மூளையின் அமைப்பு பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் குழப்பமான சிக்கலான புதிர்களில் ஒன்றாகும்.
ஆனால் இப்போது, சர்வதேச விஞ்ஞானிகள் குழு, வயது வந்தவரின் மூளையில் உள்ள ஒவ்வொரு நியூரான் மற்றும் தொடர்பைக் காட்டும் முதல் வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளது.
FlyWire Consortium உருவாக்கிய இந்த ‘வயரிங் வரைபடம்’, ஒரு பழ ஈயின் மூளையில் உள்ள 139,255 நியூரான்கள் ஒவ்வொன்றையும் அவற்றுக்கிடையேயான 50 மில்லியன் இணைப்புகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது.
மனித மூளையில் ஒரு ஈயை விட ஒரு மில்லியன் மடங்கு அதிகமான நியூரான்கள் இருந்தாலும், இது நம் மனதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு நம்மை நெருக்கமாக அழைத்துச் செல்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகத்தின் திட்டத்தின் இணைத் தலைவர் டாக்டர் கிரிகோரி ஜெஃப்ரிஸ் கூறுகிறார்: ‘மூளை வயரிங் வரைபடங்கள் நாம் ஆர்வமாக உள்ள அனைத்தையும் புரிந்துகொள்வதற்கான முதல் படியாகும் – நமது இயக்கத்தை நாம் எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துகிறோம், தொலைபேசியில் பதிலளிப்பது அல்லது ஒரு நண்பரை அடையாளம் காண்பது. ‘
சர்வதேச விஞ்ஞானிகள் குழு, வயது வந்தோரின் மூளையில் உள்ள ஒவ்வொரு நியூரான் மற்றும் தொடர்பைக் காட்டும் முதல் வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளது
வயது வந்த பழ ஈயின் மூளை ஒரு மில்லிமீட்டருக்கும் குறைவாக இருந்தாலும், அது இன்னும் ஆய்வுக்கு மிகவும் சிக்கலான அமைப்பாக உள்ளது.
இந்த அற்புதமான வரைபடத்தை உருவாக்க, வயது வந்த ஒரு பெண் பழ ஈவின் மூளை கவனமாக 40 நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட 7,000 பகுதிகளாக வெட்டப்பட்டது.
ஒவ்வொரு பிரிவையும் தனித்தனியாக அதிக ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி மூளையை உருவாக்கும் தனிப்பட்ட செல்களை வெளிப்படுத்தினர்.
இதன் விளைவாக தரவுத்தொகுப்பு 100 டெராபைட் சேமிப்பகத்தை எடுத்தது – 2,500 உயர்-வரையறை திரைப்படங்களுக்கு சமம்.
ஒவ்வொரு நியூரான் மற்றும் இணைப்பையும் அடையாளம் கண்டு மூளையின் வரைபடத்தை புனரமைக்கும் திறன் கொண்ட AI ஐ ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர்.
இருப்பினும், AI இன்னும் சில பிழைகளுக்கு ஆளாகியிருப்பதால், உலகெங்கிலும் உள்ள 76 க்கும் மேற்பட்ட ஆய்வகங்களைச் சேர்ந்த 287 ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு தவறுகளைச் சரிபார்க்க முழு தரவுத்தொகுப்பையும் சோதித்தது.
வரைபடத்தில் 139,255 நியூரான்களின் இருப்பிடம் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே 50 மில்லியன் இணைப்புகள் உள்ளன
ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு ஈ மூளையை 7,000 துண்டுகளாக வெட்டி எலெக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் ஸ்கேன் செய்து ஒவ்வொரு நியூரானும் மூளை முழுவதும் எவ்வாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளது என்பதை வெளிப்படுத்தினர்.
ஒரு நபர் தரவைச் சரிபார்க்க இடைவிடாமல் வேலை செய்திருந்தால், திட்டத்தை முடிக்க 33 ஆண்டுகள் ஆகும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் மதிப்பிடுகின்றனர்.
முயற்சி நினைவுகூரத்தக்கதாக இருந்தபோதிலும், பணம் செலுத்துதல் என்பது இதுவரை தயாரிக்கப்பட்ட எந்த விலங்கின் மூளையின் மிக விரிவான வரைபடமாகும்.
