नए मस्तिष्क एटलस मानव मस्तिष्क के रहस्यों को खोलेंगे

मानव मस्तिष्क को समझने के एक बड़े प्रयास में, वैज्ञानिकों ने मस्तिष्क के अत्यधिक विस्तृत एटलस का खुलासा किया है – जिसे गुरुवार को 21 पेपरों के एक सूट के माध्यम से प्रकाशित किया गया है।

क्या आपने कभी सोचा है कि क्या आपका मस्तिष्क दूसरों से बिल्कुल अलग है? तुम सही हो सकते हो। नए अध्ययन इस बात से निपटते हैं कि हमारा दिमाग सेलुलर स्तर पर कैसे काम करता है।

विशेषज्ञों का कहना है कि अध्ययन मस्तिष्क और मस्तिष्क के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने में मदद करेंगे और अल्जाइमर रोग, सिज़ोफ्रेनिया और अवसाद जैसी बीमारियों से जुड़े रहस्यों को सुलझाएंगे।

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साल्क इंस्टीट्यूट के जीवविज्ञानी जोसेफ एकर ने कहा, “अध्ययनों का यह संग्रह मानव मस्तिष्क और उसके विकास को और अधिक विस्तृत स्तर पर समझने का एक प्रयास है। यह कोशिकाओं से शुरू होकर मस्तिष्क के निर्माण खंडों पर ध्यान केंद्रित करता है।” , ला जोला, यूएस, जिन्होंने 21 अध्ययनों में से एक का नेतृत्व किया।

ये अध्ययन अमेरिका के नेतृत्व वाले ब्रेन इनिशिएटिव का हिस्सा हैं, जिसका उद्देश्य मस्तिष्क के रहस्यों को उजागर करना है। यह दुनिया भर में कई अरबों डॉलर की परियोजनाओं में से एक है जिसका उद्देश्य व्यापक मस्तिष्क एटलस बनाना है। ये मस्तिष्क परियोजनाएं तंत्रिका विज्ञान के मानव जीनोम परियोजना का संस्करण हैं, जिसने 2003 में पहले पूर्ण मानव जीनोम को सफलतापूर्वक मैप किया था, या नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप, जो ब्रह्मांड की हमारी समझ को बदल रहा है।

क्या हमारे पास पहले से ही मस्तिष्क का नक्शा नहीं है?

एनाटोमिस्टों ने मस्तिष्क के एटलस बनाने में सदियां बिताई हैं – सदियों से इसके उपविभागों, सिलवटों (गाइरी) और खांचे (सुल्सी) का मानचित्रण किया है।

नई तकनीकों ने हमें मस्तिष्क के आंतरिक क्षेत्रों की सेलुलर संरचनाओं की सुंदर छवियां दिखाई हैं।

लेकिन मस्तिष्क के बारे में हमारी समझ खंडित थी। शारीरिक मानचित्रों में इस बात की जानकारी का अभाव था कि कोशिकाएँ कैसे कार्य करती हैं। और इस कार्यात्मक जानकारी में सटीक स्थानिक विवरण का अभाव था।

हाल ही में, तंत्रिका विज्ञानियों ने यह समझने के लिए अपने प्रयास किए कि ये मस्तिष्क कोशिकाएं और वे जिस क्षेत्र में हैं, वे कैसे कार्य करती हैं – वे भावनाओं, दृष्टि, या दर्द, या सिज़ोफ्रेनिया या मनोभ्रंश जैसी रोग स्थितियों में कैसे योगदान करती हैं।

न्यूयॉर्क के माउंट सिनाई में इकान स्कूल ऑफ मेडिसिन के न्यूरोसाइंटिस्ट पैट्रिक हॉफ ने कहा, “हमारे पास सामान्य मस्तिष्क के बारे में व्यापक दृष्टिकोण नहीं था जिससे हमें मस्तिष्क रोगों को समझने में मदद मिल सके। हम अब इसके करीब पहुंच रहे हैं।” , यूएस, जिन्होंने ब्रेन इनिशिएटिव अध्ययनों में से एक का नेतृत्व किया।

अभूतपूर्व विवरण के साथ मस्तिष्क कोशिका एटलस

इस पहल के बारे में नई बात यह है कि यह मस्तिष्क की शारीरिक रचना को उसकी कोशिकाओं के कार्य से जोड़ती है।

एकर ने डीडब्ल्यू को बताया, “सेलुलर स्तर पर मानव मस्तिष्क को गहराई से समझने का यह पहला प्रयास है।”

प्रत्येक अध्ययन मस्तिष्क की विभिन्न कार्टोग्राफी बनाने में मदद करता है, प्रत्येक मानचित्र मस्तिष्क के बारे में पूरक जानकारी प्रदान करता है। मानचित्र विभिन्न पैमानों पर मस्तिष्क से संबंधित हैं – जीन से लेकर कोशिकाओं तक, सेलुलर संरचनाओं से लेकर बड़े मस्तिष्क क्षेत्रों तक और अंत में संपूर्ण मस्तिष्क तक।

ये मानचित्र मस्तिष्क के बारे में हमारे विविध ज्ञान को एकीकृत करते हैं और इसकी जटिलता को सुलझाने के लिए महत्वपूर्ण होंगे।

