পার্ট 1: অ্যাস্ট্রোসাইট গ্লাইকোজেন এবং ল্যাকটেট: শেখার এবং মেমরি মেকানিজমের নতুন অন্তর্দৃষ্টি

আরো তথ্যের জন্য:ali.ma@wecistanche.com

অনুগ্রহ করে পার্ট 2-এ এখানে ক্লিক করুন

ক্রিস্টিনা এম আলবেরিনি, ইমানুয়েল ক্রুজ, জিয়ানিনা ডেসকালজি, বেঞ্জামিন বেসিয়েরেস এবং ভার্জিনিয়া গাও

নিউরাল সায়েন্স সেন্টার, নিউ ইয়র্ক ইউনিভার্সিটি, নিউ ইয়র্ক, এনওয়াই, 10003

ক্লিক করুনস্মৃতির জন্য cistanches এবং cistanche

বিমূর্ত

স্মৃতি, শেখা তথ্য ধরে রাখার ক্ষমতা, বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয়। এই পর্যন্ত, আণবিক এবং সেলুলার তদন্তস্মৃতিগঠন এবং সঞ্চয়স্থান প্রধানত নিউরোনাল মেকানিজমের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। নিউরন ছাড়াও, মস্তিষ্কে গ্লিয়া এবং ভাস্কুলচার সহ অন্যান্য ধরণের কোষ এবং সিস্টেম রয়েছে। তদনুসারে, সাম্প্রতিক পরীক্ষামূলক কাজ অ-নিউরোনাল কোষগুলির ভূমিকা সম্পর্কে প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করতে শুরু করেছেস্মৃতিগঠন. এই গবেষণাগুলি প্রমাণ দেয় যে সমস্ত ধরণের গ্লিয়াল কোষ (অ্যাস্ট্রোসাইট, অলিগোডেনড্রোসাইট এবং মাইক্রোগ্লিয়া) এনকোড করা তথ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং স্মৃতি সংরক্ষণে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে। এই পর্যালোচনাতে, আমরা দীর্ঘস্থায়ী নিউরোনাল পরিবর্তনগুলির জন্য শক্তি প্রদানকারী হিসাবে অ্যাস্ট্রোসাইটের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার উপর সাম্প্রতিক ফলাফলগুলিকে সংক্ষিপ্ত এবং আলোচনা করি যা দীর্ঘমেয়াদী জন্য প্রয়োজনীয়।স্মৃতিগঠন. আমরা তিনটি প্রধান ফলাফলের উপর ফোকাস করি: প্রথমত, গ্লুকোজ বিপাকের ভূমিকা এবং দীর্ঘমেয়াদী সেবায় অ্যাস্ট্রোসাইট এবং নিউরনের মধ্যে শিক্ষা- এবং কার্যকলাপ-নির্ভর বিপাকীয় সংযোগ।স্মৃতিগঠন; দ্বিতীয়ত, উত্তেজনায় অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লুকোজ বিপাকের ভূমিকা, এমন একটি অবস্থা যা খুব দীর্ঘস্থায়ী এবং বিস্তারিত স্মৃতি গঠনে অবদান রাখে; এবং অবশেষে, প্রাথমিক বিকাশের সময় মস্তিষ্কের উচ্চ শক্তির চাহিদার আলোকে, আমরা প্রাথমিক জীবনের স্মৃতি গঠনে অ্যাস্ট্রোসাইটিক এবং নিউরোনাল গ্লুকোজ বিপাকের সম্ভাব্য ভূমিকা নিয়ে আলোচনা করব। আমরা ভবিষ্যতের দিকনির্দেশ প্রস্তাব করে এবং মস্তিষ্কের স্বাস্থ্য এবং রোগের জন্য এই ফলাফলগুলির প্রভাব নিয়ে আলোচনা করে শেষ করি।

কীওয়ার্ড

গ্লুকোজ; বিপাক; glia; গ্লাইকোলাইসিস; গ্লাইকোজেনোলাইসিস; মানসিক উত্তেজনা; উন্নয়ন

দীর্ঘ মেয়াদীস্মৃতিএবং তাদের অন্তর্নিহিত জৈবিক প্রক্রিয়া এবং সার্কিট্রির অন্তর্নিহিত নিউরন-কেন্দ্রিক জৈবিক প্রক্রিয়া। যদিও দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতির জন্য সাধারণত ডিনোভোজিন এক্সপ্রেশনের প্রয়োজন হয়, স্বল্পমেয়াদী স্মৃতিগুলি পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল প্রোটিন পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে (Alberini 2009; Alberini and Kandel 2014; Squire and Dede 2015)।

এনকোড করা এবং সংরক্ষিত তথ্যের ধরণের ভিত্তিতে স্মৃতিগুলিকেও বিভিন্ন বিভাগে ভাগ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রধান পার্থক্য স্মৃতিগুলিকে স্পষ্ট (মানুষের মধ্যে ঘোষণামূলক হিসাবেও পরিচিত) বা অন্তর্নিহিত (অ-ঘোষণামূলক) (স্কয়ার 2004) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করে। স্পষ্ট স্মৃতিগুলি ঘটনা, মানুষ, স্থান এবং জিনিস (কী, কোথায়, কে, এবং কখন, বা www স্মৃতি হিসাবেও পরিচিত) সম্পর্কে তথ্য ধরে রাখে এবং এপিসোডিক এবং শব্দার্থিক স্মৃতি অন্তর্ভুক্ত করে। অন্তর্নিহিত স্মৃতি, যা একটি অচেতন/স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতিতে স্মরণ করা হয়, শেখা স্বয়ংক্রিয় প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে তথ্য ধরে রাখে এবং প্রাইমিং, পদ্ধতিগত স্মৃতি (কীভাবে করতে হয় তার স্মৃতি), এবং সাধারণ প্রতিচ্ছবি (Tulving 1972; Squire and Wixted 2011) অন্তর্ভুক্ত করে। সুস্পষ্ট এবং অন্তর্নিহিত স্মৃতিগুলি তাদের এনকোডিং, একত্রীকরণ এবং স্টোরেজের জন্য স্বতন্ত্র সিস্টেম (অঞ্চলের নেটওয়ার্ক) নিয়োগ করে। ক্লিনিকাল এবং প্রাণী উভয় গবেষণায় প্রকাশিত হয়েছে যে সুস্পষ্ট স্মৃতিগুলি মধ্যবর্তী টেম্পোরাল লোব দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়, যার মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ অঞ্চল হল হিপ্পোক্যাম্পাস, যেখানে অন্তর্নিহিত স্মৃতিগুলি অন্যত্র প্রক্রিয়া করা হয় এবং একটি অক্ষত সুস্পষ্ট সিস্টেমের অনুপস্থিতিতে কাজ করতে পারে (ইচেনবাম 2006; কিম এবং ফ্যানসেলো 1992; স্কোভিল এবং মিলনার 1957; স্কয়ার এবং উইক্সটেড 2011)। সুতরাং, স্পষ্ট স্মৃতিগুলিকে হিপ্পোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতি হিসাবেও উল্লেখ করা হয়। যদিও অন্তর্নিহিত এবং স্পষ্টস্মৃতিসিস্টেমগুলি কার্যকরীভাবে বিচ্ছিন্ন হতে পারে, স্বাভাবিক স্বাস্থ্যকর পরিস্থিতিতে তারা জটিল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং সংরক্ষণ করতে সহযোগিতা করে (Kim and Baxter 2001; McDonald et al. 2004)।

দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতির জৈবিক ভিত্তিগুলি ব্যাখ্যা করার লক্ষ্যে অধ্যয়নগুলি মূলত হিপ্পোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতিগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। যাইহোক, অন্তর্নিহিত সেলুলার এবং আণবিক প্রক্রিয়া আমাদের বোঝার অধিকাংশস্মৃতিগঠন এবং সঞ্চয়স্থান প্রাথমিকভাবে শেখার সহজ ফর্মগুলির তদন্ত থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যেমন অ্যাপ্লিসিয়া ক্যালিফোর্নিয়ার গিল-উইথড্রয়াল রিফ্লেক্স এবং ড্রোসোফিলা মেলানোগাস্টারে ঘ্রাণীয় শিক্ষা (Yin et al. 1994; Dubnau and Tully 1998; Davis 2011; Kandel)। অ্যাপ্লিসিয়াতে, এই গবেষণাগুলি সিনাপটিক শক্তি বা দীর্ঘমেয়াদী সিনাপটিক প্লাস্টিকতার দীর্ঘমেয়াদী পরিবর্তনগুলি বাস্তবায়নের জন্য সক্রিয় এবং নিয়োগকৃত আণবিক এবং সেলুলার পথ সম্পর্কে প্রচুর তথ্য উন্মোচিত করেছে। এই তথ্যগুলি ড্রোসোফিলায় প্রাপ্ত জেনেটিক এবং আচরণগত ফলাফলের সাথে একত্রিত হয়েছে। এই দুটি অমেরুদণ্ডী সিস্টেম থেকে এই জ্ঞান দ্বারা পরিচালিত, স্তন্যপায়ী মেমরি প্যারাডাইমগুলির উপর অধ্যয়ন থেকে জানা যায় যে আরও জটিল স্তন্যপায়ী প্রাণীর ক্ষেত্রেও অনুরূপ আণবিক পথগুলি প্রয়োজনীয়।স্মৃতিহিপোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতি সহ। শেষ পর্যন্ত, অনেক প্রজাতির উপর গত 30 বছরে অসংখ্য গবেষণা এই উপসংহারে একত্রিত হয়েছে যে বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত জৈবিক প্রক্রিয়া দীর্ঘমেয়াদী সিনাপটিক প্লাস্টিকতা এবং দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠনকে অন্তর্নিহিত করে (Alberini 2009; Kandel 2012; Kandel et al. 2014)। একটি ধ্রুপদী উদাহরণ, যা ব্যাপকভাবে তদন্ত করা হয়েছে, তা হল সাইক্লিক অ্যাডেনোসিন মনোফসফেট (সিএএমপি)-এর বিবর্তনীয়ভাবে সংরক্ষিত ভূমিকা - একটি নির্ভরশীল পথ এবং সিএএমপি রেসপন্স এলিমেন্ট-বাইন্ডিং প্রোটিন (CREB)-এর একটি নির্ভরশীল ক্যাসকেড (জিনের অভিব্যক্তি) কিদা এবং সেরিটা 2014; লোঞ্জ এবং জিন্টি 2002; সিলভা এট আল। 1998) (চিত্র 1)।

বিভিন্ন ধরনের স্বল্প ও দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতির অসংখ্য স্তন্যপায়ী মডেল, বিশেষ করে ইঁদুরের ক্ষেত্রে, স্তন্যপায়ী প্রাণীর জটিলতা তদন্তের জন্য নিযুক্ত করা হয়েছে।স্মৃতিমস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে প্রক্রিয়াকরণ। এই গবেষণাগুলি প্রকাশ করেছে যে বহু শ্রেণীর জিন, আরএনএ এবং প্রোটিনের এক্সপ্রেশন এবং পোস্ট-ট্রান্সলেশনাল রেগুলেশন দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠন এবং সঞ্চয় করার জন্য প্রয়োজন; এর মধ্যে রয়েছে তাৎক্ষণিক-প্রাথমিক জিন (যেমন, c- Fos, Zif268, NPAS4 এবং Arc/Arg3.1) (Bramham et al. 2008; Guzowski 2002; Loebrich and Nedivi 2009; Sun and Lin 2016; Veyrac et al. 2014), মেটাবোট্রপিক এবং আয়নোট্রপিক রিসেপ্টর

বিভিন্ন নিউরোট্রান্সমিটারের জন্য (যেমন, AMPA, NMDA, Kainate, GABA, এবং metabotropic glutamate receptors) এবং neuromodulators (যেমন, dopaminergic এবং serotoninergic receptors), neurotrophic factors (যেমন tyrosine receptor kinase) (Fanselow et al. -Velasco 2008; Kandel 2001; Makkar et al. 2010; Morris 2013; Purcell and Carew 2003; Riedel 1996; Riedel et al. 2003), kinases (যেমন, ERK, CamKII , PKA, PKζC, PKζB, এবং এট আল। 2002; ক্যান্ডেল 2012; লিসম্যান এট আল। 2002; মেফোর্ড 2007; পাস্তালকোভা এট আল। 2006; রাহন এট আল। 2013), ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর (যেমন, CREB, C/EBP, NFkB, AP1, NPAS4, NPAS4, N248 , এবং SRF) (Alberini 2009; Alberini and Kandel 2014; Jones et al. 2001; Sun and Lin 2016), epigenetic regulators (যেমন, MSK1, RSK2, NFkB, DNMT, HATs, এবং HDACs) (Day and Sweatt de 21; la Fuente et al. 2015; Franklin and Mansuy 2010; Rudenko and Tsai 2014), microRNAs (যেমন, miR-124, miR-132, miR-128b, এবং miR{{33} }) (Bredy et al. 2011; Nudelman et al. 2010; Saab and Mansuy 2 014), এবং অনেকগুলি ইফেক্টর প্রোটিন কাঠামোগত পরিবর্তনে নিযুক্ত, যেমন কোষ-আনুগত্য অণু (যেমন, নিউরেক্সিন এবং নিউরোলিজিন) (মুরাসে এবং শুমান 1999; রোজ 1996; ইয়ে এট আল। 2017; বেইলি এট আল। 2015) (চিত্র 1)।

এই আণবিক তদন্তগুলি ইলেক্ট্রোফিজিওলজিকাল স্টাডিজের দ্বারা সমান্তরাল হয়েছে, যা দেখায় যে দীর্ঘমেয়াদী অন্তর্নিহিত সেলুলার প্রক্রিয়াগুলিস্মৃতিদীর্ঘমেয়াদী সিনাপটিক কার্যকরী পরিবর্তন জড়িত, এবং বিশেষ করে দীর্ঘমেয়াদী সিনাপটিক সংক্রমণে দীর্ঘমেয়াদী বৃদ্ধি বা হ্রাস যা যথাক্রমে দীর্ঘমেয়াদী সম্ভাবনা (LTP) এবং দীর্ঘমেয়াদী বিষণ্নতা (LTD) নামে পরিচিত (Bliss and Collingridge 1993; Malenka and Bear 2004) . মস্তিষ্কের অতিরিক্ত ইলেক্ট্রোফিজিওলজিকাল পরিবর্তনগুলি যা দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠনে জড়িত তার মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাম (EEG) সংহতি, অর্থাৎ, ক্ষেত্রের সম্ভাব্য দোলনের ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন, যা বিতরণকৃত মস্তিষ্কের অঞ্চল জুড়ে সিনাপটিক প্লাস্টিসিটি উন্নীত করার জন্য নিউরোনাল স্পাইকিংয়ের সময়কে সমন্বয় করে (Corcoran et) al. 2016; Zanto et al. 2011)। উল্লেখযোগ্যভাবে, মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলির মধ্যে এই সিস্টেম-স্তরের যোগাযোগ শার্প ওয়েভ রিপলস (SPW-Rs) (Buzsáki 2015), হিপ্পোক্যাম্পাসের অসিঙ্ক্রোনাস জনসংখ্যার ধরণ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা কর্টেক্সের বিস্তৃত এলাকা এবং বেশ কয়েকটি সাবকোর্টিক্যাল নিউক্লিয়াসের সাথে ক্রসস্টালকে নিযুক্ত করে। SPW-Rs জেগে ওঠার সময় এবং নন-REM ঘুমের সময় মস্তিষ্কের "অফ-লাইন" অবস্থায় ঘটে এবং হিপোক্যাম্পাল-কর্টিক্যাল সিস্টেম জুড়ে এপিসোডিক স্মৃতিকে একীভূত করে বলে বিশ্বাস করা হয় (Buzsáki 2015; Inostroza and Born 2013)। এই সিস্টেম-ব্যাপী ক্রিয়াকলাপগুলি কেন হিপ্পোক্যাম্পাস-নির্ভর স্মৃতিগুলি, যেগুলি হিপোক্যাম্পাল এবং কর্টিকাল উভয় অঞ্চলের একটি নেটওয়ার্কে জড়িত থাকার সময় প্রাথমিক সময়ে ভঙ্গুর থাকে, সময়ের সাথে সাথে আরও স্থিতিশীল এবং একচেটিয়াভাবে হিপ্পোক্যাম্পাস-স্বাধীন হয়ে ওঠে তার একটি সম্ভাব্য যান্ত্রিক ব্যাখ্যা প্রদান করে। মেমরি উপস্থাপনা এবং স্টোরেজের এই পুনঃবন্টনটি সিস্টেম-স্তরের একত্রীকরণ হিসাবে পরিচিত (Dudai et al. 2015; Squire et al. 2015; Frankland and Bontempi 2005)।

