থ্যালামাসকে প্রায়শই ইন্দ্রিয়ের জন্য মস্তিষ্কের রিলে স্টেশন হিসেবে বর্ণনা করা হয়, একটি কেন্দ্র যা বাইরের জগৎ থেকে সংকেত সংগ্রহ করে এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য কর্টেক্সে পাঠায়। একটি নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে প্রাথমিক বিকাশের সময়, এই কাঠামো কেবল বার্তা প্রেরণের চেয়ে অনেক বেশি কিছু করে: এর নিজস্ব কার্যকলাপ পরবর্তীতে ভিজ্যুয়াল তথ্য বহনকারী সার্কিটগুলি তৈরি করতে সহায়তা করে।
স্প্যানিশ ন্যাশনাল রিসার্চ কাউন্সিল (CSIC) এবং মিগুয়েল হার্নান্দেজ ইউনিভার্সিটি অফ এলচে (UMH)-এর যৌথ কেন্দ্র ইনস্টিটিউট ফর নিউরোসায়েন্সেস (IN)-এ গুইলেরমিনা লোপেজ-বেনডিটোর নেতৃত্বে একটি দল রিপোর্ট করেছে যে মস্তিষ্কের বিকাশের সময় থ্যালামাস ভিজ্যুয়াল সার্কিট সংগঠিত করতে মৌলিক ভূমিকা পালন করে। দ্য জার্নাল অফ নিউরোসায়েন্সে প্রকাশিত এবং ইঁদুরের মডেলের উপর ভিত্তি করে করা এই গবেষণার ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে থ্যালামিক কার্যকলাপ ব্যাহত হলে থ্যালামাস এবং ভিজ্যুয়াল কর্টেক্স উভয়েই কোষের মূল জনসংখ্যার পুনর্গঠন ঘটে।
একটি রিলে স্টেশন যা রাস্তাও তৈরি করে
থ্যালামাস সংবেদনশীল অঙ্গ এবং সেরিব্রাল কর্টেক্সের মধ্যে যোগাযোগের কেন্দ্রে অবস্থিত। ভিজ্যুয়াল পথ ধরে, এটি রেটিনা থেকে ইনপুট সংগ্রহ করে এবং ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সে প্রেরণ করে, যে অঞ্চলটি আমরা যা দেখি তা ব্যাখ্যা করার জন্য দায়ী। সেই রিলে ফাংশনটি সুপ্রতিষ্ঠিত। নতুন কাজটি যা যোগ করে তা হল প্রমাণ যে থ্যালামাস যে সিস্টেমের সেবা করে তার স্থপতিও।
IN CSIC-UMH-তে ডেভেলপমেন্ট, প্লাস্টিসিটি অ্যান্ড রিপ্রোগ্রামিং অফ সেন্সরি সার্কিটস ল্যাবরেটরি পরিচালনা করা লোপেজ-বেনডিটোর মতে, ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে থ্যালামাস ভিজ্যুয়াল সংকেতের জন্য কেবল একটি নিষ্ক্রিয় পথ নয়। বরং, তিনি বলেন, এটি নিউরাল সার্কিট নির্মাণে সক্রিয় অংশ নেয়, এর কার্যকলাপ ইন্টারনিউরনগুলি কীভাবে সেই সার্কিটগুলিতে অন্তর্ভুক্ত হয় এবং কীভাবে বিতরণ করা হয় তা নিয়ন্ত্রণ করতে সহায়তা করে — একটি প্রক্রিয়া যা তিনি সঠিক বিকাশের জন্য অপরিহার্য বলে বর্ণনা করেন।
স্পটলাইটে ইন্টারনিউরন
গবেষণার কেন্দ্রে থাকা কোষ জনসংখ্যা হল ইন্টারনিউরন। এই নিউরনগুলি নিয়ন্ত্রক হিসেবে কাজ করে, তাদের চারপাশের সার্কিটগুলির কার্যকলাপ মডুলেট করে এবং নিউরাল সিগন্যালিং ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে। তাদের সংখ্যা এবং তাদের স্থান গুরুত্বপূর্ণ: খুব কম, খুব বেশি, বা খারাপভাবে অবস্থান করা ইন্টারনিউরন একটি সার্কিটের আচরণ পরিবর্তন করতে পারে।
যখন গবেষকরা তাদের ইঁদুরের মডেলে নিউরোনাল কার্যকলাপ পরিবর্তন করেছিলেন, তখন তারা এই জনসংখ্যায় পরিমাপযোগ্য পরিবর্তন লক্ষ্য করেছিলেন। গবেষণায় রিপোর্ট করা হয়েছে যে:
