कॉर्टिकल स्तंभ

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एक कॉर्टिकल कॉलम न्यूरॉन्स का एक समूह है जो कॉर्टिकल सतह के लंबवत मस्तिष्क के सेरेब्रल कॉर्टेक्स के माध्यम से एक बेलनाकार संरचना बनाता है।[1] संरचना की पहली बार 1957 में माउंटकैसल द्वारा पहचान की गई थी। बाद में उन्होंने कॉर्टिकल मिनिकॉलम को नियोकोर्टेक्स की मूल इकाइयों के रूप में पहचाना, जिन्हें स्तंभों में व्यवस्थित किया गया था।[2] प्रत्येक में समान प्रकार के न्यूरॉन्स, कनेक्टिविटी और फायरिंग गुण होते हैं।[3] कॉलम को हाइपरकॉलम, मैक्रोकॉलम, भी कहा जाता है।[4] कार्यात्मक स्तंभ[5] या कभी-कभी कॉर्टिकल मॉड्यूल।[6] एक लघुस्तंभ (सूक्ष्मस्तंभ) के भीतर न्यूरॉन्स समान विशेषताओं को कूटबद्ध करते हैं, जबकि एक हाइपरस्तंभ एक इकाई को दर्शाता है जिसमें ग्रहणशील क्षेत्र मापदंडों के किसी दिए गए सेट के लिए मूल्यों का एक पूरा सेट होता है।[7] कॉर्टिकल मॉड्यूल को या तो हाइपरकॉलम वर्नोन बेंजामिन माउंटकैसल|(माउंटकैसल) के पर्याय के रूप में परिभाषित किया गया है या मल्टीपल ओवरलैपिंग हाइपरकॉलम के टिश्यू ब्लॉक के रूप में परिभाषित किया गया है।[8] पूर्वानुमानित कोडिंग के लिए कॉर्टिकल कॉलम को कैनोनिकल माइक्रोक्रिस्केट्स के रूप में प्रस्तावित किया गया है,[9] जिसमें अनुभूति की प्रक्रिया समान microcircuits के पदानुक्रम के माध्यम से कार्यान्वित की जाती है।[3]इस दोहराव के विकासवादी लाभ ने मानव नियोकोर्टेक्स को पिछले 3 मिलियन वर्षों में लगभग 3 गुना आकार में वृद्धि करने की अनुमति दी।[3]

रैट वाइब्रिसल कॉर्टेक्स में पांच कॉर्टिकल कॉलम का 3डी पुनर्निर्माण

स्तंभकार परिकल्पना में कहा गया है कि कॉर्टेक्स न्यूरॉन्स के असतत, मॉड्यूलर स्तंभों से बना है, जो एक सुसंगत कनेक्टिविटी प्रोफ़ाइल की विशेषता है।[5]सूचना के कॉर्टिकल प्रसंस्करण की व्याख्या करने के लिए स्तंभकार संगठन परिकल्पना वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से अपनाई गई है।[10]


स्तनधारी सेरेब्रल कॉर्टेक्स

Main article: Cerebral cortex

स्तनधारी सेरेब्रल कॉर्टेक्स, सफेद पदार्थ को घेरने वाला बुद्धिमानी , सेरेब्रल कॉर्टेक्स#लैमिनार पैटर्न से बना होता है। मानव वल्कुट 2 से 3 मिमी के बीच मोटा होता है।[11] अधिकांश स्तनधारियों में परतों की संख्या समान होती है, लेकिन पूरे प्रांतस्था में भिन्न होती है। नियोकॉर्टेक्स में नियोकॉर्टेक्स # एनाटॉमी को पहचाना जा सकता है, हालांकि कई क्षेत्रों में एक या एक से अधिक परतों की कमी होती है, कुछ परतें द्वीपसमूह और पैलियोपैलियम में मौजूद होती हैं।[12]


स्तंभकार कार्यात्मक संगठन

मूल रूप से वर्नोन माउंटकैसल द्वारा तैयार किए गए स्तंभकार कार्यात्मक संगठन,[1]सुझाव देता है कि क्षैतिज रूप से एक दूसरे से 0.5 मिमी (500 माइक्रोन) से अधिक के न्यूरॉन्स में अतिव्यापी संवेदी ग्रहणशील क्षेत्र नहीं होते हैं, और अन्य प्रयोग समान परिणाम देते हैं: 200–800 माइक्रोन।[4][13][14] विभिन्न अनुमान बताते हैं कि हाइपरकॉलम में 50 से 100 कॉर्टिकल मिनीकॉलम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में लगभग 80 न्यूरॉन्स होते हैं। उनकी भूमिका को 'सूचना प्रसंस्करण की कार्यात्मक इकाइयों' के रूप में सबसे अच्छी तरह समझा जा सकता है।

