മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോർ ഒന്നല്ല, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത അവയവങ്ങൾ: ശാസ്ത്രലോകത്തെ അമ്പരപ്പിച്ച് പുതിയ കണ്ടെത്തൽ
മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോർ ഒന്നല്ല, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത അവയവങ്ങൾ: ശാസ്ത്രലോകത്തെ അമ്പരപ്പിച്ച് പുതിയ കണ്ടെത്തൽ
മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണവും അത്ഭുതകരവുമായ അവയവമാണ് തലച്ചോറ് അഥവാ മസ്തിഷ്കം (Human Brain). ചിന്തകൾ, വികാരങ്ങൾ, ഓർമ്മകൾ, ശരീരത്തിന്റെ ചലനങ്ങൾ തുടങ്ങി മനുഷ്യനെ ‘മനുഷ്യനാക്കുന്ന’ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളെയും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഈ ചെറിയ അവയവമാണ്. കാലങ്ങളായി ശാസ്ത്രലോകം കരുതിയിരുന്നത് തലച്ചോറ് എന്നത് ഒരൊറ്റ അവയവമാണെന്നും, അതിന്റെ വികാസം ആരംഭിക്കുന്നത് ഭ്രൂണാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരൊറ്റ കോശസമൂഹത്തിൽ നിന്നാണെന്നുമാണ്. എന്നാൽ ഈ അടിസ്ഥാന ധാരണയെ തന്നെ തിരുത്തിക്കുറിക്കുന്ന അതിപ്രധാനമായ ഒരു കണ്ടെത്തൽ ഇപ്പോൾ പുറത്തുവന്നിരിക്കുകയാണ്. സ്റ്റാൻഫോർഡ് മെഡിസിനിലെ (Stanford Medicine) ഗവേഷകർ നടത്തിയ പുതിയ പഠനമനുസരിച്ച്, മനുഷ്യന്റെ തലച്ചോറ് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒന്നല്ല, മറിച്ച് ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളുടെ പരിണാമപ്രക്രിയയിലൂടെ കൂടിച്ചേർന്ന രണ്ട് വ്യത്യസ്ത പുരാതന നാഡീവ്യവസ്ഥകളുടെ (Nervous systems) സംയോജനമാണ്.
നേച്ചർ ന്യൂറോസയൻസ് (Nature Neuroscience) ജേണലിൽ സെപ്റ്റംബർ 18-ന് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഈ കണ്ടെത്തൽ, നാഡീശാസ്ത്ര (Neuroscience) രംഗത്തും തലച്ചോറിനെ ബാധിക്കുന്ന മാരകമായ അസുഖങ്ങളുടെ ചികിത്സാരംഗത്തും വലിയ വിപ്ലവങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ പോകുന്ന ഒന്നാണ്.
പരമ്പരാഗത ധാരണകളെ തിരുത്തിക്കുറിക്കുന്ന പുതിയ പഠനം
പതിറ്റാണ്ടുകളായി ജീവശാസ്ത്രജ്ഞരും നാഡീശാസ്ത്ര വിദഗ്ദ്ധരും വിശ്വസിച്ചിരുന്നത് തലച്ചോറിന്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളും ഭ്രൂണാവസ്ഥയിലെ ഒരൊറ്റ അടിസ്ഥാന കോശസമൂഹത്തിൽ (Progenitor cell population) നിന്നാണ് രൂപപ്പെടുന്നത് എന്നാണ്. ഈ പരമ്പരാഗത മാതൃക അനുസരിച്ച്, തലച്ചോറിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങളായ മുൻമസ്തിഷ്കം (Forebrain), മധ്യനസ്തിഷ്കം (Midbrain), പിൻമസ്തിഷ്കം (Hindbrain) എന്നിവയെല്ലാം ഒരേ ഉത്ഭവസ്ഥാനത്ത് നിന്നും ശാഖകളായി പിരിഞ്ഞുണ്ടാകുന്നതാണ്.
