මොළයේ පරිණාමය නැවත නිර්වචනය කිරීම: මානව සංජානන පිම්මේ දී “කුඩා මොළයේ” භූමිකාව හෙළිදරව් කිරීම

හයිඩෙල්බර්ග් විශ්ව විද්‍යාලයේ(Heidelberg University) පර්යේෂකයන් විසින්, මිනිසුන්, මීයන් සහ ඔපසුමා යන තුන් වර්ගයේ අනුමස්තිෂ්කයේ වර්ධනය අනුරූපනය කරනු ලැබ ඇත. එමගින්, එහි සංකීර්ණ ව්‍යුහය සහ මානව සංජානන පරිණාමයේ වැදගත් භූමිකාව අනාවරණය කර ගැනීමට මග පෑදී තිබේ. ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම් මගින් වසර මිලියන 160ක් පුරා පූර්කින්සෙ(Purkinje) සෛල සහ ජානමය වෙනස්කම් කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමින් මොළයේ වර්ධනය සහ රෝග පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දේ.

හයිඩෙල්බර්ග් හි විද්‍යාඥයන් විසින් මිනිස් මස්තිෂ්කයේ සහ අනෙකුත් ක්ෂීරපායීන් තුළ විවිධ සෛල වර්ග සෑදීම පාලනය කරන ජානමය යාන්ත්‍රණ හෙළි කරගනු ලැබ ඇත.

මිනිසුන් තුළ ඉහළ සංජානන හැකියාවන් දියුණු කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් නව්‍යබාහිකයේ(neocortex) වර්ධනය සමඟ සම්බන්ධ වේ. නව්‍යබාහිකය යනු සවිඥානක චින්තනය, චලනය සහ සංවේදී සංජානනය සඳහා ප්‍රධාන වන මොළයේ ප්‍රදේශයකි.  කෙසේ වෙතත්,

පරිණාමය අතරතුර “කුඩා මොළය” හෙවත් අනු මස්තිෂ්කය ද ප්‍රසාරණය වූ අතර එය බොහෝවිට මිනිසුන්ට අනන්‍ය වූ හැකියාවන්ට දායක වන බව පර්යේෂකයන් වැඩි වැඩියෙන් අවබෝධ කර ගනිමින් සිටින්නේ යයි හයිඩෙල්බර්ග් විශ්ව විද්‍යාලයේ, අණුක ජීව විද්‍යා මධ්‍යස්ථානයේ(The Center for Molecular Biology)  මහාචාර්ය Henrik Kaessmann පැහැදිලි කරයි. .

ඔහුගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම, Heidelberg හි Hopp ළමා පිළිකා මධ්‍යස්ථානයේ මහාචාර්ය Stefan Pfister සමග එක්ව, මිනිසුන්ගේ, මීයන්ගේ සහ ඔපසුමා පැසිපොව්වන්ගේ අනුමස්තිෂ්කයේ සෛල වර්ධනය පිළිබඳ විස්තීර්ණ ජාන සිතියම් ජනනය කර ඇත. මෙම දත්තවල සැසඳීම් මගින් වසර මිලියන 160 ක් තුළ ක්ෂීරපායී පරිණාමය පුරා පැතිරී ඇති අනුමස්තිෂ්ක වර්ධනයේ පූර්වජ(ancestral) සහ සත්ව  විශේෂ-විශේෂිත සෛලීය සහ අණුක ලක්ෂණ දෙකම අනාවරණය වනු ලැබේ.

අනුමස්තිෂ්කයේ සංකීර්ණත්වය හෙළිදරව් කිරීම

“හිස් කබලේ පිටුපස ව්‍යුහයක් වන අනුමස්තිෂ්කයේ, මුළු මිනිස් මොළයේ ඇති සියලුම නියුරෝන වලින් සියයට 80ක් පමණ අඩංගු වුවද, මෙය  තරමක් සරල සෛලීය සැකැස්මක් සහිත මොළයේ කලාපයක් ලෙස දිගු කලක් තිස්සේ සලකනු ලැබීය” යනුවෙන් මහාචාර්ය කේස්මන් පැහැදිලි කරයි. කෙසේවෙතත්, මෑත කාලවලදී, මෙම ව්‍යුහය තුළ හොඳින් පැහදිලි විෂමජාතීත්වයක්(heterogeneity) පෙන්නුම් කරන බවට සාක්ෂි වර්ධනය වෙමින් පවතින බව අණුක ජීව විද්‍යාඥ  කේස්මන් පවසයි.