যদিও এই অধ্যয়নগুলি শেখার জৈবিক ভিত্তি সম্পর্কে প্রচুর তথ্য সরবরাহ করে এবংস্মৃতি, তারা নিউরোনাল মেকানিজমের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল এবং ফলস্বরূপ বেশিরভাগই নিউরন এবং নিউরোনাল ফাংশনগুলিতে সীমাবদ্ধ সিদ্ধান্তগুলি তৈরি করেছিল। যাইহোক, নিউরন ছাড়াও, মস্তিষ্কে গ্লিয়া এবং ভাস্কুলার সহ অনেক ধরণের কোষ এবং সিস্টেম রয়েছে

সিস্টেম সাম্প্রতিক তদন্তগুলি দীর্ঘমেয়াদে অ-নিউরোনাল কোষগুলির ভূমিকা মূল্যায়ন করতে শুরু করেছেস্মৃতিএবং স্পষ্ট প্রমাণ দিয়েছে যে সমস্ত গ্লিয়াল কোষের ধরন (যেমন অ্যাস্ট্রোসাইট, অলিগোডেনড্রোসাইট এবং মাইক্রোগ্লিয়া) মেমরি প্রক্রিয়াকরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে (অ্যাডামস্কি এবং গোশেন 2017; ফিল্ডস 2008; গিবস এট আল। 2008; লি এট আল। 2014; মোরাগা- al. 2014; Parkhurst et al. 2013; Suzuki et al. 2011)।

অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি বিশেষত মেমরি গঠনের সাথে জড়িত নিউরোনাল ফাংশনগুলিকে প্রভাবিত করার জন্য সুসজ্জিত (Haydon and Nedergaard 2014; Moraga-Amaro et al. 2014): তারা ক্যালসিয়াম ওঠানামার মাধ্যমে উত্তেজিত হয় এবং সিন্যাপসে নিঃসৃত নিউরোট্রান্সমিটারে প্রতিক্রিয়া জানায়; তারা ক্যালসিয়াম তরঙ্গের মাধ্যমে সিঙ্ক্রোনাইজ করে এবং তাদের নিজস্ব গ্লিওট্রান্সমিটার ছেড়ে দেয়, যা সিনাপটিক প্লাস্টিকতার জন্য অপরিহার্য; তারা রক্তনালীগুলির সাথে যোগাযোগ করে এইভাবে স্থানীয় মস্তিষ্কের কার্যকলাপের সাথে সঞ্চালন (রক্ত প্রবাহ) সংযুক্ত করে; এবং অবশেষে, তারা নিউরোনাল ফাংশনগুলির সমর্থনে শক্তি বিপাক নিয়ন্ত্রণ করে, যার জন্য প্রয়োজনীয়স্মৃতিগঠন (Henneberger et al. 2010; Pannasch and Rouach 2013; Perea et al. 2009; Bazargani and Attwell 2016)। এই বিপাকীয় ভূমিকার ক্ষেত্রে, অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি মস্তিষ্কে গ্লুকোজের বিপাকের ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য নিখুঁতভাবে অবস্থান করে: একদিকে, অ্যাস্ট্রোসাইটিক এন্ডফিট সরাসরি রক্তনালীর স্তরগুলির সাথে যোগাযোগ করে যা নির্বাচনী গ্লুকোজ ট্রান্সপোর্টার GLUT1 এর মাধ্যমে রক্ত ​​থেকে গ্লুকোজ আমদানি করে এবং অন্যদিকে, এই কোষগুলি এমন প্রক্রিয়াগুলিকে প্রসারিত করে যা নিউরনের প্রাক এবং পোস্ট-সিনাপটিক অংশগুলির চারপাশে আবৃত করে (Falkowska et al. 2015; Morgello et al.

1995) (চিত্র 2)।

এই পর্যালোচনাতে, আমরা বিশেষভাবে গ্লুকোজ বিপাকের নিয়ন্ত্রক হিসাবে কাজ করে অ্যাস্ট্রোসাইটের সমালোচনামূলক অবদান নিয়ে আলোচনা করব।স্মৃতিগঠন এবং স্টোরেজ।

গ্লাইকোজেন এবং গ্লুকোজ বিপাক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেস্মৃতিগঠন

পল গোল্ড এবং সহকর্মীদের দ্বারা অধ্যয়ন একটি মধ্যস্থতাকারী হিসাবে সিস্টেমিক গ্লুকোজ চিহ্নিতস্মৃতি-নোরপাইনফ্রাইনের প্রভাব বৃদ্ধিকারী (গোল্ড এবং কোরল 2012)। উত্তেজনাপূর্ণ অবস্থায় এনকোড করা স্মৃতিগুলি আরও ভালভাবে মনে রাখা হয় (অর্থাৎ, দীর্ঘ সময়ের জন্য এবং আরও বিশদ সহ), এবং অ্যাড্রিনাল গ্রন্থিগুলি থেকে এপিনেফ্রিন নিঃসরণ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য উত্তেজনা সুপরিচিত। এপিনেফ্রাইন হেপাটোসাইটগুলিতে অ্যাড্রেনার্জিক রিসেপ্টর (এআর) আবদ্ধ করে এবং লিভারে সঞ্চিত গ্লুকোজের একটি পলিমার গ্লাইকোজেনের ভাঙ্গন শুরু করে (সুদারল্যান্ড এবং র‌্যাল 1960), যা রক্ত ​​​​প্রবাহে গ্লুকোজের মুক্তির দিকে পরিচালিত করে। এপিনেফ্রিন চিকিত্সার পরে রক্তে পাওয়া যায় এমন ডোজগুলিতে সিস্টেমিক গ্লুকোজ ইনজেকশনগুলি বাড়ানোর জন্য যথেষ্টস্মৃতি, যেখানে কম যকৃতের গ্লাইকোজেন স্টোরেজ, যেমন খাদ্য-বঞ্চিত বা বয়স্ক ইঁদুরের মতো, এপিনেফ্রিন চিকিত্সার পরে স্মৃতিশক্তি বৃদ্ধির অভাবের সাথে যুক্ত (মরিস এট আল। 2010; ট্যালি এট আল। 2000)। বিপরীতভাবে, অ্যাড্রেনারজিক রিসেপ্টরগুলিকে পেরিফেরালি ব্লক করা এপিনেফ্রিনের ক্ষমতা বাড়াতে বাধা দেয়স্মৃতিএবং রক্তের গ্লুকোজ বাড়ায়। সম্মিলিতভাবে, এই অধ্যয়নগুলি এই সিদ্ধান্তে সমর্থন করে যে উত্তেজনা দ্বারা নির্গত এপিনেফ্রিনের ক্রিয়াগুলির অন্তর্নিহিত একটি প্রধান প্রক্রিয়া হ'ল রক্তের গ্লুকোজ বৃদ্ধি।

