மனித மூளையின் செயல்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வதில் மிகப்பெரிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்திய ஆராய்ச்சிக்காக, 2026-ஆம் ஆண்டுக்கான உடலியங்கியல் அல்லது மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசு மூன்று விஞ்ஞானிகளுக்கு கூட்டாக வழங்கப்பட்டுள்ளது.
அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த கார்ல் டைசரத் (Karl Deisseroth) மற்றும் ஜெர்மனியைச் சேர்ந்த பீட்டர் ஹெகேமன் (Peter Hegemann), ஜார்ஜ் நாகெல் (Georg Nagel) ஆகியோருக்கு, “ஒளியால் இயக்கப்படும் அயனி வழிகள் மற்றும் ஆப்டோஜெனடிக்ஸ் தொடர்பான கண்டுபிடிப்புகளுக்காக” இந்தப் பரிசு வழங்கப்பட்டுள்ளது.
என்ன இந்த ஆப்டோஜெனடிக்ஸ்?
நமது மூளையில் கோடிக்கணக்கான நரம்புச் செல்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புகொண்டு செயல்படுகின்றன. எந்த நரம்புச் செல்கள் எந்த செயல்பாட்டில் ஈடுபடுகின்றன என்பதை துல்லியமாகக் கண்டறிவது நீண்ட காலமாக நரம்பியல் ஆராய்ச்சியில் மிகப்பெரிய சவாலாக இருந்தது.
இந்தச் சவாலுக்கு புதிய வழியைத் திறந்ததே ஆப்டோஜெனடிக்ஸ் (Optogenetics).
இந்தத் தொழில்நுட்பத்தில், குறிப்பிட்ட நரம்புச் செல்களில் ஒளியை உணரும் புரதங்களை உருவாக்கச் செய்து, பின்னர் ஒளியின் உதவியுடன் அந்த செல்களின் மின் செயல்பாட்டை ஆன் அல்லது ஆஃப் செய்ய முடியும். இதன் மூலம், உயிருடன் இருக்கும் மூளையில் குறிப்பிட்ட நரம்புச் செல்கள் எந்த செயல்பாட்டில் பங்கு வகிக்கின்றன என்பதை மிகத் துல்லியமாக ஆய்வு செய்ய முடிகிறது.
ஒரு சிறிய பாசி தாவரத்தில் தொடங்கிய பெரிய கண்டுபிடிப்பு
இந்தப் புரட்சிகர தொழில்நுட்பத்தின் பின்னணியில் ஒரு சிறிய ஒற்றைச் செல் பாசி உள்ளது. Chlamydomonas என்ற பாசி ஒளியை உணர்ந்து அதற்கேற்ப தனது இயக்கத்தை மாற்றிக் கொள்கிறது.
பீட்டர் ஹெகேமன் இந்தப் பாசி ஒளியை மிக வேகமாக உணர்ந்து செயல்படுவதற்கான காரணத்தை ஆராய்ந்தார். பின்னர் ஜார்ஜ் நாகெலுடன் இணைந்து மேற்கொண்ட ஆய்வுகளில், channelrhodopsin-2 எனப்படும் ஒளியால் இயக்கப்படும் அயனி வழி கண்டறியப்பட்டது.
2003-ஆம் ஆண்டில், இந்த புரதத்தை மனித செல்களில் அறிமுகப்படுத்தி, ஒளியின் மூலம் அவற்றில் மின் தூண்டுதலை உருவாக்க முடியும் என்பதை ஹெகேமன் மற்றும் நாகெல் குழு நிரூபித்தது. பின்னர் கார்ல் டைசரத் இந்த அணுகுமுறையை நரம்புச் செல்களில் பயன்படுத்தி, 2005-ஆம் ஆண்டில் எலியின் நரம்புச் செல்களை ஒளியின் மூலம் கட்டுப்படுத்திக் காட்டினார். இதன் தொடர்ச்சியாக Optogenetics என்ற புதிய ஆய்வுத்துறை வேகமாக வளர்ந்தது.
மூளையின் ரகசியங்களை அறிய புதிய கருவி
ஆப்டோஜெனடிக்ஸ் மூலம் குறிப்பிட்ட நரம்புச் செல்களை மட்டும் செயல்படுத்தவோ அல்லது அவற்றின் செயல்பாட்டை நிறுத்தவோ முடிவதால், மூளையின் பல்வேறு செயல்பாடுகளில் எந்த செல்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிய முடிகிறது.