उदाहरण के लिए, एकर के अध्ययन ने मस्तिष्क में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति का एक अत्यधिक विस्तृत मानचित्र तैयार किया, जिससे “बार कोड” का निर्माण हुआ। उन्होंने यह भी ट्रैक किया कि विकास के दौरान वे कैसे बदलते हैं। इसने मस्तिष्क की कोशिकाओं में जबरदस्त विविधता पर प्रकाश डाला।

इस बीच, हॉफ के अध्ययन ने ब्रोका के क्षेत्र का एक Google मानचित्र जैसा उपकरण बनाया; मोटर कॉर्टेक्स का एक क्षेत्र जो वाणी और भाषा को नियंत्रित करता है।

मस्तिष्क रोगों का इलाज ही अंतिम लक्ष्य है

जबकि BRAIN पहल “नीला आकाश विज्ञान” है जिसका उद्देश्य खुली खोज है, वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि अनुसंधान अंततः मस्तिष्क रोगों को समझने और उनका इलाज करने में मदद करेगा।

हॉफ ने डीडब्ल्यू को बताया, “बीमारियों का इलाज करना बिल्कुल हमारा अंतिम लक्ष्य है। लेकिन मस्तिष्क की बीमारियों को समझने के लिए, हमें पहले यह जानना होगा कि सामान्य मस्तिष्क में क्या हो रहा है। यही हमारा उद्देश्य है।”

हॉफ ने कहा, यहां जो महत्वपूर्ण है, वह यह है कि हम मस्तिष्क के विकास के माध्यम से – भ्रूण के चरण से लेकर बुढ़ापे तक – एटलस बनाते हैं। तभी हम पूरी तरह से समझ सकते हैं कि मस्तिष्क में क्या गलत हुआ।

उन्होंने डीडब्ल्यू को बताया, “इसका मतलब है कि हम समझ सकते हैं कि ऑटिज्म स्पेक्ट्रम विकार, अवसाद और सिज़ोफ्रेनिया जैसे मानसिक रोगों और अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में क्या होता है।”

एकर को यह भी उम्मीद है कि अध्ययन से इन बीमारियों के इलाज के लिए नए अनुप्रयोग बनाने में मदद मिलेगी।

एकर ने कहा, “इसका मतलब है कि हम एक निश्चित बीमारी से प्रभावित कोशिका प्रकारों को लक्षित करने के लिए नए उपकरण बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, यह हमें बेहतर जीन थेरेपी बनाने में मदद कर सकता है जो अल्जाइमर रोग का इलाज करती है। उपचार बहुत विशिष्ट होंगे।”

वैज्ञानिक मिलकर काम कर रहे हैं

जबकि अध्ययन मस्तिष्क के बारे में हमारे खंडित ज्ञान को एकीकृत करने में मदद कर रहे हैं, BRAIN पहल ने स्वयं खंडित न्यूरोसाइंटिस्ट समुदाय को एकीकृत करने में मदद की है।

एकर ने कहा, “इतने सारे न्यूरो वैज्ञानिकों के लिए मानव जीनोम परियोजना के समान पैमाने पर एक परियोजना पर एक साथ काम करना एक वैज्ञानिक और सांस्कृतिक बदलाव था। यह बहुत अच्छी तरह से काम कर रहा है और इसमें वास्तव में कोई तर्क नहीं है। यह अपने आप में एक कहानी है।” .

यूरोपीय संघ और जापान में अन्य मस्तिष्क परियोजनाओं के बीच सहयोग भी सफल रहा है, जहां ओपन-एक्सेस डेटा और उपकरण वैज्ञानिकों को मस्तिष्क रोगों के इलाज के सामान्य लक्ष्य की ओर बढ़ने में मदद कर रहे हैं।

“हम तंत्रिका विज्ञान में विभिन्न विषयों के बीच की सीमाओं को हटा रहे हैं। यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण पहलू है जो नई खोजों के द्वार खोल रहा है,” नॉर्वे के ओस्लो विश्वविद्यालय के तंत्रिका विज्ञानी जान बजाली ने कहा। वह यूरोपीय संघ द्वारा वित्त पोषित ह्यूमन ब्रेन प्रोजेक्ट के न्यूरोइन्फॉर्मेटिक्स लीडर हैं, जो BRAIN पहल का यूरोपीय समकक्ष है।

बजाली, जो ब्रेन इनिशिएटिव के 21 अध्ययनों का हिस्सा नहीं थे, ने कहा कि वे ब्रेन मैपिंग प्रयासों में एक “उत्कृष्ट योगदान” थे।

नए अध्ययन वर्तमान में मानव मस्तिष्क का पहला मसौदा हैं। BRAIN पहल का लक्ष्य 2024 की शुरुआत में माउस मस्तिष्क का अपना पहला पूर्ण एटलस प्रस्तुत करना है, जिसे बाद के वर्षों में मानव मस्तिष्क के साथ प्रस्तुत किया जाएगा।

बजाली ने कहा, “इन मस्तिष्क परियोजनाओं का कारण ब्रह्मांड में हमारी रुचि का वही कारण है: यह जिज्ञासा से प्रेरित है, लेकिन मस्तिष्क रोगों को समझने की आवश्यकता से भी प्रेरित है।”

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