उंदराच्या नाकाचा तपशीलवार नकाशा वासाबद्दल वैज्ञानिकांचा विचारच पुन्हा लिहित आहे

वास हा इतर इंद्रियांप्रमाणेच अधिक नकाशित असू शकतो, असे शास्त्रज्ञांना आधी वाटले नव्हते

दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, शास्त्रज्ञांनी उंदराच्या नाकातील वास रिसेप्टर्सचा प्रथमच असा मानला जाणारा नकाशा तयार केला आहे, आणि त्यातून वासाची रचना कशी असते याविषयीची दीर्घकालीन धारणा आव्हानित होते. नासिकागुहेच्या अस्तरावर अनियमित पसरलेले नसून, घ्राण रिसेप्टर्स दाट, अत्यंत शिस्तबद्ध पट्ट्यांमध्ये मांडलेले दिसतात.

स्रोताच्या म्हणण्यानुसार, 28 एप्रिल रोजी Cell मध्ये प्रकाशित झालेला हा अभ्यास जीवशास्त्रातील सर्वात मूलभूत इंद्रियांपैकी एकाचे नवे चित्र देते. स्पर्श, श्रवण आणि दृष्टीमध्ये दिसणाऱ्या स्पष्ट अवकाशीय नकाशांप्रमाणे वासाबाबत असा नकाशा नसल्यामुळे, वासाला अनेकदा संवेदन प्रणालींमधील अपवाद मानले गेले. हे काम सूचित करते की ते कदाचित प्रणालीचे खरे वैशिष्ट्य नसून, मर्यादित मोजमापांचा परिणाम असावा.

1,100 पेक्षा अधिक रिसेप्टर्स, लाखो पेशी

नव्या नकाशाचा विस्तार हेच त्याला ठळक बनवणाऱ्या कारणांपैकी एक आहे. स्रोत सांगतो की संशोधकांनी 300 हून अधिक स्वतंत्र उंदरांमधील सुमारे 55 लाख न्यूरॉन्सचा अभ्यास केला. प्रत्येक परिपक्व घ्राण संवेदी न्यूरॉन उंदराच्या DNA मध्ये सांकेतिक केलेल्या 1,172 वेगवेगळ्या रिसेप्टर्सपैकी एक व्यक्त करतो, आणि प्रत्येक रिसेप्टर वेगळ्या प्रकारचा वास ओळखण्यासाठी तयार असतो.

त्या रिसेप्टर वैविध्यामुळे नाकाला एक सुसंगत अवकाशीय प्रणाली म्हणून अभ्यासणे फार वर्षांपासून कठीण राहिले आहे. जर हजारो रिसेप्टर प्रकार अनपेक्षितपणे विखुरलेले असतील, तर वासाची रचना इतर इंद्रियांपेक्षा मूलतः वेगळी दिसेल. पण नवीन नकाशा दाखवतो की ती धारणा चुकीची होती. रिसेप्टर्स ऊतींमध्ये यादृच्छिकपणे विखुरलेले नाहीत. ते, स्रोताच्या भाषेत, “tight bands” मध्ये असतात आणि वास रिसेप्टर अभिव्यक्तीच्या आच्छादित पट्ट्या तयार करतात.

हा एक मोठा संकल्पनात्मक बदल आहे. याचा अर्थ असा की घ्राण प्रणाली कदाचित अशा शारीरिक क्रमाचा वापर करते, ज्याला शास्त्रज्ञांनी पूर्वी कमी लेखले होते.

नवीन साधनांनी हा नकाशा शक्य केला

गेल्या सहा किंवा सात वर्षांत परिपक्व झालेल्या नवीन तंत्रांना या प्रगतीचे श्रेय दिले जाते, असे स्रोत सांगतो. त्यापैकी एक म्हणजे single-cell sequencing, ज्यामुळे संशोधकांना परिपक्व घ्राण संवेदी न्यूरॉन्स एकेक करून तपासता आले आणि प्रत्येक कोणता रिसेप्टर व्यक्त करत आहे हे ओळखता आले. दुसरे म्हणजे spatial transcriptomics, ज्यामुळे त्या रिसेप्टर्सचे नासिकातंतूमधील स्थान निश्चित करता आले.

