एमआरसी/प्रकृतिवे चल सकते हैं, मँडरा सकते हैं और नर साथियों को लुभाने के लिए प्रेम गीत भी गा सकते हैं – यह सब एक मस्तिष्क के साथ जो पिनहेड से भी छोटा है।
अब पहली बार एक मक्खी के मस्तिष्क पर शोध करने वाले वैज्ञानिकों ने इसकी 130,000 कोशिकाओं और 50 मिलियन कनेक्शनों में से प्रत्येक की स्थिति, आकार और कनेक्शन की पहचान की है।
यह किसी वयस्क जानवर के मस्तिष्क का अब तक का सबसे विस्तृत विश्लेषण है।
नए शोध से स्वतंत्र एक प्रमुख मस्तिष्क विशेषज्ञ ने इस सफलता को हमारे अपने मस्तिष्क की समझ में एक “बड़ी छलांग” बताया।
शोध नेताओं में से एक ने कहा कि यह “विचार के तंत्र” पर नई रोशनी डालेगा।
कैम्ब्रिज में मेडिकल रिसर्च काउंसिल की प्रयोगशाला आण्विक जीवविज्ञान (एलएमबी) के डॉ. ग्रेगरी जेफ़रीस ने बीबीसी समाचार को बताया कि वर्तमान में हमें नहीं पता है कि हमारे प्रत्येक सिर में मस्तिष्क कोशिकाओं का नेटवर्क हमें एक-दूसरे और हमारे आस-पास की दुनिया के साथ बातचीत करने में कैसे सक्षम बनाता है। .
“कनेक्शन क्या हैं? सिस्टम के माध्यम से सिग्नल कैसे प्रवाहित होते हैं जो हमें आपके चेहरे को पहचानने के लिए जानकारी को संसाधित करने देते हैं, जिससे आप मेरी आवाज़ सुनते हैं और इन शब्दों को विद्युत संकेतों में बदल देते हैं?
“मक्खी के मस्तिष्क की मैपिंग वास्तव में उल्लेखनीय है और इससे हमें यह समझने में मदद मिलेगी कि हमारा मस्तिष्क कैसे काम करता है।”
जिस फल मक्खी का अध्ययन किया गया, उसकी तुलना में हमारे पास लाखों गुना अधिक मस्तिष्क कोशिकाएं या न्यूरॉन्स हैं। तो एक कीट के मस्तिष्क का वायरिंग आरेख वैज्ञानिकों को यह जानने में कैसे मदद कर सकता है कि हम कैसे सोचते हैं?
वैज्ञानिकों ने जो तस्वीरें बनाई हैं, जो हैं नेचर जर्नल में प्रकाशिततारों की एक उलझन दिखाएँ जो जितनी खूबसूरत है उतनी ही जटिल भी।
इसका आकार और संरचना यह समझाने में महत्वपूर्ण है कि इतना छोटा अंग इतने शक्तिशाली कम्प्यूटेशनल कार्यों को कैसे पूरा कर सकता है। इन सभी कार्यों में सक्षम खसखस के दाने के आकार का कंप्यूटर विकसित करना आधुनिक विज्ञान की क्षमता से कहीं परे है।
परियोजना के सह-नेताओं में से एक, प्रिंसटन विश्वविद्यालय की डॉ. माला मूर्ति ने कहा कि नया वायरिंग आरेख, जिसे वैज्ञानिक रूप से कनेक्टोम के रूप में जाना जाता है, “न्यूरोवैज्ञानिकों के लिए परिवर्तनकारी” होगा।
“यह उन शोधकर्ताओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेगा कि एक स्वस्थ मस्तिष्क कैसे काम करता है। भविष्य में हमें उम्मीद है कि यह तुलना करना संभव होगा कि जब हमारे दिमाग में चीजें गलत हो जाती हैं तो क्या होता है।
यह लंदन में फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट में मस्तिष्क अनुसंधान के एक समूह नेता डॉ. लूसिया प्रीतो गोडिनो द्वारा समर्थित एक दृष्टिकोण है, जो अनुसंधान टीम से स्वतंत्र हैं।
“शोधकर्ताओं ने एक साधारण कृमि के कनेक्टोम को पूरा कर लिया है जिसमें 300 तार हैं और एक मैगॉट जिसमें तीन हजार तार हैं, लेकिन 130,000 तारों के साथ किसी चीज़ का पूरा कनेक्टोम होना एक अद्भुत तकनीकी उपलब्धि है जो बड़े मस्तिष्क के लिए कनेक्टोम खोजने का मार्ग प्रशस्त करता है जैसे चूहा और शायद कई दशकों में हमारा अपना।”
शोधकर्ता कई व्यक्तिगत कार्यों के लिए अलग-अलग सर्किट की पहचान करने और यह दिखाने में सक्षम हैं कि वे कैसे जुड़े हुए हैं।
उदाहरण के लिए, गति से जुड़े तार मस्तिष्क के आधार पर होते हैं, जबकि दृष्टि को संसाधित करने वाले तार किनारे की ओर होते हैं। उत्तरार्द्ध में कई और न्यूरॉन्स शामिल हैं क्योंकि देखने के लिए बहुत अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है।
जबकि वैज्ञानिकों को पहले से ही अलग-अलग सर्किट के बारे में पता था, लेकिन उन्हें यह नहीं पता था कि वे एक साथ कैसे जुड़े थे।
मक्खियों को निगलना इतना कठिन क्यों है?
