मानव कॉर्टिकल ऑर्गेनोइड्स और मस्तिष्क विकास
एलन इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन साइंस और यूएस ब्रेन इनिशिएटिव द्वारा संचालित नेचर पत्रिका में प्रकाशित हालिया शोध, विभिन्न प्रजातियों में मस्तिष्क के विकास का एक व्यापक दृष्टिकोण प्रदान करता है। ये अध्ययन पहली बार विभिन्न प्रजातियों में मानकीकृत विधियों का उपयोग करके बताते हैं कि न्यूरॉन्स और ग्लिया कैसे बनते हैं, स्थानांतरित होते हैं और विशिष्ट होते हैं।
मस्तिष्क विकास का एकीकृत दृष्टिकोण
- न्यूरॉन्स और ग्लिया का विकास निश्चित श्रेणियों के बजाय क्रमिक परिवर्तनों के माध्यम से होता है, जिसमें जीन गतिविधि चरण-दर-चरण बदलती रहती है।
- डॉ. होंगकुई ज़ेंग ने इसे "विकासात्मक तंत्रिका विज्ञान का नया युग" बताया है, तथा इस बात का सामान्य संदर्भ प्रस्तुत किया है कि किस प्रकार, जीन मस्तिष्क के जटिल सर्किट का निर्माण करते हैं।
शोध निष्कर्ष
- डॉ. टॉमस नोवाकोव्स्की के अध्ययन से पता चलता है कि मानव मस्तिष्क का विकास एक ऐसे मार्ग का अनुसरण करता है जहां रेडियल ग्लिया पहले न्यूरॉन्स उत्पन्न करती है जो संकेतों को सक्रिय करते हैं, फिर वे न्यूरॉन्स उत्पन्न करते हैं जो उन्हें शांत करते हैं।
- उनकी टीम ने कोशिका वंश का पता लगाने और जीन गतिविधि को मापने के लिए वायरल बारकोडिंग और एकल-कोशिका RNA अनुक्रमण का उपयोग किया।
- स्थानिक प्रोफाइलिंग का उपयोग जीन रीडआउट को उनके विशिष्ट ऊतक स्थानों पर मैप करने के लिए किया गया, जिससे कोशिका विकास का समय-समाधानित रिकॉर्ड तैयार हुआ।
कम्प्यूटेशनल और स्थानिक एटलस
- डॉ. ज़ेंग का कम्प्यूटेशनल एटलस एल्गोरिदम का उपयोग करके विकासात्मक संक्रमणों की सटीक परिभाषा प्रदान करता है।
- रोंग फैन का स्थानिक त्रि-ओमिक्स एटलस जीन गतिविधि, DNA पहुंच और प्रोटीन उत्पादन को मापता है, तथा उन्हें मस्तिष्क के ऊतकों के भीतर कोशिका स्थानों से जोड़ता है।
विकासवादी अंतर्दृष्टि
- डॉ. एलेक्स पोलेन के क्रॉस-स्पीशीज़ विश्लेषण से पता चला कि न्यूरॉन प्रकार जो कभी प्राइमेट्स के लिए अद्वितीय माने जाते थे, वे कई स्तनधारियों में मौजूद हैं, जो साझा विकासवादी वंश का सुझाव देते हैं।
- न्यूरोनल विकास पथों का पुनः उपयोग किया जाता है और विभिन्न प्रजातियों में उन्हें समायोजित किया जाता है, जिससे विकासवादी प्रवृत्तियों पर प्रकाश पड़ता है।
तंत्रिका विज्ञान के लिए निहितार्थ
- एटलस आनुवंशिक मार्गों के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं जो गर्भावस्था के दौरान चालू या बंद हो जाते हैं, तथा कोशिकाओं को विशिष्ट भूमिकाओं में मार्गदर्शन प्रदान करते हैं।
- न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों से जुड़ी उच्च जीन गतिविधि की अवधियों को उजागर किया गया है, जिससे कमजोर विकासात्मक चरणों को पहचानने में सहायता मिलती है।
भविष्य की दिशाएं
- यह शोध आगे के अध्ययनों का मार्ग प्रशस्त करता है, जिसमें अधिक विकासात्मक चरण और व्यापक मस्तिष्क क्षेत्र शामिल हैं।
- क्षणिक या स्थिति-विशिष्ट न्यूरॉन्स पर ध्यान देने की आवश्यकता है, तथा यह समझने की आवश्यकता है कि आस-पास के ऊतक वातावरण कोशिका परिपक्वता को किस प्रकार प्रभावित करते हैं।
