अध्ययन में पाया गया है कि फल मक्खियाँ सोते समय गंध पर प्रतिक्रिया करती हैं

मनुष्यों सहित अधिकांश जानवर सोते समय एक संवेदी डिस्कनेक्ट प्रदर्शित करते हैं। वे केवल प्रासंगिक उत्तेजनाओं या ट्रिगर का जवाब देते हैं और जानवर को खतरे से बचाने के लिए यह आवश्यक है।

नेचर में हाल के एक अध्ययन ने स्लीपिंग फ्रूट फ्लाई (ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर) की घ्राण या गंध उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया को समझने के लिए एक प्रयोग किया, और परिणाम काफी बता रहे थे। 1910 में इसके पहले उपयोग के बाद से, डी। मेलानोगास्टर आनुवंशिकी में प्रयोगों के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले मॉडल जीवों में से एक बन गया है, इसका एक कारण यह है कि इसे सबसे बुनियादी प्रयोगशालाओं में भी आसानी से पाला जा सकता है।

कोई नहीं जानता कि नींद का कार्य क्या है, लेकिन हम जानते हैं कि यह हमें बाहरी दुनिया से अलग किए बिना प्राप्त नहीं किया जा सकता है। नींद पूरी तरह से सचेत अनुभव के अनुकूल नहीं है। क्यों? हम @nature 1/25https://t.co/0wh3fOtknw pic.twitter.com/9zQebr5mV1 पर अपने नवीनतम पेपर में इसकी जांच करते हैं

– जियोर्जियो गिलेस्ट्रो (@giorgiogilestro) 29 सितंबर, 2021

अध्ययन के पहले लेखक, इंपीरियल यूनिवर्सिटी में जीवन विज्ञान विभाग के एलिस फ्रेंच ने एक विज्ञप्ति में कहा: “नींद आपको एक कमजोर स्थिति में डालती है, जैसे कि शिकार के जोखिम में होना। इसलिए, हमें संभावित खतरों का जवाब देने में सक्षम होना चाहिए ताकि हम जाग सकें और कार्य कर सकें। यदि यह एक तेज धमाका जैसी आवाज है, तो हमारे दिमाग को जो प्रक्रिया करने की जरूरत है वह अपेक्षाकृत सरल है। हालांकि, हमारे आस-पास की आवाज़ों और गंधों को सक्रिय रूप से डिकोड करने के लिए जो हमारे लिए प्रासंगिक हो सकते हैं या नहीं, मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों को सतर्क रहना चाहिए।

टीम ने पाया कि मनुष्यों की तरह, फल मक्खियाँ उत्तेजना की प्रकृति को समझने में सक्षम हैं।

सिरका प्रयोग

प्रयोग में फल मक्खियों का अवलोकन करना शामिल था जो अलग-अलग सांद्रता के सिरका (एसिटिक एसिड) के बुलबुले के साथ इलाज कर रहे थे।

बेसलाइन प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए गंधहीन बुलबुले के साथ सोए हुए फल मक्खियों का इलाज करने वाला एक और समानांतर प्रयोग, जिसके साथ पूर्व समूह की तुलना की जा सकती है।

एसिटिक एसिड को अध्ययन के लिए चुना गया था क्योंकि यह फल मक्खी के लिए एक मजबूत आकर्षण है। कम सांद्रता में, एसिटिक एसिड डिंबवाहिनी से अंडे के निष्कासन को उत्तेजित कर सकता है और एकत्रीकरण को भी बढ़ावा देता है। हालांकि, उच्च सांद्रता में, एसिटिक एसिड सड़े हुए भोजन की गंध की नकल करता है और फल मक्खियों के लिए काफी प्रतिकूल हो सकता है।

जब फल मक्खियों को एसिटिक एसिड की अलग-अलग सांद्रता के संपर्क में लाया गया – आकर्षक (1-5%), प्रतिकारक (10%), और तटस्थ (10%) – उन्होंने विभिन्न प्रतिक्रियाओं का प्रदर्शन किया।

आकर्षक गंधों ने सबसे मजबूत प्रतिक्रिया प्राप्त की, जबकि प्रतिकारक और तटस्थ लोगों ने एक निम्न प्रतिक्रिया को ट्रिगर किया।

