प्रयोगशाळेत वाढणारा निएंडरथल मेंदू

निअँडरथल मेंदूचा अभ्यास केल्याने अनुवांशिक बदल उघड होऊ शकतात ज्यामुळे निअँडरथल्स नामशेष होण्यास कारणीभूत ठरले आणि आपल्याला एक अद्वितीय दीर्घकाळ जिवंत प्रजाती म्हणून मानव बनवले.

निआंदरथल्स एक मानवी प्रजाती होती (ज्याला निअँडरथल निअँडरथॅलेन्सिस म्हणतात) जी उत्क्रांत झाली आशिया आणि युरोप आणि उत्क्रांत झालेल्या वर्तमान मानवांसोबत (होमो सेपियन्स) काही काळ सहअस्तित्वात राहिले आफ्रिका. या चकमकींमुळे 2% निएंडरथल वारशाने मानवाने आणले डीएनए आणि अशा प्रकारे ते आधुनिक काळातील मानवांचे सर्वात जवळचे प्राचीन नातेवाईक आहेत. निअँडरथल्स 130000 आणि 40,000 वर्षांपूर्वी अस्तित्वात असल्याचे ज्ञात आहे. निअँडरथल्स, ज्यांना सामान्यतः "गुहावाले" म्हणून संबोधले जाते, त्यांची विशिष्ट कमी लांब कवटी, रुंद नाक, प्रमुख हनुवटी, मोठे दात आणि लहान परंतु मजबूत मांसल शरीर फ्रेम होते. त्यांची विशिष्ट वैशिष्ट्ये त्यांच्या शरीराला थंडी आणि कडक त्यामध्ये उष्णता वाचवण्याचा मार्ग शोधण्याचे सूचक आहेत. वातावरणात ते राहत होते. त्यांची आदिम राहणीमान असूनही, ते अतिशय तेजस्वी, प्रतिभावान आणि सामाजिक मानव होते ज्यांचा मेंदूचा आकार आजच्या आधुनिक मानवांपेक्षा मोठा होता. ते कौशल्य, सामर्थ्य, धैर्य आणि कुशल संवाद कौशल्य असलेले उत्कृष्ट शिकारी होते. जरी ते आव्हानात्मक वातावरणात राहत असले तरी ते प्रचंड संसाधने होते. खरेतर, असे मानले जाते की निअँडरथल्स आणि आम्हा मानवांमध्ये वर्तन आणि अंतःप्रेरणेच्या बाबतीत खूप कमी अंतर आहे. जीवाश्म नोंदी दाखवतात की ते मांसाहारी होते (जरी त्यांनी खाल्ले बुरशी), शिकारी आणि सफाई कामगार. त्यांची स्वतःची भाषा होती की नाही हे अद्याप अस्पष्ट आहे, परंतु त्यांच्या जीवनातील जटिल गतिशीलता सूचित करते की त्यांनी भाषा वापरून एकमेकांशी संवाद साधला.

निअँडरथल्स आता 40,000 वर्षांपासून नामशेष झाले आहेत, तथापि, 350,000 वर्षांहून अधिक काळ टिकून राहिलेली प्रजाती नामशेष कशी होऊ शकते हे अद्याप एक रहस्य आहे. काही शास्त्रज्ञांनी असे मांडले आहे की आधुनिक मानव निअँडरथल्सच्या विलुप्त होण्यास जबाबदार आहेत कारण ते आधुनिक मानवांच्या सुरुवातीच्या पूर्वजांनी निर्माण केलेल्या संसाधनांच्या स्पर्धेत टिकून राहू शकले नाहीत. हवामानातील झपाट्याने होणाऱ्या बदलामुळे हे देखील वाढले असावे. निअँडरथल्स त्वरीत नाहीसे झाले नाहीत परंतु स्थानिक लोकसंख्येद्वारे हळूहळू त्यांची जागा आधुनिक मानवांनी घेतली. निअँडरथल्स हा मानवी उत्क्रांतीचा सर्वात मनोरंजक भाग आहे ज्याने शास्त्रज्ञांना विशेष आकर्षण निर्माण केले आहे कारण आधुनिक काळातील मानवांच्या निअँडरथल्स जवळ आहे. आणि हे समर्थन करण्यासाठी संशोधन, अनेक वस्तू आणि जीवाश्म, अगदी पूर्ण सांगाडेही सापडले आहेत जे निएंडरथल्सच्या जीवनाची झलक दाखवतात.

प्रयोगशाळेत निएंडरथल मेंदू वाढवणे

कॅलिफोर्निया युनिव्हर्सिटी, सॅन दिएगो येथील संशोधक निअँडरथल्सचे सूक्ष्म मेंदू वाढवत आहेत (कॉर्टेक्स सारखा दिसणारा जो निअँडरथल्सचा बाह्य स्तर आहे. मेंदू) प्रयोगशाळेतील पेट्री डिशमध्ये 'मटार' च्या आकाराचे. या प्रत्येक “मटार” वाहून NOVA1 जनुक पूर्वजांचे आणि सुमारे 400,000 पेशी आहेत. निअँडरथल्सच्या या 'मिनीब्रेन' वाढवण्याचे आणि त्यांचे विश्लेषण करण्याचे उद्दिष्ट लहान मज्जातंतूंच्या गाठींवर प्रकाश टाकणे आहे जे आपल्याला सांगू शकते की ही दीर्घकाळ टिकून असलेली प्रजाती का नामशेष झाली आणि आधुनिक काळातील मानवांनी त्याऐवजी जिंकण्याचे कारण काय होते? ग्रह पृथ्वी. हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे कारण आधुनिक काळातील काही मानव प्रजननाद्वारे निअँडरथल्ससोबत 2% डीएनए सामायिक करतात आणि एका क्षणी आम्ही त्यांच्यासोबत एकत्र राहिलो. मेंदूतील अनुवांशिक फरकांची तुलना त्यांच्या मृत्यूवर आणि होमो सेपियन्सच्या जलद वाढीवर जास्तीत जास्त प्रकाश टाकू शकते.

