সারাক্ষণ ডেস্ক

বিশ্বের বিভিন্ন প্রান্তের শতাধিক বিজ্ঞানী এবং নাগরিক বিজ্ঞানীরা ছোট ফল মাকড়সার মস্তিষ্কে ৫০ মিলিয়নেরও বেশি সংযোগ ম্যাপ করেছেন,যা একদিন মানুষের মস্তিষ্কের একটি জটিল মানচিত্র তৈরির দিকে একটি পদক্ষেপ,যা পারকিনসনস, অতিরিক্ত খাওয়া, বিষণ্ণতা এবং মাদকদ্রব্যের অপব্যবহার সহ অনেক স্বাস্থ্য সমস্যার বোঝাপড়া এবং সম্ভাব্য চিকিৎসার ক্ষেত্রে সহায়তা করবে।

এই বৈজ্ঞানিক মাইলফলক, যা প্রাপ্তবয়স্ক প্রাণীর মস্তিষ্কের এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বিস্তারিত জরিপ, একটি ফল মাকড়সার মস্তিষ্কের কার্যকারিতা প্রদর্শন করতে সহায়তা করে, যখন এটি দেখতে, গন্ধ নিতে এবং অন্যান্য অনুভূতির মাধ্যমে আসা বিশ্বস্ত ইম্প্রেশনগুলোকে গঠন করে এবং তারপর কাজ করে।

ফল মাকড়সার তুলনায় মৃদু মনে হলেও, তারা দশক ধরে বিবর্তিত হয়েছে এবং একটি পপি বীজের আকারের মস্তিষ্ক ব্যবহার করে জটিল আচরণে লিপ্ত থাকে, বলেছেন জন এনগাই, যিনি জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটের BRAIN উদ্যোগের পরিচালক, যা এই সপ্তাহে নেচারে প্রকাশিত নয়টি পত্রে বর্ণিত নতুন মানচিত্রটির জন্য দায়ী।

“তারা খাবার খায়। তারা [গন্ধের সংকেত] দিকে নেভিগেট করে। তারা জুটি বাঁধার আচরণ, আক্রমণাত্মক আচরণ এবং অন্যান্য সামাজিক আচরণের মতো অত্যন্ত সূক্ষ্ম আচরণ প্রদর্শন করে,” এনগাই বলেছিলেন। “তারা সবকিছু করে এবং তারা উড়তে পারে।” ফল মাকড়সাগুলি ultraviolet আলো দেখতে পারে, যা মানব চোখ দেখতে পারে না।

BRAIN প্রকল্পটি, যা এক দশক আগে শুরু হয়েছিল এবং ৩.৫ বিলিয়নেরও বেশি ডলারের একটি বিনিয়োগ প্রতিনিধিত্ব করে, তা স্নায়ুতন্ত্রের জ্ঞান বাড়ানো এবং এর দ্বারা আক্রান্ত রোগের জন্য চিকিৎসা আবিষ্কারের কাজকে দ্রুততর করার জন্য কাজ করছে। সাম্প্রতিক একটি গবেষণার অনুযায়ী, ৪০ শতাংশেরও বেশি মানুষ কোন না কোন ধরনের স্নায়ুতন্ত্রের রোগে আক্রান্ত।

ফল মাকড়সা একটি জনপ্রিয় মডেল অঙ্গীকার, যা জেব্রা মাছ, রাউন্ডওয়ার্ম এবং ইঁদুরের পাশাপাশি আমাদের পৃথিবীতে জীবনের মৌলিক কিছু সিস্টেম বুঝতে ব্যবহৃত হয়। এই অঙ্গীকারগুলি যতই ভিন্ন হোক না কেন, তারা অনেকটা একই জিন শেয়ার করে। মানব রোগের সাথে জড়িত প্রায় ৭৫ শতাংশ জিন ফল মাকড়সায়ও পাওয়া যায়। ইঁদুর মানবদের সাথে প্রায় ৯৭.৫ শতাংশ কার্যকর ডিএনএ শেয়ার করে।

যদিও বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে স্নায়ুকোষের সংখ্যা বা নিউরনের মধ্যে বিশাল পার্থক্য রয়েছে, যখন নিউরনগুলি একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে এবং আন্তক্রিয়া করে তখন কাজ করা যুক্তি বা “সোর্স কোড” বেশিরভাগই একই, এনগাই বলেছেন।

ফল মাকড়সা দেখে, গান গায়, শুনে এবং প্রেমে পড়ে

প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের কম্পিউটেশনাল নিউরোসায়েন্সের অধ্যাপক সেবাস্তিয়ান সেউং বলেন, নতুন মানচিত্রটি সম্ভবত বিজ্ঞানীদের দ্বারা ফল মাকড়সার মস্তিষ্কের কাজ এবং স্থাপত্য সম্পর্কে প্রায় সমস্ত প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করার সময় উল্লেখ করা হবে। গবেষকরা পুরুষ এবং মহিলা, প্রাপ্তবয়স্ক এবং কিশোর, স্বাস্থ্যবান এবং অসুস্থ ফল মাকড়সার মস্তিষ্কের মধ্যে পার্থক্য পরীক্ষা করতে পারবেন।