මිනිසුන්ගේ, මීයන්ගේ සහ ඔපසුමා පැසිපොව්වන්ගේ අනුමස්තිෂ්කයේ සෛල වර්ධනය පිළිබඳ ජාන සිතියම් මගින් අනුමස්තිෂ්ක වර්ධනයේ අනුමස්තිෂ්ක වර්ධනයේ පූර්වජ සහ සත්ව  විශේෂ-විශේෂිත සෛලීය සහ අණුක ලක්ෂණ  අනාවරණය වෙයි. Credit: Mari Sepp

හයිඩෙල්බර්ග් පර්යේෂකයන්  මිනිසුන්ගේ, මීයන්ගේ සහ ඔපසුමා පැසිපොව්වන්ගේ අනුමස්තිෂ්කයේ  ඇති සියලුම සෛල දැන් ක්‍රමානුකූලව වර්ගීකරණය කර ඇත. එසේ කිරීම සඳහා ඔවුන් විසින් මුලින්ම තනි සෛල අනුක්‍රමික තාක්ෂණයන් භාවිතයෙන් තනි සෛල 400,000කින් පමණ අණුක පැතිකඩ එකතු කරන ලදී. ඔවුහු සෛල වර්ගවල අවකාශීය සිතියම්ගත කිරීමට මගපාදන  ක්‍රියා පටිපාටි ද යොදා ගත්හ.

පූර්කින්සෙ සෛල සහ සංජානන කාර්යය

මෙම දත්ත මත පදනම්ව විද්‍යාඥයින් සඳහන් කළේ මිනිස් පූර්කින්සෙ  සෛලවල ප්‍රතිශතය – මස්තිෂ්කයේ ප්‍රධාන ක්‍රියාකාරකම් සහිත විශාල, සංකීර්ණ නියුරෝන – මිනිස් පූර්කින්සෙ  සෛලවල ප්‍රතිශතය  කලල විකසනයේ මුල් අවධියේදී මූසිකය  සහ ඔපොසම් පැසිපොව්වන්ට වඩා දෙගුණයක් පමණ වන බවයි. මෙම වැඩි වීම මූලික වශයෙන් මෙහෙයවනු ලබන්නේ වර්ධනය වන විට ප්‍රථමයෙන් ජනනය වන සහ පරිණත මොළයේ සංජානන ක්‍රියාකාරකම් වලට සම්බන්ධ නව්‍ය බාහික ප්‍රදේශ සමඟ සන්නිවේදනය කරන පූර්කින්සෙ(ඵුර්කින්ජෙ) සෛලවල විශේෂිත උප වර්ග මගිනි.

“මානව පරිණාමය අතරතුර මෙම විශේෂිත වර්ගයේ ඵුර්කින්ජෙ සෛලවල ප්‍රසාරණය මිනිසුන් තුළ ඉහළ සංජානන ක්‍රියාකාරකම් සඳහා සහාය වීයයි නගන තර්කය සාධාරණයි” යනුවෙන්  මහාචාර්ය කේස්මන්ගේ  “ක්ෂීරපායී ජෙනෝමවල ක්‍රියාකාරී පරිණාමය” (“Functional evolution of mammalian genomes.”)  පිළිබඳ පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ  පශ්චාත් ආචාර්ය පර්යේෂක ආචාර්ය Mari Sepp පැහැදිලි කරයි.

