ലബോറട്ടറിയിൽ വളരുന്ന നിയാണ്ടർത്തൽ മസ്തിഷ്കം

നിയാണ്ടർത്താൽ മസ്തിഷ്കത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത് ജനിതക പരിഷ്കാരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തും, ഇത് നിയാണ്ടർത്തലുകളെ വംശനാശത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കാൻ കാരണമായി, അതേസമയം നമ്മെ മനുഷ്യരാക്കി മാറ്റി.

നിയാണ്ടർത്തലുകൾ പരിണമിച്ച ഒരു മനുഷ്യവർഗ്ഗമായിരുന്നു (നിയാണ്ടർത്താൽ നിയാണ്ടർത്തലൻസിസ്). ഏഷ്യ ഒപ്പം യൂറോപ്പ് പരിണമിച്ച നിലവിലെ മനുഷ്യരുമായി (ഹോമോ സാപ്പിയൻസ്) കുറച്ചുകാലം സഹവസിച്ചു ആഫ്രിക്ക. ഈ ഏറ്റുമുട്ടലുകൾ നിയാണ്ടർത്താലിൻ്റെ 2% മനുഷ്യർക്ക് പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നതിന് കാരണമായി ഡിഎൻഎ അങ്ങനെ അവർ ആധുനിക മനുഷ്യരുടെ ഏറ്റവും അടുത്ത പുരാതന ബന്ധുക്കളാണ്. ഏകദേശം 130000, 40,000 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പാണ് നിയാണ്ടർത്തലുകൾ അവസാനമായി നിലനിന്നിരുന്നത്. "ഗുഹാവാസികൾ" എന്ന് സാധാരണയായി വിളിക്കപ്പെടുന്ന നിയാണ്ടർത്തലുകൾക്ക് വ്യതിരിക്തമായ താഴ്ന്ന നീളമുള്ള തലയോട്ടി, വിശാലമായ മൂക്ക്, പ്രമുഖ താടിയില്ല, വലിയ പല്ലുകൾ, ചെറുതും എന്നാൽ ശക്തവുമായ പേശി ബോഡി ഫ്രെയിം എന്നിവ ഉണ്ടായിരുന്നു. അവരുടെ വ്യതിരിക്തമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ തണുപ്പിനും കഠിനമായ തണുപ്പിനും ഇടയിൽ ശരീരം ചൂട് സംരക്ഷിക്കാനുള്ള വഴി തേടുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പരിസ്ഥിതികൾ അവർ ജീവിച്ചിരുന്നു. അവരുടെ പ്രാകൃത ജീവിത സാഹചര്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അവർ വളരെ ശോഭയുള്ളവരും കഴിവുള്ളവരും സാമൂഹിക മനുഷ്യരായിരുന്നു, ഇന്നത്തെ ആധുനിക മനുഷ്യരെക്കാൾ തലച്ചോറിൻ്റെ വലുപ്പം കൂടുതലായിരുന്നു. കഴിവുകളും ശക്തിയും ധൈര്യവും ആശയവിനിമയ വൈദഗ്ധ്യവും ഉള്ള മികച്ച വേട്ടക്കാരായിരുന്നു അവർ. അവർ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ചുറ്റുപാടുകളിൽ ജീവിച്ചിരുന്നെങ്കിലും, അവർ വളരെ വിഭവസമൃദ്ധമായിരുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, പെരുമാറ്റത്തിലും സഹജാവബോധത്തിലും നിയാണ്ടർത്തലുകളും മനുഷ്യരും തമ്മിൽ വളരെ ഇടുങ്ങിയ വിടവ് ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. അവ മാംസഭോജികളാണെന്ന് ഫോസിൽ രേഖകൾ കാണിക്കുന്നു (അവയും ഭക്ഷണം കഴിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും നഗ്നത), വേട്ടക്കാരും തോട്ടിപ്പണിക്കാരും. അവർക്ക് അവരുടേതായ ഭാഷയുണ്ടോ എന്ന് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല, എന്നാൽ അവരുടെ ജീവിതത്തിലെ സങ്കീർണ്ണമായ ചലനാത്മകത അവർ ഒരു ഭാഷ ഉപയോഗിച്ച് പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തിയതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

