ಮಾನವನ ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವಂಶವಾಹಿ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್: ೬.೩ ಮಿಲಿಯನ್ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಅಧ್ಯಯನ, PsychAD ಕನ್ಸೋರ್ಟಿಯಂ

ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ / ಲಂಡನ್: ಮಾನವನ ಮಿದುಳಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ವೃದ್ಧಾಪ್ಯ ಹಾಗೂ ನರರೋಗಗಳ ಹಿಂದಿನ ಆಣ್ವಿಕ ರಹಸ್ಯಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸುವಲ್ಲಿ ನರವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು (Neuroscientists) ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.

೨೦೨೬ ರ ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ ೨೩ ರಂದು ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ವಿಜ್ಞಾನ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆ ನೇಚರ್ (Nature) ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೆಗ್ಗುರುತಿನ ‘ಮಾನವ ಮಿದುಳು-ಕೋಶ ಅಟ್ಲಾಸ್’ (Human Brain-Cell Atlas) ಅಧ್ಯಯನವು, ಮಾನವನ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಮೆದುಳಿನ ಡೋರ್ಸೊಲ್ಯಾಟರಲ್ ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ (Dorsolateral Prefrontal Cortex – dlPFC) ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳ ವಂಶವಾಹಿ ಚಟುವಟಿಕೆ (Gene Expression) ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಿದೆ.

ನವಜಾತ ಶಿಶುಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ೧೦೮ ವರ್ಷ ವಯಸ್ಸಿನವರೆಗಿನ ೧,೪೯೪ ಮೃತ ದಾನಿಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ೬.೩ ಮಿಲಿಯನ್‌ಗೂ ಅಧಿಕ ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು (Cell Nuclei) ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

೧. ಡೋರ್ಸೊಲ್ಯಾಟರಲ್ ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್ (dlPFC) ಎಂದರೇನು?

• ಸ್ಥಾನ: ಮಾನವ ಮಿದುಳಿನ ಮುಂಭಾಗದ ಹಾಲೆಯಲ್ಲಿರುವ (Frontal Lobe of Cerebrum) ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹೊರಪದರ.

• ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು (Executive Functions):

  • ಕಾರ್ಯನಿರತ ಸ್ಮರಣೆ (Working Memory)

  • ಯೋಜನೆ ರೂಪಿಸುವುದು ಮತ್ತು ತಾರ್ಕಿಕ ಚಿಂತನೆ (Planning and Reasoning)

  • ನಿರ್ಧಾರ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು (Decision-making)

  • ಅರಿವಿನ ಮತ್ತು ನಡವಳಿಕೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣ (Cognitive Control & Emotional Regulation).

• ವಯೋಮಾನ ಪ್ರಬುದ್ಧತೆ: ಈ ಮೆದುಳಿನ ಪ್ರದೇಶವು ಬಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಹದಿಹರೆಯದುದ್ದಕ್ಕೂ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಪುನರ್‌ರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತಾ ಸಾಗಿ, ಸುಮಾರು ೨೪ ವರ್ಷ ವಯಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕೋಶೀಯ ಪ್ರಬುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಮುಟ್ಟುತ್ತದೆ.

೨. ಮೂರು ಪ್ರತಿಲೇಖನ ಹಂತಗಳು (Three Transcriptomic Acts):

ಪ್ರಿಫ್ರಂಟಲ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವಯಸ್ಸಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ವ್ಯಕ್ತವಾಗುವ (Gene Expression) ಮಾದರಿಯನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೂರು ನಾಟಕೀಯ ಹಂತಗಳಾಗಿ (Three Acts) ವಿಂಗಡಿಸಿದ್ದಾರೆ:

1. ಮೊದಲ ಹಂತ (ಆರಂಭಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ): ಜನನದಿಂದ ಪ್ರೌಢಾವಸ್ಥೆಯವರೆಗೆ (೨೪ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ) ಮೆದುಳಿನ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ತೀವ್ರ ಪ್ರಮಾಣದ ಮರುರೂಪಿಸುವಿಕೆ (Extensive Remodelling) ಮತ್ತು ನರಕೋಶಗಳ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ (Neuronal Resilience) ಬದಲಾವಣೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತವೆ.