अन्य शोधकर्ता पहले से ही सर्किट आरेखों का उपयोग कर रहे हैं, उदाहरण के लिए यह पता लगाने के लिए कि मक्खियों को निगलना इतना कठिन क्यों है।
दृष्टि सर्किट यह पता लगाते हैं कि आपका लुढ़का हुआ अखबार किस दिशा से आ रहा है, और वे मक्खी के पैरों को संकेत भेज देते हैं।
लेकिन महत्वपूर्ण बात यह है कि वे अपने आसन्न निधन की वस्तु से दूर का सामना करने वाले पैरों को एक मजबूत कूदने का संकेत भेजते हैं। तो आप कह सकते हैं कि वे बिना सोचे-समझे ही छलांग लगा देते हैं – वस्तुतः विचार की गति से भी तेज।
यह खोज यह बता सकती है कि हम लकड़ी काटने वाले इंसानों को शायद ही कभी स्क्वैश मक्खियाँ क्यों देते हैं।
ग्विंडाफ ह्यूजेस/बीबीसी न्यूजवायरिंग आरेख एक मक्खी के मस्तिष्क को काटकर बनाया गया था जो अनिवार्य रूप से एक सूक्ष्म पनीर ग्रेटर का उपयोग करता है, 7,000 स्लाइस में से प्रत्येक की तस्वीर खींचकर और उन्हें डिजिटल रूप से एक साथ रखकर बनाया गया था। फिर प्रिंसटन टीम ने सभी न्यूरॉन्स के आकार और कनेक्शन निकालने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग किया। लेकिन एआई सही नहीं था – शोधकर्ताओं को अभी भी तीन मिलियन से अधिक गलतियों को हाथ से ठीक करना पड़ा।
यह अपने आप में एक तकनीकी टूर डी फ़ोर्स था, लेकिन काम केवल आधा ही पूरा हुआ था। डॉ. फ़िलिप श्लेगल, जो कि मेडिकल रिसर्च काउंसिल की आणविक जीव विज्ञान प्रयोगशाला से भी हैं, के अनुसार जब तक यह वर्णन नहीं किया गया कि प्रत्येक तार को क्या करना है, तब तक नक्शा अपने आप में अर्थहीन था।
“यह डेटा कुछ-कुछ गूगल मैप्स जैसा है, लेकिन दिमाग के लिए: न्यूरॉन्स के बीच का कच्चा वायरिंग आरेख यह जानने जैसा है कि कौन सी संरचनाएं सड़कों और इमारतों से मेल खाती हैं।
“न्यूरॉन्स का वर्णन करना मानचित्र में सड़कों और कस्बों के नाम, व्यवसाय के खुलने का समय, फोन नंबर, समीक्षाएं आदि जोड़ने जैसा है। इसे वास्तव में उपयोगी बनाने के लिए आपको दोनों की आवश्यकता है।”
बीबीसी समाचारफ्लाई कनेक्टोम किसी भी वैज्ञानिक के लिए उपलब्ध है जो इसका उपयोग करना चाहता है उनके शोध का मार्गदर्शन करने के लिए। डॉ. श्लेगल का मानना है कि इस नए मानचित्र की बदौलत तंत्रिका विज्ञान की दुनिया “अगले कुछ वर्षों में खोजों की बाढ़” देखेगी।
एक मानव मस्तिष्क मक्खी से बहुत बड़ा होता है, और हमारे पास अभी तक इसकी वायरिंग के बारे में सारी जानकारी प्राप्त करने की तकनीक नहीं है।
लेकिन शोधकर्ताओं का मानना है कि शायद 30 साल में इंसान का कनेक्टोम होना संभव हो सकता है। वे कहते हैं कि मक्खी का मस्तिष्क हमारे दिमाग के काम करने के तरीके की एक नई, गहरी समझ की शुरुआत है।
यह शोध फ्लाईवायर कंसोर्टियम नामक वैज्ञानिकों के एक बड़े अंतरराष्ट्रीय सहयोग द्वारा आयोजित किया गया है।