ජාන විශ්ලේෂණය සහ පරිණාමීය ප්‍රතිවේධ

ජෛව තොරතුරු ප්‍රවේශයන් භාවිතා කරමින්, පර්යේෂකයෝ මිනිසුන්ගේ මස්තිෂ්ක සෛලවල ජාන ප්‍රකාශන වැඩසටහන්, මීයන් සහ ඔපෝසම් පැසිපොව්වන් සමග සංසන්දනය කළහ. මෙම වැඩසටහන් නිර්වචනය කරනු ලබන්නේ සංවර්ධනයේ ගමන් මගෙහි දී සෛල ප්‍රභේදනය වනු ලබන  වර්ග තීරණය කරන අතිවිශාල සංඛ්‍යාවක ජාන ගණනාවකසියුම්ව සකස් කරන ලද ක්‍රියාකාරකම් මගිනි.

අවම වශයෙන් වසර මිලියන 160 ක පමණ මුළුල්ලේ පරිණාමය සඳහා විශේෂ පුරාවට සංරක්ෂණය කර ඇති සෛල-වර්ගයේ විශේෂිත ක්‍රියාකාරකම් පැතිකඩ සහිත ජාන හඳුනා ගන්නා ලදී.

Henrik Kaessmann ට අනුව මෙයින් ඇඟවෙන්නේ,  ක්ෂීරපායීන්ගේ අනුමස්තිෂ්කයේ සෛල වර්ග අනන්‍යතාවය තීරණය කරන මූලික යාන්ත්‍රණයන් සඳහා ඒවා වැදගත් බවයි.  ඒ අතරම, විද්‍යාඥයින් මිනිසුන්, මීයන් සහ ඔපොසම් පැසිපොව්වන් අතරේ වෙනස් වන  ක්‍රියාකාරකම් පැතිකඩ සහිත ජාන 1,000කට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් හඳුනාගෙන ඇත.

“සෛල වර්ග මට්ටමින් ගත්විට ජාන,  නව ක්‍රියාකාරකම් පැතිකඩ ලබා ගැනීම බොහෝ විට සිදු වන්නක්. මෙයින් අදහස් කරන්නේ සියලුම ක්ෂීරපායීන් තුළ පවතින පූර්වජ ජාන, පරිණාමය අතරතුර නව සෛල වර්ගවල  ගුණාංග වෙනස් කළ හැකියාව ඇතිව මෙම සෛලවල ක්‍රියාකාරී වන බව” යයි  — අධ්‍යයනය කරන අවස්ථාවේ කේස්මන්ගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායමෙ සිටි ආචාර්ය උපාධි ශිෂ්‍ය – – ආචාර්ය Kevin Leissපවසයි.

ජෛව වෛද්‍ය පර්යේෂණ සඳහා බලපෑම්

මිනිසුන් සහ  (ජෛව වෛද්‍ය පර්යේෂණවල බහුලව භාවිතා වන ආදර්ශ ජීවියා වන) මීයන් අතර වෙනස් වන ක්‍රියාකාරකම් පැතිකඩ පෙන්වන  ජාන කිහිපයක්, ස්නායු සංවර්ධන ආබාධ හෝ ළමා අවධියේ මොළයේ පිළිකා සමඟ සම්බන්ධ වේ යයි මහාචාර්ය Pfister සඳහන් කරයි. මහාචාර්ය Pfister,  හයිඩෙල්බර්ග්,  හොප් ළමා පිළිකා මධ්‍යස්ථානයේ (Hopp Children’s Cancer Center Heidelberg) අධ්‍යක්ෂවරයකු වන අතර ජර්මානු පිළිකා පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානයේ පර්යේෂණ අංශයේ ප්‍රධානියා මෙන්ම හයිඩෙල්බර්ග් විශ්වවිද්‍යාල රෝහලේ ළමා පිළිකාවේද විශේඥ උපදේශකයෙක් ද වෙයි.

මහාචාර්ය ෆිස්ටර් යෝජනා කරන පරිදි, එවැනි රෝග තවදුරටත් ගවේෂණය කිරීම සඳහා සුදුසු ආකෘති පද්ධති සෙවීමේදී – මූසික ආකෘතියෙන් ඔබ්බට, වටිනා මග පෙන්වීමක් අධ්‍යයනයේ ප්‍රතිඵලවලට සැපයිය හැකිය.

Heidelberg University (December 7, 2023) හී පළවන  Redefining Brain Evolution: Unveiling the “Little Brain’s” Role in the Human Cognitive Leap යන ලිපිය ඇසුරෙනි