પ્રયોગશાળામાં નિએન્ડરથલ મગજનો વિકાસ

નિએન્ડરથલ મગજનો અભ્યાસ આનુવંશિક ફેરફારોને જાહેર કરી શકે છે જેના કારણે નિએન્ડરથલને લુપ્ત થવાનો સામનો કરવો પડ્યો હતો જ્યારે અમને મનુષ્યો લાંબા સમયથી અસ્તિત્વમાં રહેલી અનન્ય પ્રજાતિ તરીકે બનાવવામાં આવ્યા હતા.

નિએન્ડરથલ્સ એક માનવ પ્રજાતિ હતી (જેને નિએન્ડરથલ નિએન્ડરથેલેન્સિસ કહેવાય છે) જે 1000 માં વિકસિત થઈ હતી એશિયા અને યુરોપ અને વર્તમાન મનુષ્યો (હોમો સેપિયન્સ) સાથે કેટલાક ભાગ માટે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે જેઓ વિકસ્યા હતા આફ્રિકા. આ અથડામણોને કારણે માનવ નિએન્ડરથલના 2% વારસામાં લાવે છે ડીએનએ અને આ રીતે તેઓ આધુનિક માનવીઓના સૌથી નજીકના પ્રાચીન સંબંધીઓ છે. નિએન્ડરથલ્સ છેલ્લે લગભગ 130000 અને 40,000 વર્ષ પહેલાં અસ્તિત્વમાં હોવાનું જાણવા મળે છે. નિએન્ડરથલ્સ, જેને સામાન્ય રીતે "કેવમેન" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તેમની વિશિષ્ટ નીચી લાંબી ખોપરી, પહોળું નાક, કોઈ અગ્રણી ચિન, મોટા દાંત અને ટૂંકા પરંતુ મજબૂત સ્નાયુબદ્ધ શરીરની ફ્રેમ હતી. તેમની વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ ઠંડી અને કઠોર વચ્ચે શરીરને ગરમી બચાવવા માટેનો માર્ગ શોધવાનું સૂચક છે. વાતાવરણ તેઓ રહેતા હતા. તેમની આદિમ જીવનની પરિસ્થિતિ હોવા છતાં, તેઓ ખૂબ જ તેજસ્વી, પ્રતિભાશાળી અને સામાજિક માનવીઓ હતા જેમના મગજનું કદ આજના આધુનિક માનવીઓ કરતા મોટું હતું. તેઓ કૌશલ્ય, શક્તિ, હિંમત અને નિપુણ સંચાર કૌશલ્ય ધરાવતા ઉત્તમ શિકારીઓ હતા. તેઓ પડકારજનક વાતાવરણમાં રહેતા હોવા છતાં, તેઓ અત્યંત સાધનસંપન્ન હતા. વાસ્તવમાં, એવું માનવામાં આવે છે કે વર્તન અને વૃત્તિના સંદર્ભમાં નિએન્ડરથલ્સ અને આપણા માણસો વચ્ચે ખૂબ જ સાંકડી અંતર હોઈ શકે છે. અશ્મિભૂત રેકોર્ડ દર્શાવે છે કે તેઓ માંસાહારી હતા (જોકે તેઓ પણ ખાતા હતા ફૂગ), શિકારીઓ અને સફાઈ કામદારો. તે હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે કે શું તેમની પોતાની ભાષા હતી, પરંતુ તેમના જીવનમાં જટિલ ગતિશીલતા સૂચવે છે કે તેઓ ભાષાનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે વાતચીત કરે છે.

