न्यूरोप्लास्टिकिटी और मस्तिष्क विकृति के तंत्र: उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा के लिए रणनीतियाँ भाग 1

अमूर्त

बुढ़ापा एक गतिशील और प्रगतिशील प्रक्रिया है जो गर्भधारण से शुरू होती है और मृत्यु तक जारी रहती है। यह प्रक्रिया होमियोस्टैसिस और रूपात्मक, जैव रासायनिक और मनोवैज्ञानिक परिवर्तनों को कम करती है, जिससे व्यक्ति की विभिन्न बीमारियों के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

जैसे-जैसे हमारी उम्र बढ़ती है, हमारी याददाश्त बदल जाएगी, जो अपरिहार्य है। हालाँकि, कुछ चीजें हैं जो हम स्वस्थ याददाश्त बनाए रखने और उम्र बढ़ने की गति को धीमा करने में मदद के लिए कर सकते हैं।

सबसे पहले स्वस्थ रहना जरूरी है। अधिक व्यायाम करने से रक्त परिसंचरण बढ़ सकता है, मस्तिष्क में ऑक्सीजन और पोषक तत्व बढ़ सकते हैं और याददाश्त बढ़ सकती है। हमें अधिक एरोबिक व्यायाम करना चाहिए, जैसे तेज चलना और तैराकी, जो अच्छे स्वास्थ्य को बनाए रखने में मदद करते हैं। साथ ही हमें अपने खान-पान पर भी ध्यान देने की जरूरत है। अधिक ताज़ी सब्जियाँ और फल खाने और चीनी और वसा का सेवन कम करने से याददाश्त बढ़ सकती है।

दूसरा, हमें अपने दिमाग को सक्रिय रखना होगा। इसे अधिक पढ़ने, सीखने और नई चीजों की खोज करके हासिल किया जा सकता है। लगातार नए ज्ञान और कौशल सीखने से मस्तिष्क के तंत्रिका नेटवर्क को उत्तेजित किया जा सकता है, याददाश्त में सुधार करने और बुद्धि को बढ़ाने में मदद मिल सकती है। इसके अलावा, हम कुछ सामाजिक गतिविधियों में भी भाग ले सकते हैं, जैसे टीम खेल, सामाजिक नृत्य और स्वयंसेवा, जो हमारे दिमाग को उत्तेजित कर सकते हैं और हमारी याददाश्त में सुधार कर सकते हैं।

अंत में, जीवन में चुनौतियों और दबावों को सक्रिय रूप से लेने से हमारी याददाश्त को बेहतर बनाने में भी मदद मिल सकती है। उचित तनाव हमें फोकस और एकाग्रता बनाए रखने में मदद कर सकता है, जिससे हमारी याददाश्त में सुधार होता है। हमें जीवन में चुनौतियों और दबावों को स्वीकार करना होगा और उनसे अनुकूलन करना और उनसे पार पाना सीखना होगा।

संक्षेप में, हमें उम्र बढ़ने के कारण अपनी याददाश्त खोने के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है। हम स्वस्थ रहकर, अपने दिमाग को सक्रिय रखकर और चुनौतियों और तनाव का जवाब देकर उम्र बढ़ने में देरी कर सकते हैं और अपनी याददाश्त में सुधार कर सकते हैं। आइए जीवन का सकारात्मक आनंद लें और खुला दिमाग रखें ताकि हमारी यादें स्वस्थ और मजबूत रहें। यह देखा जा सकता है कि हमें अपनी याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टैंच याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि सिस्टैंच कई अद्वितीय प्रभावों वाली एक पारंपरिक चीनी दवा है, जिनमें से एक है याददाश्त में सुधार करना। सिस्टैंच का प्रभाव इसमें मौजूद विभिन्न सक्रिय तत्वों से आता है, जिसमें टैनिक एसिड, पॉलीसेकेराइड, फ्लेवोनोइड ग्लाइकोसाइड आदि शामिल हैं। ये तत्व कई तरह से मस्तिष्क स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकते हैं।

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उम्र बढ़ने वाली आबादी की संख्या में वृद्धि से पुरानी अपक्षयी बीमारियों, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की हानि और अल्जाइमर रोग जैसे मनोभ्रंश का प्रसार बढ़ गया है, जिसका मुख्य जोखिम कारक उम्र है, जिससे उन व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि हुई है जिन्हें दैनिक सहायता की आवश्यकता होती है। जीवन गतिविधियाँ.

