বিজ্ঞানীরা ইঁদুর ও মানুষের মস্তিষ্কের বার্ধক্যের মধ্যে আশ্চর্যজনক মিল খুঁজে পেয়েছেন

আপনি যদি একজন অ্যান্টি-এজিং গবেষককে তার ক্ষেত্রের সবচেয়ে বড় সমালোচনা কী তা জিজ্ঞাসা করেন, তাহলে সাধারণ উত্তর হবে: "বেশিরভাগ গবেষণা ইঁদুরের উপর করা হয়, এবং ইঁদুর মানুষ নয়"। Rapamycin বিভিন্ন পরীক্ষায় ইঁদুরের আয়ু কয়েক শতাংশ থেকে কয়েক দশক শতাংশ পর্যন্ত বাড়াতে সক্ষম হয়েছে। Dasatinib + Quercetin ইঁদুরের জম্বি স্টেম সেল পরিষ্কার করে তাদের চটপটে ফিরিয়ে এনেছে। কিন্তু এই ধরনের প্রতিটি সাফল্যের শেষ অনুচ্ছেদে সবসময় প্রশ্ন উঠে: "এটা কি মানুষের উপর কাজ করবে?"

PNAS (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেসের জার্নাল)-এ প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণা এই প্রশ্নটির একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গি দেয়, এবং এবার কোষ স্তরে নয় বরং সম্পূর্ণ মস্তিষ্কের নেটওয়ার্ক স্তরে। গবেষকরা, টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের ডালাসের অধ্যাপক গাগান উইগের নেতৃত্বে, বয়সের সাথে সাথে মস্তিষ্কের কার্যকরী নেটওয়ার্কগুলির সংগঠন কীভাবে ভেঙে যায় তা পরিমাপ করেছেন এবং ইঁদুর ও মানুষের মধ্যে ধরণটি তুলনা করেছেন। তারা যা খুঁজে পেয়েছেন: হ্রাসের ধরণটি উভয় প্রজাতির মধ্যে সাধারণ এবং সংরক্ষিত।

প্রযুক্তি: জাগ্রত ইঁদুরে কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (fMRI)

মস্তিষ্ক বিচ্ছিন্ন অঞ্চলের সংগ্রহ নয়। এটি মডিউল-এ সংগঠিত, অঞ্চলগুলির গোষ্ঠী যা একসাথে কাজ করে এবং কাজগুলিতে বিশেষজ্ঞ, যেমন দৃষ্টি নেটওয়ার্ক, চলাচল নেটওয়ার্ক, বা নেটওয়ার্ক যা আমরা বিশ্রামে থাকাকালীন সক্রিয় থাকে। এই সংগঠনের স্বাস্থ্যের একটি কেন্দ্রীয় সূচককে বলা হয় সিস্টেম সেগ্রিগেশন (system segregation): প্রতিটি মডিউল কতটা নিজের সাথে "কথা বলে" এবং অন্যান্য মডিউলের সাথে কম মিশে যায়। উচ্চ সেগ্রিগেশন একটি সংগঠিত এবং তরুণ মস্তিষ্কের লক্ষণ; যখন সীমানা ঝাপসা হয়ে যায় এবং মডিউলগুলি মিশে যায়, এটি বার্ধক্যের লক্ষণ।

এটি পরিমাপ করতে মস্তিষ্ককে কর্মক্ষেত্রে দেখতে হবে, এবং বিশ্রামকালীন কার্যকরী চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (fMRI) ঠিক এটিই করে: এটি মস্তিষ্কের রক্ত প্রবাহের ওঠানামা ট্র্যাক করে এবং দেখায় কোন অঞ্চলগুলি একে অপরের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজড। এখানে প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন হল যে ইঁদুরগুলিকে জাগ্রত অবস্থায় স্ক্যান করা হয়েছিল, অ্যানেস্থেশিয়ার অধীনে নয়, যা জাগ্রত অবস্থায় স্ক্যান করা মানুষের সাথে আরও ন্যায্য তুলনা করতে দেয়। এটি স্পষ্ট করা গুরুত্বপূর্ণ: এই গবেষণায় কোষগুলিকে বিচ্ছিন্ন বা সিকোয়েন্স করা হয়নি, এবং জিনের প্রকাশ পরিমাপ করা হয়নি। সমস্ত বিশ্লেষণ কার্যকরী নেটওয়ার্ক স্তরে।