நினைவுகள், உணர்வுகள், இயக்கம், தூக்கம் மற்றும் நடத்தை போன்ற சிக்கலான மூளை செயல்பாடுகளில் ஈடுபடும் நரம்பு வலைப்பின்னல்களைப் புரிந்துகொள்ள இந்தத் தொழில்நுட்பம் முக்கியமான கருவியாக மாறியுள்ளது.
உதாரணமாக, குறிப்பிட்ட நரம்புச் செல்களைத் தூண்டுவதன் மூலம் எலிகளின் இயக்கம் மற்றும் விழிப்பு நிலையை மாற்ற முடியும் என்பதை ஆய்வுகள் காட்டியுள்ளன. இதுபோன்ற ஆராய்ச்சிகள் மூளை எவ்வாறு தகவல்களைச் செயலாக்குகிறது என்பதையும், வெவ்வேறு நரம்புச் செல்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதையும் புரிந்துகொள்ள உதவுகின்றன.
பல்வேறு நரம்பியல் நோய்களுக்கான நம்பிக்கை
ஆப்டோஜெனடிக்ஸ் தற்போது ஆய்வக ஆராய்ச்சியில் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. ஸ்கிசோஃப்ரினியா, அல்சைமர், பார்கின்சன், கால்-கை வலிப்பு மற்றும் அடிமைத்தன்மை போன்ற பல்வேறு மூளை தொடர்பான நோய்களைப் புரிந்துகொள்ள விலங்கு மாதிரிகளில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மேலும், பார்வையை மீட்டெடுப்பதற்கான சிகிச்சை முயற்சிகளிலும் இதன் அடிப்படைக் கொள்கைகள் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. குறிப்பாக retinitis pigmentosa காரணமாக பார்வையை இழந்தவர்களுக்கு, விழித்திரையில் ஒளியை உணரும் புரதங்களை உருவாக்கி பார்வை செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்க முடியுமா என்பது குறித்து மருத்துவ ஆய்வுகள் நடைபெற்று வருகின்றன.
அதேபோல், தற்போதைய cochlear implant கருவிகளைவிட செவிநரம்புகளை இன்னும் துல்லியமாகத் தூண்டுவதற்கும் ஆப்டோஜெனடிக்ஸ் உதவக்கூடும் என்ற நம்பிக்கையில் ஆய்வுகள் நடைபெற்று வருகின்றன. இருப்பினும், இவற்றில் பல அணுகுமுறைகள் இன்னும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ மேம்பாட்டு கட்டத்திலேயே உள்ளன.
அறிவியலில் புதிய சகாப்தம்
ஒளியைக் கொண்டு மூளையின் குறிப்பிட்ட நரம்புச் செல்களை கட்டுப்படுத்தும் திறன், நரம்பியல் அறிவியலில் ஒரு புதிய அத்தியாயத்தைத் திறந்துள்ளது. முன்பு மறைமுகமாக மட்டுமே ஆய்வு செய்ய முடிந்த மூளையின் நுணுக்கமான செயல்பாடுகளை, தற்போது குறிப்பிட்ட செல்களின் அளவிலேயே ஆராய முடிகிறது.
மனித மூளை இன்னும் முழுமையாக புரிந்துகொள்ளப்படாத மிகச் சிக்கலான உயிரியல் அமைப்பாக இருக்கும் நிலையில், கார்ல் டைசரத், பீட்டர் ஹெகேமன் மற்றும் ஜார்ஜ் நாகெல் ஆகியோரின் கண்டுபிடிப்புகள் அதன் செயல்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்ள விஞ்ஞானிகளுக்கு சக்திவாய்ந்த புதிய கருவியை வழங்கியுள்ளன.
இந்தப் புரட்சிகரமான பங்களிப்பை அங்கீகரிக்கும் வகையில், 2026-ஆம் ஆண்டின் உடலியங்கியல் அல்லது மருத்துவத்திற்கான நோபல் பரிசு இந்த மூன்று விஞ்ஞானிகளுக்கும் கூட்டாக வழங்கப்பட்டுள்ளது. மூவரும் சேர்ந்து 12 மில்லியன் ஸ்வீடிஷ் குரோனர் பரிசுத் தொகையைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றனர்.