গ্লুকোজের প্রভাব হিসেবে কস্মৃতিসিস্টেমিক এবং ইন্ট্রাসেরিব্রাল ইনজেকশন উভয়ের সাথে বর্ধক পরিলক্ষিত হয়েছে এবং এটি নরপাইনফ্রাইন বা এসিটাইলকোলিন নিঃসরণ নিয়ন্ত্রণের সাথে যুক্ত করা হয়েছে। রাগোজিনো এবং সহকর্মীরা দেখিয়েছেন যে গ্লুকোজের সিস্টেমিক এবং ইন্ট্রা-হিপোক্যাম্পাল উভয় ইনজেকশন, যেমন এপিনেফ্রিনের ইনজেকশন, স্বতঃস্ফূর্ত পরিবর্তনকে উন্নত করে, যা এক ধরনের স্থানিক কাজ করে।স্মৃতি, এবং হিপ্পোক্যাম্পাসে অ্যাসিটাইলকোলিনের নিঃসরণ বৃদ্ধি করে (Ragozzino et al. 1998; Ragozzino et al. 1996)।

মেমরি মড্যুলেশনে গ্লুকোজের ভূমিকা সম্পর্কে বোঝা এই পর্যবেক্ষণের দ্বারা যথেষ্ট উন্নত হয়েছিল যে যখন একটি স্বতঃস্ফূর্ত বিকল্প কাজের জন্য ইঁদুরের পরীক্ষা করা হয়, তখন হিপ্পোক্যাম্পাসে বহির্মুখী গ্লুকোজের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। অতএব, এটি শেখার পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল এবংস্মৃতিগ্লুকোজ গ্রহণ করে, সম্ভবত মস্তিষ্কের শক্তির চাহিদাকে সমর্থন করার জন্য কারণ এটি নতুন অভিজ্ঞতা প্রক্রিয়া করে এবং গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সংরক্ষণ করে (ম্যাকনে এট আল।

2000; ম্যাকনে এট আল। 2001; ম্যাকনে এবং শেরউইন 2004)।

প্রকৃতপক্ষে, মস্তিষ্ক উচ্চ মাত্রার শক্তি খরচ করে: প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্ক মোট শরীরের শক্তির গড়ে প্রায় 20 শতাংশ ব্যবহার করে, যদিও মোট শরীরের ওজনের মাত্র 2 শতাংশ। রক্ত সঞ্চালন থেকে মস্তিষ্কে প্রবেশ করা শক্তির প্রধান উৎস গ্লুকোজ, হয় সরাসরি বিপাক করা যায় বা গ্লাইকোজেন আকারে সংরক্ষণ করা যায়। পরিপক্ক মস্তিষ্কে, গ্লাইকোজেন বেশিরভাগই অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে সঞ্চিত হয় (ব্রাউন এট আল। 2004; ব্রুনেট এট আল। 2010; ক্যালি এট আল। 2016; ক্যাটালডো এবং ব্রডওয়েল, 1986; ম্যাক্সওয়েল এবং ক্রুগার 1965; পিটারসেন 1969; আলফেলিফার। 2003; Waitt et al. 2017 এ পর্যালোচনা করা হয়েছে), এবং, উচ্চ শক্তির চাহিদা যেমন গ্লুকোজ বঞ্চনা বা তীব্র স্নায়ু কার্যকলাপের অবস্থার অধীনে, দ্রুত বিপাকীয় স্তর (যেমন, পাইরুভেট এবং ল্যাকটেট) সরবরাহ করার জন্য ক্যাটাবোলাইজ করা যেতে পারে (Brown and Ransom 2015)। যদিও নিউরনে গ্লাইকোজেন সঞ্চয় ও ভাঙ্গার জন্য এনজাইমেটিক যন্ত্রপাতি রয়েছে, শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে, তারা বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গ্লাইকোজেন স্টোরেজকে দমন করে। প্রকৃতপক্ষে, নিউরনে গ্লাইকোজেন স্টোরেজ শুধুমাত্র প্রগতিশীল মায়োক্লোনাস এপিলেপসি বা লাফোরা রোগের মতো গুরুতর স্নায়বিক রোগে পরিলক্ষিত হয়, একটি মস্তিষ্কের ব্যাধি যা পুনরাবৃত্ত খিঁচুনি (মৃগীরোগ) এবং বুদ্ধিবৃত্তিক কার্যকারিতা হ্রাস (Vilchez et al. 2007) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এইভাবে, গ্লুকোজ, হয় সরাসরি গ্লাইকোলাইসিসের মাধ্যমে বিপাকিত হয় বা অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেনোলাইসিস দ্বারা সরবরাহ করা হয়, অন্তর্নিহিত শিক্ষার সেলুলার পরিবর্তনের সাথে যুক্ত উচ্চ শক্তির চাহিদাকে জ্বালানি দিতে পারে,স্মৃতিগঠন, এবংস্মৃতিস্টোরেজ

একটি দীর্ঘ বিতর্কিত প্রশ্ন হল যে নিউরনগুলি সরাসরি রক্ত ​​থেকে মস্তিষ্কে প্রবেশ করা গ্লুকোজ আমদানি করে এবং তাদের কার্যাবলী সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করতে অবিলম্বে এটি ব্যবহার করে। Pellerin এবং Magistretti (Pellerin and Magistretti 1994) দ্বারা প্রস্তাবিত একটি বিকল্প মডেল প্রস্তাব করে যে উদ্দীপিত নিউরনের উচ্চ শক্তির চাহিদা অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা সমর্থিত হয়, যা অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিসের মাধ্যমে উত্পাদিত ল্যাকটেট দিয়ে নিউরন সরবরাহ করে, যার ফলে কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করে। প্ররোচিত নিউরোনাল ফাংশন; তাই, শেখার ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়াকরণ এবং স্মৃতি সংরক্ষণের সাথে জড়িত পরিবর্তনের জন্য। এটাও সম্ভব যে উভয় প্রক্রিয়াই ব্যবহার করা হয়, সম্ভবত নির্দিষ্ট অবস্থার প্রতিক্রিয়ায়।

ম্যাজিস্ট্রেটি এবং পেলেরিনের প্রস্তাবিত মডেলটি অত্যন্ত বিতর্কিত হয়েছে। এই বিতর্কগুলি জটিল এবং সম্ভবত বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিপাকীয় বিধিগুলির জটিলতা প্রতিফলিত করে। এই শর্ত এবং সিস্টেমের বৈচিত্র্যের পরিপ্রেক্ষিতে, আমরা এই পাণ্ডুলিপিতে বিতর্কের বিষয়গুলি নিয়ে আলোচনা করতে পারব না, এইভাবে আমরা তাদের রিপোর্ট করার জন্য বেশ কয়েকটি পর্যালোচনা উল্লেখ করি (চিহ এট আল।, 2001; চিহ এবং রবার্টস, 2003; ডিনেল এবং হার্টজ, 2001 ; পেলেরিন এবং ম্যাজিস্ট্রেটি, 2003, 2012; Aubert et al., 2005; Dienel, 2010, 2017; DiNuzzo et al., 2010; Steinman et al. 2016)। যাইহোক, আমরা গ্লাইকোজেন, গ্লুকোজ, এবং ল্যাকটেট শেখার এবং মেমরির পাশাপাশি মস্তিষ্কের প্লাস্টিসিটির ভূমিকার অনুসন্ধানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সাহিত্য নিয়ে আলোচনা করব।