সেটআপ: সারা জীবন ধরে ৮২টি ইঁদুর বনাম মানুষের তথ্য

দলটি ৮২টি ইঁদুরের fMRI স্ক্যান করেছে তাদের জীবনের বিভিন্ন সময়ে, প্রায় ৩ মাস বয়স থেকে প্রায় ২০ মাস বয়স পর্যন্ত, একটি পরিসর যা মানুষের বয়স প্রায় ১৮ থেকে ৭০ বছরের সমতুল্য। ইঁদুরের নেটওয়ার্ক প্যাটার্নটি তারা পরিচিত মানুষের fMRI ডেটার সাথে তুলনা করেছে। তুলনাটি একটি সরাসরি প্রশ্ন পরীক্ষা করার অনুমতি দিয়েছে: বয়সের সাথে সাথে নেটওয়ার্ক সংগঠনের একই ভাঙন প্রক্রিয়া যা আমাদের মধ্যে পরিচিত, তা কি ইঁদুরের মস্তিষ্কেও ঘটে?

প্রধান ফলাফল: সিস্টেম সেগ্রিগেশনে সংরক্ষিত হ্রাস

উত্তরটি ছিল হ্যাঁ। সিস্টেম সেগ্রিগেশন ইঁদুরের মস্তিষ্কে বিদ্যমান এবং বয়সের সাথে সাথে হ্রাস পায়, ঠিক যেমনটি মানুষের ক্ষেত্রে ঘটে। অন্য কথায়, বয়স্ক ইঁদুরের ক্ষেত্রেও মস্তিষ্কের মডিউলগুলি তাদের পার্থক্য হারায় এবং মিশতে শুরু করে, একই ধরণ যা বার্ধক্যজনিত মানব মস্তিষ্ককে চিহ্নিত করে। যেমনটি উইগের ল্যাবে গবেষণার নেতৃত্বদানকারী ডক্টরাল ছাত্র এজরা উইন্টার-নেলসন বলেছেন: "মস্তিষ্কের মডিউলগুলি কীভাবে একে অপরের সাথে সামগ্রিকভাবে যোগাযোগ করে তা মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যের একটি সূচক যা মানুষের এবং ইঁদুর উভয়ের ক্ষেত্রেই একই রকম বলে মনে হয়"।

এটি ঠিক সেই ধরণের প্রমাণ যা বার্ধক্য ক্ষেত্রটি খুঁজছিল: আর একটি বিচ্ছিন্ন আণবিক পথ নয়, বরং একটি সমগ্র-মস্তিষ্কের সংগঠন নীতি যা প্রজাতির মধ্যে সংরক্ষিত। যদি ভাঙনের পদ্ধতির মৌলিক কাঠামো একই হয়, তাহলে ইঁদুরের মস্তিষ্ক মানুষের মস্তিষ্কের বার্ধক্য অধ্যয়নের জন্য আরও বৈধ মডেল হয়ে ওঠে।

কী আলাদা? আয়ুষ্কালের তুলনায় মানুষ দ্রুত বার্ধক্যে পৌঁছায়

সাদৃশ্য পার্থক্যগুলিকে মুছে ফেলে না, এবং আকর্ষণীয় পার্থক্যটি আসলে আশ্চর্যজনক। যখন প্রতিটি প্রজাতির আয়ুষ্কালের তুলনায় হ্রাসের হারকে ওজন করা হয়, মানুষ সিস্টেম সেগ্রিগেশনে দ্রুত হ্রাস দেখায় ইঁদুরের তুলনায়। যেমন অধ্যাপক উইগ বলেছেন: "যখন তাদের আয়ুষ্কালের তুলনায় ওজন করা হয়, মানুষ এই সংগঠনে বয়স-সম্পর্কিত দ্রুত হ্রাস দেখায়"। এটি থেকে যে অনুমান উঠে আসে তা হল: সম্ভবত মানুষ ইঁদুরের তুলনায় মস্তিষ্ক এবং জ্ঞানীয় হ্রাসের জন্য বেশি ঝুঁকিপূর্ণ, কম নয়।

এটি অ্যান্টি-এজিং গবেষণার জন্য কেন গুরুত্বপূর্ণ?

