மூளை அறிவியலை மின்னணு முறைக்கு மாற்றுவதன் தொடக்கம்
நமது மூளையின் சிக்கலான அமைப்பை தெரிந்து கொள்வது என்பது அண்டத்தின் பெரும் பரப்பை புரிந்து கொள்வது போன்றதாகும். அது நமது புரிதலுக்கு அப்பாற்பட்டதாகத் தோன்றும். மூளையின் ஒரு சிறிய அளவை விளக்கமான வரைபடமாக்கினால் கூட நமது தலையிலுள்ள நரம்புக் கோளத்தின் பிரம்மாண்டத்தை தெரிந்து கொள்ளலாம். மூளைக்குள்ளிருக்கும் பொருளில் ஒரு மணல் துகள் அளவை ஆராய வேண்டுமென்றால் கூட 5.4 கி.மீட்டர் நீள சுற்றில் ஐந்து இலட்சம் இணைப்புகளைக் கொண்ட 84,000 நரம்பு இழைகளுக்கிடையேயான தொடர்புகளை விளக்க வேண்டும். எனவே இது குறித்த ஒரு ஆய்வை முடிக்க 22 நிறுவனங்களை சேர்ந்த 150 ஆய்வாளர்கள் ஒன்பது ஆண்டுகள் பாடுபட வேண்டியிருந்தது. பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகம், டெக்சாசிலுள்ள பேயர் மருத்துவக் கல்லூரி மற்றும் சியாட்டிலிலுள்ள ஆலன் மூளை அறிவியல் கழகம் ஆகியவை உள்ளடங்கிய பிரதிநிதிகள் இதை செய்தனர். ஒரு எலி த்ரெட்மில்லில் பயிற்சி செய்யும்போது அதற்கு சில காணொலிகள் காட்டப்பட்டன. பின்னர் அதன் நரம்பு இணைப்புகள் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. இதற்கு முன் மூளையின் அமைப்பு படம் மட்டுமே எடுக்க முடிந்தது. இப்போது அது வேலை செய்யும் முறையும் படமாக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வரைபடம் connectome என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதற்கு முன் பூச்சி இனத்தின் மூளை வரைபடம் தொகுக்கப்பட்டிருந்தது. ஆனால் எலியில் செய்யப்பட ஆய்வு மனித மூளைக்கும் அதை விரிவு படுத்துவதற்கும் நெருங்கியுள்ளது. மூளை அறிவியலை மின்னணு முறைக்கு மாற்றுவதன் தொடக்கம் இது என்கிறார் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகத்தை சேர்ந்த ஹச். செபாஸ்டின் சுவாங். இந்த ஆய்வு பொதுவெளியில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் மூலம் டெமான்ஷியா எனப்படும் மறதி நோய் போன்றவைகளை ஆய்வு செய்யலாம். மூளை எவ்வாறு இயங்குகிறது என்று தெரிந்து கொண்டால் அது எவ்வாறு தவறாகப் போகலாம் என்பதையும் அறியலாம். இந்த ஆய்வு நேச்சர் (Nature) என்கிற இதழில் வந்துள்ளது.
பச்சை நிறமே... பச்சை நிறமே...