उम्र बढ़ने के बारे में कुछ सिद्धांतों का सुझाव है कि यह सेलुलर बुढ़ापा और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की वृद्धि के कारण होता है, जिससे सूजन, ऑक्सीकरण, कोशिका झिल्ली क्षति होती है, और परिणामस्वरूप न्यूरोनल मृत्यु होती है।

इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रियल उत्परिवर्तन, जो उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होते हैं, ऊर्जा उत्पादन में परिवर्तन, इलेक्ट्रॉन परिवहन में कमी और एपोप्टोसिस प्रेरण का कारण बन सकते हैं जिसके परिणामस्वरूप कार्य में कमी आ सकती है।

इसके अतिरिक्त, सेलुलर बुढ़ापा बढ़ने और प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन्स की रिहाई से न्यूरोनल कोशिकाओं को अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है। हाल की रिपोर्टें न्यूरोप्रोटेक्टिव रक्षा तंत्र को सक्रिय करने के लिए शारीरिक व्यायाम बढ़ाकर, पोषण में सुधार और पर्यावरण संवर्धन द्वारा जीवनशैली में बदलाव के महत्व की ओर इशारा करती हैं।

इसलिए, इस समीक्षा का उद्देश्य न्यूरोप्लास्टिकिटी और न्यूरोनल डेथ से संबंधित विभिन्न तंत्रों के बारे में नवीनतम जानकारी को संबोधित करना और ऐसी रणनीतियाँ प्रदान करना है जो न्यूरोप्रोटेक्शन में सुधार कर सकती हैं और उम्र बढ़ने और पर्यावरणीय तनाव के कारण होने वाले न्यूरोडीजेनेरेशन को कम कर सकती हैं।

मुख्य शब्द: कोशिका जीर्णता; सेल सिग्नलिंग; कोलीनर्जिक; समृद्ध वातावरण; दीर्घकालिक पोतेन्तिअतिओन; न्यूरोडीजेनेरेशन; न्यूरोजेनेसिस; न्यूरोइन्फ्लेमेटरी; न्यूरोनल डेथ; न्यूरोप्रोटेक्शन; न्यूरोट्रोफिन.

परिचय

तंत्रिका विज्ञान के भीतर सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक तीव्र घावों के बाद न्यूरोनल मृत्यु में शामिल सेलुलर और आणविक घटनाओं को समझने के बारे में है, जैसे कि एस्हाइपोक्सिया, इस्किमिया, मिर्गीजन्य संकट और हाइपोग्लाइसीमिया, और पुरानी घटनाओं में, जैसे कि प्रमुख तंत्रिका-संज्ञानात्मक विकार। अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग ,एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (रयबाकोव्स्की एट अल., 2018) और पार्किंसंस रोग ऐसी विकृति हैं जो कुछ न्यूरॉन्स के प्रतिवर्ती विनाश और तंत्रिका तंत्र के कुछ कार्यों के प्रगतिशील और अक्षम करने वाले नुकसान की विशेषता रखते हैं (फैन एट अल., 2017) और मनोभ्रंश के मुख्य कारण हैं।

न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियाँ आनुवंशिक (रोग से जुड़े जीनों का उत्परिवर्तन) और पर्यावरणीय (उम्र बढ़ने और जीवनशैली के प्रभावों सहित) परस्पर क्रिया के कारण होती हैं (हेरेरो और मोरेली, 2017)।

इन विकारों में सिनैप्टिक डिसफंक्शन, एक्साइटोटॉक्सिसिटी, मिसफोल्डेड प्रोटीन एग्रीगेशन, रिएक्टिव ऑक्सीडेटिव स्पीशीज़ (आरओएस) का उत्पादन, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन, इंट्रासेल्युलर कैल्शियम डिसरेग्यूलेशन और सेल लॉस (फैन एट अल।, 2017) जैसी सामान्य विशेषताएं हैं।

संचित डीएनए क्षति और उम्र बढ़ने से प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव के साथ बाधित कोशिका कार्य, धीरे-धीरे प्रोटीन गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली (जैसे, सर्वव्यापकता और ऑटोफैगी) और अन्य सहित रक्षा प्रणालियों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका मृत्यु (एपोप्टोसिस) बढ़ जाती है (हॉलविले एट अल।, 2019)।