നിയാണ്ടർത്തലുകൾ ഇപ്പോൾ 40,000 വർഷമായി വംശനാശം സംഭവിച്ചു, എന്നിരുന്നാലും, 350,000 വർഷത്തിലേറെയായി നിലനിന്നിരുന്ന ഒരു ജീവിവർഗം എങ്ങനെ വംശനാശത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കും എന്നത് ഇപ്പോഴും ഒരു രഹസ്യമാണ്. ആധുനിക മനുഷ്യരുടെ ആദ്യകാല പൂർവ്വികർ ഉയർത്തിയ വിഭവങ്ങളുടെ മത്സരത്തിൽ അവർക്ക് അതിജീവിക്കാൻ കഴിയാതെ വന്നതിനാൽ നിയാണ്ടർത്തലുകളുടെ വംശനാശത്തിന് ആധുനിക മനുഷ്യർ ഉത്തരവാദികളാണെന്ന് ചില ശാസ്ത്രജ്ഞർ രൂപപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യങ്ങളിലുണ്ടായ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വ്യതിയാനവും ഇത് വഷളാക്കിയിരിക്കണം. നിയാണ്ടർത്തലുകളെല്ലാം പെട്ടെന്ന് അപ്രത്യക്ഷമായില്ല, എന്നാൽ ആധുനിക മനുഷ്യർ ക്രമേണ പ്രാദേശിക ജനസംഖ്യയിലൂടെ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു. നിയാണ്ടർത്താൽ മനുഷ്യ പരിണാമത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും രസകരമായ ഭാഗമാണ്, ഇത് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ കൗതുകപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, കാരണം നിയാണ്ടർത്തലുകൾ ആധുനിക മനുഷ്യരുമായി അടുത്തിടപഴകുന്നു. ഒപ്പം ഇതിനെ പിന്തുണയ്ക്കാനും ഗവേഷണംനിരവധി വസ്തുക്കളും ഫോസിലുകളും, നിയാണ്ടർത്തലുകളുടെ ജീവിതത്തിൻ്റെ ഒരു നേർക്കാഴ്ച പ്രകടമാക്കുന്ന പൂർണ്ണമായ അസ്ഥികൂടങ്ങൾ പോലും കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

ലബോറട്ടറിയിൽ ഒരു നിയാണ്ടർത്തൽ മസ്തിഷ്കം വളർത്തുന്നു

സാൻ ഡീഗോയിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ നിയാണ്ടർത്തൽ മിനിയേച്ചർ മസ്തിഷ്കത്തെ വളർത്തുന്നു (പുറത്തെ പാളിയായ ഒരു കോർട്ടക്സിനോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്. തലച്ചോറ്) ലബോറട്ടറിയിലെ പെട്രി വിഭവങ്ങളിൽ ഒരു 'പയർ' വലിപ്പം. ഈ "പയർ" ഓരോന്നും വഹിക്കുന്നു NOVA1 ജീൻ പൂർവ്വികരുടെയും ഏകദേശം 400,000 കോശങ്ങളുമുണ്ട്. നിയാണ്ടർത്തലുകളുടെ ഈ 'മിനിബ്രെയിനുകൾ' വളർത്തുകയും വിശകലനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ ലക്ഷ്യം, ദീർഘകാലമായി നിലനിൽക്കുന്ന ഈ ജീവിവർഗം വംശനാശം സംഭവിച്ചത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും ആധുനിക മനുഷ്യർ കീഴടക്കാൻ കാരണമെന്താണെന്നും നമ്മോട് പറയാൻ കഴിയുന്ന ചെറിയ ന്യൂറൽ മുഴകളിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുക എന്നതാണ്. ഗ്രഹം ഭൂമി. ഇത് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, കാരണം ചില ആധുനിക കാലത്തെ മനുഷ്യർ നിയാണ്ടർത്തലുകളുമായി 2% ഡിഎൻഎ പങ്കിടുന്നത് ബ്രീഡിംഗിലൂടെയാണ്, ഒരു ഘട്ടത്തിൽ ഞങ്ങൾ അവരുമായി സഹവസിച്ചു. മസ്തിഷ്കത്തിലെ ജനിതക വ്യത്യാസങ്ങളുടെ താരതമ്യം, ഹോമോ സാപ്പിയൻസിൻ്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വർദ്ധനയെയും അവയുടെ മരണത്തെയും കുറിച്ച് പരമാവധി വെളിച്ചം വീശും.

മിനിബ്രെയിനിന്റെ വളർച്ച ആരംഭിക്കുന്നതിന്, ഗവേഷകർ സ്റ്റെം സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചു, അതിൽ സ്റ്റെം സെല്ലുകൾ മാസങ്ങളോളം ബ്രെയിൻ ഓർഗനോയിഡ് (ഒരു ചെറിയ അവയവം) ആയി മാറാൻ തുടങ്ങുന്നു. അവയുടെ പൂർണ്ണ വളർച്ചയിൽ, ഈ ഓർഗനോയിഡുകൾ 0.2 ഇഞ്ച് അളക്കുകയും നഗ്നനേത്രങ്ങൾക്ക് ദൃശ്യമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലബോറട്ടറി സാഹചര്യങ്ങളിൽ പൂർണ വളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ രക്തം ലഭിക്കാത്തതിനാൽ അവയുടെ വളർച്ച പരിമിതമാണ്. അതിനാൽ, വ്യാപന പ്രക്രിയയിലൂടെ മിനിബ്രെയിൻ കോശങ്ങൾക്ക് വളർച്ചയ്ക്കുള്ള പോഷകങ്ങൾ ലഭിച്ചു. വികസനം പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിന് 3D പ്രിന്റ് ചെയ്ത കൃത്രിമ രക്തക്കുഴലുകൾ അവയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് അവയെ കൂടുതൽ വളർത്തിയെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞേക്കും, ഇത് ഗവേഷകർ ശ്രമിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

നിയാണ്ടർത്താലിൻറെ തലച്ചോറിനെ നമ്മുടേതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ആദ്യപടി

മനുഷ്യ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള മസ്തിഷ്കവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ നിയാണ്ടർത്തൽ തലച്ചോറുകൾ കൂടുതൽ നീളമേറിയ ട്യൂബ് പോലെയുള്ള ഘടനയാണ്. ഈ അസാധാരണ സൃഷ്ടിയിൽ, ഗവേഷകർ നിയാണ്ടർത്തലുകളുടെ ലഭ്യമായ പൂർണ്ണമായ ജീനോമുകളെ ആധുനിക മനുഷ്യരുമായി താരതമ്യം ചെയ്തു. നിയാണ്ടർത്തൽ ജീനോം കണ്ടെത്തിയ ഫോസിലുകളിലെ അസ്ഥികളിൽ നിന്ന് വീണ്ടെടുത്ത ശേഷമാണ് ക്രമീകരിച്ചത്. മൊത്തം 200 ജീനുകൾ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ കാണിച്ചു, ഈ പട്ടികയിൽ നിന്ന് ഗവേഷകർ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു. NOVA1 - മാസ്റ്റർ ജീൻ എക്സ്പ്രഷൻ റെഗുലേറ്റർ. ഈ ജീൻ മനുഷ്യരിലും നിയാണ്ടർത്തലുകളിലും ഒരു ചെറിയ വ്യത്യാസത്തിൽ (ഒറ്റ ഡിഎൻഎ അടിസ്ഥാന ജോഡി) സമാനമാണ്. ജീനിന് ന്യൂറോ ഡെവലപ്‌മെന്റിൽ ഉയർന്ന പ്രകടനമുണ്ടെന്ന് കാണുകയും ഓട്ടിസം പോലുള്ള നിരവധി ന്യൂറൽ അവസ്ഥകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സൂക്ഷ്മപരിശോധനയിൽ, നിയാണ്ടർത്തൽ മിനിബ്രൈനുകൾക്ക് ന്യൂറോണുകൾ (സിനാപ്സസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ) തമ്മിൽ വളരെ കുറച്ച് ബന്ധങ്ങളേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ, കൂടാതെ ഓട്ടിസം ഗവേഷകർ പ്രവചിച്ച ഓട്ടിസം ബാധിച്ച മനുഷ്യ മസ്തിഷ്കത്തെപ്പോലെ വ്യത്യസ്ത ന്യൂറോണൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളും ഉണ്ടായിരുന്നു. നിയാണ്ടർത്തലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് മനുഷ്യർക്ക് കൂടുതൽ വികസിതവും സങ്കീർണ്ണവുമായ ന്യൂറൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, അത് അവരെ അതിജീവിക്കാൻ ഞങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിച്ചു.

ഈ ഗവേഷണം ഒരു നിഗമനത്തിലെത്താൻ വളരെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്, പ്രധാനമായും നിയന്ത്രിത പരീക്ഷണങ്ങളുടെ സ്വഭാവം കാരണം. ഈ പഠനത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പരിമിതി എന്തെന്നാൽ, അത്തരം മിനിബ്രെയിനുകൾ "ബോധ മനസ്സുകളോ" "പൂർണ്ണമായ തലച്ചോറോ" അല്ല, മാത്രമല്ല മുതിർന്നവരുടെ മസ്തിഷ്കം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിന്റെ പൂർണ്ണമായ ചിത്രം നൽകാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, വ്യത്യസ്ത പ്രദേശങ്ങൾ വിജയകരമായി വളർത്തിയെടുത്താൽ, നിയാണ്ടർത്തൽ "മനസ്സിനെക്കുറിച്ച്" ഒരു വലിയ ധാരണ നേടുന്നതിന് അവ ഒരുമിച്ച് ചേർക്കാം. നിയാണ്ടർത്താലുകളുടെ തലച്ചോറിന്റെ കാര്യങ്ങൾ പഠിക്കാനുള്ള കഴിവിനെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ ഗവേഷകർ തീർച്ചയായും ആഗ്രഹിക്കുന്നു, അങ്ങനെ അവർ ഈ മിനി ബ്രെയിനുകളെ റോബോട്ടിൽ ഉൾപ്പെടുത്താനും സിഗ്നലുകൾ മനസ്സിലാക്കാനും ശ്രമിക്കും.

***

{ഉദ്ധരിച്ച ഉറവിടങ്ങളുടെ(കളുടെ) ലിസ്റ്റിൽ താഴെ നൽകിയിരിക്കുന്ന DOI ലിങ്കിൽ ക്ലിക്ക് ചെയ്ത് നിങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ ഗവേഷണ പ്രബന്ധം വായിക്കാവുന്നതാണ്}

ഉറവിടം (ങ്ങൾ)

കോഹൻ ജെ 2018. നിയാണ്ടർത്തൽ ബ്രെയിൻ ഓർഗനോയിഡുകൾ ജീവസുറ്റതാണ്. ശാസ്ത്രം. 360(6395)
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284