स्क्विडच्या संपूर्ण शरीरात केसांच्या पेशी आढळल्या, मानवी श्रवणशक्ती नष्ट होण्याचे संकेत

स्क्विडच्या डोके आणि हातांवर सूक्ष्म संवेदी पेशींचे समूह असतात, अशी माहिती पूर्वीपासून होती. हे समूह मानवी कानाच्या खोल आत असलेल्या केसांच्या पेशींसारखे दिसतात. कॅसेस वेस्टर्न रिझर्व्ह युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांना आता असे आढळले आहे की या पेशी केवळ त्या भागांपुरत्या मर्यादित नाहीत. करंट बायोलॉजीच्या चालू अंकात प्रकाशित अभ्यासानुसार, या प्राण्यांमध्ये अशा शेकडो अधिक पेशी असून त्या त्यांच्या संपूर्ण शरीराच्या पृष्ठभागावर पसरलेल्या आहेत.

हे काम स्क्विडच्या पार्श्व रेषांचे (लॅटरल लाइन्स) पहिले संपूर्ण-शरीर नकाशा तयार करणारे आहे. या संवेदी रचना केसांच्या पेशींपासून बनलेल्या असतात आणि माणसांमध्ये श्रवण कसे कार्य करते आणि ते कसे बिघडते हे शोधण्याचा नवा मार्ग शास्त्रज्ञांना देऊ शकतात.

संपूर्ण प्राण्याला व्यापणारी संवेदी प्रणाली

केसांच्या पेशी या विशेष पेशी असतात, ज्यांच्या वरती सूक्ष्म, केसांसारख्या फुटलेल्या रचनांचे गठ्ठे असतात. हालचालीमुळे हे गठ्ठे वाकल्यास पेशी प्रतिक्रिया देते आणि यांत्रिक धक्क्याचे जैविक संकेतात रूपांतर करते. ही मूलभूत यंत्रणा प्राणी सृष्टीतील विविध संवेदी क्षमतांचा आधार आहे आणि माणसांमध्ये आपण ऐकत असलेल्या प्रत्येक आवाजाची सुरुवात येथूनच होते.

स्क्विडमध्ये या पेशी पूर्वी डोके आणि हातांवर नोंदवल्या गेल्या होत्या. कॅसेस वेस्टर्न रिझर्व्हच्या संघाला असे आढळले की त्याच प्रकारच्या पेशी शरीराच्या पृष्ठभागावरही असतात, ज्यामुळे ज्ञात संख्येत शेकडो अधिक पेशी जमल्या. संशोधन संघाचे नेतृत्व करणारे कॅसेस वेस्टर्न रिझर्व्ह स्कूल ऑफ मेडिसिनचे सहयोगी प्राध्यापक ब्रायन मॅकडरमॉट यांच्या मते, स्क्विड हे सेफॅलोपॉड आहेत, ज्यांच्या शरीराच्या पृष्ठभागावर विविध प्रकारच्या केसांच्या पेशींची लोकसंख्या असते. ही लोकसंख्या या प्राण्यांना जगण्यासाठी पाण्याची हालचाल कशी ओळखता येते याची माहिती देण्याबरोबरच माणसांमध्ये श्रवण आणि बहिरेपण कसे होते याचीही अंतर्दृष्टी देऊ शकते, असे ते म्हणाले.

पार्श्व रेषांचे त्रिमितीय नकाशे स्क्विडसाठी पहिल्यांदाच तयार करण्यात आले आहेत आणि यामुळे सामान्यतः त्याच्या मज्जासंस्था आणि छद्मावरण क्षमतांसाठी अभ्यासल्या जाणाऱ्या या प्राण्याला संवेदी जीवशास्त्राचे संभाव्य मॉडेल म्हणूनही पुन्हा मांडले जाते.

