अविश्वसनीय रूप से विस्तृत सेल मानचित्र नई पीढ़ी के उपचार के लिए मार्ग प्रशस्त करने में मदद करते हैं। वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने मानव मस्तिष्क और गैर-मानव प्राइमेट्स के मस्तिष्क की आनुवंशिक, सेलुलर और संरचनात्मक संरचना का मानचित्रण किया है। नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के ब्रेन रिसर्च एडवांसिंग इनोवेटिव न्यूरोटेक्नोलॉजीज प्रोग्राम से फंडिंग के माध्यम से, वैज्ञानिक मस्तिष्क संरचना की गहरी समझ हासिल कर रहे हैं, जिसके परिणामस्वरूप मस्तिष्क समारोह और शिथिलता के सेलुलर आधार की गहरी समझ हो रही है, जिससे मानसिक विकारों और अन्य मस्तिष्क रोगों वाले रोगियों के लिए नई पीढ़ी के सटीक उपचारों का मार्ग प्रशस्त हो रहा है।
शोधकर्ताओं ने मानव और गैर-मानव प्राइमेट मस्तिष्क की आनुवंशिक और सेलुलर संरचना का मानचित्रण किया है, जिससे मस्तिष्क के कामकाज में अंतर्दृष्टि प्राप्त करने और बीमारी का इलाज करने की संभावना मिलती है। यह शोध ब्रेन इनिशिएटिव का हिस्सा है, जिसने कुल 24 पेपर प्रकाशित किए हैं और उम्मीद है कि इससे तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में परिवर्तनकारी प्रगति होगी।
ये शोध परिणाम "साइंस", "साइंस एडवांसेज" और "साइंस ट्रांसलेशनल मेडिसिन" पत्रिकाओं में पत्रों के 24 संग्रहों में प्रकाशित हुए थे।
नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ मेंटल हेल्थ के निदेशक, एमडी, जोशुआ ए. गॉर्डन ने कहा, "मस्तिष्क की कोशिकाओं का मानचित्रण यह समझने में एक महत्वपूर्ण कदम है कि यह महत्वपूर्ण अंग स्वास्थ्य और बीमारी में कैसे काम करता है।" "मानव और गैर-मानव प्राइमेट मस्तिष्क के ये नए विस्तृत सेलुलर एटलस नए उपचारों को डिजाइन करने का आधार प्रदान करते हैं जो मस्तिष्क रोगों में शामिल विशिष्ट मस्तिष्क कोशिकाओं और मस्तिष्क सर्किट को लक्षित करते हैं।"
मुख्य निष्कर्ष और अंतर्दृष्टि
ब्रेन इनिशिएटिव सेल सेंसस नेटवर्क (बीआईसीसीएन) पेपर्स के इस नवीनतम संग्रह में, 24 पेपर्स में मानव मस्तिष्क और गैर-मानव प्राइमेट्स में मस्तिष्क कोशिकाओं की असामान्य रूप से जटिल विविधता का विस्तार से वर्णन किया गया है। इन अध्ययनों से मानव और गैर-मानव प्राइमेट मस्तिष्क में कोशिकाओं को व्यवस्थित करने और जीन को विनियमित करने के तरीके में समानताएं और अंतर उजागर हुए। उदाहरण के लिए, संग्रह में तीन पेपरों ने पहली बार वयस्क मानव मस्तिष्क के सेलुलर एटलस का प्रस्ताव रखा और मस्तिष्क के प्रतिलेखन और एपिजेनोम को मैप किया। ट्रांस्क्रिप्टोम एक कोशिका में जीन रीडआउट का पूरा संग्रह है जिसमें प्रोटीन और अन्य सेलुलर उत्पाद बनाने के निर्देश शामिल हैं। एपिजेनोम एक कोशिका के डीएनए और गुणसूत्रों के रासायनिक संशोधनों को संदर्भित करता है जो कोशिका की आनुवंशिक जानकारी को व्यक्त करने के तरीके को बदल देता है।