বেশ কয়েকটি গবেষণায় জানা গেছে যে মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলির উদ্দীপনা গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং গ্লাইকোলাইসিস বৃদ্ধি করে, সেইসাথে অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে গ্লুকোজ গ্রহণ বৃদ্ধি করে, এই ধারণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যে অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেন এবং গ্লুকোজ বিপাক কার্যকলাপ-নির্ভর প্রক্রিয়াগুলি বজায় রাখতে প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, এনএমআর স্পেকট্রোস্কোপি, যা ল্যাকটেট ইনভিভোর পরিমাপের অনুমতি দেয়, ফিজিওলজিক ফোটিক স্টিমুলেশনের সময় মানুষের ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সে ল্যাকটেটের উচ্চতা প্রকাশ করে (প্রিচার্ড এট আল। 1991), এবং মাইক্রোসেন্সর-ভিত্তিক ব্যবস্থাগুলি ডেন্টেটে বহির্মুখী ল্যাকটেট ঘনত্বের বৃদ্ধি প্রকাশ করে। পারফোরেন্ট পাথওয়ের বৈদ্যুতিক উদ্দীপনার পরে ইঁদুরের হিপ্পোক্যাম্পাসের গাইরাস (হু এবং উইলসন 1997)। তদুপরি, জেগে থাকা ইঁদুরের মধ্যে হুসকার উদ্দীপনা সোমাটোসেন্সরি কর্টেক্সের চতুর্থ স্তরে দ্রুত গ্লাইকোজেন ভাঙ্গনের দিকে নিয়ে যায় (সোয়ানসন এট আল। 1992) এবং এর ফলে সোমাটোসেন্সরি কর্টেক্সের নিউরনের তুলনায় অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে গ্লুকোজ গ্রহণের অগ্রাধিকারমূলক বৃদ্ধি ঘটে। al., 2010), যদিও আরো যান্ত্রিক বিবরণ বুঝতে হবে (Dienel and Cruz 2015)। অ্যাস্ট্রোসাইটের শারীরিক অবস্থান, একদিকে রক্ত ​​​​প্রবাহ এবং অন্যদিকে নিউরনগুলির মধ্যে, এই ধারণাটিকে আরও সমর্থন করে যে গ্লুকোজ বিপাকের অ্যাস্ট্রোসাইটিক নিয়ন্ত্রণ কার্যকলাপ, প্লাস্টিকতা, শেখার শক্তির প্রয়োজনীয়তাকে ভর্তুকি দেয়।স্মৃতিগঠন.

এই দৃষ্টিভঙ্গি অনুসারে, অ্যাস্ট্রোসাইট এবং নিউরনের বিপাকীয় প্রোফাইলিং স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকাশ করে যা নির্দেশ করে যে গ্লাইকোলাইসিস প্রধানত অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, সংস্কৃতিযুক্ত নিউরনগুলি অ্যাস্ট্রোসাইটের তুলনায় অনেক বেশি হারে CO2 উত্পাদন করে এবং তাদের নিজ নিজ এনজাইমেটিক প্রোফাইলগুলি গ্লিয়াল কোষে গ্লাইকোলাইসিসের আপেক্ষিক প্রাধান্য এবং নিউরনে অক্সিডেশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (বেলাঞ্জার এট আল। 2011; হ্যামবারগার এবং হাইডেন 1963; হাইডেন এবং ল্যাঞ্জার 1962)। উপরন্তু, তীব্রভাবে বিচ্ছিন্ন, FACS-বিশুদ্ধ অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি একটি প্রাথমিকভাবে গ্লাইকোলাইটিক প্রোফাইল প্রদর্শন করে (Lovatt et al. 2007; Zhang et al. 2014)। অবশেষে, এনজাইম 6-ফসফোফ্রুক্টো-2- কাইনেজ/ফ্রুক্টোজ-2,6-বিসফসফেটেস 3 (Pfkfb3), যা গ্লাইকোলাইসিসকে উৎসাহিত করে, অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে সক্রিয় কিন্তু ক্রমাগত প্রোটিসোমাল অবক্ষয়ের শিকার হয় নিউরন (Bolaños et al. 2010; Herrero-Mendez et al. 2009), আবারও এই ধারণাকে সমর্থন করে যে অ্যাস্ট্রোসাইট হল গ্লাইকোলাইসিসের প্রাথমিক সাইট। এইভাবে, প্রমাণের একটি বৃহৎ অংশ এই সিদ্ধান্তে একত্রিত হয় যে অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি প্রধানত গ্লাইকোলাইটিক কোষ, যেখানে নিউরনগুলি নয় এবং পরিবর্তে উচ্চ অক্সিডেটিভ কার্যকলাপ প্রদর্শন করে।

প্রথম প্রদর্শন যে অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোলাইসিস শেখার জন্য এবং স্মৃতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ তা লিফ হার্টজ, মেরি গিবস এবং সহকর্মীদের দ্বারা সম্পাদিত গবেষণা থেকে এসেছে, যারা দেখিয়েছিলেন যে স্মৃতি গঠনের জন্য গ্লাইকোজেনোলাইসিস প্রয়োজনীয়। একটি দিন বয়সী ছানাকে স্বাদ এড়ানোর প্রশিক্ষণ ব্যবহার করে, তারা দেখিয়েছে যে গ্লাইকোজেন ফসফোরাইলেজ, 1,4-ডাইডক্সি-1,4-ইমিনো-ডি-অ্যারাবিনিটল (ডিএবি) এর একটি ইনহিবিটরের ইন্ট্রাক্রানিয়াল ইনজেকশন। , ডোজ-নির্ভর পদ্ধতিতে প্রতিবন্ধী স্মৃতিশক্তি, এবং উপসংহারে পৌঁছেছেন যে দীর্ঘমেয়াদী জন্য গ্লাইকোজেনোলাইসিস একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজনস্মৃতিস্টোরেজ (Gibbs et al. 2006)। এই উপসংহারের সাথে একমত, ইঁদুরের সংবেদনশীল সক্রিয়করণের সময় মস্তিষ্কে গ্লাইকোজেনের ভাঙ্গন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় (Cruz and Dienel 2002; Swanson et al. 1992), এবং পরবর্তীতে নিচে বিস্তারিত গবেষণায় দেখা গেছে যে গ্লাইকোজেন ইঁদুরের বিভিন্ন ধরনের স্মৃতি গঠনে অবদান রাখে এবং ইঁদুর গ্লাইকোজেনোলাইসিস ছাড়াও, অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিসের জন্যও প্রয়োজন হতে পারেস্মৃতিগঠন, যেমন পরীক্ষাগুলির দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছে যেখানে প্রশিক্ষণের সময় 1 দিন বয়সী বাচ্চাদের মস্তিষ্কে গ্লাইকোলাইসিস ইনহিবিটর 2-ডিঅক্সিগ্লুকোজ ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল, যার ফলে দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতিশক্তি হ্রাস পায় (গিবস এট আল। 2007)। এইভাবে, বেশ কয়েকটি গবেষণা এই সিদ্ধান্তে একত্রিত হয়েছে যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিস, যার ফলে ল্যাকটেট তৈরি হয়, স্মৃতি গঠনের সাথে সমালোচনামূলকভাবে যুক্ত। এটি বেশ কয়েকটি প্রশ্ন উত্থাপন করে: এই নিয়মটি ঠিক কীভাবে ঘটে? কীভাবে অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি কার্যকরীভাবে নিউরনের সাথে মিলিত হয়? টার্গেট মেকানিজমগুলি কী যা শেখার পরে উচ্চ স্তরের শক্তি খরচ করে এবং স্মৃতি একত্রীকরণ ঘটতে দেয়?

অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেনোলাইসিস, অ্যারোবিক গ্লাইকোলাইসিস এবং ল্যাকটেট দীর্ঘমেয়াদী জন্য গুরুত্বপূর্ণস্মৃতিমস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে গঠন

