মানব মস্তিষ্ক... দুটি পৃথক অঙ্গ!

শতাব্দী ধরে বিজ্ঞানীরা মস্তিষ্ককে একটি অখণ্ড ও একক অঙ্গ হিসেবে বিবেচনা করতেন, তবে স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের মেডিকেল স্কুলের নেতৃত্বে পরিচালিত একটি গবেষণা থেকে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে, আমরা যা মস্তিষ্ক বলি, তা আসলে দুটি স্বতন্ত্র অঙ্গ, যা কোটি কোটি বছর ধরে স্বাধীনভাবে বিকশিত হয়েছে। এই আবিষ্কারটি দশক ধরে প্রচলিত একটি মডেলকে উল্টে দেয়, যা এই অনুমানের উপর ভিত্তি করে করে যে বিকাশের শুরুতে একটি মাত্র প্রাথমিক কোষ থেকে মস্তিষ্কের সকল অংশ উদ্ভূত হয়।

‘নেচার নিউরোসায়েন্স’ (Nature Neuroscience) জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণা অনুযায়ী, মানব মস্তিষ্ক দুটি প্রাচীন স্নায়ুতন্ত্রের সমন্বয়ে গঠিত: একটি অংশ আরও প্রাথমিক, যা হৃদস্পন্দন, শ্বাস-প্রশ্বাস এবং অন্যান্য কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে; অন্যটি মানুষকে অন্যান্য প্রাণী থেকে আলাদা করে এবং তাকে কবিতা, গণিত এবং নিজের উৎপত্তি নিয়ে প্রশ্ন করার ক্ষমতা প্রদান করে। গবেষণার নেতা এবং ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজিতে সহযোগী অধ্যাপক ড. কায়েল লু ব্যাখ্যা করেন যে, দলটি প্রথমবারের মতো প্রমাণ করেছে যে, মস্তিষ্কের সামনের অংশটি এমন একটি প্রাথমিক কোষ থেকে উদ্ভূত হয়, যা থেকে মস্তিষ্কের পেছনের অংশ উদ্ভূত হয়, তা থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন।

প্রাপ্তবয়স্ক মানব মস্তিষ্ক তিনটি অঞ্চল নিয়ে গঠিত: সামনের, মধ্যবর্তী এবং পেছনের। সামনের অংশটি ভাষা, চেতনা এবং অমূর্ত যুক্তিচিন্তার মতো উচ্চতর চিন্তাভাবনার দায়িত্বে থাকে, অন্যদিকে পেছনের অংশটি মাথার খুলির পেছনে অবস্থিত এবং এটি শ্বাস-প্রশ্বাস, ঘুম, হৃদস্পন্দন এবং ক্ষুধার উদ্দীপনার মতো স্বয়ংক্রিয় জীবনরক্ষাকারী কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে; এছাড়াও এর স্নায়ু কোষগুলো কথা বলা ও গিলে খাওয়ার ক্ষেত্রে প্রভাব ফেলার জন্য মুখ, জিহ্বা ও গলার পেশীগুলোকে নিয়ন্ত্রণ করে।

এই গবেষণাগত অগ্রগতি ভ্রূণের বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়, অর্থাৎ নিউরুলেশন বা স্নায়ুতন্ত্র গঠনের সময়ের একটি প্রাথমিক অধ্যয়নের মাধ্যমে এসেছে, যখন শরীর গঠিত হতে শুরু করে। গবেষণার প্রথম লেখক গবেষকদ্বয় কারোলিন ডেন্ডস এবং রিয়ান জোখাই আবিষ্কার করেন যে, মস্তিষ্কের পেছনের অংশটি একটি পৃথক বিকাশগত পথে অগ্রসর হয়, যা সামনের ও মধ্যবর্তী মস্তিষ্কের পথের সমান্তরালে চলে এবং তা থেকে শাখা বিস্তার করে না। ইঁদুরের ভ্রূণের পরীক্ষা থেকে যা প্রকাশ পায়:

জোখাই ইঙ্গিত করেছেন যে, পূর্ববর্তী প্রচেষ্টা সম্ভবত সামনের এবং মধ্যম মস্তিষ্কের প্রাথমিক কোষগুলোকে পিছনের মস্তিষ্কের কোষে রূপান্তরিত করার চেষ্টা করেছিল, যা এই গবেষণা অসম্ভব বলে প্রমাণ করেছে। এই জ্ঞানের ভিত্তিতে, গবেষকরা প্রথমবারের মতো মানবিক বহুবিধ ক্ষমতাসম্পন্ন স্টেম কোষগুলোকে পিছনের মস্তিষ্কের কার্যকরী মোটর নিউরনে পরিণত করতে সক্ষম হয়েছেন, যা অ্যাকশন পটেনশিয়াল নামক বৈদ্যুতিক সক্রিয়তার ঢেউ প্রদর্শন করেছে এবং মুখের পেশা ও গিলার দায়িত্বে নিয়োজিত পিছনের মস্তিষ্কের অংশগুলোর সাথে সম্পর্কিত প্রোটিন উৎপাদন করেছে।

