मानव मस्तिष्क... दुई छुट्टाछुट्टै अंगहरू!

शताब्दीयौं देखि, वैज्ञानिकहरूले मस्तिष्कलाई एउटा एकीकृत अंगको रूपमा हेर्दै आएका थिए, तर स्ट्यानफोर्ड विश्वविद्यालयको चिकित्सा विद्यालयको नेतृत्वमा भएको एक अनुसन्धान अध्ययनले निष्कर्ष निकालेको छ कि हामीले मस्तिष्क भन्ने गर्छौं, वास्तवमा दुई फरक अंगहरू हुन्, जसले लाखौं वर्षहरूमा स्वतन्त्र रूपमा विकास गरेका छन्। यो खोजले दशकौंदेखि चल्दै आएको मोडेललाई उल्ट्याउँछ, जसले विकासको सुरुवाती चरणमा एउटा मात्र प्राथमिक कोषिका हुन्छ र त्यसबाट मस्तिष्कका सबै भागहरू उत्पन्न हुन्छन् भन्ने मान्यता राख्थ्यो।

नेचर न्युरोसाइन्स (Nature Neuroscience) पत्रिकामा प्रकाशित अध्ययन अनुसार, मानव मस्तिष्क दुई प्राचीन तंत्रिका प्रणालीहरूको संयोजन हो: एउटा अझ प्राथमिक भाग जसले हृदयको धड्कन, श्वासप्रश्वास र अन्य कार्यहरूलाई नियन्त्रण गर्छ, र अर्को भाग जसले मानिसलाई अरू जीवहरूबाट छुट्याउँछ र कविता, गणित र आफ्नो उत्पत्तिको बारेमा सोधपुछ गर्न सक्षम बनाउँछ। अध्ययनका प्रमुख डा. काइल लो, जसले विकास जीवविज्ञानमा सह-प्रोफेसरको रूपमा काम गर्छन्, ले बताए कि टोलीले पहिलो पटक प्रमाणित गरेको छ कि अग्रभागको मस्तिष्क एउटा प्राथमिक कोषिकाबाट उत्पन्न हुन्छ जुन पश्चभागको मस्तिष्कबाट उत्पन्न हुने कोषिकाभन्दा पूर्ण रूपमा फरक हुन्छ।

वयस्क मानव मस्तिष्क तीन क्षेत्रहरूले बनेको हुन्छ: अग्रभाग, मध्यभाग र पश्चभाग। अग्रभागले भाषा, चेतना र अमूर्त तर्क जस्ता उच्चस्तरीय चिन्तनलाई सम्हाल्छ, जबकि पश्चभाग खोपडीको पछाडि भागमा अवस्थित हुन्छ र श्वासप्रश्वास, निद्रा, हृदयको धड्कन र भोकको इच्छा जस्ता स्वचालित जीवनप्रद क्रियाकलापहरूलाई नियन्त्रण गर्छ। यसका तंत्रिका कोषिकाहरूले बोल्न र निग्ल्न प्रभाव पार्ने अनुहार, जिब्रो र घाँटीका मांसपेशीहरूलाई पनि नियन्त्रण गर्छन्।

यो अनुसन्धानको अग्रगति गर्भको विकासको शुरुवाती चरण, अर्थात् न्युरुलेशन (neurulation) को समयमा गरिएको अध्ययनबाट आएको हो, जब शरीरको ढाँचा बन्न थाल्छ। अनुसन्धानमा सहभागि प्रमुख शोधकर्ताहरू कारोलिन डेन्ड्स र रियान जोखायले पत्ता लगाए कि पश्चभागको मस्तिष्क अग्रभाग र मध्यभागको मस्तिष्कको विकासक्रमबाट छुट्टिएर स्वतन्त्र विकासक्रममा अगाडि बढ्छ। चूहेका भ्रूणहरूको परीक्षणले निम्न कुराहरू देखाएको छ:

जोखायले अघि बढाए कि अघिल्ला प्रयासहरूले सम्भवतः अग्रमस्तिष्क र मध्यमस्तिष्कका प्रारम्भिक कोषहरूलाई पश्चमस्तिष्कका कोषहरूमा रूपान्तरण गर्न प्रेरित गर्ने लक्ष्य राखेका थिए, जुन यो अध्ययनले असम्भव प्रमाणित गरेको छ। यो ज्ञानको आधारमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले पहिलो पटक मानव बहुविधतापूर्ण स्टेम कोषहरूलाई पश्चमस्तिष्कका कार्यक्षम मोटर न्युरोनहरूमा निर्देशित गर्न सफल भए, जसले एक्सन पोटेन्सियल भनिने विद्युतीय सक्रियताका लहरहरू देखाए र अनुहारका मांसपेशीहरू र निगलनलाई नियन्त्रण गर्ने पश्चमस्तिष्कका भागहरूलाई विशिष्टता दिने प्रोटिनहरू उत्पादन गरे।

५५० मिलियन वर्षको विकासक्रमलाई हेर्दा, टोलीले चरा, जङ्गली माछा र अक्टेन वेर्म (जुन समुद्रको तल्लो भागमा बस्ने साना जीवहरू हुन् र मानिसहरूसँग टाढाको पूर्वज साझा गर्छन्) मा पनि त्यही उत्पत्तिको ढाँचा पत्ता लगायो। अध्ययनले जेलीफिसहरूमा दुईवटा स्वतन्त्र तन्त्रिका प्रणालीहरू छन् भन्ने उल्लेख गरेको छ, जुन मानिसहरूसँग ६०० देखि ७०० मिलियन वर्ष अघि छुट्टिएका थिए। लोले विकासक्रमले सम्भवतः दुईवटा विद्यमान तन्त्रिका प्रणालीहरूलाई स्थानिक रूपमा नजिक ल्याएको प्रमाणित गरे, साथै एउटै अंगको रूपमा मस्तिष्कको उपस्थिति बढी दक्ष हुन सक्छ तर जीवहरूले यो प्राचीन विधि अपनाएको बताए।

यी नतिजाहरूले ब्रेनस्टेम रोगहरूको अध्ययनका लागि नयाँ सम्भावनाहरू खोलेका छन्। स्पाइनल मास्कुलर एट्रोफी शनि वर्षभन्दा कम उमेरका बालबालिकामा मृत्युको प्रमुख आनुवंशिक कारण हो भने, एमायोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस सामान्यतया ४० देखि ७० वर्षको उमेरमा निदान हुन्छ र यसले अग्रमस्तिष्क र पश्चमस्तिष्क दुवैलाई प्रभावित गर्छ। दुवै रोगमा पश्चमस्तिष्कका केही विशिष्ट न्युरोनहरू क्रमशः काम गर्न छोड्छन्, जसले गर्दा रोगीले निगलनको क्षमता गुमाउँछन्, जसले निमोनिया र अन्ततः श्वासप्रश्वासको क्षमता गुमाउने अवस्था ल्याउन सक्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले जीवित रोगीहरूबाट ब्रेनस्टेमको ऊतक प्राप्त गर्न असमर्थ थिए, जसले गर्दा यी रोगहरूको अध्ययन लगभग असम्भव बनेको थियो।

अध्ययनले मोटापोको उपचारसँग अप्रत्याशित सम्बन्ध पनि देखाएको छ, किनभने दिमागको पछाडिको भागमा भूख नियन्त्रण गर्ने सर्किटहरू हुन्छन्, जुन ‘सेमाग्लुटाइड’ जस्ता तौल घटाउने औषधिहरूले काम गर्छन्। जोखायले अनुसन्धानकर्ताहरूले अब यी रोगहरू बुझ्न र पुनर्जननात्मक उपचारहरू तर्फ अगाडि बढ्न मोडेल प्राप्त गरेको बताए। टोलीले रीढ़को हड्डीको विकासजन्य उत्पत्ति निर्धारण गर्न र दुवै रोगहरूले दिमागको पछाडिको भागका कोषिकाहरूको कार्यप्रणालीलाई कसरी बाधित गर्छन् भन्ने कुरा थाहा पाउन आफ्ना अध्ययनहरू विस्तार गर्ने योजना बनाएको छ, जसमा ‘क्यालिफोर्निया इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी’ र क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, सेन्ट फ्रान्सिस्कोका अनुसन्धानकर्ताहरू सहभागी हुनेछन्।