എന്നാൽ ഈ ധാരണ പൂർണ്ണമായും തെറ്റാണെന്ന് സ്റ്റാൻഫോർഡിലെ ഗവേഷകർ ചൂണ്ടിക്കാട്ടുന്നു. പുതിയ കണ്ടെത്തലുകൾ അനുസരിച്ച്, മനുഷ്യ മസ്തിഷ്കം രണ്ട് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ നാഡീവ്യവസ്ഥകളുടെ സമ്മിശ്ര രൂപമാണ്. ഇതിൽ ആദ്യത്തെ നാഡീവ്യവസ്ഥ നമ്മുടെ ശ്വാസോച്ഛ്വാസം, ഹൃദയമിടിപ്പ് തുടങ്ങിയ ജീവൻ നിലനിർത്താൻ അത്യന്താപേക്ഷിതമായ അടിസ്ഥാന പ്രവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടനകൾക്ക് രൂപം നൽകുന്നു. രണ്ടാമത്തെ നാഡീവ്യവസ്ഥയാകട്ടെ ഭാഷ, ഗണിതം, അമൂർത്ത ചിന്തകൾ (Abstract thought), നമ്മുടെ സ്വന്തം അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ തുടങ്ങിയ സങ്കീർണ്ണമായ കഴിവുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന തലച്ചോറിന്റെ ഭാഗങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
“തലച്ചോറിന്റെ മുൻഭാഗവും പിൻഭാഗവും പൂർണ്ണമായും വ്യത്യസ്തമായ രണ്ട് അടിസ്ഥാന കോശങ്ങളിൽ (Progenitor cells) നിന്നാണ് രൂപപ്പെടുന്നത് എന്ന് ഞങ്ങൾ ആദ്യമായി തെളിയിച്ചിരിക്കുകയാണ്,” സ്റ്റാൻഫോർഡിലെ ഡെവലപ്മെന്റൽ ബയോളജി വിഭാഗം അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറും ഈ പഠനത്തിന്റെ സീനിയർ രചയിതാവുമായ ഡോ. കൈൽ ലോഹ് (Dr. Kyle Loh) വ്യക്തമാക്കുന്നു. ഈ ഗവേഷണ പ്രബന്ധത്തിന്റെ സഹ-പ്രധാന രചയിതാക്കൾ (Co-first authors) കരോളിൻ ഡൺഡെസ് (Carolyn Dundes), റയ്യാൻ ജോഖായ് (Rayyan Jokhai) എന്നീ ഗവേഷക വിദ്യാർത്ഥികളാണ്.
തലച്ചോറിന്റെ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഉത്ഭവ കേന്ദ്രങ്ങൾ
മുതിർന്ന ഒരാളുടെ തലച്ചോറിനെ പ്രധാനമായും മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: മുൻമസ്തിഷ്കം (Forebrain), മധ്യമസ്തിഷ്കം (Midbrain), പിൻമസ്തിഷ്കം (Hindbrain).
ഇതിൽ മുൻമസ്തിഷ്കമാണ് മനുഷ്യന്റെ ബുദ്ധിപരമായ മിക്ക കഴിവുകൾക്കും കേന്ദ്രമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഭാഷ കൈകാര്യം ചെയ്യുക, ബോധം (Consciousness), സങ്കീർണ്ണമായ കാര്യങ്ങൾ ചിന്തിച്ചു മനസ്സിലാക്കുക തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇവിടെയാണ് നടക്കുന്നത്.
മറുവശത്ത്, പിൻമസ്തിഷ്കം അഥവാ മസ്തിഷ്ക തണ്ട് (Brain stem) തലയോട്ടിയുടെ പിൻഭാഗത്തായി താഴെയാണ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. ജീവൻ നിലനിർത്താൻ ആവശ്യമായ സ്വയമേവ നടക്കുന്ന (Automatic) പ്രക്രിയകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഈ ഭാഗമാണ്. ശ്വാസോച്ഛ്വാസം, ഉറക്കം, ഹൃദയമിടിപ്പിന്റെ നിയന്ത്രണം, വിശപ്പ് എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ സംസാരത്തിനും ഭക്ഷണം വിഴുങ്ങുന്നതിനും സഹായിക്കുന്ന മുഖം, നാവ്, തൊണ്ട എന്നിവയിലെ പേശികളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതും പിൻമസ്തിഷ്കത്തിലെ നാഡീകോശങ്ങളാണ് (Neurons).