৫৫০ মিলিয়ন বছরের বিবর্তনের দিকে তাকিয়ে, গবেষক দলটি চিকেন (মুরগি), জেব্রাফিশ এবং অকশিউরিয়া (বালুকাকৃমি) নামক সামান্য জীবের মধ্যেও একই উৎপত্তির প্যাটার্ন খুঁজে পেয়েছে; অকশিউরিয়া হলো মহাসাগরের তলদেশে বাসকারী ক্ষুদ্র জীব, যা মানুষের সাথে একটি প্রাচীন পূর্বপুরুষকে শেয়ার করে। গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে যে, ৬০০ থেকে ৭০০ মিলিয়ন বছর আগে মানুষ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যাওয়া জেলিফিশের তাদের শরীরের দুটি ভিন্ন প্রান্তে দুটি স্বতন্ত্র স্নায়ুতন্ত্র রয়েছে। লু দেখিয়েছেন যে, সম্ভবত বিবর্তন দুটি বিদ্যমান স্নায়ুতন্ত্রকে স্থানিকভাবে কাছাকাছি নিয়ে আসতে উৎসাহিত করেছে; তিনি আরও যোগ করেছেন যে, মস্তিষ্ককে একটি একক অঙ্গ হিসেবে থাকা বেশি কার্যকর হতে পারে, তবে জীবজগৎ এই প্রাথমিক পদ্ধতিই অনুসরণ করে।

এই ফলাফলগুলো ব্রেইনস্টেমের রোগ নিয়ে গবেষণার নতুন দ্বার উন্মোচন করেছে। স্পাইনাল মাসকুলার অ্যাট্রফি (SMA) এক বছরের কম বয়সী শিশুদের মধ্যে মৃত্যুর অন্যতম প্রধান বংশগত কারণ, যখন অ্যামিওট্রিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস (ALS) সাধারণত ৪০ থেকে ৭০ বছর বয়সের মধ্যে নির্ণয় করা হয়, যা সামনের এবং পিছনের মস্তিষ্ক উভয়কেই আক্রমণ করে। এই দুটি রোগেই পিছনের মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট নিউরনগুলো ধীরে ধীরে কাজ করা বন্ধ করে দেয়, ফলে রোগীর গিলার ক্ষমতা হারিয়ে যায়, যা নিউমোনিয়ায় পরিণত হতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত শ্বাস-প্রশ্বাস বন্ধ হয়ে যেতে পারে। আগে গবেষকরা জীবিত রোগীদের কাছ থেকে ব্রেইনস্টেমের টিস্যু সংগ্রহ করতে অক্ষম ছিলেন, যা এই রোগগুলো নিয়ে গবেষণাকে প্রায় অসম্ভব করে তুলেছিল।

গবেষণাটি মোটাশরীরতা চিকিৎসার সাথে একটি অপ্রত্যাশিত সম্পর্কও প্রকাশ করেছে, কারণ মস্তিষ্কের পশ্চাৎ অংশে ক্ষুধা নিয়ন্ত্রণকারী সার্কিট রয়েছে, যা ‘সেমাগ্লুটাইড’-এর মতো ওজন কমানোর ওষুধগুলোর কার্যপ্রণালীর মাধ্যমে কাজ করে। জোখাই গবেষকদের এখন এই রোগগুলো বোঝার এবং পুনর্নির্মাণমূলক চিকিৎসার দিকে এগিয়ে যাওয়ার জন্য একটি মডেল রয়েছে বলে মত প্রকাশ করেছেন। ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি এবং স্যান ফ্রান্সিসকোয় ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের সহযোগিতায় দলটি তাদের গবেষণা প্রসারিত করার পরিকল্পনা করছে, যাতে স্পাইনাল কর্ডের উন্নয়নমূলক উৎস নির্ধারণ করা যায় এবং এই দুটি রোগ কীভাবে মস্তিষ্কের পশ্চাৎ অংশের কোষগুলোর কার্যকারিতা ব্যাহত করে তা জানা যায়।