అంతరాన్ని వంతెన చేయడం: క్రాస్-స్పీసీస్ బ్రెయిన్ మ్యాప్ ఎందుకు ముఖ్యమైనది
చాలా న్యూరోసైన్స్ పరిశోధన ఎలుకలపై ఆధారపడుతుంది, అయినప్పటికీ ఎలుకల మెదడుల నుండి పరిశోధనలు తరచుగా మానవులకు అనువదించబడవు. ఈ డిస్కనెక్ట్ నాడీ మరియు మానసిక రుగ్మతలకు చికిత్సలను అభివృద్ధి చేయడంలో ప్రధాన అడ్డంకి. ఈ అంతరాన్ని పూరించడానికి, శాస్త్రవేత్తలు మార్మోసెట్ల వైపు మొగ్గు చూపారు, ఇది మానవులతో ఎక్కువ మెదడు సారూప్యతలను పంచుకునే ప్రైమేట్ జాతి. అయినప్పటికీ, జాతుల మధ్య మెదడులను పోల్చడం ఒక ప్రాథమిక సమస్యతో అడ్డుపడింది: విభిన్న మెదడు అట్లాసెస్ మెదడును అస్థిరమైన మార్గాల్లో ప్రాంతాలుగా విభజిస్తాయి, ఇది ఒక మెదడులోని ఏ భాగం మరొక ప్రాంతానికి అనుగుణంగా ఉందో తెలుసుకోవడం కష్టతరం చేస్తుంది.
ఇప్పుడు, కోల్డ్ స్ప్రింగ్ హార్బర్ లాబొరేటరీలో ప్రొఫెసర్ పార్థా మిత్రా నేతృత్వంలోని బృందం మౌస్ మరియు మార్మోసెట్ మెదడు ప్రాంతాలను క్రమబద్ధంగా అనుసంధానించే మొదటి క్రాస్-స్పీసీస్ బ్రెయిన్ మ్యాప్ను రూపొందించింది. కమ్యూనికేషన్స్ బయాలజీలో ప్రచురించబడిన ఈ పని, ఎలుకల నుండి ప్రైమేట్లకు న్యూరోసైన్స్ పరిశోధనలను అనువదించడానికి కీలకమైన సాధనాన్ని అందిస్తుంది, ఇది వైద్య పరిశోధనను వేగవంతం చేస్తుంది.
బ్రెయిన్ మ్యాపింగ్ యొక్క చికెన్-అండ్-ఎగ్ సమస్య
జాతుల మధ్య జన్యువులను పోల్చడం సాపేక్షంగా సూటిగా ఉంటుంది: DNA సీక్వెన్సులు అక్షరం వారీగా సమలేఖనం అవుతాయి. కానీ మెదడు సర్క్యూట్లు చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి మరియు ఒకే జాతిలో కూడా మారుతూ ఉంటాయి. వివిధ పరిశోధనా బృందాలు తమ స్వంత మెదడు అట్లాసెస్ను నిర్మించాయి, ప్రతి ఒక్కటి మౌస్ మెదడును భిన్నంగా విభజిస్తుంది. ఈ ప్రామాణీకరణ లేకపోవడం చికెన్-అండ్-ఎగ్ సమస్యను సృష్టిస్తుంది: మెదడులను పోల్చడానికి, శాస్త్రవేత్తలు ఏ ప్రాంతాలు సరిపోతాయో తెలుసుకోవాలి, కానీ అట్లాసెస్ ఆ సరిహద్దులపై విభేదిస్తాయి.
మిత్రా బృందం నిపుణులు తరచుగా చిన్న నిర్మాణాలను పెద్ద వాటిలో ఎలా సమూహపరచాలనే దానిపై వాదిస్తారని గమనించారు. ఉదాహరణకు, కొన్ని అట్లాసెస్ అనేక మెదడు ప్రాంతాలను అమిగ్డాలా అనే ఒకే సబ్కోర్టికల్ నిర్మాణంలో సమూహపరుస్తాయి, మరికొన్ని ఈ సూపర్స్ట్రక్చర్ను గుర్తించవు మరియు బదులుగా ఆ ప్రాంతాలను సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్కు కేటాయిస్తాయి. ఇటువంటి వ్యత్యాసాలు అధ్యయనాలు లేదా జాతుల మధ్య డేటాను పోల్చడం దాదాపు అసాధ్యం చేస్తాయి.
లీఫ్-లెవల్ విధానం
ఈ విభేదాలు ఉన్నప్పటికీ, పరిశోధకులు ఊహించని సాధారణ భూమిని కనుగొన్నారు: చాలా అట్లాసెస్ మెదడు యొక్క అతి చిన్న గుర్తించదగిన భాగాలపై అంగీకరిస్తాయి, వీటిని 'లీఫ్-లెవల్ ప్రాంతాలు' అని పిలుస్తారు. ఇవి అత్యంత గ్రాన్యులర్ ఉపవిభాగాలు, మ్యాప్లోని వ్యక్తిగత నగరాలను పోలి ఉంటాయి. మిత్రా బృందం మొదట ఎలుకలు మరియు మార్మోసెట్ల మధ్య లీఫ్-లెవల్ ప్రాంతాలను సరిపోల్చడం ద్వారా ఈ ఏకాభిప్రాయాన్ని ఉపయోగించుకుంది, ఆపై అక్కడ నుండి పెద్ద చిత్రాన్ని నిర్మించింది.
'రాష్ట్రాలు మరియు నగరాల గురించి ఆలోచించండి,' మిత్రా వివరిస్తున్నారు. 'రాష్ట్ర సరిహద్దులు మారవచ్చు, కానీ అత్యల్ప స్థాయిలో, ప్రజలు నగరాల గురించి అంగీకరిస్తారు. న్యూయార్క్ నగరాన్ని ఒక అట్లాస్లో న్యూయార్క్ అని మరియు మరొకదానిలో న్యూ ఆమ్స్టర్డామ్ అని పిలవవచ్చు, కానీ అక్కడ ఒక నగరం ఉందని ప్రతి ఒక్కరూ అంగీకరిస్తారు.'