નિએન્ડરથલ્સ હવે 40,000 વર્ષોથી લુપ્ત થઈ ગયા છે, જો કે, 350,000 વર્ષથી વધુ સમયથી અસ્તિત્વમાં રહેલી પ્રજાતિ કેવી રીતે લુપ્ત થઈ શકે છે તે હજુ પણ એક રહસ્ય છે. કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોએ એવું સૂચન કર્યું છે કે આધુનિક માનવીઓ નિએન્ડરથલ્સના લુપ્ત થવા માટે જવાબદાર છે કારણ કે તેઓ આધુનિક માનવોના પ્રારંભિક પૂર્વજો દ્વારા ઊભા કરાયેલા સંસાધનોની સ્પર્ધામાં ટકી શક્યા નથી. આબોહવાની પરિસ્થિતિઓમાં ઝડપી પરિવર્તનને કારણે પણ આ વધુ તીવ્ર બન્યું હોવું જોઈએ. નિએન્ડરથલ્સ બધા ઝડપથી અદૃશ્ય થયા ન હતા પરંતુ સ્થાનિક વસ્તી દ્વારા ધીમે ધીમે આધુનિક માનવીઓ દ્વારા બદલાઈ ગયા હતા. નિએન્ડરથલ્સ એ માનવ ઉત્ક્રાંતિનો સૌથી રસપ્રદ ભાગ છે જેણે આધુનિક સમયના માનવીઓ સાથે નિએન્ડરથલ્સની નજીક હોવાને કારણે વૈજ્ઞાનિકોને આકર્ષિત કર્યા છે. અને આને સમર્થન આપવા માટે સંશોધન, ઘણી વસ્તુઓ અને અવશેષો, સંપૂર્ણ હાડપિંજર પણ બહાર કાઢવામાં આવ્યા છે જે નિએન્ડરથલ્સના જીવનની ઝલક દર્શાવે છે.

પ્રયોગશાળામાં નિએન્ડરથલ મગજનો વિકાસ

યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, સાન ડિએગો ખાતેના સંશોધકો નિએન્ડરથલ્સના લઘુચિત્ર મગજ (કોર્ટેક્સ જેવું લાગે છે કે જે આચ્છાદનની બહારનું સ્તર છે) વિકસાવી રહ્યા છે. મગજ) પ્રયોગશાળામાં પેટ્રી ડીશમાં 'વટાણા'ના કદનું. આ દરેક “વટાણા” વહન કરે છે NOVA1 જનીન પૂર્વજોના અને લગભગ 400,000 કોષો ધરાવે છે. નિએન્ડરથલ્સના આ 'મિનિબ્રેઇન્સ'ને ઉગાડવાનો અને તેનું વિશ્લેષણ કરવાનો ધ્યેય નાના ન્યુરલ લમ્પ્સ પર પ્રકાશ પાડવાનો છે જે આપણને કહી શકે છે કે આ લાંબા સમયથી અસ્તિત્વમાં રહેલી પ્રજાતિઓ શા માટે લુપ્ત થઈ ગઈ અને આધુનિક સમયના મનુષ્યોએ તેના બદલે તેને જીતી લેવાનું કારણ શું હતું. ગ્રહ પૃથ્વી. આ સમજવું અગત્યનું છે કારણ કે કેટલાક આધુનિક માનવીઓ સંવર્ધન દ્વારા નિએન્ડરથલ્સ સાથે 2% ડીએનએ વહેંચે છે અને એક સમયે અમે તેમની સાથે સહઅસ્તિત્વ ધરાવતા હતા. મગજમાં આનુવંશિક તફાવતોની સરખામણી તેમના મૃત્યુ અને હોમો સેપિયન્સના ઝડપી વધારા પર મહત્તમ પ્રકાશ પાડી શકે છે.

મિનિબ્રેઇનની વૃદ્ધિ શરૂ કરવા માટે, સંશોધકોએ સ્ટેમ સેલ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો જેમાં સ્ટેમ કોશિકાઓ કેટલાક મહિનાના સમયગાળામાં મગજના ઓર્ગેનોઇડ (નાનું અંગ) બનવાનું શરૂ કરે છે. તેમના સંપૂર્ણ વિકસિત કદ પર, આ ઓર્ગેનોઇડ્સ 0.2 ઇંચ માપે છે અને નરી આંખે દૃશ્યમાન છે. જો કે, તેમની વૃદ્ધિ પ્રતિબંધિત છે કારણ કે પ્રયોગશાળાના સંજોગોમાં તેઓને રક્ત પુરવઠો મળતો નથી જે તેમના સંપૂર્ણ વિકાસ માટે જરૂરી છે. તેથી, મિનિબ્રેન કોષોને પ્રસરણ પ્રક્રિયા દ્વારા વૃદ્ધિ માટે પોષક તત્વો પ્રાપ્ત થયા. વિકાસને સક્ષમ કરવા માટે કદાચ તેમાં 3D પ્રિન્ટેડ કૃત્રિમ રક્તવાહિનીઓનો સમાવેશ કરીને તેમને વધુ ઉગાડવાનું શક્ય છે, જે સંશોધકો પ્રયાસ કરવા માગે છે.