या दोन्ही तंत्रांनी मिळून असा प्रश्न सोडवला जो दशकानुदशके वास संशोधनाला अडवत होता: कोणती जीन्स उपस्थित आहेत किंवा पेशी कुठे आहेत हे कळणे शक्य होते, पण त्या तथ्यांना आवश्यक स्तरावर आणि अचूकतेने जोडणे खूप कठीण होते. पेशीनिहाय ओळख आणि अवकाशीय स्थिती यांचे एकत्रीकरण करून संशोधक 1,100 पेक्षा अधिक वास रिसेप्टर्सचा, स्रोताच्या म्हणण्यानुसार, एक “beautiful map” तयार करू शकले.

हा परिणाम केवळ चांगले चित्र नाही. वासाची माहिती मेंदूपर्यंत पोहोचण्याआधी ती कशी रचली जाते, हे समजून घेण्यासाठी हा एक नवा आराखडा आहे.

ही शोधमहत्त्वाची का आहे

इतर इंद्रिये नकाशांवर अवलंबून असतात, हे ज्ञात आहे. उदाहरणार्थ, श्रवणात वेगवेगळ्या वारंवारिता कोक्लियाच्या वेगवेगळ्या स्थानांवर सांकेतिक केल्या जातात. हा नव्या शोधाचे महत्त्व दाखवण्यासाठी स्रोत अशी तुलना करतो. जर वासही अवकाशीय तर्क वापरत असेल, जरी तो श्रवण किंवा दृष्टीपेक्षा तपशीलात वेगळा असला, तरी घ्राण प्रणाली पूर्वी समजले त्यापेक्षा अधिक संगणकीयदृष्ट्या संघटित असू शकते.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण नाक हे केवळ निष्क्रिय शोधक नाही. ते एका जटिल अर्थलागू प्रणालीचे अग्रभाग आहे. रिसेप्टर्स कुठे आहेत आणि कोणते रिसेप्टर्स एकमेकांच्या जवळ आहेत, याचा वास-संबंधित माहिती कशी नमुना घेतली जाते, एकत्र केली जाते, आणि पुढे पाठवली जाते यावर परिणाम होऊ शकतो. नव्याने दिसलेल्या पट्ट्या आणि बँड सूचित करतात की रिसेप्टरांचे भूगोल हे त्या प्रक्रियेचा भाग असू शकते, ज्याद्वारे प्रणाली रासायनिक माहिती वर्गीकृत करून मेंदूला ओळखू येतील अशा वासांमध्ये रूपांतरित करते.

पूर्ण डीकोडिंग समस्या सुटली आहे, असा दावा स्रोत करत नाही. पण तो दाखवतो की सुरुवातीचा नकाशा या क्षेत्राला पूर्वी वाटत होते त्यापेक्षा कितीतरी अधिक संरचित आहे.

घ्राण जीवशास्त्रासाठी नवा पाया

हे संशोधन अनेक दिशांनी पुढील चौकशीचे मार्ग उघडू शकते. अधिक अचूक शारीरिक नकाशा विकास, पुनर्निर्मिती, रिसेप्टर टर्नओव्हर आणि रोगांचा अभ्यास करण्यासाठी शास्त्रज्ञांना चांगला पाया देतो. नासिकातंतू सतत पर्यावरणाच्या संपर्कात येत असतानाही आणि संवेदना न्यूरॉन्स काळानुसार बदलत असतानाही घ्राण प्रणाली कशी कार्यरत राहते, हे स्पष्ट करण्यातही ते मदत करू शकते.

मूलभूत पातळीवरही, हे काम वास कसा शिकवला आणि कल्पिला जातो ते बदलते. अनेकदा अस्पष्ट आणि गोंधळलेली वाटणारी ही संवेदना आता आश्चर्यकारक अंतर्गत क्रमावर आधारलेली दिसते. उंदराचे नाक स्पष्ट भूमिती नसलेल्या रिसेप्टर मोज़ाइकसारखे न दिसता, स्वतःच्या लपलेल्या तर्कासह रचलेल्या संवेदन पृष्ठभागासारखे दिसते.

म्हणूनच हा अभ्यास केवळ तांत्रिक मॅपिंगपेक्षा अधिक ठरतो. तो न्यूरोसायन्समधील एक मूलभूत गृहितक सुधारतो आणि रासायनिक संकेत जाणिवेत कसे रूपांतरित होतात, हे समजण्यासाठी अधिक स्पष्ट प्रारंभबिंदू देतो. अशा क्षेत्रात, जिथे काही सर्वात महत्त्वाचे बदल शेवटी प्रणाली योग्य रीतीने पाहिल्यामुळे घडतात, हा नवा नकाशा नेमकी तशीच प्रगती ठरू शकतो.

हा लेख Live Science च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.