संपूर्ण शरीराचे नाश न करता प्रतिमा घेणे

या पेशी शोधण्यासाठी ऊती न तोडता त्यातून पाहू शकणारे तंत्र आवश्यक होते. संघाने लाइट शीट मायक्रोस्कोपीवर भिस्त ठेवली. ही अत्याधुनिक प्रतिमा पद्धत लेसरचा वापर करून प्रकाशाची पातळ शीट तयार करते. संपूर्ण नमुना एकाच वेळी प्रकाशित करण्याऐवजी ही शीट एका वेळी एकच सपाट पृष्ठभाग प्रकाशित करते आणि त्यातून मिळणाऱ्या प्रतिमांची मालिका तपशीलवार त्रिमितीय पुनर्रचनांमध्ये जोडता येते.

कोणत्याही क्षणी ऊतीचा केवळ अरुंद तुकडा प्रकाशासमोर येत असल्याने या पद्धतीमुळे नमुन्याचे नुकसानही कमी होते. एकच विच्छेदित भाग नाही, तर संपूर्ण जीवातील नाजूक रचनांचे सर्वेक्षण करणे हे लक्ष्य असताना हा निर्णायक फायदा ठरतो. डोक्यापासून शेपटीपर्यंत पेशींची नोंद करणारा अभ्यास, ऊती खराब करणाऱ्या पद्धतींनी पूर्ण करणे कठीण जाते.

संशोधनाचा काही भाग मॅसॅच्युसेट्समधील वुड्स होल येथील मरीन बायोलॉजिकल लॅबोरेटरीमध्ये स्क्विड कसे ऐकतात यावरील तीन वर्षांच्या फेलोशिप कार्यक्रमाचा भाग म्हणून पार पडला. एमबीएलमधील इमेजिंग सर्व्हिसचे सहयोगी संचालक आणि इमेजिंग स्कॉलर कार्स्टन वोल्फ यांनी कॅसेस वेस्टर्न रिझर्व्ह गटासोबत काम केले. संघात विद्यापीठातील पदवी आणि पदव्युत्तर विद्यार्थ्यांचाही समावेश होता.

मानवी कानात लपलेल्या केसांच्या पेशी

मानवी श्रवणाशी केलेली तुलना साधी नाही. ध्वनीची कंपने कानात प्रवेश करतात तेव्हा ती कॉक्लिया नावाच्या आंतरकानातील गोगलगाईच्या आकाराच्या अवयवापर्यंत पोहोचतात. या अवयवावर हजारो केसांच्या पेशींची रांग असते. यातील प्रत्येक पेशीवर सूक्ष्म, केसांसारख्या रचनांचा गठ्ठा असतो, जो येणाऱ्या कंपनांना प्रतिसाद देतो आणि मेंदू ध्वनी म्हणून ज्याचा अर्थ लावतो ते संकेत सुरू करतो.

या मानवी पेशी कवटीच्या खोल आत, हाडांनी वेढलेल्या आणि पोहोचणे कठीण अशा ठिकाणी असतात. कॅसेस वेस्टर्न रिझर्व्ह संघाने प्रतिमा घेतलेल्या स्क्विडच्या पेशी मात्र शरीराच्या बाहेर, प्राण्याच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर दिसतात. हा फरक या अभ्यासाच्या वचनाचा केंद्रबिंदू आहे: संशोधकांच्या मते हा शोध माणसे आपली श्रवणशक्ती कशी वापरतात आणि ती कशी गमावतात याकडे पाहण्याची अभूतपूर्व खिडकी उघडू शकतो. एका प्रजातीत दिसणे कठीण असलेला पेशीप्रकार दुसऱ्या प्रजातीत उघड्या दृष्टीस समोर असतो.

श्रवण संशोधनासाठी सागरी प्राणी का महत्त्वाचा

स्क्विडसाठी केसांच्या पेशी जगण्याचे साधन आहेत. पार्श्व रेषांचे समूह पाण्याची हालचाल ओळखतात, ज्यामुळे सागरातून प्रवास करताना, शिकार शोधताना आणि धोके टाळताना या प्राण्यांना आपल्या सभोवतालची जाणीव होण्यास मदत होते. हे समूह शरीराच्या पृष्ठभागावर पसरलेले असल्याने मानवी आंतरकानाप्रमाणे त्यांचा सर्वेक्षण करून अभ्यास करता येतो.