മനുഷ്യന്റെ നിലനിൽപ്പിന് പിൻമസ്തിഷ്കം ഇത്രത്തോളം അത്യന്താപേക്ഷിതമായിരുന്നിട്ടും, കഴിഞ്ഞ പല പതിറ്റാണ്ടുകളായി ലബോറട്ടറികളിൽ കൃത്രിമമായി പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ വളർത്തിയെടുക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. ഈ പരിമിതി, മസ്തിഷ്ക തണ്ടിനെ ബാധിക്കുന്ന സ്പൈനൽ മസ്കുലാർ അട്രോഫി (Spinal Muscular Atrophy – SMA), അമിയോട്രോഫിക് ലാറ്ററൽ സ്ക്ലീറോസിസ് (Amyotrophic Lateral Sclerosis – ALS അഥവാ Lou Gehrig’s disease) തുടങ്ങിയ ഗുരുതരമായ നാഡീരോഗങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾക്ക് വലിയ തടസ്സമായിരുന്നു. ഈ ഒരു പ്രതിസന്ധിക്കാണ് പുതിയ പഠനം പരിഹാരം കണ്ടിരിക്കുന്നത്.
ഭ്രൂണാവസ്ഥയിലെ വേർതിരിവ്: രഹസ്യം ചുരുളഴിയുന്നു
ഗവേഷകർ ഭ്രൂണവികാസത്തിന്റെ (Embryonic development) ഏറ്റവും പ്രാരംഭ ഘട്ടങ്ങളെ സൂക്ഷ്മമായി നിരീക്ഷിച്ചപ്പോഴാണ് ഈ വലിയ രഹസ്യം ചുരുളഴിഞ്ഞത്. ഭ്രൂണത്തിൽ ശരീരത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന രൂപപ്പെടുന്ന പ്രക്രിയയായ ‘ഗാസ്ട്രുലേഷൻ’ (Gastrulation) നടക്കുന്ന സമയത്താണിത് സംഭവിക്കുന്നത്.
മുൻമസ്തിഷ്കവും മധ്യമസ്തിഷ്കവും രൂപപ്പെടുന്ന വികാസ പ്രക്രിയയുടെ പിന്നീടുള്ള ഒരു ശാഖയായിട്ടല്ല പിൻമസ്തിഷ്കം ഉടലെടുക്കുന്നത് എന്ന് ഗവേഷകരായ ജോഖായും ഡൺഡെസും കണ്ടെത്തി. പകരം, ഭ്രൂണവികാസത്തിന്റെ തുടക്കം മുതൽ തന്നെ പിൻമസ്തിഷ്കം അതിന്റേതായ തികച്ചും സ്വതന്ത്രമായ ഒരു പാതയിലൂടെയാണ് വികസിക്കുന്നത്. തലച്ചോറിന്റെ മറ്റു ഭാഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുന്ന അതേ സമയം തന്നെ സമാന്തരമായിട്ടാണ് പിൻമസ്തിഷ്കവും വളരുന്നത്.
ഈ പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനായി, ഗവേഷകർ എലികളുടെ ഭ്രൂണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പഠനം നടത്തുകയും മസ്തിഷ്കം രൂപപ്പെടുന്ന കോശങ്ങളുടെ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത കൂട്ടങ്ങളെ (Progenitor cells) തിരിച്ചറിയുകയും ചെയ്തു.
- ഒന്നാമത്തെ കോശസമൂഹം: ഇവ Otx2 എന്ന ജനിതക ഘടകത്തെ (Gene) പ്രകടിപ്പിക്കുന്നവയാണ്. ഇവ ഭാവിയിൽ മുൻമസ്തിഷ്കവും മധ്യമസ്തിഷ്കവുമായി മാറാൻ നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ടവയാണ്.
- രണ്ടാമത്തെ കോശസമൂഹം: ഇവ Gbx2 എന്ന ജീനിനെയാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ കോശങ്ങളാണ് പിന്നീട് പിൻമസ്തിഷ്കമായി വികസിക്കുന്നത്.