2. ಎರಡನೇ ಹಂತ (ಮಧ್ಯವಯಸ್ಸಿನ ಸ್ಥಿರತೆ): ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರೌಢಾವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಮಧ್ಯವಯಸ್ಸಿನವರೆಗೆ (ಅಂದಾಜು ೨೪ ರಿಂದ ೬೦ ವರ್ಷ) ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಶಾಂತ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

3. ಮೂರನೇ ಹಂತ (ವೃದ್ಧಾಪ್ಯ ಮತ್ತು ಮರುಸಕ್ರಿಯತೆ): ಸುಮಾರು ೬೦–೬೫ ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ನರಕೋಶಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಗ್ಲಿಯಲ್ ಪೋಷಕ ಕೋಶಗಳು (Glial Cells) ಮತ್ತು ರೋಗನಿರೋಧಕ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ (Microglia) ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಪುನಃ ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (Reactivation). ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರದ ಲಯ ಕಳೆದುಕೊಂಡು ಉರಿಯೂತ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಈಡಾಗುತ್ತವೆ.

೩. ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೊಳಪಟ್ಟ ಪ್ರಮುಖ ನರರೋಗಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು:

ಈ ಅಟ್ಲಾಸ್ ಕೇವಲ ಆರೋಗ್ಯವಂತ ಮೆದುಳನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ವಿವಿಧ ತಳೀಯ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ (Diverse Ancestries) ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಿದುಳಿನ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿದ್ದ ದಾನಿಗಳ ಕೋಶಗಳನ್ನೂ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದೆ:

• ಆಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆ (Alzheimer’s Disease): ಬೀಟಾ-ಅಮಿಲಾಯ್ಡ್ ಮತ್ತು ಟಾವ್ (Tau) ಪ್ರೋಟೀನ್ ಗಂಟುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ನೆನಪಿನ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟ.

• ಪಾರ್ಕಿನ್ಸನ್ಸ್ ಕಾಯಿಲೆ (Parkinson’s Disease): ಡೋಪಮೈನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ನ್ಯೂರಾನ್‌ಗಳ ಕ್ಷೀಣತೆ.

• ಲೆವಿ ಬಾಡಿ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆ (Lewy Body Dementia): ಮೆದುಳಿನ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಅಸಹಜ ಆಲ್ಫಾ-ಸಿನ್ಯೂಕ್ಲಿನ್ (Alpha-synuclein) ಪ್ರೋಟೀನ್ ಶೇಖರಣೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆ.

• ರಕ್ತನಾಳ ಸಂಬಂಧಿ ಬುದ್ಧಿಮಾಂದ್ಯತೆ (Vascular Dementia).

• ಸ್ಕಿಜೋಫ್ರೇನಿಯಾ ಮತ್ತು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಡಿಸಾರ್ಡರ್ (Schizophrenia & Bipolar Disorder).

೪. PsychAD ಕನ್ಸೋರ್ಟಿಯಂ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ದತ್ತಾಂಶ (Open Science):

• ಸಂಸ್ಥೆ: ಈ ಯೋಜನೆಯನ್ನು PsychAD ಎಂಬ ಬಹು-ಸಾಂಸ್ಥಿಕ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಒಕ್ಕೂಟವು (Mount Sinai ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ) ನಡೆಸಿದೆ.

• ಬೆಂಬಲ: ಅಮೆರಿಕದ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ಸ್ ಆಫ್ ಹೆಲ್ತ್‌ನ (NIH) ಭಾಗವಾಗಿರುವ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆನ್ ಏಜಿಂಗ್ (NIA) ಇದಕ್ಕೆ ಆರ್ಥಿಕ ಬೆಂಬಲ ನೀಡಿದೆ.

• ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಪ್ರವೇಶ: ಮೆದುಳಿನ ವಯಸ್ಸಾಗುವಿಕೆ, ಆಲ್ಝೈಮರ್ಸ್ ಹಾಗೂ ಮನೋವೈದ್ಯಕೀಯ ಕಾಯಿಲೆಗಳಿಗೆ ಹೊಸ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಈ ೬.೩ ಮಿಲಿಯನ್ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಜಾಗತಿಕ ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಮುಕ್ತವಾಗಿ (Publicly Available) ಲಭ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಪರೀಕ್ಷಾ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಪ್ರಮುಖಾಂಶಗಳು (Quick Revision Matrix):