মানব মস্তিষ্ক আসলে দুটি পৃথক অঙ্গ, স্ট্যানফোর্ড গবেষণায় দাবি

মস্তিষ্ক বিকাশের দীর্ঘদিনের মডেল ভেঙে পড়ল

শতাব্দীর পর শতাব্দী ধরে মানব মস্তিষ্ককে একটি একক, ঐক্যবদ্ধ অঙ্গ হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে — একটি কাঠামো, যার উৎপত্তিস্থল একটিই। স্ট্যানফোর্ড মেডিসিন-নেতৃত্বাধীন গবেষণা এখন যুক্তি দিচ্ছে, এই বর্ণনা ভুল। গবেষক দলের মতে, মস্তিষ্ককে বরং দুটি পৃথক অঙ্গ হিসেবে বোঝা বেশি যথাযথ, যেগুলো কয়েকশো মিলিয়ন বছর ধরে আলাদা পথে বিবর্তিত হয়েছে এবং শেষে মাথার খুলির ভেতরে একসঙ্গে প্যাক করা অবস্থায় এসে পৌঁছেছে। গবেষণাটি পিয়ার-রিভিউড জার্নাল নেচার নিউরোসায়েন্স-এ প্রকাশিত হয়েছে।

এই ফলাফল এমন একটি মডেলকে উল্টে দেয়, যা দশক ধরে ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজিকে আকার দিয়েছে। গবেষকরা দীর্ঘদিন ধরে ধরে নিয়েছিলেন, ভ্রূণজীবনের একেবারে শুরুর দিকে উপস্থিত একটি প্রোজেনিটর কোষ থেকে পুরো মস্তিষ্ক তৈরি হয়, অর্থাৎ প্রতিটি অঞ্চলের একটি সাধারণ বিকাশগত পূর্বপুরুষ থাকে। নতুন ফলাফলে সেই ধারণা টিকছে না।

ডেভেলপমেন্টাল বায়োলজির সহযোগী অধ্যাপক কাইল লোহ, পিএইচডি এই গবেষণার সিনিয়র লেখক। তিনি বলেন, দলটি প্রথমবারের মতো দেখিয়েছে যে মস্তিষ্কের সামনের অংশ এবং পেছনের অংশ সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রোজেনিটর কোষ থেকে জন্ম নেয়। স্নাতক শিক্ষার্থী ক্যারোলিন ডান্ডেস এবং রাইয়ান জোখাইকে 논문ের সহ-প্রথম লেখক হিসেবে কৃতিত্ব দেওয়া হয়েছে।

একই খুলিতে দুটি স্নায়ুতন্ত্র

মস্তিষ্ককে দুটি অঙ্গ বলা কেবল শব্দের খেলা নয়। এর একটি উপাদান প্রাচীন স্নায়ুতন্ত্র, যা সচেতন ইনপুট ছাড়াই শরীর চালু রাখে; অন্যটি আমাদের স্পষ্টভাবে মানবীয় পরিচয়ের সঙ্গে যুক্ত সবকিছুকে সমর্থন করে — কবিতা লেখা, গণিতের কাজ করা, বা আমরা কোথা থেকে এসেছি তা নিয়ে ভাবা।

প্রাপ্তবয়স্ক মস্তিষ্ককে প্রচলিতভাবে তিনটি বিস্তৃত অঞ্চলে ভাগ করা হয়, এবং গবেষণায় বর্ণিত বিভাজন সেই অঞ্চলগুলোর কার্যকারিতার সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়:

• ফোরব্রেইন: উচ্চতর চিন্তার কেন্দ্র, যার মধ্যে ভাষা, চেতনা ও বিমূর্ত যুক্তি অন্তর্ভুক্ত।
• মিডব্রেইন: প্রচলিত তিন-অংশের বর্ণনায় দুই প্রান্তের মাঝখানে অবস্থিত অঞ্চল।
• হাইন্ডব্রেইন: মাথার খুলির পেছনে অবস্থিত এবং সাধারণত ব্রেইন স্টেম নামে পরিচিত; এটি বেঁচে থাকার জন্য অপরিহার্য স্বয়ংক্রিয় কার্যাবলি পরিচালনা করে।