एक अन्य पेपर में, मानव मस्तिष्क और कई गैर-मानव प्राइमेट्स (चिंपांज़ी, गोरिल्ला, मकाक और मार्मोसेट) के सेलुलर और आणविक गुणों की तुलना से मनुष्यों और गैर-मानव प्राइमेट्स में कॉर्टिकल कोशिकाओं के प्रकार, अनुपात और स्थानिक संगठन में स्पष्ट समानताएं सामने आईं। विभिन्न प्रजातियों में सेरेब्रल कॉर्टिकल कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति के अध्ययन से पता चलता है कि मानव वंशों में जीन अभिव्यक्ति में अपेक्षाकृत छोटे परिवर्तन से न्यूरोनल वायरिंग और सिनैप्टिक फ़ंक्शन में परिवर्तन होता है जो मानव मस्तिष्क को अधिक प्लास्टिक बना सकता है, जो मानव मस्तिष्क की अनुकूलन, सीखने और बदलने की क्षमता का समर्थन करता है।
मर्मोसेट्स के विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों में कोशिकाएं कैसे बदलती हैं, इसकी खोज करने वाले एक अध्ययन में वयस्क मस्तिष्क में कोशिकाओं के गुणों और विकास के दौरान उन कोशिकाओं के गुणों के बीच एक संबंध पाया गया है। इस संबंध से पता चलता है कि विकासात्मक कार्यक्रम कोशिकाओं में अंतर्निहित होते हैं क्योंकि वे बनते हैं और वयस्कता में बने रहते हैं, और वयस्कता में देखने योग्य कुछ सेलुलर गुण जीवन की शुरुआत में ही उत्पन्न हो सकते हैं। इस खोज से जीवन भर मस्तिष्क के विकास और कार्यप्रणाली के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हो सकती है।
नियोकोर्टेक्स की सबसे बाहरी परत में न्यूरॉन्स की शारीरिक रचना और शरीर विज्ञान की खोज से मानव और चूहे के मस्तिष्क के बीच अंतर का पता चला है, जिससे पता चलता है कि यह क्षेत्र एक विकासवादी हॉटस्पॉट हो सकता है, जिसमें मनुष्यों में होने वाले परिवर्तन मनुष्यों में अधिक जटिल मस्तिष्क सर्किट को विनियमित करने के लिए उच्च आवश्यकताओं को दर्शाते हैं।
BICCN मस्तिष्क की कोशिकीय संरचना को समझने का एक अग्रणी प्रयास है। इसका मुख्य लक्ष्य मस्तिष्क कोशिकाओं की एक व्यापक सूची बनाना है - वे कहाँ हैं, वे कैसे विकसित होते हैं, वे एक साथ कैसे काम करते हैं और वे अपनी गतिविधि को कैसे नियंत्रित करते हैं - यह बेहतर ढंग से समझने के लिए कि मस्तिष्क की बीमारियाँ कैसे विकसित होती हैं, बढ़ती हैं और सबसे अच्छा इलाज किया जाता है।
एनआईएच ब्रेन प्रोग्राम के निदेशक डॉ. जॉन नगाई ने कहा, "अध्ययन की यह श्रृंखला सेलुलर स्तर पर मानव मस्तिष्क की जटिलता को उजागर करने में एक ऐतिहासिक उपलब्धि है।" "बीआईसीसीएन के माध्यम से बनाए गए वैज्ञानिक सहयोग इस क्षेत्र को तेजी से आगे बढ़ा रहे हैं; प्रगति और संभावनाएं बस लुभावनी हैं।"
इस पेपर में केंद्रित मानव और गैर-मानव प्राइमेट मस्तिष्क में मस्तिष्क कोशिका प्रकारों की जनगणना भविष्य के मस्तिष्क उपचार विकसित करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। इन निष्कर्षों ने ब्रेन इनिशिएटिव सेल एटलस नेटवर्क की नींव भी रखी। ब्रेन इनिशिएटिव सेल एटलस नेटवर्क एक परिवर्तनकारी परियोजना है जो दो अन्य बड़े पैमाने की परियोजनाओं से जुड़ती है - ब्रेन इनिशिएटिव कनेक्टिविटी अक्रॉस स्केल्स और आर्मामेंटेरियम फॉर प्रिसिजन ब्रेन सेल एक्सेस - जिसका उद्देश्य व्यवहार को नियंत्रित करने वाले सर्किट के अंतर्निहित मूलभूत सिद्धांतों को स्पष्ट करके तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान में क्रांति लाना है और मानव मस्तिष्क रोगों के इलाज के लिए नए दृष्टिकोणों को सूचित करना है।