स्टैनफोर्ड अध्ययन में पता चला: मानव मस्तिष्क वास्तव में दो अलग-अलग अंग हैं

मस्तिष्क विकास का एक पुराना मॉडल ध्वस्त

सदियों से मानव मस्तिष्क को एक एकल, एकीकृत अंग के रूप में वर्णित किया गया है — एक संरचना जिसका एक ही उद्गम स्थल है। स्टैनफोर्ड मेडिसिन के नेतृत्व वाला शोध अब तर्क देता है कि यह ढांचा गलत है। टीम के अनुसार, मस्तिष्क को दो अलग-अलग अंगों के रूप में समझना अधिक उपयुक्त है जो करोड़ों वर्षों तक अलग-अलग रास्तों पर विकसित हुए और अंततः खोपड़ी के भीतर एक साथ समाहित हो गए। यह कार्य सहकर्मी-समीक्षित पत्रिका नेचर न्यूरोसाइंस में प्रकाशित हुआ है।

यह परिणाम उस मॉडल को उलट देता है जिसने दशकों तक विकासात्मक जीव विज्ञान को आकार दिया है। शोधकर्ताओं ने लंबे समय से माना था कि भ्रूण जीवन में बहुत प्रारंभिक चरण में मौजूद एक प्रोजेनिटर कोशिका पूरे मस्तिष्क का निर्माण करती है, जिसका अर्थ है कि हर क्षेत्र का एक साझा विकासात्मक पूर्वज होता है। नए निष्कर्षों के तहत, यह धारणा टिकती नहीं है।

विकासात्मक जीव विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर काइल लोह, पीएच.डी. इस अध्ययन के वरिष्ठ लेखक हैं। उन्होंने कहा कि टीम ने पहली बार दिखाया है कि मस्तिष्क का अगला हिस्सा और मस्तिष्क का पिछला हिस्सा पूरी तरह से अलग प्रोजेनिटर कोशिकाओं से उत्पन्न होते हैं। स्नातक छात्र कैरोलिन डंडेस और रय्यान जोखाई को पेपर के सह-प्रथम लेखक के रूप में श्रेय दिया गया है।

एक खोपड़ी में दो तंत्रिका तंत्र

मस्तिष्क को दो अंग कहना केवल शब्दों का खेल नहीं है। एक घटक एक प्राचीन तंत्रिका तंत्र है जो बिना सचेत इनपुट के शरीर को चलाता रहता है, जबकि दूसरा उस सबका समर्थन करता है जिसे हम विशिष्ट रूप से मानवीय मानते हैं — कविता लिखना, गणित पर काम करना, या यह सोचना कि हम मूल रूप से कहां से आए हैं।

वयस्क मस्तिष्क को पारंपरिक रूप से तीन व्यापक क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है, और अध्ययन में वर्णित विभाजन इन क्षेत्रों के कार्य करने के तरीके से निकटता से मेल खाता है:

• अग्रमस्तिष्क (फोरब्रेन): उच्च-स्तरीय सोच का केंद्र, जिसमें भाषा, चेतना और अमूर्त तर्क शामिल हैं।
• मध्यमस्तिष्क (मिडब्रेन): पारंपरिक तीन-भाग वाले वर्णन में दोनों छोरों के बीच स्थित क्षेत्र।
• पश्चमस्तिष्क (हाइंडब्रेन): खोपड़ी के पिछले हिस्से में स्थित और आमतौर पर ब्रेन स्टेम कहा जाता है, यह अस्तित्व के लिए आवश्यक स्वचालित कार्यों का प्रबंधन करता है।

प्राचीन आधा हिस्सा

हाइंडब्रेन सर्किट्री सांस लेने और नींद को नियंत्रित करती है, और यह दिल की धड़कन और भूख की इच्छाओं को नियंत्रित करती है। यह चेहरे, जीभ और गले की मांसपेशियों को भी नियंत्रित करती है, जो बोलने की मशीनरी है। इनमें से किसी के लिए भी जानबूझकर सोच की आवश्यकता नहीं होती, और यही मुद्दा है: यह प्रणाली ऐसे कार्यों को संभालती है जिन्हें सचेत निर्णय-निर्माण पर छोड़ना विनाशकारी होगा।

विशिष्ट रूप से मानवीय आधा हिस्सा

फोरब्रेन वह जगह है जहां उच्च-स्तरीय अनुभूति होती है — भाषा, चेतना और अमूर्त तर्क की क्षमता। इन दो प्रणालियों को साथ-साथ रखना, जिनका अलग-अलग विकासात्मक इतिहास और बिल्कुल अलग कार्य हैं, इस खोज का मूल है। जिसे शोधकर्ता पहले एक ब्लूप्रिंट वाला एक अंग मानते थे, वह वास्तव में प्राचीन और नवीन तंत्रिका वास्तुकला का एक युग्म निकलता है।

