انسانی دماغ... دو الگ اجزاء!
قرون تک سائنسدان دماغ کو ایک مربوط اور یکساں عضو سمجھتے رہے، لیکن اسٹینفورڈ یونیورسٹی کے میڈیکل اسکول کی قیادت میں کی گئی ایک تحقیقی مطالعہ نے یہ نتیجہ اخذ کیا ہے کہ جسے ہم دماغ کہتے ہیں، دراصل دو الگ الگ ارتقائی عمل سے گزرنے والے اعضا ہیں جو لاکھوں سالوں تک آزادانہ طور پر ارتقاء پذیر ہوئے۔ یہ دریافت دہائیوں پر محیط اس نظریے کو الٹ دیتی ہے جس کے مطابق نشوونما کے ابتدائی مرحلے میں ایک ہی ابتدائی خلیہ موجود ہوتا تھا جس سے دماغ کے تمام حصے نکلتے تھے۔
مطالعہ، جو نیچر نیورو سائنس (Nature Neuroscience) نامی جرنل میں شائع ہوا، کے مطابق انسانی دماغ دو قدیم اعصابی نظاموں کا مجموعہ ہے جو آپس میں جڑے ہوئے ہیں: ایک زیادہ ابتدائی حصہ جو دل کی دھڑکن، سانس اور دیگر افعال کو کنٹرول کرتا ہے، اور دوسرا حصہ جو انسان کو دیگر جانوروں سے ممتاز کرتا ہے اور اسے زبان، ریاضی اور اپنے وجود کے اسرار و راز جاننے کی صلاحیت عطا کرتا ہے۔ مطالعہ کے سربراہ اور پروفیسر ڈاکٹر کائل لو نے وضاحت کی کہ تحقیقی ٹیم نے پہلی بار ثابت کیا ہے کہ دماغ کا اگلا حصہ (forebrain) ایک ایسی ابتدائی خلیہ سے نکلتا ہے جو دماغ کے پچھلے حصے (hindbrain) کی بنیاد بننے والی خلیہ سے بالکل مختلف ہے۔
بالغ انسانی دماغ تین علاقوں پر مشتمل ہوتا ہے: اگلا، درمیانی اور پچھلا۔ اگلا حصہ زبان، شعور اور انتزاعی استدلال جیسی اعلیٰ سطحی سوچ کے ذمہ دار ہے، جبکہ پچھلا حصہ جمجمے کے پیچھے واقع ہوتا ہے اور سانس، نیند، دل کی دھڑکن اور بھوک جیسی خودکار حیاتیاتی افعال کو منظم کرتا ہے۔ اس کے اعصابی خلیات چہرے، زبان اور گلے کی پٹھوں کو بھی کنٹرول کرتے ہیں جو بولنے اور نگلنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
یہ تحقیقی کام جنین کی نشوونما کے ابتدائی مراحل، خاص طور پر نیورولیشن (neurulation) کے دورانیے میں کیا گیا، جب جسم کی تشکیل شروع ہوتی ہے۔ تحقیک کاروں کارولین ڈینڈس اور ریان جوخی نے، جو اس تحقیق کی پہلی مصنفات ہیں، دریافت کیا کہ دماغ کا پچھلا حصہ اگلے اور درمیانی حصوں کے ارتقائی راستے سے الگ اور متوازی سفر طے کرتا ہے اور ان سے نہیں نکلتا۔ چوہوں کے جنین کا معائنہ کرنے پر یہ بات واضح ہوئی۔
جوخی نے بتایا کہ پچھلے تجربات میں کوشش کی گئی تھی کہ اگلے اور درمیانی دماغ کی ابتدائی خلیات کو پچھلے دماغ کی خلیات میں تبدیل کیا جائے، لیکن یہ مطالعہ ثابت کرتا ہے کہ ایسا ممکن نہیں ہے۔ ان دریافتوں کی بنیاد پر، محققین نے پہلی بار انسانی اسٹیم سیلز (stem cells) کو کامیابی کے ساتھ پچھلے دماغ کے فعال اعصابی خلیات میں تبدیل کرنے میں کامیاب ہوئے، جن میں ایکشن پوٹینشلز (action potentials) کے نام سے جانے جانے والی برقی سرگرمی کی لہریں پائی گئیں اور انہوں نے ایسے پروٹینز پیدا کیے جو پچھلے دماغ کے ان حصوں کی نشاندہی کرتے ہیں جو چہرے کی پٹھوں اور نگلنے کے عمل کو کنٹرول کرتے ہیں۔
