தை இது விளக்க உதவுகிறது.
• மருத்துவமனைக்கான பாலம்: அடுக்கு சார்ந்த அணுகுமுறைகள், சாதாரண வயதானது மற்ற அடுக்குகள் மற்றும் வழிமுறைகள் பாதிக்கப்படும் நோய்களிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என்பதை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டக்கூடும் - எடுத்துக்காட்டாக, அல்சைமர் அல்லது மல்டிபிள் ஸ்களீரோசிஸில், மற்ற நிலைகள் மற்றும் மெய்லின்/இன்டர்னியூரான்கள் அதிகம் ஈடுபடுகின்றன.

கவனிக்க வேண்டிய விவரங்கள்

• ஒரு தரவுத்தொகுப்பில், S1 இல் மனிதர்களின் மொத்த கை தடிமன் ≈2.0 மிமீ ஆகும், மேலும் வயதுக்கு இடையிலான வேறுபாடு சுமார் -0.12 மிமீ ஆகும் - ஆனால் முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், ஆழமான அடுக்குகள் பங்களித்தன, அதே நேரத்தில் நடுத்தர அடுக்கு தடிமனாக இருந்தது.
• BOLD மட்டத்தில் வயதானவர்களில் தடுப்பு பலவீனமடைவதற்கான தெளிவான ஆதாரங்களை ஆசிரியர்கள் காணவில்லை; அதற்கு பதிலாக, சுட்டி ஒற்றை-நியூரான் பதிவுகளில், இழப்பீடு என்ற யோசனைக்கு இணங்க, அதிகரித்த தடுப்பு இணை-செயல்பாடு மற்றும் PV+ செல்களில் அதிகரிப்பை அவர்கள் கவனித்தனர்.
• பத்திரிகைப் பொருட்களில், இந்த ஆய்வு புறணியின் "அடுக்கு" வயதானதற்கான சான்றாகவும், மனித புறணி முன்பு நினைத்ததை விட மெதுவாக வயதாகிறது என்பதற்கும் சான்றாக முன்வைக்கப்படுகிறது, குறைந்தபட்சம் சோமாடோசென்சரி மண்டலத்தில், சில அடுக்குகள் கட்டமைப்பு "வளங்களை" தக்கவைத்துக்கொள்வதால் அல்லது அதிகரிப்பதால்.

ஆசிரியர்களின் கருத்துகள்

ஆசிரியர்களே வலியுறுத்துவது இங்கே (அவர்களின் விவாதத்தின் அர்த்தத்தையும் முடிவுகளையும் அடிப்படையாகக் கொண்டது):

