UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201115 Marks
Q12.

विद्युती तथा रासायनिक अन्तर्ग्रथनों में विभेद कीजिए। तंत्रिकाक्ष गिरिका पर संकलन किस प्रकार होता है?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले विद्युती (Electrical) और रासायनिक (Chemical) अन्तर्ग्रथनों (Synapses) के बीच मूलभूत अंतरों को स्पष्ट करना होगा। फिर तंत्रिकाक्ष गिरिका (Axon hillock) पर संकलन (Summation) की प्रक्रिया को विस्तार से समझाना होगा, जिसमें स्थानिक (Spatial) और अस्थायी (Temporal) संकलन के प्रकारों को शामिल किया जाना चाहिए। उत्तर को स्पष्टता और सटीकता के साथ प्रस्तुत करने के लिए आरेख (diagrams) का उपयोग किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

तंत्रिका तंत्र (Nervous system) शरीर की संचार प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो विद्युत और रासायनिक संकेतों के माध्यम से सूचना का आदान-प्रदान करता है। ये संकेत तंत्रिका कोशिकाओं (Neurons) के बीच विशेष जंक्शनों पर प्रसारित होते हैं, जिन्हें अन्तर्ग्रथन (Synapses) कहा जाता है। अन्तर्ग्रथन दो प्रकार के होते हैं: विद्युती और रासायनिक। तंत्रिकाक्ष गिरिका वह क्षेत्र है जहाँ तंत्रिका कोशिका का अक्ष (Axon) कोशिका शरीर (Cell body) से जुड़ता है, और यह वह स्थान है जहाँ संकलन की प्रक्रिया शुरू होती है, जो तंत्रिका आवेग (Nerve impulse) उत्पन्न करने के लिए महत्वपूर्ण है।

विद्युती और रासायनिक अन्तर्ग्रथनों में विभेद

विद्युती और रासायनिक अन्तर्ग्रथन तंत्रिका कोशिकाओं के बीच सूचना के प्रसारण के दो मुख्य तरीके हैं। दोनों के बीच मुख्य अंतर निम्नलिखित हैं:

विशेषता विद्युती अन्तर्ग्रथन रासायनिक अन्तर्ग्रथन
प्रसारण की विधि आयन चैनलों (Ion channels) के माध्यम से प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह न्यूरोट्रांसमीटर (Neurotransmitters) का स्राव और रिसेप्टर्स (Receptors) पर बंधन
गति बहुत तेज धीमी
दूरी छोटी दूरी (कुछ नैनोमीटर) अधिक दूरी (कुछ माइक्रोमीटर)
लचीलापन कम लचीला अधिक लचीला
उदाहरण विद्युती मछली (Electric fish) में अधिकांश तंत्रिका तंत्र में

तंत्रिकाक्ष गिरिका पर संकलन

तंत्रिकाक्ष गिरिका (Axon hillock) वह क्षेत्र है जहाँ तंत्रिका आवेग (Action potential) उत्पन्न होता है। यह क्षेत्र विभिन्न तंत्रिका संकेतों को एकीकृत (Integrate) करता है, जिसे संकलन (Summation) कहा जाता है। संकलन दो प्रकार का होता है:

1. स्थानिक संकलन (Spatial Summation)

स्थानिक संकलन तब होता है जब एक ही समय में विभिन्न डेंड्राइट्स (Dendrites) पर कई उत्तेजक पश्चसिनेप्टिक क्षमताएं (Excitatory postsynaptic potentials - EPSPs) पहुंचती हैं। यदि इन EPSPs का संयुक्त योग थ्रेशोल्ड (Threshold) से अधिक हो जाता है, तो तंत्रिकाक्ष गिरिका पर एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है।

2. अस्थायी संकलन (Temporal Summation)

