यह जानवर अपने मस्तिष्क को छोटा कर सकता है, और हम अंततः जानते हैं कि कैसे

Science| विज्ञान: भालू जैसे जानवरों के लिए सर्दियों से पहले अपने शरीर का वजन बढ़ाना, वसा जमा करना और आगे आने वाले समय में अपने चयापचय को कम करना असामान्य नहीं है। बमुश्किल एक साल की जीवन प्रत्याशा के साथ, बेचारे यूरेशियन कॉमन श्रू (सोरेक्स एरेनियस) को बर्फ के बहाव के नीचे ज़ेडएस पकड़ने में कीमती महीने बर्बाद करने की कोई इच्छा नहीं है। इसके बजाय इसने अंधेरे, ठंडे दिनों में जीवित रहने के लिए एक बहुत ही अलग रणनीति विकसित की, अपने ईंधन-खपत अंगों को सिकोड़कर अपने पास मौजूद कुछ भंडार को बचाने के लिए।

पोलिश प्राणी विज्ञानी ऑगस्ट डेनेल के नाम पर ‘डेनेल की घटना’ नाम दिया गया, जीवित रहने के लिए यह चतुर चाल छोटे 5 से 12 ग्राम (0.2 से 0.4 औंस) के स्तनपायी को तापमान गिरने पर अपने वजन का 18 प्रतिशत तक कम करने का कारण बन सकती है – एक चौंकाने वाली कमी जिसमें उसके मस्तिष्क के द्रव्यमान का एक चौथाई से अधिक शामिल है – केवल अगले वसंत में अपने खोए हुए ऊतकों को फिर से विकसित करने के लिए।

अब अमेरिका, जर्मनी और डेनमार्क के शोधकर्ताओं ने इस घटना के लिए जिम्मेदार कई जीनों की पहचान की है, जो मनुष्यों में आनुवंशिक परिवर्तनों के साथ दिलचस्प संबंधों की पहचान करते हैं, जो अल्जाइमर रोग सहित कई स्वास्थ्य स्थितियों में शामिल हैं। नए निष्कर्ष ठीक एक साल बाद आए हैं जब उन्हीं शोधकर्ताओं ने मौसमी सिकुड़न के साथ-साथ छछूंदर के जिगर, सेरेब्रल कॉर्टेक्स और हिप्पोकैम्पस में कई चयापचय बदलावों को सूचीबद्ध किया था, उन्होंने तर्क दिया कि इन निष्कर्षों का मनुष्यों में तंत्रिका संबंधी बीमारियों के इलाज के लिए निहितार्थ हो सकते हैं।

इस अनुवर्ती अध्ययन में, टीम ने स्तनधारी क्रमों की एक श्रृंखला से स्तनधारी की 15 अन्य प्रजातियों के जीनों की अभिव्यक्तियों की तुलना करके डेनेल की घटना के विकास को बेहतर ढंग से समझने की कोशिश की। हाइपोथैलेमस जानवरों में चयापचय के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, मौसमी बदलावों के जवाब में इसकी गतिविधि में परिवर्तन अध्ययन के लिए एक प्रमुख लक्ष्य बनाता है। मौजूदा डेटासेट का उपयोग करते हुए, टीम ने सैकड़ों जीन की पहचान की, जो छछूंदरों में अप-विनियमित थे और अन्य स्तनधारियों, जिनमें अन्य छछूंदर, कृंतक और प्राइमेट शामिल हैं, के मस्तिष्क में व्यक्त किए गए संगत संस्करण थे।

“हमने एक अनूठा डेटा सेट तैयार किया, जिसके साथ हम मौसम और प्रजातियों के बीच छछूंदर के हाइपोथैलेमस की तुलना करने में सक्षम थे,” अध्ययन के प्रमुख वैज्ञानिकों में से एक, यूएस में स्टोनी ब्रुक विश्वविद्यालय के विकासवादी जीवविज्ञानी विलियम थॉमस कहते हैं। “हमें ऐसे जीनों का एक समूह मिला जो ऊर्जा होमियोस्टेसिस के विनियमन में शामिल मौसमों में बदलते हैं, साथ ही ऐसे जीन भी हैं जो कोशिका मृत्यु को नियंत्रित करते हैं, जो हम प्रस्तावित करते हैं कि मस्तिष्क के आकार में कमी के साथ जुड़े हो सकते हैं।”

छछूंदर के जीन जो मौसम के साथ अभिव्यक्ति बदलते हैं, उनमें संचार प्रणाली और मस्तिष्क के बीच अवरोध में कैल्शियम सिग्नलिंग को नियंत्रित करने वाली कई भूमिकाएँ शामिल हैं, जो उन अनुकूलनों का संकेत देते हैं जो हाइपोथैलेमस में चैनल खोलते हैं और पर्यावरण परिवर्तन के लिए तेजी से प्रतिक्रिया करने की क्षेत्र की क्षमता को बढ़ाते हैं। शरद ऋतु और वसंत में जीन विनियमन की तुलना में एक अनुक्रम जो सबसे अलग था, वह था BCL2L1, एक ऐसा अनुक्रम जो व्यक्तिगत कोशिकाओं के विनाश के प्रबंधन में भूमिका निभाता है। फेरेट मस्तिष्क कोशिकाओं की संस्कृति पर जीन के बरकरार और अस्त-व्यस्त आरएनए प्रतिलेखों के प्रभावों की तुलना ने संदेह की पुष्टि की, जिससे सिग्नलिंग और कोशिका मृत्यु की एक जटिल तस्वीर सामने आई जिसने मौसमी परिवर्तन के जवाब में मस्तिष्क को वापस काट दिया।

स्तनपायी की विभिन्न प्रजातियों में समान जीन के साथ विनियमित अनुक्रमों की तुलना करते हुए, टीम ने पाँच जीनों की पहचान की जिन्हें वे अब डेनेल की घटना के विकास में महत्वपूर्ण मानते हैं। इनमें एक जीन शामिल था जो झिल्ली प्रोटीन को रिसाइकिल करता है, दूसरा जो तंत्रिका कोशिकाओं में सिनैप्स झिल्ली के कार्यों की मध्यस्थता करता है, और एक जो मनुष्यों में मोटापे और अल्जाइमर रोग से जुड़ा हुआ है।

जीवन के प्रति शू के तेजी से जीने-मरने के दृष्टिकोण को देखते हुए, तेजी से खत्म हो रही बैटरी को बचाने के लिए न्यूरॉन्स का बलिदान भुगतान करने की संभावना है। हमारी अपनी प्रजाति में, इसी तरह के बदलाव घातक कीमत पर आएंगे। वर्तमान चिकित्सा अनुसंधान में चयापचय में व्यवधान और तंत्रिका-क्षयकारी रोग के बीच महत्वपूर्ण समानता पाई जा रही है, जिससे पता चलता है कि जानबूझकर अपने मस्तिष्क को छोटा करने की छछूंदर की आदत के बारे में आगे की जांच से संज्ञानात्मक गिरावट के निदान और उपचार के बारे में गहन जानकारी मिल सकती है।

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