मस्तिष्क विच्छेदन, एक समय में एक सेल

संज्ञानात्मक विकारों और बीमारी को समझने के लिए एकल-सेल बेसलाइन सेट करना

Arek Socha/Pixabay

स्रोत: अरेक सोचा / पिक्साबे

बीजिंग में चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज के शोधकर्ताओं ने मानव भ्रूण विकास के दौरान एकल सेल स्तर पर प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स की जांच के हाल के काम के साथ नया आधार तोड़ दिया है।

मस्तिष्क का एक क्षेत्र मानव प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (पीएफसी), जिसमें एक अरब से अधिक कोशिकाएं होती हैं, अक्सर किशोरावस्था परिपक्वता (… या इसकी कमी) के संदर्भ में उल्लेखनीय निर्णय लेने में अपनी भूमिका के लिए मान्यता प्राप्त होती है। न्यूरोइमेजिंग स्टडीज दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि हमारा पीएफसी अभी भी हमारे 20 के दशक में विकसित हो रहा है, जो समझ में आता है जब हम खुद को सवाल पूछते हैं, “इन 15 वर्षीय व्यक्ति एक-दूसरे को टाइड पॉड्स खाने के लिए क्यों चुनौती दे रहे हैं?”

हमारी पीएफसी उच्च क्रम संज्ञान के लिए आवश्यक है, जिसमें वर्किंग मेमोरी और सामाजिक-भावनात्मक कार्यकलाप शामिल है, क्योंकि यह उम्र के रूप में इसके सर्किट्री के भीतर नए कनेक्शन और संशोधन विकसित करना जारी रखता है। कार्यात्मक कोशिकाओं की आबादी पहले उभरती है और यूटरो में विकासशील पीएफसी में माइग्रेट होती है , लेकिन विकास के शुरुआती चरण में अंतर्निहित आणविक परिवर्तन व्यापक रूप से अज्ञात रहे हैं, क्योंकि सटीक रूप से परिभाषित करने में कठिनाई के कारण कि कौन से सेल प्रकार प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स के भीतर हैं, एक कार्य इससे कहीं अधिक जटिल लग सकता है।

बीजिंग स्थित अनुसंधान दल, डॉ। जिओकुन वांग ने भाग लिया, न केवल पीएफसी में 2,300 से अधिक व्यक्तिगत कोशिकाओं की जीन अभिव्यक्ति का विश्लेषण किया, उन्होंने गर्भावस्था के सप्ताह 8 से 26 तक उन कोशिकाओं के विकास संबंधी प्रक्षेपणों की जांच की (सभी काम किए गए थे पेकिंग विश्वविद्यालय की प्रजनन अध्ययन नीतिशास्त्र समिति के अनुसार)।

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स्रोत: Gerd Altmann / Pixabay

सिंगल-सेल आरएनए अनुक्रमण का उपयोग करना, एक ऐसी तकनीक जो वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने की अनुमति देती है कि प्रत्येक सेल (वर्तमान में लिपियों के आधार पर) में कौन से जीन व्यक्त किए जा रहे हैं, शोधकर्ताओं ने विकासशील मानव पीएफसी में कोशिकाओं के छह मुख्य वर्गों और उन वर्गों के भीतर 35 उपप्रकारों की पहचान की। ऐसा करने में, उन्होंने न केवल मानव पीएफसी में सेल प्रकारों की विविधता को चित्रित किया, जो मानव संज्ञान के अंतर्गत सेलुलर जटिलता को इंगित करता है, उन्होंने तंत्रिका प्रजनन कोशिकाओं (एनपीसी) के नए अनुवांशिक मार्करों की खोज की। एनपीसी कोशिकाएं होती हैं जिनमें न केवल प्रतिलिपि बनाने की क्षमता होती है बल्कि मस्तिष्क के भीतर, विशेष रूप से कुछ हद तक गूढ़ ग्लियल कोशिकाएं, विशेष रूप से आवश्यक कोशिका प्रकार बनने के लिए भिन्न होती हैं।

इन मार्करों को उजागर करने से न केवल एनपीसी के भीतर विषमता दिखाई गई- यह वैज्ञानिकों को यह जांचने के लिए एक अतिरिक्त उपकरण प्रदान करता है कि कैसे एक सेल प्रकार अगले को जन्म देता है और भ्रूण के विकास के दौरान महत्वपूर्ण तंत्रिका सर्किटों को बनाने की अनुमति देता है।

पीएफसी को स्किज़ोफ्रेनिया समेत प्रमुख संज्ञानात्मक घाटे और न्यूरोडाइवलमेंटल विकारों में फंसाया गया है। स्किज़ोफ्रेनिया के मामले में, कॉर्टेक्स पतले होने के कारण पीएफसी संरचना और कार्य में परिवर्तन देखा जाता है। अनुसंधान दल पीवीसी में उत्तेजनात्मक और अवरोधक न्यूरॉन्स, कोशिकाएं जो स्किज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म सहित विकारों से जुड़ी हुई हैं, पहली बार दिखाई देने और परिपक्व होने पर चित्रित करने में सक्षम थीं। यह समझना कि कैसे और कब ये कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं, इन और संबंधित न्यूरोलॉजिकल दोषों के लिए उपचार के विकास की नींव प्रदान कर सकती हैं।

यह बीजिंग स्थित टीम मानव मस्तिष्क को एक सेल स्तर पर देखने वाला पहला नहीं था, और निश्चित रूप से आखिरी नहीं होगा। शोधकर्ता लगातार विकास के विभिन्न चरणों में मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों पर जानकारी एकत्रित करने के लिए काम कर रहे हैं, मानव अनुभव के आणविक आधार का अध्ययन करने के लिए एक पूर्ण संदर्भ ब्लूप्रिंट तैयार करते हैं, स्मृति निर्माण से लेकर न्यूरोडेजेनरेटिव बीमारी तक। चूंकि उच्च-थ्रूपुट विधियां अधिक आम हो जाती हैं, नई खोजें हमें अविश्वसनीय रूप से चुनौतीपूर्ण, अभी तक सुंदर, परिदृश्य को समझने के करीब आती हैं जो मानव मस्तिष्क है।