• முதுமை என்பது "சீரான மெலிதல்" அல்ல, மாறாக அடுக்கு-அடுக்கு மறுசீரமைப்பு. அவர்கள் வெவ்வேறு திசைகளில் மாற்றங்களைக் காண்கிறார்கள்: வயதானவர்களில் "நுழைவு" அடுக்கு IV தடிமனாகவும், அதிக மயிலினேட்டாகவும் தெரிகிறது, அதே நேரத்தில் ஆழமான அடுக்குகள் புறணியின் ஒட்டுமொத்த மெலிதலுக்கு முக்கிய பங்களிப்பைச் செய்கின்றன. எனவே, புறணியின் முழு தடிமன் முழுவதும் சராசரி அளவீடுகள் முக்கிய மாற்றங்களை மறைக்கின்றன - நீங்கள் "அடுக்கு அடுக்கு" பார்க்க வேண்டும்.
• உணர்ச்சி உள்ளீடு நீட்டிக்கப்படுகிறது, நெட்வொர்க் மாற்றியமைக்கிறது. வயதானவர்களில் தடிமனான/அதிக மயிலினேட்டட் அடுக்கு IV நீண்ட உணர்ச்சி உள்ளீடுகளுடன் தொடர்புடையது; ஒரு சுட்டி மாதிரியில், உணர்ச்சி நரம்பியல் செயல்பாடு மேம்படுத்தப்பட்டு PV இன்டர்னியூரான்களின் விகிதம் அதிகரிக்கிறது, இது உற்சாகம்/தடுப்பு சமநிலையை பராமரிக்க ஒரு சாத்தியமான இழப்பீட்டு வழிமுறையாகும்.
• ஆழமான அடுக்குகள் வயதானதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய இடமாகும். அவர்களின் தரவுகளின்படி, வயது தொடர்பான மெலிதல் மற்றும் செயல்பாட்டு பண்பேற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை விளக்குவது ஆழமான அடுக்குகள் தான், அதே நேரத்தில் நடுத்தர அடுக்குகள் எதிர் மாற்றங்களைக் காட்டலாம். எனவே முடிவு: வெவ்வேறு அடுக்குகள் வெவ்வேறு வயதான பாதைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றை ஒரு "சராசரி வளைவாக" குறைக்க முடியாது.
• மருத்துவ நடைமுறை மற்றும் முறைகளுக்கான தாக்கங்கள். ஆசிரியர்கள் அடுக்கு-குறிப்பிட்ட ஒளியியலை ஆதரிக்கின்றனர்: இத்தகைய அளவீடுகள் சாதாரண வயதானதை நோய்களிலிருந்து (மற்ற அடுக்குகள்/வழிமுறைகள் பாதிக்கப்படும் இடங்களில்) மிகவும் துல்லியமாக வேறுபடுத்தவும், உயர் அடர்த்தி (7T) MRI ஐ சிறப்பாக விளக்கவும் உதவும் - கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு தரவு இரண்டையும்.
• இந்த வேலையின் வலிமை மனித↔ எலி "பாலம்" ஆகும். மனிதர்களில் 7T MRI மற்றும் எலிகளில் கால்சியம் இமேஜிங் மற்றும் ஹிஸ்டாலஜி ஆகியவற்றின் கலவையானது அடுக்குகளில் ஒரு நிலையான படத்தை அளித்தது. இது, ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, மனித கண்டுபிடிப்புகளின் விளக்கத்தின் நம்பகத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் மேலும் சோதிக்கக்கூடிய வழிமுறைகளை (மைலின், PV இன்டர்னியூரான்கள்) பரிந்துரைக்கிறது.
• வரம்புகள் - அடுத்து எங்கு தோண்டுவது. மனித ஆய்வு குறுக்குவெட்டு (காலப்போக்கில் அதே பங்கேற்பாளர்கள் அல்ல) மற்றும் முதன்மை சோமாடோசென்சரி கார்டெக்ஸில் கவனம் செலுத்துகிறது; நீளமான ஆய்வுகள், பிற கார்டிகல் பகுதிகள் மற்றும் மருத்துவ குழுக்களுடன் ஒப்பீடுகள் தேவை. எலிகளில் உள்ள 1:1 வழிமுறைகள் எந்த அளவிற்கு மனிதர்களுக்கு மாற்றத்தக்கவை என்பதை தெளிவுபடுத்துவதும் முக்கியம்.

சுருக்கமாக, அவற்றின் நிலை: மூளை "அடுக்கு அடுக்கு" வயதாகிறது, மேலும் இது அமைப்பு (மைலின், தடிமன்) மற்றும் நெட்வொர்க்கின் செயல்பாடு இரண்டிலும் தெரியும்; புறணியின் "உள்ளீடு" மற்றும் "வெளியீடு" வித்தியாசமாக மாறுகின்றன, மேலும் சில விளைவுகள் தகவமைப்புத் தன்மை கொண்டதாகத் தெரிகிறது. இது நோயறிதலுக்கான அணுகுமுறையையும் வயது தொடர்பான மாற்றங்களின் ஆய்வையும் மாற்றுகிறது.

வரம்புகள் மற்றும் அடுத்த படி

இந்தப் பணி குறுக்குவெட்டு (வெவ்வேறு நபர்கள், காலப்போக்கில் ஒரே மாதிரியானவர்கள் அல்ல) மற்றும் முதன்மை சோமாடோசென்சரி கார்டெக்ஸில் கவனம் செலுத்துகிறது; இனங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளின் பொறிமுறையும் (மனித ↔ எலி) தெளிவுபடுத்தப்பட வேண்டும். நீளமான அடுக்கு-குறிப்பிட்ட ஆய்வுகள் முன்னோக்கி உள்ளன, மேலும் இந்த "அடுக்கு கையொப்பம்" நியூரோடிஜெனரேட்டிவ் மற்றும் டிமெயிலினேட்டிங் நோய்களில் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை சோதிக்கிறது.