ही सुलभता या शोधाला सागरी जीवशास्त्राच्या पलीकडेही प्रासंगिक बनवते. पेशी कुठे आहेत आणि त्या समूहांमध्ये कशा रचल्या आहेत याचा नकाशा तयार केल्याने, केसांच्या पेशींचे गठ्ठे कसे तयार होतात, ते एकमेकांच्या सापेक्ष कसे मांडले जातात आणि या रचना विस्कळीत झाल्यास काय होते, असे प्रश्न विचारण्यासाठी संदर्भ प्रणाली संशोधकांना मिळते. हे प्रश्न स्क्विड अभ्यासाचा उद्देश असलेल्या कामाच्या केंद्रस्थानी आहेत: माणसांमध्ये श्रवण आणि बहिरेपण कसे होते हे समजून घेणे.

• या अभ्यासात स्क्विडच्या केवळ डोके आणि हातांवरच नाही, तर संपूर्ण शरीराच्या पृष्ठभागावर केसांच्या पेशींची नोंद आहे.
• या पेशींनी बनलेल्या स्क्विडच्या पार्श्व रेषांचा हा पहिला संपूर्ण नकाशा आहे.
• लाइट शीट मायक्रोस्कोपीने एका वेळी एक सपाट पृष्ठभाग त्रिमितीय पद्धतीने प्रतिमा घेतल्याने संपूर्ण-शरीर सर्वेक्षण शक्य झाले.
• संघाचे सांगितलेले उद्दिष्ट म्हणजे मानवी श्रवण आणि बहिरेपणाकडे पाहण्याची खिडकी म्हणून स्क्विडचा वापर करणे.

खुली प्रश्ने आणि पुढील पावले

संपूर्ण-शरीर नकाशा जितके उत्तरे देतो तितकेच प्रश्नही उपस्थित करतो. शरीरावर नव्याने सापडलेल्या पेशी स्क्विडच्या दैनंदिन जीवनात कशा कार्य करतात आणि डोके व हातांवरील दाट समूहांशी त्यांचा कसा संबंध आहे, हे अजून शोधावे लागेल. या कामाला आधार देणारा तीन वर्षांचा फेलोशिप कार्यक्रम स्क्विड कसे ऐकतात याचा तपास करण्यासाठीच आखला गेला होता, त्यामुळे हे प्रतिमा सर्वेक्षण पुढील कार्यात्मक अभ्यासांसाठी पाया म्हणून काम करेल.

हा नमुना किती व्यापक आहे हेही खुले राहते. संघाचा शोध स्क्विडपुरताच मर्यादित आहे आणि सेफॅलोपॉड्समधील केसांच्या पेशींच्या रचनेबद्दलच्या सामान्य तत्त्वांमध्ये त्याचे रूपांतर करण्यासाठी इतर प्रजातींचेही असेच सर्वेक्षण आवश्यक ठरेल. मात्र येथे वापरलेल्या पद्धती अशा तुलना पूर्वीपेक्षा खूपच सुलभ करतात.

सध्या या अभ्यासाचे योगदान संरचनात्मक आहे: ज्या प्राण्याच्या शरीररचनेमुळे या संवेदी पेशी असामान्यपणे दिसतात, त्या प्राण्यात या पेशी कुठे आहेत याचा तपशीलवार, त्रिमितीय हिशेब. ही दृश्यता मानवी श्रवणाबद्दल उत्तरांमध्ये रूपांतरित होते का, हे संशोधकांना पुढे काय कळते यावर अवलंबून असेल, परंतु या शोधामुळे कोणीही अपेक्षा केली नव्हती इतक्या मोठ्या संख्येने पेशी त्यांच्या अभ्यासासाठी उपलब्ध झाल्या आहेत.

हा लेख फिज.ऑर्गच्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.