ഈ രണ്ട് കോശസമൂഹങ്ങളും ഭ്രൂണവികാസത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ പോലും പരസ്പരം കലരുന്നില്ലെന്നും പൂർണ്ണമായും വേറിട്ടാണ് നിൽക്കുന്നതെന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. കോശങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഡി.എൻ.എ-യെ (DNA) പാക്ക് ചെയ്ത് വെക്കുന്ന ക്രോമാറ്റിൻ (Chromatin) എന്ന ഘടനയെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചപ്പോൾ ഈ വ്യത്യാസം കൂടുതൽ വ്യക്തമായി. മുൻമസ്തിഷ്കവും മധ്യമസ്തിഷ്കവുമായി മാറേണ്ട കോശങ്ങളുടെയും (Anterior neural ectoderm), പിൻമസ്തിഷ്കമായി മാറേണ്ട കോശങ്ങളുടെയും (Posterior neural ectoderm) ക്രോമാറ്റിൻ ഘടനകൾ തമ്മിൽ അടിസ്ഥാനപരമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ടായിരുന്നു. ഈ വ്യത്യാസങ്ങളാണ് തുടക്കം മുതൽ തന്നെ അവയെ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വികാസ പാതകളിലേക്ക് നയിച്ചത്.
“മുൻകാലങ്ങളിൽ ലബോറട്ടറികളിൽ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ശ്രമിച്ച ശാസ്ത്രജ്ഞർ, യഥാർത്ഥത്തിൽ മുൻമസ്തിഷ്കത്തിന്റെയും മധ്യമസ്തിഷ്കത്തിന്റെയും കോശങ്ങളെ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങളാക്കി മാറ്റാനാണ് ശ്രമിച്ചിരുന്നത്. ഞങ്ങളുടെ പഠനം തെളിയിക്കുന്നത് അത്തരമൊരു മാറ്റം അസാധ്യമാണെന്നാണ്,” ഗവേഷകനായ റയ്യാൻ ജോഖായ് പറയുന്നു. മുൻകാല പരീക്ഷണങ്ങൾ എന്തുകൊണ്ട് പരാജയപ്പെട്ടു എന്നതിനുള്ള വ്യക്തമായ ഉത്തരം കൂടിയാണിത്. ഒരു തരത്തിലുള്ള കോശത്തെ ഒരിക്കലും അതിന് ആകാൻ കഴിയാത്ത മറ്റൊരു തരത്തിലുള്ള കോശമാക്കി മാറ്റാനായിരുന്നു ശാസ്ത്രലോകം ശ്രമിച്ചിരുന്നത്.
ലബോറട്ടറിയിൽ മസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ വളർത്തിയെടുക്കുന്നതിലെ വിജയം
പിൻമസ്തിഷ്കത്തിന്റെ ഉത്ഭവം തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു പാതയിലൂടെയാണെന്ന സത്യം മനസ്സിലാക്കിയതോടെ, ശാസ്ത്രലോകം നേരിട്ടിരുന്ന വലിയൊരു വെല്ലുവിളി മറികടക്കാൻ ഗവേഷകർക്കായി. പ്ലൂറിപോട്ടന്റ് സ്റ്റെം സെല്ലുകളെ (മനുഷ്യ ശരീരത്തിലെ ഏത് കോശമായി മാറാനും കഴിവുള്ള അടിസ്ഥാന കോശങ്ങൾ) ഉപയോഗിച്ച് ലോകത്താദ്യമായി പൂർണ്ണമായും പ്രവർത്തനസജ്ജമായ പിൻമസ്തിഷ്ക നാഡീകോശങ്ങൾ (Hindbrain motor neurons) ലബോറട്ടറിയിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാൻ ഇവർക്ക് സാധിച്ചു.
പെട്രി ഡിഷിൽ വളർത്തിയെടുത്ത ഈ കോശങ്ങൾ യഥാർത്ഥ മനുഷ്യ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങളെപ്പോലെ തന്നെ പ്രവർത്തിച്ചു. മുഖത്തെയും തൊണ്ടയിലെയും പേശികളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന പിൻമസ്തിഷ്ക ഭാഗങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമ്മിക്കാനും, ആക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ (Action potentials) എന്നറിയപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാനും ഈ കൃത്രിമ കോശങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഇത് നാഡീശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിൽ ഒരു നാഴികക്കല്ലാണ്.