প্রাচীন অর্ধেক

হাইন্ডব্রেইনের সার্কিট্রি শ্বাস-প্রশ্বাস ও ঘুম নিয়ন্ত্রণ করে, এবং হৃৎস্পন্দন ও ক্ষুধার তাড়না নিয়ন্ত্রণ করে। এটি মুখ, জিহ্বা ও গলার পেশিও নিয়ন্ত্রণ করে, যা কথা বলার যন্ত্রাংশ। এর কোনোটিরই ইচ্ছাকৃত চিন্তার প্রয়োজন হয় না, এবং এটাই মূল কথা: এই সিস্টেম এমন কার্যাবলি সামলায়, যেগুলো সচেতন সিদ্ধান্তের ওপর ছেড়ে দেওয়া বিপর্যয়কর হবে।

স্পষ্টভাবে মানবীয় অর্ধেক

ফোরব্রেইন হলো উচ্চতর জ্ঞানীয় প্রক্রিয়ার জায়গা — ভাষা, চেতনা এবং বিমূর্ত যুক্তির ক্ষমতা। এই দুটি সিস্টেমকে পাশাপাশি রাখা, যাদের বিবর্তনগত ইতিহাস ভিন্ন এবং কাজও radically ভিন্ন, এটাই আবিষ্কারের মূল কথা। গবেষকরা আগে যা একটি নকশার একটি অঙ্গ হিসেবে দেখতেন, তা আসলে প্রাচীন ও সাম্প্রতিক স্নায়বিক স্থাপত্যের জোড়া।

কেন কিছু মস্তিষ্ককোষ ল্যাবে বাড়তে অস্বীকার করেছিল

দীর্ঘদিনের একটি ব্যবহারিক ধাঁধার এখন ব্যাখ্যা মিলতে পারে। বিজ্ঞানীরা দশক ধরে ল্যাবরেটরির পাত্রে মস্তিষ্ককোষের নির্দিষ্ট শ্রেণিকে বাঁচিয়ে রাখতে ও পরিণত করতে চেষ্টা করেছেন, সীমিত সাফল্য নিয়ে। যদি ফোরব্রেইন ও হাইন্ডব্রেইন আলাদা প্রোজেনিটর থেকে এসে থাকে, তাহলে একটি সাধারণ উৎসকে ঘিরে তৈরি কালচার রেসিপিগুলো শুরু থেকেই বেমানান ছিল — যা এই প্রচেষ্টার বারবার আটকে যাওয়ার একটি বিশ্বাসযোগ্য কারণ।

নতুন এই বোঝাপড়া এগিয়ে যাওয়ার পথও দেখায়। লোহ উল্লেখ করেন, হাইন্ডব্রেইনের নিউরন এখন পেট্রি ডিশে বাড়ানো যায়, যাতে তাদের কার্যাবলি সরাসরি অধ্যয়ন করা যায় — যা পুরোনো মডেল কখনো ভাবেনি।

ব্রেইন স্টেম রোগের নতুন পথ

এর প্রভাব স্নায়ুতন্ত্রকে আক্রান্ত করা সবচেয়ে ভয়াবহ কিছু অবস্থায় পৌঁছায়, বিশেষত যেগুলো ব্রেইন স্টেমের সঙ্গে যুক্ত:

• স্পাইনাল মাসকুলার অ্যাট্রফি (এসএমএ): এমন একটি অবস্থা যা ব্রেইন স্টেম এবং নড়াচড়ার সঙ্গে যুক্ত মোটর নিউরনকে আক্রান্ত করে।
• অ্যামিওট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস (এএলএস): লু গেহরিগ'স ডিজিজ নামেও পরিচিত, ব্রেইন স্টেম-সংযুক্ত আরেকটি রোগ, যার কার্যকর চিকিৎসা খুব কম।