न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की उपस्थिति के कारण प्राकृतिक उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में कोशिका मृत्यु में कई मार्गों के शामिल होने की संभावना है। कोशिका मृत्यु स्वयं कोशिका से उत्तेजनाओं के कारण या विषाक्त कारकों से हो सकती है जो कोशिका मृत्यु मार्गों को सक्रिय करते हैं जिनमें एक्सिटोटॉक्सिसिटी, ऑक्सीडेटिव तनाव और बुढ़ापा-संबंधी स्रावित फेनोटाइप (एसएएसपी) की रिहाई शामिल है।

हालाँकि ये सभी घटनाएँ उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में घटित हो सकती हैं, लेकिन अब यह स्पष्ट है कि जीवनशैली रक्षा तंत्र को ट्रिगर कर सकती है जो उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को बदल सकती है। इनमें शारीरिक अवकाश गतिविधि (एंडेल एट अल., 2016), कम कैलोरी वाले आहार पर आधारित पर्याप्त भोजन का सेवन (वाहल एट अल., 2016), पर्यावरणीय उत्तेजना (बल्थाजार एट अल., 2018), और औपचारिक शिक्षा के माध्यम से प्राप्त संज्ञानात्मक आरक्षित स्तर शामिल हैं। (सोल्डन एट अल., 2017; बाल्डुइनो एट अल., 2020)।

इनमें से अधिकांश रणनीतियाँ वृद्ध वयस्कों में कई प्रकार के मनोभ्रंश के विकास में देरी करने या रोकने के लिए मस्तिष्क आरक्षित बनाने में प्रभावी साबित हुई थीं।

इस समीक्षा में, हम टोनुरोप्लास्टिसिटी और न्यूरोडीजेनेरेशन से संबंधित तंत्र और अपक्षयी प्रक्रियाओं और कोशिका मृत्यु में कोशिका जीर्णता की भूमिका का वर्णन करते हैं। हम कई रणनीतियों की प्रभावशीलता पर भी चर्चा करते हैं जो मस्तिष्क की सुरक्षा कर सकती हैं और बुढ़ापे में जीवन की गुणवत्ता बढ़ा सकती हैं।

खोज रणनीति और चयन मानदंड

ग्रंथ सूची संबंधी संदर्भों की खोज यूएस नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन ऑफ द नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (PubMed.gov) में की गई थी। जब तक शास्त्रीय जानकारी की आवश्यकता न हो, 2015 और 2019 के बीच के संदर्भों का अधिमानतः उपयोग किया गया। खोज मानदंड के रूप में उपयोग किए जाने वाले कीवर्ड थे: न्यूरोप्लास्टिकिटी, न्यूरोडीजेनेरेशन, न्यूरोप्रोटेक्शन और ब्रेन एजिंग।

न्यूरोप्लास्टीसिटी और सेल सर्वाइवल

न्यूरोप्लास्टिकिटी मस्तिष्क की किसी व्यक्ति के जीवन भर लगातार बदलने की क्षमता है और इसे कई स्तरों पर देखा जा सकता है, जिसमें अनुकूली व्यवहार और सीखने और स्मृति पदानुक्रम के शीर्ष पर होते हैं, जो संरचनात्मक परिवर्तनों को कार्यक्षमता से जोड़ते हैं।

इस पिरामिड का आधार अणुओं और उनकी अंतःक्रियाओं से बना है, जिसमें सिनैप्स, न्यूरोनल सर्किट और बाइंडिंग के विभिन्न स्तर शामिल हैं (चित्र 1)। सिनैप्स न्यूरोनल कोशिकाओं के बीच विशेष साइटें हैं जो तंत्रिका तंत्र में रासायनिक न्यूरोट्रांसमिशन में शामिल मुख्य संरचना का प्रतिनिधित्व करती हैं।

न्यूरोप्लास्टिकिटी का प्रारंभिक सिद्धांत सिनैप्टिक कनेक्शन के रूपात्मक परिवर्तन हैं जो लगातार नवीनीकृत या पुन: निर्मित होते हैं, इन प्रक्रियाओं का संतुलन दृढ़ता से न्यूरोनल गतिविधि (जेसी और वार्ड, 2019) पर निर्भर होता है।