अस्थायी संकलन तब होता है जब एक ही डेंड्राइट पर तेजी से एक के बाद एक उत्तेजक पश्चसिनेप्टिक क्षमताएं (EPSPs) पहुंचती हैं। यदि ये EPSPs एक-दूसरे के ऊपर जमा हो जाते हैं और उनका संयुक्त योग थ्रेशोल्ड से अधिक हो जाता है, तो तंत्रिकाक्ष गिरिका पर एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है।

संकलन प्रक्रिया का महत्व: संकलन तंत्रिका तंत्र को जटिल जानकारी को संसाधित करने और उचित प्रतिक्रिया उत्पन्न करने की अनुमति देता है। यह सुनिश्चित करता है कि केवल पर्याप्त मजबूत संकेत ही तंत्रिका आवेग उत्पन्न करते हैं, जिससे अनावश्यक या गलत संकेतों को रोका जा सकता है।

तंत्रिकाक्ष गिरिका में वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनल (Voltage-gated sodium channels) की उच्च सांद्रता होती है, जो तंत्रिका आवेग के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है। जब थ्रेशोल्ड तक पहुंचा जाता है, तो ये चैनल खुल जाते हैं, जिससे सोडियम आयन कोशिका में प्रवेश करते हैं और कोशिका को विध्रुवित (Depolarize) करते हैं, जिससे तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है।

Conclusion

संक्षेप में, विद्युती अन्तर्ग्रथन प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह पर आधारित होते हैं, जबकि रासायनिक अन्तर्ग्रथन न्यूरोट्रांसमीटर के माध्यम से सूचना का आदान-प्रदान करते हैं। तंत्रिकाक्ष गिरिका पर स्थानिक और अस्थायी संकलन तंत्रिका आवेगों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो तंत्रिका तंत्र की कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक हैं। इन प्रक्रियाओं की समझ तंत्रिका संबंधी विकारों (Neurological disorders) को समझने और उनका इलाज करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

तंत्रिका आवेग (Action Potential)
एक तंत्रिका आवेग एक त्वरित, अस्थायी परिवर्तन है जो तंत्रिका कोशिका की झिल्ली क्षमता (Membrane potential) में होता है, जो कोशिका के साथ सूचना प्रसारित करता है।
न्यूरोट्रांसमीटर (Neurotransmitter)
न्यूरोट्रांसमीटर रासायनिक संदेशवाहक होते हैं जो एक तंत्रिका कोशिका से दूसरी तंत्रिका कोशिका में संकेत प्रसारित करते हैं। उदाहरणों में डोपामाइन, सेरोटोनिन और एसिटाइलकोलाइन शामिल हैं।

Key Statistics

मानव मस्तिष्क में लगभग 86 बिलियन न्यूरॉन्स होते हैं।

Source: नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूरोलॉजिकल डिसऑर्डर्स एंड स्ट्रोक (NINDS), 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में लगभग 450 मिलियन लोग मानसिक विकारों से पीड़ित हैं।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO), 2022 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

पार्किंसंस रोग (Parkinson's disease)

पार्किंसंस रोग एक न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार है जो डोपामाइन (Dopamine) उत्पन्न करने वाली तंत्रिका कोशिकाओं के नुकसान के कारण होता है। यह रोग गतिशीलता और समन्वय को प्रभावित करता है, और इसका कारण रासायनिक अन्तर्ग्रथनों में दोषपूर्ण न्यूरोट्रांसमिशन है।

Frequently Asked Questions

क्या सभी अन्तर्ग्रथन रासायनिक होते हैं?

नहीं, कुछ अन्तर्ग्रथन विद्युती होते हैं, खासकर सरल तंत्रिका सर्किट में। हालांकि, अधिकांश अन्तर्ग्रथन रासायनिक होते हैं, जो तंत्रिका तंत्र को अधिक जटिल और लचीला बनाते हैं।

Topics Covered

जीव विज्ञानतंत्रिका विज्ञानतंत्रिका तंत्रसंकेत संचरणसिनेप्स