শরীরের বাইরে হাইন্ডব্রেইন-উদ্ভূত নিউরন চাষ করার সক্ষমতা এই কোষগুলো কীভাবে বিকল হয় তা পর্যবেক্ষণের দরজা খুলে দেয়, প্রাণীর মডেল বা মরণোত্তর টিস্যু থেকে অনুমান করার বদলে। যেসব রোগে ব্রেইন স্টেম প্রধান লক্ষ্য, সেখানে গবেষকরা বাস্তবে রিয়েল টাইমে কী ঘটছে তা দেখতে পারবেন — এটি একটি তাৎপর্যপূর্ণ পরিবর্তন।

এই আবিষ্কার কী বদলায়

সম্ভবত সবচেয়ে তাৎক্ষণিক প্রভাবটি ধারণাগত। এক প্রজন্মের পাঠ্যবই, ল্যাবরেটরি প্রোটোকল এবং পরীক্ষামূলক অনুমান এই ধারণার ওপর দাঁড়িয়ে ছিল যে একটি একক প্রোজেনিটর কোষ পুরো মস্তিষ্কের বীজ বপন করে। যদি সেই ভিত্তি ভুল হয়, তাহলে দুটি সিস্টেম কীভাবে সমন্বয় করে — একটি প্রাচীন নিয়ন্ত্রক নেটওয়ার্ক এবং একটি নতুন জ্ঞানীয় নেটওয়ার্ক কীভাবে যোগাযোগ করে, এবং বিবর্তনগত সময়ে সেগুলো কীভাবে একত্রিত হয়েছিল — সেই প্রশ্নগুলো ক্ষেত্রটির জন্য অনেক বেশি কেন্দ্রীয় হয়ে ওঠে।

এই আবিষ্কার কোষীয় পরিচয় নিয়ে বিজ্ঞানীদের চিন্তাভাবনাও নতুনভাবে সাজায়। মস্তিষ্কের পেছনের কোষ এবং সামনের কোষ কেবল একই বিষয়ের ভিন্ন রূপ নয়; তারা ভিন্ন সূচনাবিন্দুতে ফিরে যায়। এই পার্থক্য ডেভেলপমেন্টাল গবেষণা থেকে পুনরুৎপাদনমূলক কৌশল পর্যন্ত সবকিছুতে গবেষকদের দৃষ্টিভঙ্গি গড়ে তুলতে পারে।

মূল কথা

মানব মাথার খুলির ভেতরে যা আছে তা একটি অঙ্গ নয়, দুটি — একটি আদিম সিস্টেম যা হৃদয়কে স্পন্দিত ও ফুসফুসকে সচল রাখে, এবং একটি সাম্প্রতিকতর সিস্টেম যা কবিতা, গণিত ও আত্ম-প্রতিফলন তৈরি করে। স্ট্যানফোর্ড মেডিসিন-নেতৃত্বাধীন এবং নেচার নিউরোসায়েন্স-এ প্রকাশিত এই গবেষণা মস্তিষ্ক বিকাশের একটি প্রচলিত মডেলকে চ্যালেঞ্জ করে এবং এসএমএ ও এএলএস-এর মতো ব্রেইন স্টেম রোগ অধ্যয়নের জন্য গবেষকদের নতুন পথ দেখায়।

যে ক্ষেত্রটি দশক ধরে ল্যাবে একগুঁয়ে মস্তিষ্ককোষ বাড়ানোর চেষ্টা করে আসছে, তার জন্য ব্যাখ্যাটি কারও প্রত্যাশার চেয়ে সহজ হতে পারে: বিজ্ঞানীরা ভুল নকশা থেকে কাজ করছিলেন।

এই নিবন্ধটি Medical Xpress-এর রিপোর্টিংয়ের ওপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।