प्रतिक्रिया भी दिन के समय पर आकस्मिक है। फल मक्खियाँ रात में जल्दी गहरी नींद का अनुभव करती हैं, लेकिन रात में बाद में हल्की नींद आती हैं। काफी उम्मीद के मुताबिक, उत्तेजनाओं के जवाब में उनकी जागृति पहले की तुलना में रात में अधिक होने की संभावना थी।

नशे बनाम नींद से वंचित राज्य

केवल एसिटिक एसिड से परे अध्ययन के दायरे को व्यापक बनाने के लिए, अलग-अलग सांद्रता (यानी सभी में 26 गंध की स्थिति) में 12 और यौगिकों के साथ और प्रयोग किए गए।

फिर उसी फल मक्खियों के सेट पर परीक्षण किया गया जो या तो नींद से वंचित, भूखे थे, या इथेनॉल वाष्प के साथ बेहोश थे। यह प्रतिक्रिया और मक्खियों की आंतरिक स्थिति के बीच संबंध का आकलन करने के लिए किया गया था।

यह देखा गया है कि शराब के साथ बेहोश करने पर मक्खियाँ उत्तेजनाओं के प्रति कम प्रतिक्रियाशील हो जाती हैं, जबकि वे ‘शांत होने पर उन्हें जगा देतीं’।

इसी तरह, नींद की कमी का एक समान प्रभाव था कि ‘मजबूर जागरण’ के अधीन मक्खियाँ अपने आराम किए गए समकक्षों की तुलना में आकर्षक गंधों (1-5% एसिटिक एसिड) के प्रति कम प्रतिक्रियाशील थीं।

नींद की महक में शामिल न्यूरॉन्स के साथ एक मक्खी का मस्तिष्क हाइलाइट किया गया। (www.imperial.ac.uk)

फ्रूट फ्लाई के दिमाग में क्या हो रहा है?

अध्ययन एक जटिल तंत्रिका वास्तुकला पर भी प्रकाश डालता है जो इंद्रिय धारणा को नियंत्रित करता है, जो कि हमारी आंतरिक स्थिति के आधार पर महत्वपूर्ण और अप्रासंगिक उत्तेजनाओं के बीच भेदभाव करता है।

मक्खी के मस्तिष्क के दो भाग यहाँ शामिल हैं:

*मशरूम का शरीर, जो कीड़ों के घ्राण या गंध को महसूस करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है
*पंखे के आकार का शरीर, जो नींद में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है

न्यूरॉन्स का एक सेट मशरूम बॉडी से आउटपुट को पंखे के आकार के शरीर में न्यूरॉन्स तक पहुंचाता है। लेखकों का सुझाव है कि यह तंत्र, सोते समय कीड़ों की गंध को समझने की क्षमता को कम कर सकता है।

इसके अलावा, कागज दो ‘द्वारों’ की पहचान करता है जो इस व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार हैं। पहले ‘गेट’ में न्यूरॉन्स का एक सेट होता है जो गंध का पता लगाता है, जबकि दूसरा डोपामाइन छोड़ता है और मशरूम बॉडी के आउटपुट न्यूरॉन्स के साथ संबंध बनाता है। इन दोनों में से किसी एक द्वार के दमन ने खाद्य उत्तेजनाओं के लिए मक्खियों की प्रतिक्रिया को स्पष्ट रूप से कम कर दिया।

1960 के दशक में जब मनुष्यों में इस तरह के धारावाहिक जागरण प्रयोग किए गए, तो मनुष्यों ने समान व्यवहार प्रदर्शित किया। “हम एक एक्शन फिल्म चलाने वाले टीवी के सामने गहरी नींद में रह सकते हैं, और फिर भी एक शांत लेकिन प्रासंगिक उत्तेजना की धारणा पर जाग सकते हैं, जैसे कि हमारे अपने नाम की आवाज़ या बच्चे के सहवास की आवाज़,” पेपर में कहा गया है।

इन प्रयोगों के अधीन अन्य जीवों ने भी इसी तरह का पैटर्न दिखाया। कुत्ते, सोते समय, प्रासंगिक ध्वनिक उत्तेजनाओं जैसे भोजन इनाम के लिए जाग गए; बिल्लियाँ महत्वहीन उत्तेजनाओं से अप्रासंगिक उत्तेजनाओं को भी बाहर निकालने में सक्षम थीं, चूहों द्वारा भी साझा किया गया एक अवलोकन।

-लेखक स्वतंत्र विज्ञान संचारक हैं। (मेल[at]ऋत्विक[dot]कॉम)

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