இந்த வரைபடம் இரண்டு தாள்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது இயற்கை மற்ற விஞ்ஞானிகளுக்கு வெளிப்படையாகக் கிடைக்கச் செய்யப்பட்டுள்ளது.
ஈயின் மூளையின் சிறிய பகுதிகளை விவரிக்கும் முந்தைய முயற்சிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, இந்தப் புதிய வரைபடத்தில் ஏழு மடங்கு அதிகமான நியூரான்கள் உள்ளன மற்றும் 54.5 மில்லியன் தனிப்பட்ட இணைப்புகளைப் பதிவு செய்கிறது.
முன்னர் முழுமையாக வரைபடமாக்கப்பட்ட மிகப்பெரிய மூளையானது 3,016 நியூரான்கள் அல்லது நூற்புழுக்கள் 302 மட்டுமே கொண்ட பழ ஈ லார்வாக்களைச் சேர்ந்தது.
நடக்க, பார்க்க மற்றும் சிக்கலான நடத்தையில் ஈடுபடக்கூடிய ஒரு விலங்கின் மூளையை விஞ்ஞானிகள் வரைபடமாக்க முடிந்தது இதுவே முதல் முறை.
சிக்கலான நடத்தைக்கு அனுமதிக்கும் அடிப்படை இயக்கவியலைப் புரிந்துகொள்ள இது வழி வகுக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.
இந்த வரைபடம் இதுவரை பார்த்திராத விவரங்களில் மூளைக்குள் உள்ள இணைப்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் முந்தைய வரைபடங்களை விட ஏழு மடங்கு அதிகமான நியூரான்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்தப் படம் வெவ்வேறு செல்கள் தகவல்களைப் பரிமாற்றப் பயன்படுத்தும் இரசாயனங்களால் வண்ணக் குறியிடப்பட்டதைக் காட்டுகிறது
வெவ்வேறு திறன்களுக்கு காரணமான மூளைப் பகுதிகளைப் படிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களை வரைபடம் அனுமதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, இந்தப் படம் ஒரு ஈவின் காட்சி அமைப்பைக் காட்டுகிறது
டாக்டர் ஜெஃப்ரிஸ் கூறுகிறார்: ‘நடப்பது, பறப்பது, வழிசெலுத்துவது மற்றும் ஆண்களால் பெண்களுக்குப் பாடுவது போன்ற அனைத்து வகையான சிக்கலான விஷயங்களையும் ஈக்களால் செய்ய முடியும்.
‘மூளை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டுமானால், அனைத்து நியூரான்களும் எவ்வாறு ஒன்றாகப் பொருந்துகின்றன மற்றும் உங்களை சிந்திக்க வைக்கின்றன என்பதைப் பற்றிய இயந்திரவியல் புரிதல் நமக்குத் தேவை.’
ஆய்வில் இருந்து ஏற்கனவே வெளிவந்த ஒரு நுண்ணறிவு என்னவென்றால், நம் மூளை நாம் நினைப்பது போல் தனித்துவமாக இருக்காது.
முந்தைய பகுதி மூளை வரைபடங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், நியூரான்கள் எவ்வாறு ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டன என்பதில் குறிப்பிடத்தக்க ஒற்றுமைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்தனர்.
இது, நமது மூளையானது ‘ஸ்னோஃப்ளேக் போன்ற தனித்துவமான அமைப்பாக’ இல்லாமல், செட் பேட்டர்ன்களைப் பின்பற்றுவதாகக் கூறுகிறது.
மூளையில் உள்ள நியூரான்களில் வெறும் 0.5 சதவீதம் மட்டுமே மாறுபாடுகளைக் கொண்டிருப்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர், இதனால் அவை வித்தியாசமாக கம்பி செய்யப்படுகின்றன.
இந்த வரைபடம் ஒரு ஈவின் மோட்டார் அமைப்பை உருவாக்கும் 100 நியூரான்களைக் காட்டுகிறது. நடக்கக்கூடிய மற்றும் பார்வை திறன் கொண்ட ஒரு விலங்கின் மூளையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் வரைபடமாக்குவது இதுவே முதல் முறை
ஒரு ஈ மூளையில் மனித மூளையை விட ஒரு மில்லியன் மடங்கு குறைவான நியூரான்கள் உள்ளன, ஆனால் இது பெரிய உயிரினங்களின் மூளையை ஆய்வு செய்வதற்கான அடித்தளத்தை அமைக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.