پچاس کروڑ پچاس لاکھ سال کے ارتقائی سفر کے بعد، تحقیقی ٹیم نے چوزوں اور زردی مچھلیوں، نیز بلوط کی کینچلوں میں بھی اسی اصل کے نمونے دریافت کیے۔ بلوط کی کینچلیاں سمندر کے تہہ خانے میں رہنے والے چھوٹے جاندار ہیں جو انسانوں کے ساتھ ایک قدیم مشترکہ آباؤ اجداد کا اشتراک کرتے ہیں۔ مطالعے میں بتایا گیا کہ جیلی فش، جو انسانوں سے چھ سے سات کروڑ سال پہلے الگ ہو گئیں، کے جسم کے دو مختلف حصوں میں دو اعصابی نظام موجود ہیں۔ لو نے واضح کیا کہ ارتقاء نے غالباً دو موجودہ اعصابی نظاموں کو جغرافیائی طور پر قریب لانے کا سبب بنا، اور اگرچہ دماغ کا ایک واحد عضو ہونا زیادہ موثر ہو سکتا ہے، لیکن جاندار اس ابتدائی طریقہ کار پر انحصار کرتے ہیں۔
یہ نتائج میڈولا آبلانگٹا (brainstem) سے متعلق امراض کے مطالعے کے لیے نئے دروازے کھولتے ہیں۔ اسپائنل مسکلر ایٹروفی (spinal muscular atrophy) ایک سال سے کم عمر بچوں میں موت کی سب سے نمایاں جینیاتی وجوہات میں سے ایک ہے، جبکہ ایملیٹرل لیٹرل اسکلیروسس (ALS) عام طور پر چالیس سے سات دہائیوں کی عمر کے درمیان تشخیص پذیر ہوتا ہے اور یہ اگلے اور پچھلے دماغ دونوں کو متاثر کرتا ہے۔ ان دونوں بیماریوں میں پچھلے دماغ کے مخصوص اعصابی خلیات آہستہ آہستہ کام کرنا بند کر دیتے ہیں، جس سے مریض نگلنے کی صلاحیت کھو دیتا ہے، جس کے نتیجے میں پھیپھڑوں کی سوزش ہو سکتی ہے اور آخرکار سانس لینے کی صلاحیت ختم ہو جاتی ہے۔ محققین کے پاس زندہ مریضوں سے میڈولا آبلانگٹا کا ٹشو حاصل کرنے کا کوئی ذریعہ نہیں تھا، جس کی وجہ سے ان امراض کا مطالعہ تقریباً ناممکن ہو گیا تھا۔
مطالعے میں موٹاپے کے علاج سے ایک غیر متوقع تعلق بھی سامنے آیا ہے، کیونکہ پچھلے دماغ کے علاقے میں بھوک کو کنٹرول کرنے والے سرکٹس موجود ہیں، اور اسی بنیاد پر سیماگلوٹائیڈ جیسے وزن کم کرنے والے ادویات کام کرتی ہیں۔ جوخی نے اظہار خیال کیا کہ اب محققین کے پاس ان امراض کو سمجھنے اور تجدیدی علاج کی طرف کام کرنے کے لیے ایک ماڈل موجود ہے۔ تحقیقی ٹیم کیلیفورنیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، سین فرانسسکو کے محققین کے ساتھ مل کر اپنی تحقیقات کو وسعت دینے کا ارادہ رکھتی ہے تاکہ ریڑھ کی ہڈی کے ارتقائی ماخذ کا تعین کیا جا سکے اور یہ معلوم کیا جا سکے کہ یہ دو بیماریاں پچھلے دماغ کے اعصابی خلیات کے افعال کو کیسے متاثر کرتی ہیں۔