सिनैप्स में गतिविधि-निर्भर परिवर्तन न्यूरोप्लास्टी की अवधारणा के मुख्य बिंदुओं में से एक है और एनग्राम के अनुभव-प्रेरित निर्माण पर आधारित सीखने और स्मृति सिद्धांत, सिनैप्टिक संरचना में परिवर्तन के भौतिक निशान (जेसी और वार्ड, 2019)। संज्ञानात्मक संरक्षण के लिए महत्वपूर्ण घटनाएं जैसे क्योंकि स्मृति समेकन को सेलुलर और आणविक प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो न्यूरॉन को किसी दिए गए उत्तेजना के प्रति अपनी प्रतिक्रिया बदलने में सक्षम बनाता है।

यह घटना सीधे तौर पर दीर्घकालिक पोटेंशियेशन (एलटीपी) नामक एक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल परिवर्तन के माध्यम से अधिक सिनैप्टिक प्रभावकारिता से संबंधित है, जो लंबी अवधि में सिनैप्स में रूपात्मक और कार्यात्मक परिवर्तनों को समेकित करने में सक्षम है, साथ ही जीन ट्रांसक्रिप्शन और प्रोटीन संश्लेषण (पेट्सोफोन्साकुल एट अल।, 2017) में परिवर्तन भी होता है।

न्यूरोप्लास्टिकिटी में शामिल आणविक घटनाओं को संरचनात्मक (न्यूरोजेनेसिस और डेंड्राइटिक स्पाइनफॉर्मेशन) और कार्यात्मक (रासायनिक मध्यस्थों की रिहाई में परिवर्तन, रिसेप्टर संवेदनशीलता और पोस्टसिनेप्टिक तंत्र की सक्रियता) (कुलिक एट अल।, 2019) में विभाजित किया जा सकता है। संरचनात्मक न्यूरोप्लास्टिक प्रक्रिया में एक प्रमुख तंत्र हिप्पोकैम्पस न्यूरोजेनेसिस है।

यह घटना चार अलग-अलग चरणों से बनी है: प्रसार, प्रवासन, विभेदन, और परिपक्वता (केम्परमैन एट अल।, 2018)। हिप्पोकैम्पस में पाया जाने वाला सेलुलर अग्रदूत, विशेष रूप से डेंटेट गाइरस के उपग्रैनुलर क्षेत्र में (वोलियंसकिस एट अल।, 2015), है एक प्रकार का एस्ट्रोसाइट जो कोशिका प्रसार के महत्वपूर्ण मार्करों को व्यक्त करता है जैसे कि ग्लियाल फाइब्रिलरी एसिड प्रोटीन, प्रसार कोशिका परमाणु एंटीजन और नेस्टिन (केम्परमैननेट अल।, 2018)।

कोशिका विभाजन की प्रक्रिया के बाद, अधिकांश कोशिकाएँ एपोप्टोसिस से गुजरती हैं या माइक्रोग्लिया (ली और बैरेस, 2018) द्वारा फागोसिटाइज़ हो जाती हैं। जीवित न्यूरोब्लास्ट कोशिका प्रसार-संबंधी प्रोटीन को व्यक्त करना बंद कर देते हैं और डबलकोर्टिन जैसे संरचनात्मक प्रोटीन को व्यक्त करना शुरू कर देते हैं; उस क्षण से, डबलकोर्टिन अभिव्यक्ति, न्यूरोनल न्यूक्लियरप्रोटीन, कैलरेटिनिन और कैल्बिंडिन का संघ सेलुलर भेदभाव की प्रक्रिया की विशेषता बताता है (केम्परमैन एट अल।, 2015)।

ये नव निर्मित न्यूरॉन्स डेंटेट गाइरस के दानेदार क्षेत्र में परिपक्व होते हैं और उत्तेजक ग्लूटामेटेरिक न्यूरॉन्स होते हैं। इन कोशिकाओं के न्यूरोजेनेसिस को मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (बीडीएनएफ) जैसे न्यूरोट्रॉफिन स्तरों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इसलिए, उत्तेजनाएं जो बीडीएनएफ उत्पादन और गतिविधि में हस्तक्षेप करती हैं, वयस्क हिप्पोकैम्पस न्यूरोजेनेसिस (झांग एट अल।, 2018) को भी प्रभावित करती हैं।