एक महत्वपूर्ण अंतर यह है कि स्तंभकार संगठन परिभाषा के अनुसार कार्यात्मक है, और सेरेब्रल कॉर्टेक्स की स्थानीय कनेक्टिविटी को दर्शाता है। कॉर्टेक्स की मोटाई के भीतर ऊपर और नीचे के कनेक्शन उन कनेक्शनों की तुलना में बहुत अधिक सघन होते हैं जो एक तरफ से दूसरे तक फैले होते हैं।

हबल और विज़ल अध्ययन

डेविड एच. हबेल और टॉर्स्टन वीज़ल ने दृष्टि में अपने स्वयं के अध्ययन के साथ पोस्टसेंट्रल गाइरस में माउंटकैसल की खोजों का अनुसरण किया। खोजों का एक हिस्सा जिसके परिणामस्वरूप उन्हें 1981 का नोबेल पुरस्कार मिला[15] यह था कि दृश्य कोर्टेक्स में कॉर्टिकल कॉलम भी थे, और यह कि पड़ोसी कॉलम भी फ़ंक्शन में उन पंक्तियों के उन्मुखीकरण के संदर्भ में संबंधित थे जो अधिकतम डिस्चार्ज को पैदा करते थे। हबेल और विज़ेल ने कॉर्टिकल संगठन पर पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रभाव को प्रदर्शित करने वाले कार्य के साथ अपने स्वयं के अध्ययन का अनुसरण किया, और इन कार्यों के कुल योग के परिणामस्वरूप उन्हें नोबेल पुरस्कार मिला।

कॉर्टिकल कॉलम की संख्या

लगभग 200 मिलियन (2×108) मानव नियोकॉर्टेक्स में लगभग 110 न्यूरॉन्स तक कॉर्टिकल मिनीकॉलम,[16] और 21-26 बिलियन (2.1×1010–2.6×1010) नियोकॉर्टेक्स में न्यूरॉन्स। प्रति कॉर्टिकल कॉलम में 50 से 100 कॉर्टिकल मिनीकॉलम के साथ एक इंसान के पास 2-4 मिलियन (2×106–4×106) कॉर्टिकल कॉलम। यदि कॉलम ओवरलैप हो सकते हैं, तो अधिक हो सकता है, जैसा कि Tsunoda et al द्वारा सुझाया गया है।[17] जेफ हॉकिंग्स का दावा है कि उनकी कंपनी नुमेंटा द्वारा किए गए शोध के आधार पर, मानव नियोकोर्टेक्स में केवल 150,000 स्तंभ हैं।[18] ऐसे दावे हैं कि मिनी-कॉलम में 400 से अधिक प्रमुख सेल हो सकते हैं,[19] लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि इसमें ग्लिया कोशिकाएं शामिल हैं या नहीं।