ফলাফলের প্রভাব ক্ষেত্রের সমালোচনার মূলকে স্পর্শ করে:

ল্যাব থেকে ক্লিনিকে অনুবাদকে শক্তিশালী করা

প্রতিটি ইঁদুর পরীক্ষায় পুনরাবৃত্ত সংরক্ষণগুলির মধ্যে একটি হল যে সম্ভবত তাদের মস্তিষ্ক কেবল ভিন্নভাবে বার্ধক্যে পৌঁছায়। এই ফলাফলটি একটি গুরুত্বপূর্ণ স্তরে এই সংরক্ষণকে হ্রাস করে: যদি মস্তিষ্কের নেটওয়ার্কগুলির সংগঠনের নীতি এবং এটি কীভাবে ভেঙে যায় তা প্রজাতির মধ্যে সংরক্ষিত হয়, তাহলে ইঁদুর থেকে মস্তিষ্কের স্বাস্থ্য সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টিগুলি আমাদের জন্যও প্রাসঙ্গিক হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। এটি গ্যারান্টি নয় যে প্রতিটি চিকিৎসা স্থানান্তরিত হবে, তবে এটি বার্ধক্যজনিত মস্তিষ্ক গবেষণার জন্য মডেল হিসাবে ইঁদুরের ব্যবহারের জন্য একটি অনুকূল বাতাস।

মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যের জন্য একটি অভিন্ন সূচক

সিস্টেম সেগ্রিগেশন একটি পরিমাপের সরঞ্জাম হয়ে ওঠে যা উভয় প্রজাতির ক্ষেত্রে একই ভাষায় প্রয়োগ করা যেতে পারে। এইভাবে, নীতিগতভাবে, নেটওয়ার্ক সূচক ব্যবহার করে ইঁদুরের একটি হস্তক্ষেপ পরীক্ষা করা এবং এটি সরাসরি মানুষের সমতুল্য সূচকে অনুবাদ করা সম্ভব, শুধুমাত্র আচরণগত রিডিংয়ের উপর নির্ভর না করে।

গবেষণাটি কী পরীক্ষা করেনি তা জোর দেওয়া গুরুত্বপূর্ণ

নির্ভুলতা বজায় রাখতে: এটি একটি নেটওয়ার্ক ইমেজিং গবেষণা, কোষ বা আণবিক গবেষণা নয়। এটি মাইক্রোগ্লিয়াল প্রদাহ, মায়েলিন হ্রাস, সিনাপটিক জিনের প্রকাশ বা অ্যাস্ট্রোসাইট বিপাক পরিমাপ করেনি। এগুলি মস্তিষ্কের বার্ধক্যের বাস্তব প্রক্রিয়া, তবে সেগুলি এখানে পরিমাপ করা হয়নি, এবং এই গবেষণার জন্য দায়ী করা যায় না।

নিউরোজেনেসিস (নতুন নিউরন তৈরি) বা মানুষের মধ্যে নিউরাল স্টেম সেলের অদৃশ্য হওয়ার মতো বিষয়গুলিও প্রজাতির মধ্যে পার্থক্য সম্পর্কে পরিচিত সাধারণ প্রসঙ্গ, তবে বর্তমান গবেষণার ফলাফল নয়। এই গবেষণার ফলাফল ফোকাসড এবং পরিষ্কার: বয়সের সাথে সাথে কার্যকরী নেটওয়ার্ক সংগঠনের হ্রাসের একটি সাধারণ ধরণ।

উপসংহার

বছরের পর বছর ধরে, সংশয়বাদীরা বলেছেন: "কিভাবে ইঁদুর থেকে মানুষের মস্তিষ্কের বার্ধক্য সম্পর্কে শেখা যায়?"। টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের ডালাসের দলটি মস্তিষ্কের নেটওয়ার্ক স্তরে একটি উত্তর দিয়েছে: ইঁদুরের মস্তিষ্ক এবং মানুষের মস্তিষ্ক উভয় ক্ষেত্রেই, কার্যকরী নেটওয়ার্কগুলির সংগঠন বয়সের সাথে সাথে একই মৌলিক ধরণে ভেঙে যায়, যদিও আমাদের ক্ষেত্রে এটি আয়ুষ্কালের তুলনায় দ্রুত ঘটে। এর অর্থ এই নয় যে ইঁদুরের উপর যা কাজ করে তা মানুষের উপর কাজ করবে, তবে এটি মস্তিষ্কের বার্ধক্য অধ্যয়নের জন্য ইঁদুরকে একটি উচ্চ-মানের মডেল হিসাবে প্রতিষ্ঠিত করে এবং মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যের জন্য একটি অভিন্ন সূচক সরবরাহ করে যা উভয় প্রজাতির সাথে কাজ করা যেতে পারে।

রেফারেন্স:
PNAS: Correspondence of large-scale functional brain network decline across aging mice and humans
UT Dallas News: Shared brain network aging patterns identified in humans, mice