- থ্যালামিক কার্যকলাপ পরিবর্তিত হলে ভিজ্যুয়াল থ্যালামাসে ইন্টারনিউরনের সংখ্যা পরিবর্তিত হয়।
- ভিজ্যুয়াল থ্যালামাস জুড়ে সেই ইন্টারনিউরনগুলির বিতরণও পরিবর্তিত হয়।
- ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সে ইন্টারনিউরনের সংগঠনও প্রভাবিত হয়।
- ভিজ্যুয়াল পথের বিভিন্ন স্থানে এবং বিকাশের বিভিন্ন পর্যায়ে কার্যকলাপ পরিবর্তনের পরে এই প্রভাবগুলি লক্ষ্য করা গেছে।
একসাথে, পর্যবেক্ষণগুলি ভিজ্যুয়াল সিস্টেম একত্রিত হওয়ার সময়কালে থ্যালামাস এবং কর্টেক্সের মধ্যে চলমান সংলাপের দিকে ইঙ্গিত করে, একমুখী তথ্য প্রবাহের পরিবর্তে।
চোখ খোলার আগেই দৃষ্টি তৈরি
ভিজ্যুয়াল সিস্টেমের বিকাশের অন্যতম আকর্ষণীয় দিক হল এটি একটি প্রাণী আসলে দেখতে পাওয়ার অনেক আগেই শুরু হয়। ভ্রূণ এবং অল্প বয়সী শাবকরা এখনও তাদের চারপাশের জগৎ থেকে চিত্র পায় না, কিন্তু তাদের মস্তিষ্ক ইতিমধ্যেই সেই চিত্রগুলি প্রক্রিয়া করার স্থাপত্য সংগঠিত করতে ব্যস্ত।
এই প্রাথমিক পর্যায়ে, নিউরনগুলি স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ উৎপন্ন করে — অভ্যন্তরীণভাবে চালিত সংকেতের বিস্ফোরণ যা নিউরাল সার্কিট স্থাপন এবং পরিমার্জন করতে সহায়তা করে। ইঁদুরের মধ্যে, এই সংগঠিত ঘটনাগুলির অনেকগুলি চোখ খোলার আগে ঘটে, যা এই প্রজাতিকে ভিজ্যুয়াল অভিজ্ঞতার অনুপস্থিতিতে সার্কিটগুলি কীভাবে গঠিত হয় তা অধ্যয়নের জন্য একটি উপযোগী সিস্টেম করে তোলে।
নতুন গবেষণাটি এই জীববিজ্ঞানের উপর ভিত্তি করে জিজ্ঞাসা করে যে সেই স্বতঃস্ফূর্ত কার্যকলাপ পরীক্ষামূলকভাবে পরিবর্তিত হলে কী হয়। থ্যালামিক ফায়ারিংকে ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজ হিসেবে বিবেচনা না করে, গবেষকরা সার্কিট গঠনে এটি একটি সক্রিয় উপাদান হিসেবে পরীক্ষা করেছেন।
পরীক্ষাগুলি কীভাবে ডিজাইন করা হয়েছিল
থ্যালামাসের বিকাশগত ভূমিকা অনুসন্ধান করতে, দলটি ইঁদুরের কয়েকটি লাইন নিয়ে কাজ করেছে, যা তাদের একাধিক উপায়ে ভিজ্যুয়াল পথে হস্তক্ষেপ করার অনুমতি দেয়। তাদের পদ্ধতির মধ্যে ছিল:
- ভিজ্যুয়াল পথের একাধিক স্থানে নিউরোনাল কার্যকলাপ পরিবর্তন করা।
- বিকাশের বিভিন্ন সময়ে সেই হস্তক্ষেপগুলির সময় নির্ধারণ করা।
- ভিজ্যুয়াল থ্যালামাসে ইন্টারনিউরন জনসংখ্যার পরিণতি পরীক্ষা করা।
- ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সে ইন্টারনিউরন সংগঠন কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায় তা ট্র্যাক করা।
অবস্থান এবং সময় উভয়ই পরিবর্তন করে, গবেষকরা পরীক্ষা করতে পারেন যে থ্যালামাসের প্রভাব নির্দিষ্ট ছিল কিনা বা আকস্মিক — এবং ইন্টারনিউরন সংখ্যা এবং বিতরণে তারা যে পরিবর্তনগুলি রেকর্ড করেছেন তা প্রমাণ করে যে কার্যকলাপটি প্রকৃত সংগঠিত ওজন বহন করে।
ফলাফলগুলি কী বোঝায়