कुछ पिछले अनुमानों का खंडन करते हैं,[20] मूल शोध का दावा करना बहुत मनमाना है। <रेफरी नाम = राकिक 12099–12100 >{{Cite journal|last=Rakic|first=Pasko|date=2008-08-26|title=भ्रमित कॉर्टिकल कॉलम|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=105|issue=34|pages=12099–12100|doi=10.1073/pnas.0807271105|issn=0027-8424|pmid=18715998|pmc=2527871|bibcode=2008PNAS..10512099R|doi-access=free}</ref> लेखक एक समान नियोकॉर्टेक्स का प्रस्ताव करते हैं, और सेल नंबरों की गणना करने के लिए एक निश्चित चौड़ाई और लंबाई का चयन करते हैं। बाद के शोधों ने बताया कि वास्तव में नियोकॉर्टेक्स अन्य प्रजातियों के लिए एक समान नहीं है, रेफरी>{{Cite journal|last1=Lent|first1=Roberto|last2=Kaas|first2=Jon H.|last3=Wong|first3=Peiyan|last4=Collins|first4=Christine E.|last5=Herculano-Houzel|first5=Suzana|date=2008-08-26|title=सेरेब्रल कॉर्टेक्स की बुनियादी असमानता|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=105|issue=34|pages=12593–12598|doi=10.1073/pnas.0805417105|issn=0027-8424|pmid=18689685|pmc=2527956|doi-access=free}</ref> और नौ प्राइमेट प्रजातियों का अध्ययन करते हुए उन्होंने पाया कि "न्यूरॉन्स की संख्या 1 मिमी से कम हैसेरेब्रल कॉर्टिकल सतह का 2 ... प्रजातियों में तीन गुना भिन्न होता है। नियोकॉर्टेक्स प्रजातियों में एक समान नहीं है। <रेफरी नाम = राकिक 12099–12100 />[21][22] एक स्तंभ के भीतर न्यूरॉन्स की वास्तविक संख्या परिवर्तनशील है, और मस्तिष्क क्षेत्रों पर निर्भर करती है और इस प्रकार स्तंभ का कार्य होता है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Mountcastle, Vernon (July 1957). "बिल्ली के दैहिक संवेदी प्रांतस्था के एकल न्यूरॉन्स के रूपात्मक और स्थलाकृतिक गुण". Journal of Neurophysiology. 20 (4): 408–34. doi:10.1152/jn.1957.20.4.408. PMID 13439410.
  2. ↑ Mountcastle, Vernon (1997). "नियोकोर्टेक्स का स्तंभकार संगठन". Brain. 120 (4): 701–722. doi:10.1093/brain/120.4.701. PMID 9153131.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 Bennett, Max (2020). "सेंसरी कॉर्टेक्स में नियोकोर्टिकल माइक्रोक्रिकिट के एकीकृत सिद्धांत पर एक प्रयास". Frontiers in Neural Circuits. 14: 40. doi:10.3389/fncir.2020.00040. PMC 7416357. PMID 32848632.
  4. ↑ 4.0 4.1 Buxhoeveden, D. P. (2002-05-01). "तंत्रिका विज्ञान में मिनीकॉलम परिकल्पना". Brain. 125 (5): 935–951. doi:10.1093/brain/awf110. ISSN 0006-8950. PMID 11960884.
  5. ↑ 5.0 5.1 Lodato, Simona; Arlotta, Paola (2015-11-13). "स्तनधारी सेरेब्रल कॉर्टेक्स में न्यूरोनल विविधता उत्पन्न करना". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 31 (1): 699–720. doi:10.1146/annurev-cellbio-100814-125353. PMC 4778709. PMID 26359774. Functional columns were first defined in the cortex by Mountcastle (1957), who proposed the columnar hypothesis, which states that the cortex is composed of discrete, modular columns of neurons, characterized by a consistent connectivity profile.
  6. ↑ Kolb, Bryan; Whishaw, Ian Q. (2003). मानव न्यूरोसाइकोलॉजी के मूल तत्व. New York: Worth. ISBN 978-0-7167-5300-1.
  7. ↑ Horton JC, Adams DL (2005). "The cortical column: a structure without a function". Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 360 (1456): 837–862. doi:10.1098/rstb.2005.1623. PMC 1569491. PMID 15937015.
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  9. ↑ Bastos, AM; Usrey, WM; Adams, RA; Mangun, GR; Fries, P; Friston, Karl (2012). "पूर्वानुमानित कोडिंग के लिए कैननिकल माइक्रोक्रिस्किट". Neuron. 76 (4): 695–711. doi:10.1016/j.neuron.2012.10.038. PMC 3777738. PMID 23177956.
  10. ↑ Defelipe, Javier (2012). "नियोकोर्टिकल कॉलम". Frontiers in Neuroanatomy. 6: 5. doi:10.3389/fnana.2012.00022. PMC 3278674. PMID 22347848.
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  13. ↑ Hubel DH, Wiesel TN, Stryker MP (September 1977). "Orientation columns in macaque monkey visual cortex demonstrated by the 2-deoxyglucose autoradiographic technique". Nature. 269 (5626): 328–30. Bibcode:1977Natur.269..328H. doi:10.1038/269328a0. PMID 409953. S2CID 4246375.
  14. ↑ Leise EM (1990). "Modular construction of nervous systems: a basic principle of design for invertebrates and vertebrates" (PDF). Brain Research. Brain Research Reviews. 15 (1): 1–23. doi:10.1016/0165-0173(90)90009-d. PMID 2194614. S2CID 4996690.
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  19. ↑ O. David, in Brain Mapping (2015). "Acquisition Methods, Methods and Modeling". In Arthur W. Toga (ed.). Brain Mapping – An Encyclopedic Reference. ISBN 9780123973160.
  20. ↑ Powell, T. P.; Hiorns, R. W.; Rockel, A. J. (June 1980). "नियोकॉर्टेक्स की संरचना में बुनियादी एकरूपता।". Brain: A Journal of Neurology. 103 (2): 221–244. doi:10.1093/brain/103.2.221. ISSN 0006-8950. PMID 6772266.
  21. ↑ Lent, Roberto; Azevedo, Frederico A. C.; Andrade‐Moraes, Carlos H.; Pinto, Ana V. O. (2012). "How many neurons do you have? Some dogmas of quantitative neuroscience under revision". European Journal of Neuroscience. 35 (1): 1–9. doi:10.1111/j.1460-9568.2011.07923.x. ISSN 1460-9568. PMID 22151227. S2CID 20365568.
  22. ↑ Molnár, Z. (January 2013). "Chapter 7 - Cortical Columns". Neural Circuit Development and Function in the Brain: 109–129. doi:10.1016/B978-0-12-397267-5.00137-0. ISBN 9780123972675.


बाहरी संबंध

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