आनुवंशिक तंत्र: हमारी आंतरिक घड़ियाँ कैसे काम करती हैं

2024 लेखक: Malcolm Clapton | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 03:57

आंतरिक घड़ी के बारे में सभी ने सुना है, लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि वे कैसे काम करते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों के दो समूहों ने यह समझने के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन किया है कि हमारी घड़ियाँ कैसे काम करती हैं और शरीर पर उनका क्या प्रभाव पड़ता है।

दिन भर में, हम अपने शरीर के अंदर घड़ी की "टिक" सुनते हैं। यही वह है जो हमें सुबह जगाता है और रात में हमें नींद का एहसास कराता है। यह वह है जो हमारे शरीर के तापमान को सही समय पर बढ़ाता और घटाता है, इंसुलिन और अन्य हार्मोन के उत्पादन को नियंत्रित करता है।

शरीर की आंतरिक घड़ी, जो हमें बहुत ही गुदगुदी महसूस होती है, उसे सर्कैडियन रिदम भी कहते हैं।

ये लय हमारे विचारों और भावनाओं को भी प्रभावित करते हैं। मनोवैज्ञानिक दिन के अलग-अलग समय पर स्वयंसेवकों को संज्ञानात्मक परीक्षण करने के लिए मजबूर करके मानव मस्तिष्क पर उनके प्रभावों का अध्ययन करते हैं।

यह पता चला कि सुबह उन कार्यों को करने का सबसे अच्छा समय है जिनके लिए मस्तिष्क को मल्टीटास्क की आवश्यकता होती है। यदि आपको एक साथ सूचनाओं की कई परतें अपने दिमाग में रखने और इस डेटा को तुरंत संसाधित करने की आवश्यकता है, तो आपको दिन की शुरुआत में काम करना शुरू कर देना चाहिए। लेकिन दिन का दूसरा भाग सरल और समझने योग्य कार्यों को संसाधित करने के लिए उपयुक्त है।

सर्कैडियन लय का अवसाद या द्विध्रुवी विकार से पीड़ित लोगों पर भी बहुत प्रभाव पड़ता है। इन समस्याओं से ग्रस्त लोगों को ठीक से नींद नहीं आती है और दिन भर पीने की इच्छा होती है। कुछ मनोभ्रंश रोगियों को एक विशेष "सूर्यास्त प्रभाव" का अनुभव होता है: दिन के अंत में वे आक्रामक हो जाते हैं या अंतरिक्ष और समय में खो जाते हैं।

मिशिगन विश्वविद्यालय के एक न्यूरोसाइंटिस्ट हुडा अकील कहते हैं, "नींद और गतिविधि चक्र मानसिक बीमारी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।" इसलिए, न्यूरोसाइंटिस्ट यह समझने के लिए संघर्ष कर रहे हैं कि हमारी आंतरिक घड़ियां कैसे काम करती हैं और उनका हमारे मस्तिष्क पर क्या प्रभाव पड़ता है। लेकिन शोधकर्ता सिर्फ खोपड़ी को नहीं खोल सकते हैं और कोशिकाओं को चौबीसों घंटे काम करते हुए देख सकते हैं।

कई साल पहले, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय ने शोध के लिए दिमाग दान किया था, जिसे दानदाताओं की मृत्यु के बाद सावधानीपूर्वक संरक्षित किया गया था। उनमें से कुछ की सुबह तड़के, कुछ की दोपहर में या रात में मौत हो गई। डॉ. अकील और उनके सहयोगियों ने यह अध्ययन करने का फैसला किया कि क्या एक मस्तिष्क दूसरे से अलग है और क्या अंतर उस क्षण पर निर्भर करता है जिस समय दाता की मृत्यु हुई थी।

डॉ. अकील कहते हैं, "हो सकता है कि हमारा अनुमान आपको सरल लगे, लेकिन किसी कारण से पहले किसी ने इसके बारे में नहीं सोचा था।"

उसने और उसके सहयोगियों ने 55 स्वस्थ लोगों में से मस्तिष्क के नमूनों का चयन किया, जिनकी अचानक दुर्घटना में मृत्यु हो गई, जैसे कि कार दुर्घटना। प्रत्येक मस्तिष्क से, शोधकर्ताओं ने उन लोबों से ऊतक के नमूने लिए जो सीखने, स्मृति और भावनाओं के लिए जिम्मेदार हैं।