सिनैप्टिक संरचनात्मक परिसर में ये गतिशील परिवर्तन प्रीसिनेप्टिक टर्मिनल, पोस्टसिनेप्टिक क्षेत्र और एस्ट्रोसाइट्स के बीच बातचीत द्वारा दृढ़ता से नियंत्रित होते हैं, जिन्हें त्रिपक्षीय सिनैप्स के रूप में जाना जाता है। पेरिसिनेप्टिक एस्ट्रोसाइट प्रक्रियाएं डेंड्राइटिक स्पाइन के स्थिरीकरण और परिपक्वता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, जो न्यूरोप्लास्टिकिटी की गतिशीलता को प्रभावित करती हैं (हारून एट अल।, 2017; ली और बैरेस, 2018)।

एस्ट्रोसाइट्स मेटाबोट्रोपिक और आयनोट्रोपिक रिसेप्टर्स को व्यक्त करते हैं, जिन्हें न्यूरोट्रांसमीटर (नॉरपेनेफ्रिन, एसिटाइलकोलाइन और ग्लूटामेट) रिलीज द्वारा सक्रिय किया जा सकता है। इस तरह, एस्ट्रोसाइट्स बदल सकते हैं, जिससे उन्हें सिनैप्टिक गतिविधि की ताकत का पता लगाने और संशोधित करने की अनुमति मिलती है (वेरखरात्स्की और नेडरगार्ड, 2018)।

एस्ट्रोसाइट्स के अंदर सीए स्तर में वृद्धि न्यूरोनल गतिविधि पर निर्भर करती है और सिनैप्स में कई ग्लियोट्रांसमीटर (एटीपी और ग्लूटामेट) की रिहाई को जन्म देती है, जो सिनैप्टिक गतिविधि को नियंत्रित करने के कई तरीके पेश करती है (रुसाकोव, 2015; बाजारगानी और एटवेल, 2016)।

इसके अलावा, एस्ट्रोसाइट्स ग्लूटामेट, ग्लाइसीन और -एमिनोब्यूट्रिक एसिड के ट्रांसपोर्टरों में समृद्ध हैं, जिनका उपयोग उन्हें सिनैप्टिक फांक से हटाने और एंजाइमों के माध्यम से, उन्हें प्रीकर्सर में बदलने और फिर, प्री-सिनैप्टिक टर्मिनलों में, सक्रिय ट्रांसमीटरों में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

इस प्रकार, एस्ट्रोसाइट्स न्यूरोप्रोटेक्शन में योगदान करते हैं, क्योंकि वे एक्साइटोटॉक्सिसिटी को रोकने के लिए एक्स्ट्रा-सिनैप्टिक ग्लूटामेट के स्तर को कम रखते हैं।

इस संबंध में, साहित्य से पता चलता है कि एस्ट्रोसाइट्स कई साइटोकिन्स और केमोकाइन्स को स्रावित कर सकते हैं, जैसे इंटरल्यूकिन 1 (आईएल -1), आईएल 6, केमोकाइन सीएक्ससी मोटिफ लिगैंड -1, आईएल -8, परमाणु कारक-कप्पाबी , इंटरफेरॉन - - प्रेरित प्रोटीन 10, ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर-, सीसी मोटिफ लिगैंड केमोकाइन, मैक्रोफेज इंफ्लेमेटरी प्रोटीन 1 अल्फा, मैक्रोफेज माइग्रेशन इनहिबिटरी फैक्टर, और ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, जिससे मस्तिष्क में ल्यूकोसाइट्स का संचार होता है और क्रोनिक रोग होता है। सूजन प्रक्रिया, जो माइक्रोग्लिया की पेरिवास्कुलर गतिविधि के कारण हो सकती है (लियान और झेंग, 2016; लिबनेर एट अल।, 2018)। सूजन की ओर ले जाने वाली ग्लियाल कोशिकाओं की लगातार सक्रियता एक न्यूरोटॉक्सिक प्रतिक्रिया हो सकती है जो न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों की प्रगति के साथ निकटता से जुड़ी हो सकती है (ओस्बोर्न एट अल., 2016; कवानो एट अल., 2017)।

