सबसे छोटा दिमाग

अंडे को शुरू करने, रोकने और बिछाने के लिए वैज्ञानिक प्रकाश का उपयोग करते हैं

शोधकर्ताओं ने एक दिमाग पर पूरा नियंत्रण हासिल करने के करीब कदम रखा है, भले ही वह दिमाग रेत के दाने से छोटा हो। हार्वर्ड विश्वविद्यालय की एक टीम ने कीड़े को हेरफेर करने के लिए एक कम्प्यूटरीकृत प्रणाली का निर्माण किया है - उन्हें शुरू करने और रोकने के लिए, उन्हें छुआ जाने की सनसनी दे रही है, और यहां तक ​​कि उन्हें अंडे देने के लिए प्रेरित करते हुए - लेजर प्रकाश के साथ व्यक्तिगत रूप से अपने न्यूरॉन्स को उत्तेजित करके, जबकि सभी कीड़े हैं पेट्री डिश में स्वतंत्र रूप से तैरना। यह तकनीक पहली बार न्यूरोसाइंटिस्टों को किसी जानवर के तंत्रिका तंत्र के कामकाज की पूरी समझ हासिल करने में मदद कर सकती है।

प्रश्न में कीड़ा, काईऩोर्हेब्डीटीज एलिगेंस, जीव विज्ञान में सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए जीवों में से एक है: जांचकर्ताओं ने इसकी कोशिकाओं को पूरी तरह से मैप और वर्गीकृत किया है, जिसमें इसके 302 न्यूरॉन्स और 5,000 या उनमें से कनेक्शन शामिल हैं। लेकिन विज्ञान अभी भी ठीक से नहीं जानता है "हार्वर्ड में बायोफिज़िक्स में स्नातक छात्र एंड्रयू लीफ़र कहते हैं," एक नेटवर्क में न्यूरॉन्स एक साथ कैसे काम करते हैं। उदाहरण के लिए, कीड़ा अपने 100 या इतनी मांसपेशियों को एक तरंग पैटर्न में आराम करने और अनुबंध करने के लिए कैसे समन्वित करता है क्योंकि यह तैरता है?

पता लगाने के लिए, लीफ़र और उनके सहयोगियों ने आनुवांशिक रूप से एक मिलीमीटर लंबे नेमाटोड कृमि को अपने शरीर में विशेष कोशिकाओं को प्रकाश के प्रति संवेदनशील बनाने के लिए विकसित किया, हाल के वर्षों में एक तकनीक जिसे ऑप्टोजेनेटिक्स कहा जाता है। क्योंकि कृमि का शरीर पारदर्शी, तीव्र रूप से केंद्रित लेज़रों, 30 माइक्रोन की सटीकता के साथ इंगित किया गया है, इलेक्ट्रोड या अन्य आक्रामक तरीकों की आवश्यकता के बिना व्यक्तिगत न्यूरॉन्स को चालू या दबा सकता है। लीफ़र ने कृमि को ट्रैक करने के लिए एक कस्टम-निर्मित चरण पर एक माइक्रोस्कोप रखा, क्योंकि यह एक डिश में चारों ओर घूमता था। उन्होंने ऐसे सॉफ़्टवेयर भी लिखे, जिन्होंने लक्ष्य न्यूरॉन्स का पता लगाने के लिए माइक्रोस्कोप की छवियों का विश्लेषण किया, फिर संकेत दिया और तदनुसार लेज़रों को निकाल दिया। जर्नल प्रकृति के तरीके इसके वेब साइट पर परिणाम प्रकाशित ( नेचर पब्लिशिंग ग्रुप का हिस्सा है)।

अन्य टीमों ने ऑप्टोजेनेटिक्स का इस्तेमाल इमोबिलाइज्ड वर्म पर व्यक्तिगत न्यूरॉन्स को नियंत्रित करने के लिए किया है। लेकिन जीव के शरीर विज्ञान को समझने के लिए, लीफ़र कहते हैं, इसे हेरफेर करना आवश्यक है क्योंकि यह स्वतंत्र रूप से तैरता है। वे और उनके सहकर्मी, उदाहरण के लिए, यह दिखाने में सक्षम थे कि तैराकी के दौरान, मोटर सिग्नल शरीर को मांसपेशियों की कोशिकाओं के माध्यम से और साथ ही तंत्रिका कनेक्शन के माध्यम से नीचे ले जाते हैं।

लीफ़र को लगता है कि तकनीक किसी दिन वैज्ञानिकों को जीव के व्यवहार के पूर्ण सिमुलेशन बनाने में मदद कर सकती है। "हम उम्मीद करते हैं कि पूरे तंत्रिका तंत्र का एक कम्प्यूटेशनल मॉडल बनाने में सक्षम हो," वे कहते हैं। एक तरह से, यह "एक दिमाग अपलोड करने" जैसा होगा, हालांकि एक अल्पविकसित।

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