ఈ లీఫ్-లెవల్ ప్రాంతాలపై దృష్టి సారించడం ద్వారా, బృందం అధిక-స్థాయి సమూహాల అస్థిరతలను అధిగమించే విశ్వసనీయమైన అనురూప్య పటాన్ని రూపొందించింది.
వైద్య పరిశోధనకు చిక్కులు
ఈ క్రాస్-స్పీసీస్ మ్యాప్ అనువాద న్యూరోసైన్స్కు ఒక ముఖ్యమైన అడుగు. మార్మోసెట్లు మానవ మెదడు రుగ్మతలకు ఒక నమూనాగా ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి ఎందుకంటే అవి ఎలుకల కంటే మానవులతో ఎక్కువ జన్యు మరియు శరీర నిర్మాణ సారూప్యతలను పంచుకుంటాయి. అయినప్పటికీ, మార్మోసెట్ మరియు ఎలుక మెదడులను పోల్చడానికి క్రమబద్ధమైన మార్గం లేకుండా, ఎలుకల పరిశోధన యొక్క విస్తారమైన శరీరాన్ని ప్రైమేట్ నమూనాలకు వర్తింపజేయడం సవాలుగా ఉంది.
ఈ కొత్త మ్యాప్తో, పరిశోధకులు ఇప్పుడు ఎలుకల అధ్యయనాల నుండి నిర్దిష్ట మార్మోసెట్ మెదడు ప్రాంతాలకు పరిశోధనలను సమలేఖనం చేయవచ్చు, ఇది మరింత ఖచ్చితమైన పోలికలను మరియు చికిత్సలు మానవులలో ఎలా పని చేస్తాయనే దానిపై మెరుగైన అంచనాలను అనుమతిస్తుంది. ఇది అల్జీమర్స్ వ్యాధి, పార్కిన్సన్ వ్యాధి మరియు మానసిక ఆరోగ్య రుగ్మతల వంటి పరిస్థితులకు చికిత్సల అభివృద్ధిని వేగవంతం చేస్తుంది.
'హార్డ్ ప్రాబ్లెమ్'ను అధిగమించడం
ఈ రకమైన పని తరచుగా విస్మరించబడుతుందని మిత్రా అంగీకరిస్తున్నారు ఎందుకంటే ఇది కష్టం మరియు అధిక-ప్రొఫైల్ ఆవిష్కరణల గ్లామర్ లేదు. 'ఇది ఎవరూ పరిష్కరించడానికి ఇష్టపడని సమస్య, ఎందుకంటే ఇది కష్టం,' అని ఆయన చెప్పారు. కానీ ఈ ప్రాథమిక పరిశోధన న్యూరోసైన్స్ యొక్క సమగ్రతకు అవసరం.
బృందం యొక్క విధానం ఇతర జాతులలో ఇలాంటి మ్యాప్లను రూపొందించడానికి ఒక టెంప్లేట్ను కూడా అందిస్తుంది, ఇది మెదడు పరిణామం మరియు పనితీరు యొక్క మరింత ఏకీకృత అవగాహనకు దారితీస్తుంది.
భవిష్యత్తు దిశలు
ప్రస్తుత మ్యాప్ మౌస్ మరియు మార్మోసెట్పై దృష్టి పెడుతుంది, కానీ ఈ పద్ధతిని ఎలుకలు, జెబ్రాఫిష్ మరియు మకాక్లు వంటి ఇతర నాన్-హ్యూమన్ ప్రైమేట్లతో సహా ఇతర మోడల్ జీవులకు విస్తరించవచ్చు. ప్రామాణిక లీఫ్-లెవల్ నిర్వచనాలతో మరిన్ని మెదడు అట్లాసెస్ అభివృద్ధి చేయబడినందున, క్రాస్-స్పీసీస్ పోలికలు మరింత బలంగా మారతాయి.
దీర్ఘకాలంలో, ఈ పని ఏ మెదడు సర్క్యూట్లు జాతులలో సంరక్షించబడతాయో మరియు ఏవి ప్రైమేట్లకు ప్రత్యేకమైనవో గుర్తించడంలో పరిశోధకులకు సహాయపడుతుంది, ఇది మానవ జ్ఞానం మరియు వ్యాధి యొక్క నాడీ ఆధారంపై వెలుగునిస్తుంది.
ముగింపు
బ్రెయిన్ మ్యాపింగ్ యొక్క చికెన్-అండ్-ఎగ్ సమస్యను పరిష్కరించడం ద్వారా, మిత్రా మరియు అతని సహచరులు న్యూరోసైన్స్కు శక్తివంతమైన సాధనాన్ని అందించారు. ఈ క్రాస్-స్పీసీస్ మ్యాప్ వైద్య పరిశోధనలో జంతు నమూనాల చెల్లుబాటును బలోపేతం చేయడమే కాకుండా, ప్రాథమిక శాస్త్రాన్ని క్లినికల్ అనువర్తనాల్లోకి మరింత ప్రభావవంతంగా అనువదించడానికి మార్గం సుగమం చేస్తుంది. ఫీల్డ్ ముందుకు సాగుతున్న కొద్దీ, మెదడు రుగ్మతలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు చికిత్స చేయడానికి ఇటువంటి ప్రాథమిక వనరులు అమూల్యమైనవి.
ఈ వ్యాసం మెడికల్ ఎక్స్ప్రెస్ రిపోర్టింగ్ ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on medicalxpress.com