Pellerin এবং Magistretti (Pellerin and Magistretti 1994) দ্বারা প্রস্তাবিত একটি মডেল, যা অ্যাস্ট্রোসাইট-নিউরন ল্যাকটেট শাটল (ANLS) নামে পরিচিত, পরামর্শ দেয় যে অ্যাস্ট্রোসাইট গ্লাইকোলাইসিস এবং নিউরোনাল অক্সিডেশন ল্যাকটেট পরিবহনের মাধ্যমে দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠনে সমন্বিত ভূমিকা পালন করে। এই মডেলটি ভবিষ্যদ্বাণী করে যে উত্তেজনা, এবং তাই গ্লুটামেট রিলিজ, অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা গ্লুটামেট গ্রহণকে উদ্দীপিত করে, যা গ্লুটামাইন (গ্লুটামেট-গ্লুটামিন চক্র) তে রূপান্তরিত হয়, অবশেষে গ্লুটামেটের সিনাপটিক মুক্তি বজায় রাখে। এই চক্রের জন্য অ্যাস্ট্রোসাইট থেকে শক্তির প্রয়োজন হয়, যা রক্ত ​​থেকে গ্লুকোজ গ্রহণকে সক্রিয় করে এবং এটি ল্যাকটেটে বিপাক করে। ল্যাকটেট, মনোকারবক্সিলেট ট্রান্সপোর্টারস (এমসিটি) এর মাধ্যমে অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা নির্গত, অনুরূপ ট্রান্সপোর্টার ব্যবহার করে অন্যান্য ধরণের কোষে প্রবেশ করতে পারে, যা প্লাজমা মেমব্রেন জুড়ে প্রোটন এবং মনোকারবক্সিলেটের ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের ভিত্তিতে কাজ করে (Halestrap 2013; Pierre and Pellerin 2005)। এমসিটি হল প্রোটন-সংযুক্ত প্লাজমা মেমব্রেন ট্রান্সপোর্টার যা প্লাজমা মেমব্রেন জুড়ে একটি কার্বক্সিলেট গ্রুপ (অতএব মনোকারবক্সিলেট শব্দটি) ধারণকারী অণু বহন করে, যেমন ল্যাকটেট, পাইরুভেট এবং কেটোন বডি। এমসিটি 1 অ্যাস্ট্রোসাইট, এপেনডাইমোসাইটস, অলিগোডেন্ড্রোসাইটস এবং রক্তনালীগুলির এন্ডোথেলিয়াল কোষে প্রকাশ করা হয়, যেখানে এমসিটি 4 নির্বাচনীভাবে অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা প্রকাশ করা হয় এবং সিনাপটিক সাইটগুলিতে সমৃদ্ধ হয় (পিয়ের এবং পেলেরিন 2005; রিনহোম এট আল। 2011; সুজুকি আল। 2011)। অন্যদিকে MCT2, নিউরন দ্বারা নির্বাচিতভাবে প্রকাশ করা হয় (Debernardi et al. 2003)।

এইভাবে, MCT4 এবং MCT1 এর মাধ্যমে অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা নির্গত ল্যাকটেট MCT2 দ্বারা নিউরনে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে এটি পাইরুভেটে রূপান্তরিত হয় যা পরবর্তীতে মাইটোকন্ড্রিয়াতে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের মাধ্যমে বিপাক হয়ে প্রতি ল্যাকটেট অণুতে 14-17 ATP তৈরি করে (চিত্র2)। অ্যাস্ট্রোসাইট থেকে নিউরনে এই ল্যাকটেট সরবরাহটি কীভাবে উদ্দীপনার প্রতিক্রিয়ায় সক্রিয় প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা উদ্ভূত উচ্চ-শক্তির প্রয়োজনীয়তাগুলি নিউরনগুলি পরিচালনা করতে পারে তার একটি ব্যাখ্যা প্রদান করে।

ANLS বর্ণনাকারী প্রথম গবেষণাগুলি ইন-ভিট্রো সম্পাদিত হয়েছিল, এবং এই প্রক্রিয়াগুলি ইনভিভো (চিহ এবং রবার্টস 2003; ডিনেল এবং ক্রুজ 2004; জিজেড্ডে এট আল। 2002) ঘটেছে কিনা তা নিয়ে প্রশ্ন উত্থাপিত হয়েছিল। যাইহোক, উপরে বর্ণিত মুরগির হার্টজ এবং গিবসের গবেষণায় দেখা গেছে যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস এর সাথে জড়িত।স্মৃতিগঠন (পর্যালোচনার জন্য Gibbs 2016 দেখুন)। এই গবেষণায়, ছানা দুটি পুঁতির সংস্পর্শে আসে, একটি লাল এবং একটি নীল, এবং একটি বিরূপ স্বাদের সাথে মিলিত হয়ে লাল পুঁতিকে খোঁচা এড়াতে প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়। ধারণ পরীক্ষার সময়, লাল এবং নীল পুঁতির পেকের সংখ্যার মধ্যে অনুপাত পরিমাপ করা হয়েছিল, যা লাল পুঁতির খোঁচা এড়ানোর বৃদ্ধি প্রকাশ করে; বৈষম্যের অনুপাতের পরিবর্তন ছিল স্মৃতির সূচক (Hertz et al. 1996)। প্রাথমিক ফলাফলগুলি দেখায় যে ফোরব্রেইনে গ্লাইকোজেনের মাত্রা শেখার 30 মিনিট পরে কমে যায়, গ্লুটামেটের উচ্চতার সাথে মিলিত হয়, গ্লাইকোজেন থেকে গ্লুটামেটের ডেনোভোসিন্থেসিসকে সমর্থন করে।স্মৃতিএকত্রীকরণ (Hertz et al. 2003; O'Dowd et al. 1994)। কয়েক বছর পরে, একই গোষ্ঠী দেখায় যে DAB দিন বয়সী বাচ্চাদের স্বাদ বিমুখ স্মৃতিশক্তিকে দুর্বল করে দেয় যখন মাল্টিমোডাল ফোরব্রেন অ্যাসোসিয়েশন অঞ্চল, ইন্টারমিডিয়েট মিডিয়াল মেসোপ্যালিয়াম (IMM), স্মৃতি একত্রীকরণের জন্য প্রয়োজনীয় একটি মস্তিষ্কের অঞ্চল (Gibbs et al. 2006)। ; গিবস এবং হার্টজ 2008)। তারা তখন দেখতে পায় যে গ্লুটামাইন মেমরি উদ্ধারের জন্য যথেষ্ট ছিল, এবং তাই প্রস্তাব করেছিল যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস গ্লুটামেট/গ্লুটামিন শাটলের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা DAB দ্বারাও প্রভাবিত হতে পারে। একই লেখকদের একটি পরবর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস (ডিএবি) বা গ্লাইকোলাইসিস (2-ডিঅক্সিগ্লুকোজ) (গিবস এট আল। 2007) এর একটি ইনহিবিটর দিয়ে চিকিত্সার পরেও এল-ল্যাকটেট চিক রুচি বিমুখতা স্মৃতি উদ্ধার করতে যথেষ্ট। তদ্ব্যতীত, ডি-ল্যাকটেটের প্রশাসন, ল্যাকটেটের প্রতিযোগিতামূলক অ-জৈবিকভাবে সক্রিয় রূপ, প্রতিবন্ধী মুরগির স্বাদ বিমুখতাস্মৃতিএকটি সময় বিলম্বের সাথে যা পরামর্শ দেয় যে এটি এল-ল্যাকটেট বিপাককে বাধা দিচ্ছে এবং গ্রহণ নয়, লেখকরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং ল্যাকটেট বিপাকের মাধ্যমে অ্যাস্ট্রোসাইটিক বিপাক স্মৃতি গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ (Gibbs and Hertz 2008)। এই ফলাফলগুলি এই ধারণাটিকে সমর্থন করে যে নবজাতক মুরগির শিক্ষা অ্যাস্ট্রোসাইটগুলিতে গ্লুটামেট সংশ্লেষণের জন্য গ্লাইকোজেনের ভাঙ্গনের উপর নির্ভর করে (গিবস এট আল। 2007)।

যাইহোক, একটি অতিরিক্ত ব্যাখ্যা হল যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস দ্বারা উত্পাদিত ল্যাকটেট তাদের ব্যবহারের জন্য নিউরনে স্থানান্তরিত হয়, এইভাবে স্মৃতি গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ নিউরোনাল পরিবর্তনগুলিকে সমর্থন করতে অবদান রাখে। আমরা এই অনুমান invivoin স্তন্যপায়ী মস্তিস্ক পরীক্ষা করেছি, বিশেষত গ্লাইকোজেনোলাইসিস, অ্যাস্ট্রোসাইটিক ল্যাকটেট রিলিজ এবং নিউরনে পরিবহন মেমরি একত্রীকরণের সাথে জড়িত কিনা তা নিয়ে বিশেষভাবে ফোকাস করে, প্রক্রিয়া যা একটি নবগঠিত, প্রাথমিকভাবে ভঙ্গুর স্মৃতিকে দীর্ঘস্থায়ী স্থিতিশীল উপস্থাপনে স্থিতিশীল করে (আলবেরিনি 2009 , দুদাই 2004)।