പരിണാമത്തിന്റെ 500 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾ: പ്രകൃതിയുടെ അത്ഭുതം
ഭ്രൂണശാസ്ത്രത്തിലെ ഈ കണ്ടെത്തലുകൾക്ക് ശേഷം, പരിണാമചരിത്രത്തിൽ ഈ വേർതിരിവ് എത്രത്തോളം പഴക്കമുള്ളതാണെന്ന് അന്വേഷിക്കാൻ ഗവേഷകർ തീരുമാനിച്ചു. 550 ദശലക്ഷത്തിലധികം വർഷങ്ങളുടെ പരിണാമ ചരിത്രം പരിശോധിച്ചപ്പോൾ, കോഴികൾ, സീബ്രാഫിഷ് (Zebrafish), കടലിന്റെ അടിത്തട്ടിൽ ജീവിക്കുന്ന എക്കോൺ വേമുകൾ (Acorn worms) എന്നിവയിലടക്കം സമാനമായ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത നാഡീവ്യവസ്ഥകളുടെ സാന്നിധ്യം അവർ കണ്ടെത്തി. മനുഷ്യരുമായി വളരെ വിദൂരമായ പരിണാമ ബന്ധം മാത്രമുള്ള ജീവികളാണ് ഇവ.
മാത്രമല്ല, മനുഷ്യനിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 600 മുതൽ 700 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് വേർപിരിഞ്ഞ ജെല്ലിഫിഷുകൾക്കും (Jellyfish) അവയുടെ ശരീരത്തിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങളിലായി രണ്ട് വ്യത്യസ്ത നാഡീവ്യവസ്ഥകൾ ഉണ്ടെന്ന് ഗവേഷകർ നിരീക്ഷിച്ചു. ഈ വിവരങ്ങളെല്ലാം വിരൽ ചൂണ്ടുന്നത് അതിശയകരമായ ഒരു യാഥാർത്ഥ്യത്തിലേക്കാണ്: ആധുനിക കശേരുകികളുടെ (Vertebrates – നട്ടെല്ലുള്ള ജീവികൾ) തലച്ചോറ് രൂപപ്പെട്ടത്, പരിണാമ പ്രക്രിയയിലൂടെ മുൻപുണ്ടായിരുന്ന രണ്ട് വ്യത്യസ്ത നാഡീവ്യവസ്ഥകൾ ശാരീരികമായി ഒന്നിച്ചുചേർന്നപ്പോഴാണ്.
“രണ്ട് വ്യത്യസ്ത നാഡീവ്യവസ്ഥകളെ പരിണാമം അവയുടെ സ്ഥാനപരമായി ഒന്നിച്ചുചേർക്കുകയാണ് ചെയ്തത് എന്നാണ് ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്,” ഡോ. കൈൽ ലോഹ് വിശദീകരിക്കുന്നു. “തലച്ചോറ് എന്ന അവയവം തുടക്കം മുതൽ ഒരൊറ്റ അവയവമായി രൂപപ്പെടുന്നതായിരുന്നു കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായിരിക്കുക. എന്നാൽ, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഭാഗങ്ങളായി തലച്ചോറിനെ നിർമ്മിക്കുന്ന ഈ പുരാതനമായ രീതിയെയാണ് നാം ഇന്നും ആശ്രയിക്കുന്നത്.”
“ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ എന്നെ ശരിക്കും അത്ഭുതപ്പെടുത്തി. കാരണം ‘തലച്ചോറ്’ എന്ന് പറയുമ്പോൾ ഒരൊറ്റ ഉത്ഭവസ്ഥാനമുള്ള തുടർച്ചയായ ഒരു അവയവമാണ് നമ്മുടെ മനസ്സിൽ വരിക,” ജോഖായ് കൂട്ടിച്ചേർത്തു. “എന്നാൽ 500 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് തന്നെ പരസ്പരം വേറിട്ടു നിന്നിരുന്ന രണ്ട് നാഡീവ്യവസ്ഥകളായിരുന്നു അവ. ഇന്ന് അവ രണ്ടും കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരൊറ്റ അവയവത്തെപ്പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നത് വളരെ രസകരമായ ഒരു കാര്യമാണ്.”