इस प्रकार, इस्किमिया, आघात और अल्जाइमर रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों सहित अपमान के विभिन्न रूपों की प्रतिक्रिया के रूप में, एस्ट्रोसाइट्स व्यापक सेलुलर और आणविक परिवर्तन करते हैं जिससे सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी को सक्रिय रूप से संशोधित करने के लिए कार्यात्मक परिवर्तन होते हैं।

कार्यात्मक आणविक परिवर्तनों के बीच, दो प्रणालियाँ विशिष्ट हैं: ग्लूटामेटेरिक और कोलीनर्जिक। ग्लूटामेटेरिक सिस्टम में, एन-मिथाइल-डी-एस्पार्टेट (एनएमडीए) रिसेप्टर्स गतिविधि-निर्भर सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी के आवश्यक मध्यस्थ हैं जो सीखने और स्मृति जैसे संज्ञानात्मक कार्यों में शामिल होते हैं (वोलियंसकिस एट अल।, 2015)।

एनएमडीए रिसेप्टर में एक द्वि- या त्रि-हेटेरोमेरिक संरचना होती है और इसे ग्लूएन2 सबयूनिट्स या ग्लूएन2 और ग्लूएन3 के मिश्रण से जुड़े दो ग्लूएन1 सबयूनिट से बना होना चाहिए।

हिप्पोकैम्पस में, ग्लूएन1-एन2ए और ग्लूएन1-एन2बी सबयूनिट के साथ हेटेरोमेरिक संरचना की प्रबलता होती है। चूंकि प्रत्येक ग्लूएन2 सबयूनिट अद्वितीय सिग्नलिंग प्रॉपर्टी ट्रांसफर क्षमताओं को प्रदान करता है, इसलिए ऐसी तीव्र अटकलें लगाई गई हैं कि एनएमडीएआर सबयूनिट की संरचना के परिणामस्वरूप एलटीपी या दीर्घकालिक अवसाद (लिमिटेड) होता है।

अल्जाइमर रोग में, हिप्पोकैम्पस में -अमाइलॉइड प्लाक की उच्च घनत्व एनएमडीए ग्लू-एन2ए सबयूनिट्स को ग्लू-एन2बी (वियाकैलपेन्स) के साथ प्रतिस्थापन को प्रेरित करने के लिए जानी जाती है, जो एसएपी के लिए रिसेप्टर बाइंडिंग की सुविधा प्रदान करती है। पार्सन्सैंड रेमंड, 2014; झांग एट अल., 2016)।

इस प्रकार, एनएमडीए-आर2बी को पुनर्चक्रण के लिए एन्डोसाइटोसिस द्वारा आंतरिक किए जाने के बजाय, यह पार्श्व-अतिरिक्त-सिनैप्टिक साइट पर अधिक तीव्रता से फैल जाएगा, जो सिग्नलिंग मार्गों का एक महत्वपूर्ण केंद्र है, जिससे एपोप्टोटिक न्यूरोनल मृत्यु हो जाएगी (कैस्पेज़ के माध्यम से) (पार्सन्स और रेमंड) , 2014; झांग एट अल., 2016; इसके अलावा, साहित्य से पता चलता है कि एंकरिंग प्रोटीन PSD-95 सिनैप्टिक कनेक्टिविटी में शामिल साइटोस्केलेटन प्रोटीन को बांधता है, साथ ही सिनैप्स वास्तुकला और आकृति विज्ञान को नियंत्रित करता है (डी वाइल्ड एट अल।, 2016); इसलिए, यह सिनैप्टिक स्थिरीकरण और रिसेप्टर ट्रैफ़िक विनियमन के लिए महत्वपूर्ण है, एक्स्ट्रा-सिनैप्टिक साइट से रिसेप्टर्स की भर्ती से लेकर इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग प्रोटीन के संशोधन तक सक्रिय क्षेत्र तक।

एलटीपी मॉड्यूलेशन और इंडक्शन के लिए कोलीनर्जिक प्रणाली का महत्व पिछले अध्ययनों में बताया गया है कि प्रीसानेप्टिक न्यूरॉन्स में 7 कोलीनर्जिक रिसेप्टर एलटीपी के निर्माण में शामिल न्यूरोट्रांसमीटर, जैसे ग्लूटामेट, के संश्लेषण और रिलीज को प्रेरित करते हैं, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है (लोज़ादा एट अल।, 2012); हाम और याकेल, 2017) (चित्रा 2)।

पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन्स में, एक ही रिसेप्टर Ca 2+ / शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन काइनेज मार्ग पर कार्य करता है, जहां झिल्ली-व्युत्पन्न Ca 2+ पारगम्यता प्रोटीन कीनेज सक्रियण और परिणामी CREB फॉस्फोराइलेशन की ओर ले जाती है, जो प्रोटीन संश्लेषण को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार है। सीखने के दौरान शुरू होने वाले सिनैप्टिक परिवर्तनों को स्थिर करने की आवश्यकता है (चित्र 2)।

इसकी गतिविधि को फॉस्फोराइलेशन द्वारा नियंत्रित किया जाता है, मुख्य रूप से सेर133 में, कई प्रोटीनों के माध्यम से, उनमें से CAMKIV, जो एक शांतोडुलिन प्रभावक के रूप में कार्य करता है और विभिन्न प्रोटीनों की रिहाई में वृद्धि को प्रेरित करता है, जैसे कि परिपक्वबीडीएनएफ, जो इसके विशिष्ट रिसेप्टरट्रोपोमायोसिन रिसेप्टर काइनेज बी के साथ बातचीत के बाद होता है। पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली, नए न्यूरॉन्स के विकास और विभेदन और डेंड्राइटिक ब्रांचिंग की परिपक्वता और शोधन के बारे में अपना मुख्य कार्य करती है (बीरी और सोनेन, 2016; हामंड याकेल, 2017)।

ये उत्तेजनाएं साइटोस्केलेटलप्रोटीन जैसे इंटीग्रिन-एक्टिन कॉम्प्लेक्स को पोस्टसिनेप्टिकडेंड्राइट्स से जोड़ती हैं, और इस प्रणाली में परिवर्तन डेंड्रिटिक स्पिक्यूल्स के घनत्व को संशोधित करती हैं (लेई एट अल।, 2016; कुलिक एट अल।, 2019)।

इस प्रकार, एक्सोन और डेंड्राइट के बीच संपर्क बढ़ जाता है और सिनैप्स में रूपात्मक और/या न्यूरोट्रांसमिशन परिवर्तन होता है। अल्फा 7 कोलीनर्जिक निकोटिनिक रिसेप्टर स्वस्थ और रोग दोनों स्थितियों में न्यूरोप्लास्टी, न्यूरोप्रोटेक्शन और मेमोरी रिकवरी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हाल ही में, हमारे शोध समूह ने दिखाया कि रिसेप्टर के औषधीय विरोध ने स्मृति पुनर्प्राप्ति की रणनीति के रूप में, ध्यान प्रशिक्षण के बाद न्यूरोडीजेनेरेशन के एक प्रयोगात्मक मॉडल को प्रस्तुत चूहों में स्मृति पुनर्प्राप्ति को रोक दिया (टेल्सलोंगुई एट अल।, 2019)।

7 रिसेप्टर के सक्रिय होने से प्रोटीन काइनेज एक्ट के फास्फारिलीकरण में वृद्धि होती है, क्योंकि रिसेप्टर जानूस किनेज 2 के माध्यम से फॉस्फॉइनोसाइटाइड {{1}कीनेज (PI3K) को सक्रिय करने में सक्षम है, जिसके परिणामस्वरूप ग्लाइकोजन सिंथेस किनेज 3 निष्क्रिय हो जाता है और वृद्धि होती है। बीसीएल-2, जिससे न्यूरोप्रोटेक्शन होता है। PI3K/Akt मार्ग का सक्रियण BDNFand NGF न्यूरोट्रॉफिन के उनके संबंधित रिसेप्टर्स से जुड़ने के माध्यम से भी हो सकता है।

एक्टफॉस्फोराइलेशन और सक्रियण कोशिका अस्तित्व को सक्षम बनाता है, प्रो-एपोप्टोटिक खराब प्रोटीन को रोकता है, और ĸĸB किनेज़ अवरोधक को सक्रिय करता है, जो NF-ĸB गठन को रोकता है (ली, 2015)।