दाता की मृत्यु के समय, मस्तिष्क कोशिकाओं में जीन सक्रिय रूप से एक प्रोटीन को कूटबद्ध करते हैं। इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि मस्तिष्क जल्दी से संरक्षित था, वैज्ञानिक मृत्यु के समय जीन की गतिविधि का आकलन करने में सक्षम हैं।

शोधकर्ताओं ने जिन जीनों का परीक्षण किया उनमें से अधिकांश ने पूरे दिन अपने प्रदर्शन में कोई पैटर्न नहीं दिखाया। हालांकि, 1,000 से अधिक जीन गतिविधि का एक दैनिक चक्र दिखाते हैं। उन लोगों के दिमाग में जो दिन के एक ही समय में मर गए थे, वही जीन काम पर दिखा।

गतिविधि पैटर्न लगभग समान थे, इतना कि उन्हें टाइमस्टैम्प के रूप में उपयोग किया जा सकता था। इन जीनों की गतिविधि की माप के लिए धन्यवाद, यह निर्धारित करना लगभग अचूक था कि किसी व्यक्ति की मृत्यु किस क्षण हुई।

फिर शोधकर्ताओं ने उन दानदाताओं के दिमाग का परीक्षण किया जो नैदानिक अवसाद से पीड़ित थे। यहां टाइम स्टैम्प को न केवल खटखटाया गया था: ऐसा लग रहा था कि ये मरीज जर्मनी या जापान में रहते थे, लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में नहीं।

किए गए कार्यों के परिणाम 2013 में प्रकाशित किए गए थे।पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ता उनसे प्रेरित हुए और प्रयोग को पुन: पेश करने का प्रयास किया।

"हम इस तरह के एक अध्ययन के बारे में पहले नहीं सोच सकते थे," न्यूरोलॉजिस्ट कोलीन मैकक्लंग कहते हैं। डॉ मैकक्लांग और उनके सहयोगियों ने विश्वविद्यालय के दाता कार्यक्रम से 146 मस्तिष्क नमूनों का परीक्षण करने में सक्षम थे। प्रयोग के परिणाम हाल ही में प्रकाशित किए गए थे।

लेकिन डॉ. मैकक्लांग की टीम न केवल पिछले प्रयोग के परिणामों को दोहराने में सक्षम थी, बल्कि नए डेटा प्राप्त करने में भी सक्षम थी। उन्होंने युवा और वृद्ध लोगों के दिमाग में जीन गतिविधि के पैटर्न की तुलना की और एक दिलचस्प अंतर पाया।

वैज्ञानिकों को इस सवाल का जवाब खोजने की उम्मीद थी: उम्र के साथ इंसानों की सर्कैडियन लय क्यों बदल जाती है? आखिरकार, जैसे-जैसे लोग बड़े होते जाते हैं, गतिविधि कम होती जाती है और लय बदल जाती है। डॉ. मैकक्लांग ने पाया कि कुछ जीन जो दैनिक चक्रों में सबसे अधिक सक्रिय थे, अब 60 वर्ष की आयु तक उपयोग में नहीं थे।

यह संभव है कि कुछ वृद्ध लोग अपनी आंतरिक घड़ियों को चालू रखने के लिए आवश्यक प्रोटीन का उत्पादन बंद कर दें।

साथ ही, शोधकर्ताओं को यह जानकर आश्चर्य हुआ कि कुछ जीन केवल बुढ़ापे में सक्रिय दैनिक कार्यों में शामिल थे। "ऐसा लगता है कि मस्तिष्क अतिरिक्त घड़ी को सक्रिय करके दूसरों के काम से कुछ जीनों के बंद होने की भरपाई करने की कोशिश कर रहा है," डॉ मैकक्लांग कहते हैं। शायद मस्तिष्क की आरक्षित सर्कैडियन लय बनाने की क्षमता न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों से बचाव है।

सर्कैडियन रिदम विकारों के इलाज के लिए डॉक्टरों द्वारा एक अतिरिक्त आंतरिक घड़ी पर स्विच करने का उपयोग किया जा सकता है। शोधकर्ता अब जानवरों के जीन के साथ प्रयोग कर रहे हैं और यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि आंतरिक घड़ी के जीन कैसे सक्रिय और बंद होते हैं।

दूसरे शब्दों में, वैज्ञानिक "टिक" सुनते हैं और समझना चाहते हैं: मस्तिष्क हमें क्या बताने की कोशिश कर रहा है?