এই কাজটি একটি কাঠামোকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করে যা সাধারণত কার্যকরী পরিভাষায় বর্ণনা করা হয় — প্রাপ্তবয়স্ক থ্যালামাস সংবেদনশীল ডেটা দিয়ে কী করে — একটি বিকাশগত অভিনেতা হিসেবে। যদি থ্যালামিক কার্যকলাপ ইনহিবিটরি ইন্টারনিউরনগুলি কীভাবে অন্তর্ভুক্ত এবং সাজানো হয় তা নির্ধারণ করতে সহায়তা করে, তাহলে থ্যালামাস সেই সার্কিটগুলির নির্মাণে অংশগ্রহণ করছে যা এটি পরে ভিজ্যুয়াল তথ্য প্রেরণের জন্য ব্যবহার করবে।
এই ধারণাটি বিজ্ঞানীরা কীভাবে সংবেদনশীল সিস্টেমের সমাবেশ সম্পর্কে চিন্তা করেন তার উপর প্রভাব ফেলে। সার্কিট গঠন প্রায়শই কর্টেক্স থেকে বাইরের দিকে অধ্যয়ন করা হয়, কর্টিকাল কোষগুলি কীভাবে নিজেদের সংগঠিত করে তার উপর মনোযোগ কেন্দ্রীভূত করে। এই গবেষণাটি একটি সাবকর্টিকাল কাঠামোকে আরও বিশিষ্ট অবস্থানে রাখে, যা ইঙ্গিত দেয় যে একটি সুসংগঠিত ভিজ্যুয়াল কর্টেক্সের আবির্ভাব আংশিকভাবে আরও উজানে উৎপন্ন সংকেতের উপর নির্ভর করে।
এটি একটি স্মারকও যে বিকাশশীল মস্তিষ্কে "ওয়্যারিং" এবং "ফাংশন"-এর মধ্যে সীমানা অস্পষ্ট। স্বতঃস্ফূর্ত দেখতে পাওয়া কার্যকলাপ কাঠামোগত কাজ করতে পারে, কোষগুলি কোথায় স্থিত হয় এবং তাদের কতগুলি টিকে থাকে বা একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে একীভূত হয় তা নির্দেশ করে।
ইঁদুরের উপর পরিচালিত যেকোনো কাজের মতো, ফলাফলগুলি একটি মডেল সিস্টেম বর্ণনা করে, এবং অন্যান্য স্তন্যপায়ী প্রাণীদের মধ্যে সঠিক প্রক্রিয়াগুলির পৃথক তদন্তের প্রয়োজন হবে। তবুও, ইঁদুরের ভিজ্যুয়াল পথ একটি সু-বৈশিষ্ট্যযুক্ত সিস্টেম, এবং গবেষণার নকশা — নির্দিষ্ট স্থান এবং সময়ে কার্যকলাপ ম্যানিপুলেট করা — সিদ্ধান্তগুলিকে একটি দৃঢ় পরীক্ষামূলক ভিত্তি দেয়।
গবেষণা সম্পর্কে
গবেষণাটি ইনস্টিটিউট ফর নিউরোসায়েন্সেস-এ পরিচালিত হয়েছিল, যা স্প্যানিশ ন্যাশনাল রিসার্চ কাউন্সিল (CSIC) এবং মিগুয়েল হার্নান্দেজ ইউনিভার্সিটি অফ এলচে (UMH)-এর যৌথ কেন্দ্র, এবং দ্য জার্নাল অফ নিউরোসায়েন্সে প্রকাশিত হয়েছে। নিবন্ধটি এলেনা গাররিডো দ্বারা লেখা, স্বাতী মেস্ট্রি দ্বারা সম্পাদিত এবং রবার্ট ইগান দ্বারা পর্যালোচিত হয়েছিল প্রকাশনার সম্পাদকীয় প্রক্রিয়ার অংশ হিসেবে, যার মধ্যে ফ্যাক্ট-চেকিং এবং পিয়ার রিভিউ অন্তর্ভুক্ত। কাজের কভারেজে ব্যবহৃত ইমেজিং ইনস্টিটিউটো দে নিউরোসিয়েন্সিয়াস UMH CSIC এবং আইরিন হুয়েরগা-গোমেজকে কৃতিত্ব দেওয়া হয়েছিল।
থ্যালামিক কার্যকলাপ বিকাশশীল ভিজ্যুয়াল পথ জুড়ে ইন্টারনিউরনের সংখ্যা এবং বিতরণকে আকার দেয় তা দেখিয়ে, দলটি মস্তিষ্ক কীভাবে একটি সংবেদনশীল সিস্টেম তৈরি করে সেই ধাঁধার একটি উল্লেখযোগ্য টুকরো যোগ করেছে — যা দেখার মতো কিছু হওয়ার অনেক আগেই দৃষ্টি নিয়ে কাজ শুরু করে।
এই নিবন্ধটি মেডিক্যাল এক্সপ্রেসের রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on medicalxpress.com
