सर्च-रिसर्च : मेंदूचा ‘कनेक्टोम’

गुगल आणि व्हर्जिनियामधील जेनेलिया रिसर्चमधील शास्त्रज्ञांनी मेंदूतील चेतापेशींच्या एकमेकांशी असलेल्या संपर्काचा त्रिमितीय नकाशा (ब्रेन कनेक्टिव्हिटी मॅप) तयार करण्यात यश मिळविले आहे. त्याला ‘कनेक्टोम’ असे संबोधले आहे. आतापर्यंतचा हा सर्वांत अचूक नकाशा असल्याचा त्यांचा दावा आहे.

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

मेंदू हा प्राण्यांच्या शरीरातील एक गुंतागुंतीचा अवयव आहे. शरीरातील ऐच्छिक व अनैच्छिक क्रिया मेंदूकडून नियंत्रित होतात. मानवी मेंदूमध्ये सुमारे १०० अब्ज चेतापेशी असतात. मेंदूची डावी बाजू शरीराची उजवी बाजू नियंत्रित करते. गुगल आणि जेनेलिया रिसर्चमधील शास्त्रज्ञांना आता फ्रूट फ्लायच्या मेंदूचा त्रिमितीय नकाशा तयार केला आहे. २५ हजार चेतापेशी आणि त्यांच्यामधील दोन कोटी संपर्क बिंदू (कनेक्शन) असा एकत्रित तो नकाशा आहे. 

काय दाखविलेय नकाशात?
फ्लाय फ्रूटच्या मेंदूचा आकार साधरणतः खसखसीच्या एका दाण्याएवढा असतो. माशीच्या मेंदूच्या २५० मायक्रोमीटर एवढ्या छोट्या भागाचाच नकाशा तयार करण्यात आला आहे. मानवाच्या दोन केसांच्या जाडीएवढाच हा भाग आहे. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे तर फ्रूट फ्लायच्या मेंदूच्या एकतृतीयांश भागाचा नकाशा तयार करण्यात आला. 

कसा तयार केला?
फ्रूट फ्लायच्या मेंदूचे अत्यंत पातळ तुकडे करण्यात आले. मेंदूच्या या भागाला हेमीब्रेन म्हटले जाते.  प्रत्येक तुकडा हा केवळ २० मायक्रॉन एवढा, म्हणजे मानवी केसाच्या जाडीच्या एकतृतीयांश होता. नंतर त्यांच्यावर इलेक्ट्रॉनचा मारा करण्यात आला. इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपखाली त्याचे निरीक्षण करण्यात आले. तब्बल ५० ट्रिलियन बिंदूंची (पिक्सल) त्रिमितीय पाहणी त्याद्वारे करण्यात आली. त्यातून प्रत्येक बिंदूचा मार्ग व संपर्क बिंदू अल्गोरिदमच्या साह्याने शोधण्यात आले. मेंदूतील मज्जापेशींचा मार्गत्याद्वारे नकाशाबद्ध करण्यात आला. गुगलकडील अल्गोरिदमचा वापर यासाठी करण्यात आला तरी त्याची खातरजमा करण्यासाठी अनेक शास्त्रज्ञांची मदत प्रत्यक्ष पाहणीसाठी घेण्यात आली. मेंदू काम कशा पद्धतीने करतो याची माहिती मिळू शकणार आहे. यापूर्वी राऊंडवर्म या आतड्यात वाढणाऱ्या परजीवी आळीच्या मेंदूचा संपूर्ण तिमित्रिय नकाशा तयार करण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले होते. राऊंडवर्मच्या मेंदूत केवळ ३०२ चेतापेशी (न्यूरॉन) असतात. 

उपयोग काय?
फ्रूट फ्लायचा मेंदू रचनेच्या दृष्टीने सरळ मानला जातो. मेंदूची रचना गुंतागुंतीची असते. ही गुंतागुंत समजून घेणे आणि त्याच्या आधारे मेंदू काम कसे करतो, याचा अभ्यास करण्यासाठी या  संशोधनाचा उपयोग होईल. मेंदूतील पेशी एकमेकांशी कसा संपर्क साधतात हे समजले, तर अनेक विकारांवरील औषधे तयार करणे शक्य होऊ शकेल. सध्या तरी या दृष्टीने हे संशोधन प्राथमिक पातळीवर आहे. मानवी मेंदूमध्ये एका पेशीपासून दुसऱ्या पेशीपर्यंत माहिती देवाणघेवाण विद्युत रासायनिक प्रक्रियेद्वारे केली जाते. मानवाच्या प्रत्येक चेतापेशीला त्याच्या गाभ्यापासून दहा हजारांपर्यंत शाखा असतात. या सगळ्यांपासून होणारे संदेशवहन ही गुंतागुंतीची प्रक्रिया आहे. ‘कनेक्टोम’द्वारे ही माहिती मिळवता येऊ शकते. मानवाच्या चेतापेशींच्या संपर्क बिंदूंचा नकाशा तयार करणे अत्यंत अवघड आहे. तो पल्ला गाठण्यासाठी अजून बराच पल्ला गाठावा लागणार आहे.