മാരകമായ നാഡീരോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സയിലെ പുതിയ പ്രതീക്ഷകൾ (SMA & ALS)
സ്റ്റാൻഫോർഡ് ഗവേഷകരുടെ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം കേവലം ജീവശാസ്ത്രപരമായ ഒരു കൗതുകം മാത്രമല്ല. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ദശലക്ഷക്കണക്കിന് രോഗികൾക്ക് പുതിയ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന ഒന്നാണിത്. പ്രത്യേകിച്ചും, പിൻമസ്തിഷ്കത്തെയും മസ്തിഷ്ക തണ്ടിനെയും ബാധിക്കുന്ന SMA (സ്പൈനൽ മസ്കുലാർ അട്രോഫി), ALS (അമിയോട്രോഫിക് ലാറ്ററൽ സ്ക്ലീറോസിസ്) തുടങ്ങിയ മാരകമായ രോഗങ്ങളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഇതൊരു വലിയ അനുഗ്രഹമാണ്.
ഒരു വയസ്സിന് താഴെയുള്ള കുട്ടികളിലെ ജനിതകപരമായ മരണകാരണങ്ങളിൽ ഒന്നാം സ്ഥാനത്താണ് സ്പൈനൽ മസ്കുലാർ അട്രോഫി (SMA). പേശികളുടെ ബലക്ഷയത്തിനും ശ്വാസകോശ സംബന്ധമായ പ്രശ്നങ്ങൾക്കും ഇത് കാരണമാകുന്നു. മറുവശത്ത്, സാധാരണയായി 40-നും 70-നും ഇടയിൽ പ്രായമുള്ള ആളുകളിൽ കണ്ടുവരുന്ന ALS, മുൻമസ്തിഷ്കത്തെയും പിൻമസ്തിഷ്കത്തെയും ഒരുപോലെ ബാധിക്കുന്ന ഗുരുതരമായ അസുഖമാണ്. ഈ രണ്ട് രോഗങ്ങളിലും, പിൻമസ്തിഷ്കത്തിലെ നാഡീകോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം ക്രമേണ നിലയ്ക്കുന്നു. തൽഫലമായി, രോഗികൾക്ക് ഭക്ഷണം വിഴുങ്ങാനുള്ള കഴിവ് നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഇത് ഭക്ഷണവും വെള്ളവും ശ്വാസകോശത്തിൽ പ്രവേശിക്കാനും ന്യുമോണിയ (Pneumonia) പോലുള്ള മാരകമായ അണുബാധകൾ ഉണ്ടാകാനും കാരണമാകുന്നു. രോഗം മൂർച്ഛിക്കുന്നതോടെ ശ്വസിക്കാനുള്ള കഴിവ് തന്നെ പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാകുന്നു.
ഇതുവരെ ഇത്തരം രോഗങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണങ്ങളിലെ പ്രധാന തടസ്സം ജീവനുള്ള കോശങ്ങളുടെ അഭാവമായിരുന്നു. ജീവിച്ചിരിക്കുന്ന രോഗികളുടെ മസ്തിഷ്ക തണ്ടിൽ നിന്നും പരിശോധനകൾക്കായി കോശങ്ങൾ (Tissue samples) ശേഖരിക്കുക എന്നത് അസാധ്യവും ജീവന് ഭീഷണിയുമാണ്. അതിനാൽ രോഗം ബാധിച്ച നാഡീകോശങ്ങളെ നേരിട്ട് പഠിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നില്ല. എന്നാൽ ലബോറട്ടറിയിലെ പെട്രി ഡിഷിൽ മനുഷ്യന്റെ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ കൃത്രിമമായി വളർത്തിയെടുക്കാമെന്നത് ഈ പ്രതിസന്ധിക്ക് പരിഹാരമാകുന്നു. അസുഖം ബാധിക്കുമ്പോൾ ഈ കോശങ്ങൾക്ക് കൃത്യമായി എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് അതിസൂക്ഷ്മമായി പഠിക്കാനും, അവയ്ക്കുള്ള മരുന്നുകൾ പരീക്ഷിക്കാനും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ വഴി സാധിക്കും.
