Sensory neuroscience
ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನವು ನರವಿಜ್ಞಾನದ ಒಂದು ಉಪಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ದೃಷ್ಟಿ, ಶ್ರವಣ ಮತ್ತು ಘ್ರಾಣದಂತಹ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಭಾಗವಾಗಿರುವ ನರಕೋಶಗಳ ಅಂಗರಚನಾಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆದುಳಿನ ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ನರಕೋಶಗಳು ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರಸ್ತುತಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ನರಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು (ಆಕ್ಷನ್ ಪೊಟೆನ್ಶಿಯಲ್) ಹಾರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಚೋದನೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಹೊರಗಿನ ಪ್ರಪಂಚದ ಬಗೆಗಿನ ಮಾಹಿತಿಯು ಆಕ್ಷನ್ ಪೊಟೆನ್ಶಿಯಲ್ಗಳ ದರ, ಸಮಯ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಹೇಗೆ ಸಂಕೇತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ? ನರಗಳ ಸಂಕೇತ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸರಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನವು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆರಂಭಿಕ ಸಂವೇದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನೋಡುವುದು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರದೇಶಗಳು "ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ" (ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ನೆನಪು ಅಥವಾ ಭಾವನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು) ಹೆಚ್ಚು ಅಮೂರ್ತ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯಗಳನ್ನು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುವ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೆದುಳು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಏಕೀಕೃತ ತತ್ವಗಳಿವೆ ಎಂಬುದು ಭರವಸೆ. ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೆದುಳಿನ ಕಾರ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ. ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಗವು ವಿಷಯದ ಮೆದುಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತಿರುವಾಗ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯನ್ನು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಎಫ್ಎಂಆರ್ಐ) ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಎನ್ಸೆಫಲೋಗ್ರಫಿ (ಇ. ಇ. ಜಿ) ಯಂತಹ ಆಕ್ರಮಣಶೀಲವಲ್ಲದ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿ, ಏಕ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳ ಅಥವಾ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳ ಗುಂಪುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸಲು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಬಳಕೆಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಎಫ್ಎಂಆರ್ಐ ರಕ್ತದ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ನರಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇಡೀ ಮೆದುಳಿನಿಂದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ (ಏಕ ಸ್ಪೈಕ್ಗಳ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು) ಮತ್ತು ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಏಕ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಪ್ರತ್ಯೇಕ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ಗಳೊಳಗೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುವುದರಿಂದ ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಏಕ ನರಕೋಶದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕೇಂದ್ರ ನರಮಂಡಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ, ನರಕೋಶಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಆಡುಮಾತಿನಲ್ಲಿ "ಸ್ಪೈಕ್ಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಇಂದ್ರಿಯ ನರಕೋಶವು ಹೊರಗಿನ ಪ್ರಪಂಚದ ಬಗ್ಗೆ ಸಂಕೇತಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಅದರ ಸ್ಪೈಕ್ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದ ಊಹಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸ್ಪೈಕ್ಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿಯಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅಂತಹ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಡ್ಯುಯಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸ್ ಥಿಯರಿ ಮತ್ತು ನಾವು ಪ್ರಜ್ಞಾಪೂರ್ವಕ ಮತ್ತು ಸುಪ್ತಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಯೋಚಿಸುತ್ತೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಏಕ ನರಕೋಶದ ಪ್ರಯೋಗವು ನರಕೋಶವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ, ಪ್ರಯೋಗಕಾರನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಬೇಕಾದ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರಕಾರಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಸ್ಪೈಕ್ ಮಾಡುವ ನರಕೋಶವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ನರಕೋಶವನ್ನು ನ್ಯಾವಿಗೇಟ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು (ಐಚ್ಛಿಕವಾಗಿ) ಗಮನಿಸಿದ ಎಲ್ಲಾ ಸ್ಪೈಕ್ಗಳು ಒಂದೇ ನರಕೋಶದಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು), ನಂತರ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ನರಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆಯಾದ್ದರಿಂದ (ಅಂದರೆ, ಅವುಗಳ ಸ್ಪೈಕ್ ಮಾಡುವ ಮಾದರಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾದ ಪ್ರಚೋದನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಈ ಎಲ್ಲಾ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ನಿಜವಾದ ಶಬ್ದವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಇತರ ಅಂಶಗಳು ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿರುವ ಸಂವೇದನಾ ನರಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು), ನರಕೋಶವು ಹೊಂದಿರಬಹುದಾದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಅನುಭವವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅದೇ ಪ್ರಚೋದಕ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವನ್ನು ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನರಕೋಶದ ಸರಾಸರಿ ಸಮಯ-ಬದಲಾಗುವ ಫೈರಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಅದರ ಪೋಸ್ಟ್ ಸ್ಟಿಮ್ಯುಲಸ್ ಟೈಮ್ ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಅಥವಾ ಪಿಎಸ್ಟಿಎಚ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರಹಣಶೀಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಂದಾಜು ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನದ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಯೆಂದರೆ ನರಕೋಶದ ಗ್ರಹಣಶೀಲ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದು; ಅಂದರೆ, ಯಾವ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳು ನರಕೋಶವು ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಉರಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದು. ಗ್ರಹಿಸುವ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ನ್ಯೂರಾನ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಉತ್ತೇಜಿತವಾಗಲು ಅಥವಾ ಖಿನ್ನತೆಗೆ ಒಳಗಾಗಲು ಕಾರಣವಾದ ಪ್ರಚೋದಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ರೇಖೀಯ ಹಿಂಜರಿತವನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಸಂವೇದನಾ ನರಕೋಶದ ಗ್ರಹಣಶೀಲ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಬಹುದು (ಅಂದರೆ. ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ನರಕೋಶದ ಮೇಲೆ ಅದು ಬೀರುವ ಪರಿಣಾಮದ ನಡುವಿನ ವಿಳಂಬತೆ) ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ (ಅಕ್ಷರಶಃ ದೃಷ್ಟಿ ಮತ್ತು ಸೊಮಾಟೊಸೆನ್ಸರಿ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳಾವಕಾಶ, ಆದರೆ ಶ್ರವಣೇಂದ್ರಿಯಗಳಿಗೆ ಧ್ವನಿಯ ಆವರ್ತನದಂತಹ ಇತರ "ಪ್ರಾದೇಶಿಕ" ಆಯಾಮಗಳು), ಸ್ಪೇಷಿಯೋ ಟೆಂಪೋರಲ್ ರಿಸೆಪ್ಟಿವ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಅಥವಾ ಎಸ್. ಟಿ. ಆರ್. ಎಫ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಗ್ರಹಣಶೀಲ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳು ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯೆಂದರೆ ಸಂವೇದನಾ ನರಕೋಶಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಕಸನೀಯ ಒತ್ತಡವಿದೆ ಎಂದು ನಂಬಲು ಒಳ್ಳೆಯ ಕಾರಣವಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂವೇದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ಗಣಿತದ ವಿವರಣೆಗಳು ಸರಳವಾದ ಕೃತಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳಾದ ಸರಳ ಸ್ವರಗಳು ಅಥವಾ ಶ್ರವಣದಲ್ಲಿನ ಕ್ಲಿಕ್ಗಳು ಅಥವಾ ದೃಷ್ಟಿಯಲ್ಲಿನ ರೇಖೆಯ ಮಾದರಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಗ್ರಹಣಶೀಲ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುವ ನರವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಷ್ಟವನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಉಚಿತ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಈಗ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಸಂವೇದನಾ ನರವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರಜ್ಞೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ತಳಮಟ್ಟದ ವಿಧಾನವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ದೃಶ್ಯ ಪ್ರಜ್ಞೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ಕ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಕೋಚ್ (1998) ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಫಿಷಿಯೆಂಟ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಹೈಪೋಥೆಸಿಸ್ ಮಲ್ಟಿಸೆನ್ಸರಿ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಕಾಗ್ನಿಟಿವ್ ನ್ಯೂರೋಸೈನ್ಸ್ ನ್ಯೂರೋಫಿಸಿಯಾಲಜಿ ನ್ಯೂರಲ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಪರ್ಸೆಪ್ಷನ್ ಸೆನ್ಸರಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.