ইনহিবিটরি এভয়েডেন্স (IA) টাস্কে প্রশিক্ষিত প্রাপ্তবয়স্ক ইঁদুর ব্যবহার করে, যেখানে প্রাণীরা একটি প্রেক্ষাপট এড়াতে শিখে যা আগে পায়ের ধাক্কার সাথে যুক্ত ছিল (হুমকির একটি প্রাসঙ্গিক প্রতিক্রিয়া), আমরা দেখিয়েছি যে ল্যাকটেট হিপোক্যাম্পাস নাটকের অ্যাস্ট্রোসাইট থেকে নিউরনে স্থানান্তরিত হয়। দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি একত্রীকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা (Suzuki et al. 2011)। বিশেষত, আমরা দেখতে পেয়েছি যে হিপ্পোক্যাম্পাল অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেনোলাইসিস মেমরি একত্রীকরণ, ইনভিভো হিপোক্যাম্পাল দীর্ঘমেয়াদী সম্ভাবনা, এবং সিন্যাপটিক এবং সেলুলার ম্যাক্রোমোলিকুলার পরিবর্তনগুলিতে শেখার-প্ররোচিত বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজন, যার মধ্যে তাত্ক্ষণিক প্রাথমিক জিনের (আইইজি) প্রকাশ সহ প্রোটিন-নিয়ন্ত্রিত প্রোটিন-অ্যাসেসিলেটোন অ্যাক্টিভিটি। (আর্ক বা Arg3.1) এবং ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর CREB এবং অ্যাক্টিন-সেভারিং প্রোটিন কফিলিনের ফসফোরিলেশন, যার সবকটিই দীর্ঘমেয়াদী সিনাপটিক প্লাস্টিকতার চিহ্নিতকারী। প্রকৃতপক্ষে, IA প্রশিক্ষণের আগে বা অবিলম্বে DAB ডোরসাল হিপ্পোক্যাম্পাসে দ্বিপাক্ষিকভাবে ইনজেকশন দিয়ে স্মৃতি ধারণকে ক্রমাগতভাবে ব্যাহত করে, এবং এই ব্যাঘাত এল-ল্যাকটেটের সহ-ইনজেকশন দ্বারা প্রতিরোধ করা হয়েছিল, কিন্তু গ্লুকোজের সমতাপূর্ণ ঘনত্ব নয়। উপরন্তু, IA প্রশিক্ষণের পর ল্যাকটেটের হিপ্পোক্যাম্পাল এক্সট্রা সেলুলার ঘনত্ব, যা ইনভিভোমাইক্রোডায়ালাইসিস দ্বারা পরিমাপ করা হয়, উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় এবং 1 ঘন্টারও বেশি সময় ধরে উন্নত থাকে, প্রশিক্ষণ-পরবর্তী প্রায় 90 মিনিটের মাধ্যমে বেসলাইনে ফিরে আসে। ল্যাকটেটের এই বৃদ্ধি হিপ্পোক্যাম্পাসে দ্বিপাক্ষিক DAB ইনজেকশন দ্বারা সম্পূর্ণরূপে বিলুপ্ত করা হয়েছিল, পরামর্শ দেয় যে এটি অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেনোলাইসিসের ফলাফল।

তদ্ব্যতীত, আমরা দেখেছি যে প্রশিক্ষণের আগে নিষ্ক্রিয় আইসোমার ডি-ল্যাকটেটের হিপ্পোক্যাম্পাল ইনজেকশনও দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি ধারণকে ব্লক করে, পরামর্শ দেয় যে ল্যাকটেট বিপাক দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ল্যাকটেট ট্রান্সপোর্টার (এমসিটি) এর নকডাউনের পরে স্মৃতি ধরে রাখার উপর অনুরূপ প্রভাব পরিলক্ষিত হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, যদিও অ্যাস্ট্রোসাইট (MCT1 এবং MCT4) তে প্রকাশ করা ল্যাকটেট ট্রান্সপোর্টারদের নকডাউন দ্বারা প্ররোচিত স্মৃতিশক্তির দুর্বলতা L-ল্যাকটেট যোগ করার মাধ্যমে উদ্ধার করা হয়েছিল, তবে নিউরনে প্রকাশ করা ট্রান্সপোর্টারের নকডাউন দ্বারা সৃষ্ট প্রতিবন্ধকতা (MCT2) এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল না। এই ধারণা যে অ্যাস্ট্রোসাইটের বাইরে এবং নিউরনে ল্যাকটেট পরিবহন স্মৃতি গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই ব্যাখ্যা অনুসারে, অ্যাস্ট্রোসাইট এবং নিউরনের মধ্যে একটি ল্যাকটেট গ্রেডিয়েন্ট সম্প্রতি পরিলক্ষিত হয়েছে এবং উচ্চ রেজোলিউশনে আমন্ত্রিত টু-ফোটন মাইক্রোস্কোপি (Machler et al. 2016)। অতএব, আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং অ্যাস্ট্রোসাইট-নিউরন ল্যাকটেট পরিবহন দীর্ঘমেয়াদী স্মৃতি গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় নিউরোনাল ফাংশনগুলিকে সমালোচনামূলকভাবে সমর্থন করে। আরও সাম্প্রতিক একটি তদন্ত স্মৃতি গঠনে অ্যাস্ট্রোসাইটিক ল্যাকটেটের ভূমিকাকে আরও সমর্থন করে দেখিয়েছে যে আইএ প্রশিক্ষণ অ্যাস্ট্রোসাইটিক-নিউরোনাল পরিবহনে জড়িত অণুর হিপ্পোক্যাম্পাল অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করে, যেমন এমসিটি এবং ল্যাকটেট ডিহাইড্রোজেনেস (এলডিএইচ) এ এবং বি, এনজাইমগুলির অভিব্যক্তি। ল্যাকটেট এবং পাইরুভেটের আন্তঃরূপান্তরকে অনুঘটক করে (Tadi et al. 2015)।

নিউম্যান এট আল দ্বারা অনুরূপ সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিল। (2011), যারা ইঁদুরের হিপ্পোক্যাম্পাসে মস্তিষ্কের গ্লুকোজ এবং ল্যাকটেটের মাত্রা পরিমাপ করার জন্য সংবেদনশীল বায়োপ্রোব নিযুক্ত করেছিল যখন তারা একটি স্থানিক কাজের মেমরির কাজ করে। তারা দেখতে পান যে বহির্কোষীয় গ্লুকোজ কমে গেলে, কাজের পারফরম্যান্সের সময় ল্যাকটেটের মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং এই কাজে এল-ল্যাকটেটের ইন্ট্রাহিপ্পোক্যাম্পাল ইনফিউশন স্মৃতিশক্তি বাড়ায়। এছাড়াও, DAB এর সাথে অ্যাস্ট্রোসাইটিক গ্লাইকোজেনোলাইসিসের ফার্মাকোলজিক্যাল বাধা স্মৃতিশক্তিকে দুর্বল করে দেয় এবং এই দুর্বলতা L-ল্যাকটেট বা গ্লুকোজ দ্বারা বিপরীত হয়, উভয়ই গ্লাইকোজেনোলাইসিসের অনুপস্থিতিতে নিউরনকে ল্যাকটেট প্রদান করতে পারে। এই গবেষণায়, আমাদের মতো, নিউরনে ল্যাকটেট গ্রহণের জন্য দায়ী এমসিটিগুলির অবরোধ স্মৃতিশক্তিকে দুর্বল করে, এবং এই বৈকল্যটি গ্লুকোজ বা এল-ল্যাকটেট দ্বারা বিপরীত হয় নি, আবার এই ধারণাটিকে সমর্থন করে যে স্মৃতি গঠনকে সমর্থন করার জন্য নিউরনের দ্বারা ল্যাকটেট গ্রহণ করা প্রয়োজন। . লেখকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন, যেমন আমরা করেছি, অ্যাস্ট্রোসাইটগুলি নিউরোনাল ফাংশনগুলি বজায় রাখতে ল্যাকটেটের বিধান নিয়ন্ত্রণ করে স্মৃতি গঠন নিয়ন্ত্রণ করে।