വിശപ്പും ഭാരനിയന്ത്രണവും: പിൻമസ്തിഷ്കത്തിന്റെ മറ്റ് ധർമ്മങ്ങൾ
രോഗചികിത്സയ്ക്ക് പുറമെ, വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലെ മറ്റൊരു പ്രധാന മേഖലയായ ശരീരഭാര നിയന്ത്രണത്തിലും (Weight control) പിൻമസ്തിഷ്കത്തിന് വലിയ പങ്കുണ്ട്. ഒരു വ്യക്തിയുടെ വിശപ്പിനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന നാഡീ ശൃംഖലകൾ (Neural circuits) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് പിൻമസ്തിഷ്കത്തിലാണ്. ശരീരഭാരം കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന സെമാഗ്ലൂട്ടൈഡ് (Semaglutide – Ozempic, Wegovy തുടങ്ങിയ ബ്രാൻഡുകളിൽ ലഭ്യമായ മരുന്ന്) പോലുള്ള ആധുനിക മരുന്നുകൾ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നത് ഈ നാഡീ ശൃംഖലകളിലാണ്. ലബോറട്ടറിയിൽ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങൾ വളർത്തിയെടുക്കാൻ സാധിക്കുന്നത് ഇത്തരം മരുന്നുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും, ഭാരനിയന്ത്രണത്തിനുള്ള പുതിയ മരുന്നുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാനും സഹായിക്കും.
ഭാവി ഗവേഷണങ്ങൾക്കും പഠനങ്ങൾക്കുമുള്ള സാധ്യതകൾ
മനുഷ്യന്റെ നാഡീവ്യവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള പൂർണ്ണമായ അറിവിലേക്കുള്ള ഒരു വലിയ ചുവടുവെപ്പാണ് ഈ പഠനം. തലച്ചോറിന്റെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഈ രഹസ്യം കണ്ടെത്തിയതിന് ശേഷം, സുഷുമ്നാനാഡി അഥവാ സ്പൈനൽ കോർഡ് (Spinal cord) ഭ്രൂണാവസ്ഥയിൽ എവിടെ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടെത്താനാണ് ഗവേഷകർ ഇപ്പോൾ ശ്രമിക്കുന്നത്. കൂടാതെ, SMA, ALS തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങൾ പിൻമസ്തിഷ്ക കോശങ്ങളെ എങ്ങനെ നശിപ്പിക്കുന്നു എന്ന് കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ മനസ്സിലാക്കാനും ഇവർ ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
“ഈ മാരകമായ അസുഖങ്ങളെ കൂടുതൽ വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കുന്നതിനും, അതിലൂടെ തകരാറിലായ കോശങ്ങളെ പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ചികിത്സാരീതികൾ (Regenerative therapies) വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നതിനുമുള്ള മികച്ചൊരു മാതൃക ഇപ്പോൾ നമ്മുടെ പക്കലുണ്ട്,” ഗവേഷകനായ റയ്യാൻ ജോഖായ് പ്രത്യാശ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. “മസ്തിഷ്ക ഗവേഷണ രംഗത്തെ അതിയായ ആവേശം നൽകുന്ന പുതിയൊരു അധ്യായമാണിത്.”
ചുരുക്കത്തിൽ, നമ്മൾ ഒന്നാണെന്ന് കരുതിയിരുന്ന നമ്മുടെ തലച്ചോറ് ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങളുടെ പരിണാമം തുന്നിച്ചേർത്ത രണ്ട് അത്ഭുത ലോകങ്ങളാണ്. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഈ കണ്ടെത്തൽ വരും നാളുകളിൽ വൈദ്യശാസ്ത്ര രംഗത്ത്, പ്രത്യേകിച്ച് നാഡീരോഗ ചികിത്സയിൽ, അവിശ്വസനീയമായ കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങൾക്ക് വഴിയൊരുക്കുമെന്ന കാര്യത്തിൽ സംശയമില്ല. ഈ ചെറിയ കോശങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന വലിയ രഹസ്യങ്ങൾ ഇനിയും പൂർണ്ണമായി ചുരുളഴിഞ്ഞിട്ടില്ല എന്നോർമ്മപ്പെടുത്തുകയാണ് ഈ പുതിയ ശാസ്ത്ര നേട്ടം.