प्रयोगशाला में कुछ मस्तिष्क कोशिकाएं क्यों नहीं बढ़ीं

एक लंबे समय से चली आ रही व्यावहारिक पहेली का अब शायद एक स्पष्टीकरण मिल गया है। वैज्ञानिकों ने दशकों तक मस्तिष्क कोशिकाओं की कुछ श्रेणियों को प्रयोगशाला के बर्तनों में जीवित रहने और परिपक्व होने के लिए प्रेरित करने की कोशिश की है, लेकिन सीमित सफलता मिली। यदि फोरब्रेन और हाइंडब्रेन अलग-अलग पूर्वजों से उतरते हैं, तो एक साझा उद्गम के आधार पर डिज़ाइन किए गए कल्चर नुस्खे शुरू से ही बेमेल रहे होंगे — यह एक संभावित कारण है कि यह प्रयास बार-बार रुकता रहा।

नई समझ आगे का रास्ता भी दिखाती है। लोह ने कहा कि हाइंडब्रेन न्यूरॉन्स को अब पेट्री डिश में उगाया जा सकता है ताकि उनके कार्यों का सीधे अध्ययन किया जा सके, जिसकी पुराने मॉडल में कभी अपेक्षा नहीं थी।

ब्रेन स्टेम रोग के लिए नए रास्ते

इसके निहितार्थ तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करने वाली कुछ सबसे विनाशकारी स्थितियों तक पहुंचते हैं, विशेष रूप से वे जो ब्रेन स्टेम से जुड़ी हैं:

• स्पाइनल मस्कुलर एट्रोफी (एसएमए): एक ऐसी स्थिति जो ब्रेन स्टेम और गति में शामिल मोटर न्यूरॉन्स को प्रभावित करती है।
• एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस): जिसे लू गेहरिग रोग भी कहा जाता है, ब्रेन स्टेम से जुड़ा एक और विकार जिसके लिए कुछ प्रभावी उपचार हैं।

शरीर के बाहर हाइंडब्रेन-व्युत्पन्न न्यूरॉन्स को विकसित करने में सक्षम होना इन कोशिकाओं के गलत होने के तरीके को देखने का द्वार खोलता है, बजाय इसे पशु मॉडल या मरणोपरांत ऊतक से अनुमान लगाने के। उन रोगों के लिए जहां ब्रेन स्टेम प्राथमिक लक्ष्य है, यह एक सार्थक बदलाव है कि शोधकर्ता वास्तव में वास्तविक समय में क्या होते हुए देख सकते हैं।

यह खोज क्या बदलती है

शायद सबसे तत्काल प्रभाव वैचारिक है। पाठ्यपुस्तकों, प्रयोगशाला प्रोटोकॉल और प्रायोगिक धारणाओं की एक पीढ़ी इस विचार पर टिकी थी कि एक ही प्रोजेनिटर कोशिका पूरे मस्तिष्क का बीज बोती है। यदि यह आधार गलत है, तो दोनों प्रणालियों के समन्वय के बारे में प्रश्न — कि एक प्राचीन नियामक नेटवर्क और एक नया संज्ञानात्मक नेटवर्क कैसे संवाद करते हैं, और विकासात्मक समय में उन्हें कैसे जोड़ा गया — क्षेत्र के लिए और भी अधिक केंद्रीय हो जाते हैं।

यह खोज वैज्ञानिकों के सेलुलर पहचान के बारे में सोचने के तरीके को भी नया आकार देती है। मस्तिष्क के पिछले हिस्से की कोशिकाएं और सामने की कोशिकाएं केवल एक ही विषय की विविधताएं नहीं हैं; वे अलग-अलग शुरुआती बिंदुओं तक जाती हैं। यह अंतर इस बात को आकार दे सकता है कि शोधकर्ता विकासात्मक अध्ययनों से लेकर पुनर्योजी रणनीतियों तक सब कुछ कैसे देखते हैं।

मुख्य बात

मानव खोपड़ी के भीतर जो है वह एक अंग नहीं बल्कि दो हैं — एक आदिम प्रणाली जो दिल की धड़कन और फेफड़ों को चलाती रहती है, और एक अधिक नवीन प्रणाली जो कविता, गणित और आत्म-चिंतन पैदा करती है। स्टैनफोर्ड मेडिसिन के नेतृत्व में किया गया और नेचर न्यूरोसाइंस में प्रकाशित यह अध्ययन मस्तिष्क विकास के प्रचलित मॉडल को चुनौती देता है और शोधकर्ताओं को एसएमए और एएलएस जैसे ब्रेन स्टेम रोगों के अध्ययन के लिए एक नया रास्ता प्रदान करता है।

उस क्षेत्र के लिए जिसने दशकों तक प्रयोगशाला में जिद्दी मस्तिष्क कोशिकाओं को उगाने की कोशिश की है, स्पष्टीकरण किसी की अपेक्षा से सरल हो सकता है: वैज्ञानिक गलत ब्लूप्रिंट से काम कर रहे थे।

यह लेख मेडिकल एक्सप्रेस की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।