“মানুষ বুঝতে চেষ্টা করছে মাকড়সা কীভাবে দেখে, কীভাবে শোনে, কীভাবে গান গায়— তারা আসলে গান গায়— কীভাবে উড়ে,” সেউং মানচিত্রের প্রয়োগের উদাহরণ উল্লেখ করে বলেন। “এবং তারপর মানুষ জটিল আচরণগুলি [যেমন] প্রেমের দিকে অধ্যয়ন করছে। তারা একে অপরকে প্রেমে পড়ে, তারা নেভিগেট করে এবং তারা স্মৃতি সংরক্ষণ করে। সমস্ত গবেষণাই সংযোগের মানচিত্র দ্বারা সমর্থিত।” সেউং বলেন,এই মানচিত্র বিজ্ঞানীদের জিন এবং মস্তিষ্কের কার্যকারিতা সম্পর্কিত প্রশ্নগুলি অনুসন্ধান করতে এবং তারা কীভাবে বিকাশের সময় মস্তিষ্কের তারের সংযোগকে প্রভাবিত করে তা বোঝার ক্ষেত্রে সহায়তা করবে।

সংযোগকে বোঝাতে ৫০ মিলিয়নেরও বেশি মস্তিষ্কের সংযোগের মানচিত্র তৈরি করা হয়েছে, যা একটি বিশাল প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের কাজ ছিল।

“আমি স্বীকার করি যে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, আমি যা বলি তা নিয়ে আমি নেয়ারো-নিহিলিজমের দিকে যাচ্ছিলাম, যেন আমরা কখনই এটি বুঝতে পারব না,” বলেন ডেভি বক, নেচারের একটির সহ-লেখক এবং ভেরমন্টের লার্নার কলেজ অব মেডিসিনের সহযোগী অধ্যাপক।

ফল মাকড়সার মস্তিষ্কের ভিতরে প্রায় ১৫০ মিটার তার রয়েছে, যা এক চতুর্থাংশ মিলিমিটার বাই তিন চতুর্থাংশ মিলিমিটারের মধ্যে। “এটি সত্যিই অত্যন্ত সংকুচিত,” বক বললেন। “এবং এই নিউরনগুলির থেকে বেরিয়ে আসা তারের গড়ে ৫০ থেকে ১০০ ন্যানোমিটার ব্যাসের হয়, এবং তারা একসাথে জট পাকিয়ে থাকে, যেন স্প্যাগেটির একটি পাত্রে।” একটি মানব চুলের প্রস্থ প্রায় ৮০,০০০ থেকে ১০০,০০০ ন্যানোমিটার।

এটি সত্যিই সম্ভব ছিল স্প্যাগেটির জট খুলতে এবং — বকের কিছুটা বিস্ময়ের জন্য — এটি Wiring Diagram বোঝা শুরু করা সম্ভবও ছিল। বিজ্ঞানীরা সতর্কতার সাথে মাকড়সার মস্তিষ্ককে অপসারণ করে এবং মস্তিষ্কটিকে একটি কঠিন ব্লকে পরিণত করার জন্য কয়েকটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করেন। ডায়মন্ড ছুরি ব্যবহার করে তারা তারপর মস্তিষ্কটিকে ৭,০০০ এরও বেশি অতি পাতলা অংশে কেটে ফেলেন।

বিজ্ঞানীরা উচ্চ গতির ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের অধীনে এই অংশগুলি দেখেন এবং ২১ মিলিয়ন ছবি তোলেন। প্রতিটি ছবির একটি পিক্সেল একটি মস্তিষ্কের টিস্যুর প্রান্তের প্রায় ৪ বাই ৪ বাই ৪০ ন্যানোমিটার প্রতিনিধিত্ব করে।

“যদি আপনি চিন্তা করেন, তাহলে এটি অবিশ্বাস্যভাবে চমৎকার রেজোলিউশন,” বক বলেন, “কিন্তু আপনাকে এই তারগুলির ট্রেস করতে এটি প্রয়োজন।”তারপর বক এবং তার সহকর্মীরা Wiring Diagram তৈরি করার জন্য নির্দিষ্ট সেল প্রকার নির্ধারণ করেন। ফল মাকড়সার হাজার হাজার ভিন্ন ধরনের নিউরন রয়েছে।

অন্য একটি বিজ্ঞানীর দল বকের দলের দ্বারা উৎপাদিত ছবিগুলি আধুনিক বিভাজন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে একটি এমন ফরম্যাটে রূপান্তরিত করার কাজ করে, যা তাদের নিউরনের টুকরোগুলি বের করতে সক্ষম করে। সমস্ত টুকরোগুলি স্বেচ্ছাসেবী বিজ্ঞানীদের দ্বারা প্রুফরিড করা হয়েছিল এবং প্রুফরিড করা টুকরোগুলি পরে মানচিত্রে একত্রিত করা হয়েছিল।

BRAIN উদ্যোগটি জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটের ২৭টি ইনস্টিটিউট এবং কেন্দ্রের মধ্যে ১০টি দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছে এবং এটি ২১শ শতাব্দীর কিউর আইন একটি অংশ হিসেবে কংগ্রেসের অনুমোদিত অর্থ দ্বারা পরিচালিত হয়, যা ডিসেম্বর ২০১৬ সালে আইনে স্বাক্ষরিত হয়েছিল।