न्यूरोप्लास्टिकिटी में बीडीएनएफ की भागीदारी विशेष रूप से संरचनात्मक परिवर्तनों और सिनैप्टिक फ़ंक्शन (सासी एट अल।, 2017; कोवियनस्की एट अल।, 2018) दोनों में महत्वपूर्ण है, जहां बीडीएनएफ सकारात्मक रूप से सिनैप्टिक परिवर्तनों (लील एट अल।, 2015) से जुड़े प्रोटीन के संश्लेषण को नियंत्रित करता है। बीडीएनएफ के महत्व का और सबूत प्रीसिनेप्टिक ग्लूटामेटेरिक न्यूरॉन्स (सासी एटल, 2017) में इस न्यूरोट्रोफिन की उपस्थिति में देखा जाता है।

बीडीएनएफ डेंटेट गाइरस में न्यूरोजेनेसिस की प्रक्रिया को प्रभावित करता है जो अधिमानतः ग्लूटामेटेरिक न्यूरॉन्स (लील एट अल।, 2015; हाम और याकेल, 2017) बनाता है, जो संरचनात्मक और कार्यात्मक न्यूरोप्लास्टिकिटी दोनों में इसकी भूमिका पर प्रकाश डालता है।

बीडीएनएफ न्यूरोप्लास्टिकिटी में जो महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उसके अलावा, अन्य न्यूरोट्रॉफिन भी इस प्रक्रिया को संशोधित करके योगदान करते हैं। एक उदाहरण इंसुलिन जैसा ग्रोथफैक्टर 1 (आईजीएफ-1) है, जो ग्लूटामेटेर्जिकरिसेप्टर्स को संशोधित करने में सक्षम है (डायर एट अल., 2016)।

यह वृद्धि कारक एएमपीए रिसेप्टर व्यवहार्यता में हस्तक्षेप करता है, क्लैथ्रिन-मध्यस्थता वाले एंडोसाइटोसिस को बढ़ावा देता है, और आईजीएफ -1 को एक महत्वपूर्ण लिमिटेड मॉड्यूलेटर बनाता है। इसके अलावा, आईजीएफ -1 वोल्टेज-निर्भर सीए को विनियमित करके ग्लूटामेटेरिक सिनैप्स की दक्षता में वृद्धि करता प्रतीत होता है। }} चैनल (डायर एट अल., 2016; हेरेरा एट अल., 2019)।

आईजीएफ -1 पीआई3के/एक्ट पाथवे सक्रियण में भी शामिल है, जो एक इंट्रासेल्युलर कैस्केड को ट्रिगर करता है जो कोशिका अस्तित्व और न्यूरोप्रोटेक्शन को बढ़ावा देने में सक्षम है (बियानची एट अल., 2017; रिगली एट अल., 2017)। अंत में, आईजीएफ -1 बढ़ता है टीआरकेबी रिसेप्टर अभिव्यक्ति, इसे बीडीएनएफ से जुड़ने के लिए अधिक आसानी से उपलब्ध कराती है (ली एट अल., 2013)।

न्यूरोडीजेनेरेशन नेक्रोसिस के तंत्र

परिगलन द्वारा कोशिका मृत्यु को एक रोग प्रक्रिया की विशेषता है क्योंकि सक्रिय होने पर, यह प्रतिरक्षा प्रणाली की क्रिया को उत्तेजित करती है। इस प्रकार की मृत्यु चरम स्थितियों जैसे हाइपोक्सिया, इस्केमिया, नशा, नशीली दवाओं के दुरुपयोग और पड़ोसी कोशिकाओं की ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाओं (वेंडेन बर्घे एट अल., 2014; झांग एट अल., 2017) के तहत हो सकती है।

प्लाज्मा झिल्ली क्षतिग्रस्त हो जाती है, जिससे सेलुलर सुरक्षा का नुकसान होता है, साइटोप्लाज्मिक और माइटोकॉन्ड्रियल मात्रा में वृद्धि होती है, और इंट्राटो बाह्यकोशिकीय सामग्री का अपव्यय होता है (लालौई एट अल।, 2015)।

कोशिका के संविधान में यह परिवर्तन एक भड़काऊ प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है, जिसमें लिम्फोसाइट्स, मैक्रोफेज, आईएलएस और प्रतिलेखन कारक (टीएनएफ) (झांग एट अल।, 2017) जैसे प्रतिरक्षा प्रणाली कारकों की सक्रियता होती है।

इसके अलावा, इस प्रणाली की सक्रियता पड़ोसी कोशिकाओं और पर्यावरण को भी प्रभावित करती है, जो श्रृंखलाबद्ध मृत्यु को ट्रिगर कर सकती है।

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