புழுக்களில் முக்கிய நியூரானை கட்டுப்படுத்தும் இயக்கம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, மனித சிகிச்சைக்கு முக்கியமானது

சினாய் ஹெல்த் மற்றும் டொராண்டோ பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், மனித நோய்களுக்கான சிகிச்சை மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ் வளர்ச்சிக்கு குறிப்பிடத்தக்க தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடிய சிறிய வட்டப்புழு சி. எலிகன்ஸின் நரம்பு மண்டலத்தில் ஒரு பொறிமுறையைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

லுனென்ஃபெல்ட்-டானென்பாம் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தில் மெய் ஜென் மற்றும் சக ஊழியர்களால் நடத்தப்பட்ட இந்த ஆய்வு, சயின்ஸ் அட்வான்சஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டு, புழுவின் முன்னோக்கி மற்றும் பின்னோக்கி இயக்கத்திற்கு இடையில் மாறுவதற்கான திறனைக் கட்டுப்படுத்துவதில் AVA எனப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட நியூரானின் முக்கிய பங்கை வெளிப்படுத்துகிறது.

புழுக்கள் உணவு ஆதாரங்களை நோக்கி ஊர்ந்து செல்வதும், ஆபத்திலிருந்து விரைவாக பின்வாங்குவதும் அவசியம். இரண்டு செயல்களும் ஒன்றுக்கொன்று பிரத்தியேகமாக இருக்கும் இந்த நடத்தை, ஒரே நேரத்தில் உட்கார்ந்து ஓட முடியாத மனிதர்கள் உட்பட பல விலங்குகளுக்கு பொதுவானது.

புழுக்களின் இயக்கக் கட்டுப்பாடு, AVA மற்றும் AVB ஆகிய இரண்டு நியூரான்களின் எளிய தொடர்பு மூலம் நிறைவேற்றப்படுகிறது என்று விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாக நம்புகின்றனர். முந்தையது பின்னோக்கிய இயக்கத்தையும், பிந்தையது முன்னோக்கி இயக்கத்தையும் ஊக்குவிப்பதாகவும், ஒவ்வொன்றும் இயக்கத்தின் திசையைக் கட்டுப்படுத்த மற்றொன்றைத் தடுப்பதாகவும் கருதப்பட்டது.

இருப்பினும், ஜென்னின் குழுவின் புதிய தரவு இந்தக் கண்ணோட்டத்தை சவால் செய்கிறது, இது AVA நியூரான் இரட்டைப் பாத்திரத்தை வகிக்கும் மிகவும் சிக்கலான தொடர்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. AVB ஐ அடக்குவதன் மூலம் முன்னோக்கி இயக்கத்தை உடனடியாக நிறுத்துவது மட்டுமல்லாமல், முன்னோக்கி இயக்கத்திற்குத் திரும்பும் மென்மையான மாற்றத்தை உறுதி செய்வதற்காக AVB இன் நீண்டகால தூண்டுதலையும் இது பராமரிக்கிறது.

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, வெவ்வேறு சமிக்ஞைகள் மற்றும் வெவ்வேறு கால அளவுகளைப் பொறுத்து வெவ்வேறு வழிமுறைகள் மூலம் இயக்கத்தை நேர்த்தியாகக் கட்டுப்படுத்தும் AVA நியூரானின் திறனை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

"பொறியியல் கண்ணோட்டத்தில், இது மிகவும் சிக்கனமான வடிவமைப்பு," என்கிறார் டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் டெமெர்டி மருத்துவப் பள்ளியின் மூலக்கூறு மரபியல் பேராசிரியரான ஜெங். "பின்னூட்ட வளையத்தின் வலுவான, நீடித்த தடுப்பு, விலங்கு பாதகமான நிலைமைகளுக்கு எதிர்வினையாற்றவும் தப்பிக்கவும் அனுமதிக்கிறது. அதே நேரத்தில், கட்டுப்பாட்டு நியூரான் பாதுகாப்பான இடங்களுக்குச் செல்ல முன்னோக்கி வளையத்தில் ஒரு நிலையான வாயுவை தொடர்ந்து செலுத்துகிறது."

இந்த ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கிய ஜெங்கின் ஆய்வகத்தில் முன்னாள் முனைவர் பட்ட மாணவர் ஜுன் மெங், விலங்குகள் எவ்வாறு நகரும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கும், நரம்பியல் கோளாறுகள் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கும், இதுபோன்ற எதிரெதிர் மோட்டார் நிலைகளுக்கு இடையில் விலங்குகள் எவ்வாறு மாறுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம் என்றார்.