मिनीब्रेनची वाढ सुरू करण्यासाठी, संशोधकांनी स्टेम सेल तंत्रज्ञानाचा वापर केला ज्यामध्ये स्टेम पेशी काही महिन्यांच्या कालावधीत मेंदूतील ऑर्गनॉइड (एक लहान अवयव) बनू लागतात. त्यांच्या पूर्ण वाढ झालेल्या आकारात, हे ऑर्गनॉइड्स 0.2 इंच मोजतात आणि उघड्या डोळ्यांना दिसतात. तथापि, त्यांची वाढ प्रतिबंधात्मक आहे कारण प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत त्यांना संपूर्ण वाढ होण्यासाठी आवश्यक असलेला रक्तपुरवठा मिळत नाही. तर, मिनिब्रेन पेशींना प्रसार प्रक्रियेद्वारे वाढीसाठी पोषक तत्त्वे प्राप्त होतात. विकास सक्षम करण्यासाठी कदाचित 3D मुद्रित कृत्रिम रक्तवाहिन्या त्यांच्यामध्ये समाविष्ट करून त्यांना आणखी वाढवणे शक्य आहे, जे संशोधक प्रयत्न करू इच्छित आहेत.

निएंडरथलच्या मेंदूची आपल्याशी तुलना करण्याच्या दिशेने पहिले पाऊल

मानवी गोलाकार मेंदूच्या तुलनेत निएंडरथल मेंदू अधिक लांबलचक नळीसारखी रचना आहेत. या अपवादात्मक कार्यात, संशोधकांनी निअँडरथल्सच्या उपलब्ध पूर्ण-अनुक्रमित जीनोमची आधुनिक मानवांशी तुलना केली. निअँडरथल जीनोम उघडलेल्या जीवाश्मांमधील हाडांमधून परत मिळवल्यानंतर क्रमबद्ध करण्यात आला. एकूण 200 जनुकांमध्ये लक्षणीय फरक दिसून आला आणि या यादीतून संशोधकांनी यावर लक्ष केंद्रित केले NOVA1 - मास्टर जीन एक्सप्रेशन रेग्युलेटर. हा जनुक मानव आणि निअँडरथल्समध्ये अगदी थोड्या फरकाने समान आहे (एकच DNA बेस जोडी). न्यूरोडेव्हलपमेंटमध्ये जनुकाची उच्च अभिव्यक्ती असल्याचे दिसून येते आणि ते ऑटिझम सारख्या अनेक न्यूरल परिस्थितीशी जोडलेले आहे. जवळून तपासणी केल्यावर, निअँडरथल मिनिब्रेनमध्ये न्यूरॉन्स (ज्याला सायनॅप्स म्हणतात) मध्ये सामान्यपेक्षा फारच कमी कनेक्शन होते आणि काही प्रमाणात ऑटिझम संशोधकांनी भाकीत केलेल्या मानवी मेंदूप्रमाणे वेगवेगळे न्यूरोनल नेटवर्क होते. निअँडरथल्सच्या तुलनेत मानवाकडे अधिक प्रगत आणि अत्याधुनिक तंत्रिका नेटवर्क असण्याची शक्यता आहे ज्यामुळे आपण त्यांच्यावर टिकून राहू शकलो.

हे संशोधन निष्कर्षापर्यंत पोहोचण्यासाठी अगदी सुरुवातीच्या टप्प्यावर आहे, मुख्यत: नियंत्रित प्रयोगांच्या स्वरूपामुळे. या अभ्यासाची सर्वात मोठी मर्यादा अशी आहे की असे मिनीब्रेन "जागरूक मन" किंवा "पूर्ण मेंदू" नसतात आणि प्रौढ मेंदू कसे कार्य करतात याचे संपूर्ण चित्र देऊ शकत नाहीत. तथापि, जर वेगवेगळे प्रदेश यशस्वीरित्या वाढवले ​​गेले, तर निअँडरथल "मन" ची अधिक समज मिळविण्यासाठी ते एकत्र बसू शकतात. संशोधक निश्चितपणे निअँडरथल्सच्या मेंदूच्या गोष्टी शिकण्याच्या क्षमतेबद्दल अधिक जाणून घेऊ इच्छितात आणि अशा प्रकारे ते हे मिनीब्रेन रोबोटमध्ये ठेवण्याचा आणि सिग्नल समजून घेण्याचा प्रयत्न करतील.

***

{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}

स्त्रोत

कोहेन जे 2018. निएंडरथल मेंदूतील ऑर्गनॉइड्स जिवंत होतात. विज्ञान. ५(१०).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284