জেনেটিক পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে অতিরিক্ত গবেষণা এই সিদ্ধান্তগুলিকে সমর্থন করে। ডেলগাডো-গার্সিয়া এবং সহকর্মীরা দেখতে পান যে ইঁদুরের স্নায়ুতন্ত্রে গ্লাইকোজেন সিন্থেসের নকআউট হিপোক্যাম্পাল এলটিপি এবং সহযোগী শিক্ষা উভয়কেই ব্যাহত করে (Duran et al. 2013)। উপরন্তু, Boury-Jamot et al. (2016) এবং Zhang et al. (2016) রিপোর্ট করেছে যে অপব্যবহারের ওষুধ ব্যবহার করে ক্ষুধার্ত কন্ডিশনার একত্রীকরণ এবং পুনর্গঠন (যেমন, কোকেন-কন্ডিশনযুক্ত স্থান পছন্দ বা স্ব-প্রশাসন) এছাড়াও গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং অ্যাস্ট্রোসাইট থেকে নিউরনে ল্যাকটেটের দিকনির্দেশক পরিবহনের উপর নির্ভরশীল। (BLA) ইঁদুরের। তদ্ব্যতীত, ইনভিভো মাইক্রোডায়ালাইসিস দ্বারা পরিমাপ করা এক্সট্রা সেলুলার ল্যাকটেট, আইএ প্রশিক্ষণ এবং পুনরুদ্ধারের পরে বিএলএতে উন্নীত হয় (স্যান্ডুস্কি এট আল। 2013)।

এই অধ্যয়নের ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, আমরা দেখতে পেয়েছি যে BLA গ্লাইকোজেনোলাইসিস IA মেমরি গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেমনটি প্রমাণ করে যে IA প্রশিক্ষণের 15 মিনিট আগে BLA-তে DAB-এর দ্বিপাক্ষিক ইনজেকশন ইঁদুরের মেমরি ধারণকে মারাত্মকভাবে এবং অবিরামভাবে ব্যাহত করে। এই প্রতিবন্ধকতা একটি ভিন্ন প্রেক্ষাপটে প্রদত্ত একটি অনুস্মারক শক দ্বারা উদ্ধার করা হয়নি, একটি প্রোটোকল যা নিভে যাওয়া স্মৃতিগুলিকে পুনঃপ্রতিষ্ঠা করে (ইন্ডা এট আল। 2011), পরামর্শ দেয় যে প্রশিক্ষণের আগে অ্যামিগডালায় গ্লাইকোজেনোলাইসিস ব্লক করা একত্রীকরণ প্রক্রিয়াকে ব্যাহত করে। অ্যামিগডালায় ডিএবির সাথে এল-ল্যাকটেটের সহ-প্রশাসন স্মৃতিশক্তির দুর্বলতাকে উদ্ধার করে, আইএ মেমরি একত্রীকরণের জন্য বিভিন্ন মস্তিষ্কের অঞ্চলে গ্লাইকোজেনোলাইসিস এবং ল্যাকটেটের ভূমিকার গুরুত্ব নিশ্চিত করে (চিত্র 3)।

ল্যাকটেট এবং/অথবা গ্লুকোজ বিপাক দ্বারা চালিত লক্ষ্য ফাংশনগুলি এখনও অনেকাংশে অজানা। নিউরোনাল যোগাযোগের জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক স্পন্দনগুলিকে সমর্থন করার জন্য এবং প্রোটিন সংশ্লেষণ, ফসফোলিপিড বিপাক, নিউরোট্রান্সমিটার সাইক্লিং এবং সেলুলার মেমব্রেন জুড়ে আয়ন পরিবহন সহ অনেক গৃহস্থালির জন্য মস্তিষ্কের শক্তির প্রয়োজন হয় (Du et al. 2008)। উপরে বর্ণিত অধ্যয়নগুলির দ্বারা দেখানো হয়েছে, ল্যাকটেট বিপাক দীর্ঘমেয়াদী মেমরি গঠনকে সমর্থন করে এবং আর্ক, সিএফওস এবং জিফ268 সহ কার্যকলাপ এবং প্লাস্টিকতার সাথে সম্পর্কিত বেশ কয়েকটি অণুর প্রকাশের প্রশিক্ষণ-নির্ভর বৃদ্ধিকে সমর্থন করে (গাও এট আল। 2016; সুজুকি এট আল। 2011;

ইয়াং এট আল। 2014)। এই প্রভাবগুলি হল এনএমডিএ রিসেপ্টর-নির্ভর, যা বোঝায় যে ল্যাকটেট-নির্ভর পরিবর্তনগুলি কার্যকলাপ এবং/অথবা প্লাস্টিকতার সাথে যুক্ত (ইয়াং এট আল। 2014)। ইনভিভো, ল্যাকটেট নিউরোনাল ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্য যথেষ্ট (Wyss et al. 2011) এবং সাম্প্রতিক তথ্যে দেখা গেছে যে ইন্টারস্টিশিয়াল কে প্লাস উচ্চতা অ্যাস্ট্রোসাইট ঝিল্লিতে একটি চ্যানেল সক্রিয় করতে পারে যার মাধ্যমে অ্যাস্ট্রোসাইটিক ল্যাকটেট ইন্টারস্টিশিয়ামে প্রবাহিত হতে পারে, এর মাধ্যমে প্রতিষ্ঠিত পরিবহনের সমান্তরালে MCTs (Sotelo-Hitschfeld et al., 2015)। অ্যাস্ট্রোসাইটিক ল্যাকটেট মুক্তির এই পথটি ঝিল্লি সম্ভাবনার সাথে মিলিত হয় এবং একটি ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টের বিপরীতে ল্যাকটেট মুক্তি দেয়, যেখানে এমসিটি ইলেক্ট্রো-নিরপেক্ষ এবং নেট ফ্লাক্স এইচ প্লাস এবং ল্যাকটেটের ট্রান্স-মেমব্রেন ঘনত্ব দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। অধিকন্তু, বাইকার্বোনেট-প্রতিক্রিয়াশীল দ্রবণীয় অ্যাডেনাইলাইল সাইক্লেজের মাধ্যমে একটি অ্যাস্ট্রোসাইটিক প্রক্রিয়া যা গ্লাইকোজেন ভাঙ্গনের দিকে পরিচালিত করে, গ্লাইকোলাইসিস উন্নত করে এবং বহির্কোষীয় স্থানে ল্যাকটেটের মুক্তি, যা পরবর্তীকালে শক্তির স্তর হিসাবে ব্যবহারের জন্য নিউরন দ্বারা গ্রহণ করা হয়। 2012)। সম্মিলিতভাবে এই অধ্যয়নগুলি এই সিদ্ধান্তে সমর্থন করে যে অ্যাস্ট্রোসাইট দ্বারা নিউরনে ল্যাকটেট ডেলিভারি বিভিন্ন উপায়ে কার্যকলাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে এবং সমান্তরাল বা নির্বাচনী প্রক্রিয়াগুলি ইনভিভাউপন শেখার ক্ষেত্রে ঘটে কিনা তা বোঝার জন্য অধ্যয়নের প্রয়োজন। তা সত্ত্বেও এটি আবির্ভূত হয় যে বিধ্বংসীকরণের পরে শুধুমাত্র আয়নিক ঝিল্লি হোমিওস্ট্যাসিসকে সমর্থন করার জন্য ল্যাকটেটের প্রয়োজন হয় না, তবে স্মৃতি গঠন এবং সঞ্চয়স্থানের সাথে যুক্ত দীর্ঘমেয়াদী পরিবর্তনের জন্য প্রয়োজনীয় অন্যান্য অসংখ্য নিউরোনাল ফাংশনও প্রয়োজন।