નિએન્ડરથલના મગજની આપણા મગજ સાથે સરખામણી કરવા તરફનું પ્રથમ પગલું

માનવ ગોળાકાર મગજની સરખામણીમાં નિએન્ડરથલ મગજ વધુ વિસ્તરેલ ટ્યુબ જેવી રચના છે. આ અસાધારણ કાર્યમાં, સંશોધકોએ આધુનિક માનવીઓ સાથે ઉપલબ્ધ નિએન્ડરથલ્સના સંપૂર્ણ ક્રમાંકિત જીનોમની સરખામણી કરી. નિએન્ડરથલ જીનોમને અનાવૃત થયેલા અવશેષોમાં હાડકાંમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત કર્યા પછી ક્રમબદ્ધ કરવામાં આવ્યો હતો. કુલ 200 જનીનો નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવે છે અને આ સૂચિમાંથી સંશોધકોએ તેના પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું NOVA1 - મુખ્ય જનીન અભિવ્યક્તિ નિયમનકાર. આ જનીન મનુષ્યો અને નિએન્ડરથલ્સમાં થોડો તફાવત (એક જ DNA આધાર જોડી) સાથે સમાન છે. જનીનને ન્યુરોડેવલપમેન્ટમાં ઉચ્ચ અભિવ્યક્તિ જોવા મળે છે અને તે ઓટીઝમ જેવી અનેક ન્યુરલ સ્થિતિઓ સાથે જોડાયેલી છે. નજીકના નિરીક્ષણ પર, નિએન્ડરથલ મિનિબ્રેન્સમાં સામાન્ય કરતાં ચેતાકોષો (જેને સિનેપ્સ કહેવાય છે) વચ્ચે બહુ ઓછા જોડાણો હતા અને તેમાં અલગ-અલગ ન્યુરોનલ નેટવર્ક્સ પણ હતા જે કંઈક અંશે ઓટીઝમથી પીડિત માનવ મગજની જેમ દેખાય છે. તે ખૂબ જ શક્ય છે કે નિએન્ડરથલ્સની તુલનામાં મનુષ્યો પાસે વધુ અદ્યતન અને અત્યાધુનિક ન્યુરલ નેટવર્ક્સ છે જેના કારણે આપણે તેમના પર ટકી શકીએ.

આ સંશોધન નિષ્કર્ષ પર પહોંચવા માટે ખૂબ જ પ્રારંભિક તબક્કે છે, મુખ્યત્વે નિયંત્રિત પ્રયોગોની પ્રકૃતિને કારણે. આ અભ્યાસની સૌથી મોટી મર્યાદા એ છે કે આવા મિનિબ્રેન "સભાન મન" અથવા "સંપૂર્ણ મગજ" નથી અને પુખ્ત મગજ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેનું સંપૂર્ણ ચિત્ર આપી શકતા નથી. જો કે, જો વિવિધ પ્રદેશો સફળતાપૂર્વક ઉગાડવામાં આવે છે, તો તેઓ નિએન્ડરથલ "મન" વિશે વધુ સમજ મેળવવા માટે એકસાથે ફિટ થઈ શકે છે. સંશોધકો ચોક્કસપણે નિએન્ડરથલ્સના મગજની વસ્તુઓ શીખવાની ક્ષમતા વિશે વધુ અન્વેષણ કરવા માંગશે અને આ રીતે તેઓ આ મિનિબ્રેન્સને રોબોટમાં મૂકવાનો અને સંકેતોને સમજવાનો પ્રયાસ કરશે.

***

{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}

સ્રોત (ઓ)

કોહેન જે 2018. નિએન્ડરથલ મગજના ઓર્ગેનોઇડ્સ જીવનમાં આવે છે. વિજ્ઞાન. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284