AVA நியூரானின் ஆதிக்கப் பங்கின் கண்டுபிடிப்பு, அரை நூற்றாண்டுக்கு முன்னர் நவீன மரபியல் வந்ததிலிருந்து விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு செய்து வரும் நரம்பியல் சுற்றுகள் பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது. ஜெங்கின் ஆய்வகம் தனிப்பட்ட நியூரான்களின் செயல்பாட்டை துல்லியமாக மாற்றியமைக்கவும், இயக்கத்தில் உள்ள உயிருள்ள புழுக்களிலிருந்து தரவைப் பதிவு செய்யவும் அதிநவீன தொழில்நுட்பத்தை வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தியது.

டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் கலை மற்றும் அறிவியல் பீடத்தில் செல் மற்றும் அமைப்புகள் உயிரியலின் பேராசிரியரான ஜென், இந்த ஆய்வில் துறைகளுக்கு இடையேயான ஒத்துழைப்பின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்துகிறார். மெங் முக்கிய சோதனைகளை நடத்தினார், மேலும் நியூரான்களிலிருந்து மின் பதிவுகளை சீனாவில் உள்ள ஹுவாஷோங் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள ஷாங்பாங் காவோவின் ஆய்வகத்தில் முனைவர் பட்ட மாணவர் பின் யூ நிகழ்த்தினார்.

ஜெங்கின் ஆய்வகத்தில் முன்னாள் முதுகலை பட்டதாரியும், தற்போது அமெரிக்காவில் உள்ள HHMI இன் ஜெனெலியா ஆராய்ச்சி வளாகத்தில் தியரி ஃபெலோவுமான டோசிஃப் அகமது, கருதுகோள்களைச் சோதிப்பதற்கும் புதிய நுண்ணறிவுகளைப் பெறுவதற்கும் முக்கியமான கணித மாதிரியாக்கத்தை வழிநடத்தினார்.

AVA மற்றும் AVB ஆகியவை வெவ்வேறு சவ்வு திறன் வரம்புகள் மற்றும் இயக்கவியலைக் கொண்டுள்ளன. மூலம்: அறிவியல் முன்னேற்றங்கள் (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk0002

இயக்கக் கட்டுப்பாட்டில் நியூரான்கள் பல பாத்திரங்களை எவ்வாறு நிர்வகிக்க முடியும் என்பதைப் படிப்பதற்கான எளிமையான மாதிரியை ஆய்வின் கண்டுபிடிப்புகள் வழங்குகின்றன - இது மனித நரம்பியல் நிலைமைகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

உதாரணமாக, AVA-வின் இரட்டைப் பங்கு அதன் மேற்பரப்பில் உள்ள அயன் சேனல்களால் கட்டுப்படுத்தப்படும் அதன் மின் ஆற்றலைப் பொறுத்தது. ஒத்த அயன் சேனல்களில் ஏற்படும் பிறழ்வுகளால் ஏற்படும் CLIFAHDD நோய்க்குறி எனப்படும் அரிய நிலையில் இதேபோன்ற வழிமுறைகள் எவ்வாறு ஈடுபடக்கூடும் என்பதை ஜெங் ஏற்கனவே ஆராய்ந்து வருகிறார். புதிய கண்டுபிடிப்புகள் சிக்கலான இயக்கங்களைச் செய்யக்கூடிய மிகவும் தகவமைப்பு மற்றும் திறமையான ரோபோ அமைப்புகளின் வடிவமைப்பையும் தெரிவிக்கக்கூடும்.

"நவீன அறிவியலின் தோற்றம் முதல் இன்றைய அதிநவீன ஆராய்ச்சி வரை, சி. எலிகன்ஸ் போன்ற மாதிரி உயிரினங்கள் நமது உயிரியல் அமைப்புகளின் சிக்கலான தன்மையைக் கண்டறிவதில் முக்கிய பங்கு வகித்துள்ளன," என்று லுனென்ஃபெல்ட்-டானென்பாம் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தின் இயக்குநரும் சினாய் ஹெல்த் ஆராய்ச்சியின் துணைத் தலைவருமான ஆன்-கிளாட் கிங்ராஸ் கூறினார். "எளிய விலங்குகளிடமிருந்து நாம் எவ்வாறு கற்றுக் கொள்ளலாம், மருத்துவம் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தை முன்னேற்றுவதற்கு அந்த அறிவைப் பயன்படுத்தலாம் என்பதற்கு இந்த ஆய்வு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு."