একটি শহরের জটিল ও বিস্তৃত মানচিত্র দেখার কথা ভাবুন, তবে এই শহরটি আসলে একটি মস্তিষ্ক। বেশ আকর্ষণীয়, তাই না? বিজ্ঞানীরা এখন এই কল্পনাকে বাস্তবে রূপ দিয়েছেন।
প্রথমবারের মতো, বিশেষজ্ঞরা মস্তিষ্কের প্রতিটি নিউরনের সম্পূর্ণ বিন্যাসের মানচিত্র বা “কানেক্টোম” তৈরি করেছেন, যার মধ্যে রয়েছে ৫০ মিলিয়ন সংযোগ। স্নায়ুবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে এটি একটি উল্লেখযোগ্য মাইলফলক।
মস্তিষ্কের সম্পূর্ণ তারের মানচিত্র
এই প্রকল্পটি সম্ভব করেছে ফ্লাইওয়্যার কনসোর্টিয়াম, যা কেমব্রিজের এমআরসি ল্যাবরেটরি অব মলিকুলার বায়োলজি, প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়, ভার্মন্ট বিশ্ববিদ্যালয়, এবং কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের সমন্বয়ে গঠিত একটি আন্তর্জাতিক সহযোগিতা।
নেচার জার্নালে প্রকাশিত দুটি গবেষণাপত্রে এই কাজটি উপস্থাপিত হয়েছে। এতে প্রাপ্তবয়স্ক ফলের মাছির মস্তিষ্কের ১,৩৯,২৫৫টি নিউরনের সম্পূর্ণ বিন্যাসের মানচিত্র তুলে ধরা হয়েছে, যা হাঁটা এবং দেখা—এই দু’টি জটিল কাজ সম্পন্ন করতে সক্ষম।
পূর্ববর্তী গবেষণায় ছোট মস্তিষ্কের সিস্টেম, যেমন ৩,০১৬ নিউরনের ফলের মাছির লার্ভা বা ৩০২ নিউরনের নিমাটোড কীটের মানচিত্র তৈরি করা হয়েছিল। তবে এই গবেষণাটি আরও জটিল একটি প্রাণীর পূর্ণ-স্কেল নিউরাল মানচিত্র প্রদর্শন করে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে।
মানব মস্তিষ্ক বনাম মাছির মস্তিষ্ক
একটি প্রাপ্তবয়স্ক ফলের মাছির মস্তিষ্কের প্রতিটি নিউরনের মানচিত্র তৈরি করা মস্তিষ্কের কার্যকারিতা বোঝার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, যার সঙ্গে মানব মস্তিষ্কের কাজের সম্পর্কও রয়েছে।
ফলের মাছির প্রায় ১,৪০,০০০ নিউরন রয়েছে, যা মানুষের মস্তিষ্কের ৮৬ বিলিয়ন নিউরনের তুলনায় অনেক কম, তাই তা অধ্যয়ন করা সহজ।
বিজ্ঞানীরা সহজেই মাছির প্রজনন ও জিনগত পরিবর্তন ঘটাতে পারেন এবং পরিবর্তনের প্রভাবে নিউরাল সার্কিট ও আচরণ কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা পরীক্ষা করতে পারেন। এই সরলতা গবেষকদের অতিরিক্ত জটিলতায় না গিয়ে মস্তিষ্কের কাজের মৌলিক নীতিগুলি উদঘাটন করতে সাহায্য করে।
মানুষের মস্তিষ্ক সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান
আকর্ষণীয়ভাবে, ফলের মাছির অনেক জৈবিক প্রক্রিয়া মানুষের সঙ্গে সাদৃশ্যপূর্ণ। মস্তিষ্কের বিকাশ, নিউরন যোগাযোগ, এবং শিক্ষার নিয়ন্ত্রণকারী জিন ও পথগুলি প্রায়ই বিভিন্ন প্রজাতির মধ্যে সংরক্ষিত থাকে।
ফলের মাছির মস্তিষ্কের মানচিত্র তৈরি করে, বিজ্ঞানীরা একটি সরল সিস্টেমে এই প্রক্রিয়াগুলি কীভাবে কাজ করে তা শিখতে পারেন এবং তারপরে সেই অন্তর্দৃষ্টি আরও জটিল মস্তিষ্কে প্রয়োগ করতে পারেন।
এছাড়াও, নিউরাল সার্কিটের সাধারণ কাঠামো ও আচরণ সম্পর্কে বোঝার জন্য মাছির নিউরন সংযোগের প্যাটার্ন গুরুত্বপূর্ণ, যা মানব আচরণ এবং বুদ্ধিবৃত্তিক কার্যক্রম বুঝতে সাহায্য করে।
ফলের মাছির মস্তিষ্কের মানচিত্র তৈরির জন্য ব্যবহৃত সরঞ্জাম ও কৌশলগুলি স্নায়ুবিজ্ঞানের গবেষণায় নতুন অগ্রগতির পথ খুলে দেবে। ইমেজিং, জেনেটিক মডিফিকেশন এবং ডেটা বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে ফলের মাছির গবেষণা থেকে উদ্ভাবনগুলি মানুষের মতো জটিল মস্তিষ্ক গবেষণায় প্রয়োগ করা যেতে পারে।
চলমান স্নায়ুবিজ্ঞান গবেষণা
এই আবিষ্কার মস্তিষ্কের গঠন ও কার্যকারিতা সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছে, যা স্নায়ুবিজ্ঞানের চলমান গবেষণার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি তৈরি করেছে।
গবেষণার সহ-লেখক ড. গ্রেগরি জেফেরিস উল্লেখ করেছেন, “যদি আমরা মস্তিষ্ক কীভাবে কাজ করে তা বুঝতে চাই, তবে আমাদের জানতে হবে কীভাবে প্রতিটি নিউরন একত্রিত হয়ে আপনাকে চিন্তা করতে সাহায্য করে। বেশিরভাগ মস্তিষ্কের জন্য, আমরা জানি না এই নেটওয়ার্কগুলি কীভাবে কাজ করে।”
মাছির মস্তিষ্কের এই বিশদ মানচিত্র নিউরাল সার্কিটের জটিলতা উদঘাটন করে এই প্রশ্নগুলোর উত্তর দিতে সাহায্য করতে পারে।
মস্তিষ্কের সংযোগের সাদৃশ্য
গবেষণার অন্যতম উল্লেখযোগ্য ফলাফল হলো বর্তমান মানচিত্র এবং পূর্ববর্তী ছোট আকারের প্রচেষ্টাগুলির মধ্যে সংযোগের উল্লেখযোগ্য সাদৃশ্য।
এই পর্যবেক্ষণ থেকে বোঝা গেছে যে মস্তিষ্কের গঠন সাদৃশ্যপূর্ণ, যা আগে মনে করা হত যে প্রতিটি মস্তিষ্কের গঠন একেবারে ভিন্ন।
ভবিষ্যতের গবেষণার দিকনির্দেশনা
গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে তাদের তৈরি করা এই তারের মানচিত্র স্নায়ুবিজ্ঞান গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি সাধন করেছে এবং আরও নতুন ধরনের গবেষণার পথ উন্মোচন করেছে, যা আগে মাছির মস্তিষ্কের ছোট অংশগুলির মানচিত্র দিয়ে সম্ভব ছিল না।
এই গবেষণাটি নেচার জার্নালে প্রকাশিত।