இந்த தவறான நியூரான்கள் நமது மனதின் தனித்தன்மை அல்லது மூளைக் கோளாறுகளுக்கு ஆதாரமாக இருக்கலாம்.
இருப்பினும், நியூரான்கள் எவ்வாறு ஒன்றிணைகின்றன என்பதைப் பார்ப்பது புதிரின் முதல் பகுதி மட்டுமே.
விஞ்ஞானிகள் பழ ஈயின் மூளையை டிஜிட்டல் முறையில் உருவகப்படுத்தத் தொடங்க விரும்பினால், மூளையின் அனைத்து பகுதிகளும் என்ன செய்கின்றன என்பதை நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும்.
MRC மூலக்கூறு உயிரியல் ஆய்வகத்தின் இணை-முதல் எழுத்தாளர் டாக்டர் பிலிப் ஸ்க்லெகல் கூறுகிறார்: ‘இந்த தரவுத்தொகுப்பு கூகுள் மேப்ஸ் போன்றது, ஆனால் மூளைக்கு: நியூரான்களுக்கு இடையேயான மூல வயரிங் வரைபடம் பூமியின் செயற்கைக்கோள் படங்களில் எந்த அமைப்புகளுடன் ஒத்துப்போகிறது என்பதை அறிவது போன்றது. தெருக்கள் மற்றும் கட்டிடங்கள்.
‘நியூரான்களை விளக்குவது என்பது தெருக்கள் மற்றும் நகரங்களின் பெயர்கள், வணிகம் தொடங்கும் நேரம், தொலைபேசி எண்கள், மதிப்புரைகள் மற்றும் பலவற்றை வரைபடத்தில் சேர்ப்பது போன்றது – இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்க உங்களுக்கு இரண்டும் தேவை.’
4,581 முன்னர் அறியப்படாத வகைகளை உள்ளடக்கிய பார்வை அல்லது இயக்கங்கள் போன்ற திறன்களுக்கு பொறுப்பான 8,400 க்கும் மேற்பட்ட தனிப்பட்ட செல் வகைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏற்கனவே அடையாளம் கண்டுள்ளனர்.
பழ ஈக்கள் சிக்கலான நடத்தைக்கு திறன் கொண்டவை என்பதால், அவற்றின் மூளையை வரைபடமாக்குவதன் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இதை சாத்தியமாக்கும் நரம்பியல் சுற்றுகள் பற்றி மேலும் அறியலாம்.
வரைபடத்தில் உள்ள தனிப்பட்ட நியூரான்களின் பங்கைக் கண்டறிவதே அடுத்த குறிக்கோளாக இருக்கும் (படம்) ஆராய்ச்சியாளர்கள் மூளையை டிஜிட்டல் முறையில் உருவகப்படுத்தத் தொடங்குவார்கள்.
இவை, ஒரு ஈவின் இயற்கையான வழிசெலுத்தல் திறன்கள், வடிவங்களை அடையாளம் காணும் திறன் மற்றும் அவை எவ்வாறு ஒருவருக்கொருவர் பாடல்களைக் கேட்கின்றன என்பதற்கான காரணங்களை நியூரான்-பை-நியூரான் விரிவாகப் பார்க்க அனுமதிக்கிறது.
உலகெங்கிலும் உள்ள ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களில் பழ ஈக்கள் ஒரு பொதுவான விலங்கு என்பதால், இந்த நுண்ணறிவு மூளையின் உள் செயல்பாடுகளைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலை வழங்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.
வெர்மான்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் இணை-முன்னணி ஆராய்ச்சியாளர் பேராசிரியர் டேவிட் போக் கூறுகிறார்: ‘நரம்பு மண்டலங்கள் எவ்வாறு தகவல்களைச் செயலாக்குகின்றன, சேமிக்கின்றன மற்றும் நினைவுபடுத்துகின்றன என்பதைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலுக்கு இது தவிர்க்க முடியாமல் வழிவகுக்கும்.
‘எதிர்கால முழு-மூளை இணைப்புகளின் பகுப்பாய்விற்கு இந்த அணுகுமுறை முன்னோக்கி செல்லும் வழியை சுட்டிக்காட்டுகிறது, ஈ மற்றும் பிற உயிரினங்களில்.’