புவிபரப்பில் முக்கால் பங்கு கடலால் ஆனது. எனவே வான்வெளியிலிருந்து பார்க்கும்போது நமது புவி மண்டலம் ஒரு வெளிறிய நீலத் துணுக்காக காட்சியளிக்கிறது. ஆனால் ஒரு காலத்தில் புவியிலுள்ள கடல்கள் பச்சை நிறமாக இருந்தது என்று ஒரு ஜப்பானிய ஆய்வு கூறுகிறது. தொன்மையான காலத்தில் அவ்வாறு இருந்ததற்கு அதன் வேதியியலும் ஒளிச்சேர்க்கையின் பரிணாமமுமே காரணம். தோராயமாக 3.8 மற்றும் 1.8 பில்லியன் (400 கோடி முதல் 200 கோடி ஆண்டுகள்) ஆண்டுகளுக்கு முன் உயிரினம் என்று சொன்னால் கடலில் இருந்த ஒரு செல் உயிரினங்கள் மட்டுமே. புவிப்பரப்பில் பழுப்பு, காவி மற்றும் கருப்பு நிறப் பாறைகள் மட்டுமே இருந்தன. அவற்றில் இருந்த இரும்புத் தாது மழையால் கரைக்கப்பட்டு ஆறுகளால் கடலுக்கு கொண்டு செல்லப்பட்டன. கடலின் அடித்தளத்தில் இருந்த எரிமலைகளும் இரும்பின் ஆதாரமாக இருந்தன. புவியின் வரலாற்றில் இரும்பின் பாத்திரம் குறித்து சிறிது பின்னால் பார்க்கலாம். ஆர்க்கீயன் சகாப்தம்(The Archaean eon ) என்று அழைக்கப்படுகிற இந்த கால கட்டத்தில் புவியின் வளிமண்டலத்திலும் கடலிலும் ஆக்சிஜன் இல்லாமலிருந்தது. இப்போதுதான் சூரிய ஒளியிலிருந்து ஆற்றலை உண்டாக்கும் உயிரினங்கள் தோன்றின. அவை ஆக்சிஜன் இல்லாமல் ஒளிச்சேர்க்கை(anaerobic photosynthesis) செய்யும் முறையைக் கொண்டிருந்தன. பின்னர் ஏற்பட்ட மாறுதல்களில் ஆக்சிஜனை வெளிவிடத் தொடங்கின. அவை கடலிலிருந்த இரும்புடன் இணைந்தன. அதற்கு மேல் மிஞ்சிய ஆக்சிஜன், வாயு நிலையில் வளிமண்டலத்தில் சேர்ந்தன. இவ்வாறாக தொடக்க நிலை ஒளிச்சேர்க்கை ‘பெரும் ஆக்சிடேஷன் நிகழ்வு(“great oxidation event”) என்பதற்கு இட்டுச் சென்றது. இந்தச் சூழல்தான் சிக்கலான உயிர்கள் பூமியில் தோன்றுவதற்கான திருப்பு முனையாக இருந்தது. ஆக்சிஜன் இல்லாத காலத்திய இரும்பிற்கும் சிவப்பு வண்ண ஆக்சிடைசிடு இரும்பிற்கும் இடையே பல வண்ணங்களில் இரும்புக் கட்டுகள்(banded iron formations) தோன்றின. கடல் முன்பு பச்சை நிறத்தில் இருந்திருக்கும் என்று இப்போதைய ஜப்பானிய ஆய்வு சொல்வதற்கு ஆதாரம் ஜப்பானிலுள்ள எரிமலை தீவுகளை சுற்றியுள்ள ஏரிகள் பச்சைவண்ணத்தில் இருப்பதே. இது ஒரு வித ஆக்சிடைசிடு இரும்புடன் தொடர்புடையது. இந்த நீர்ப்பரப்பில் நீலப்பச்சை பாசிகள் செழிப்பாக வளர்கின்றன. நீலப் பச்சைப் பாசிகள் உண்மையில் பாசி இனம் அல்ல. அவை தொடக்க நிலை பேக்டீரியாக்கள் ஆகும். நாம் முன்பு சொன்ன ஆர்க்கியன் சகாப்தத்தில் இந்த பாசிகளின் மூதாதையர்கள் மற்ற பேக்டீரியாக்களுடன் தோன்றின. அவை ஒளிச்சேர்க்கைக்கு தேவையான எலக்டிரான்களை தண்ணீரில் அல்லாமல் இரும்பிலிருந்தே பெற்றன. நீலப் பச்சைப் பாசி விசித்திரமானது. அவற்றில் குளோரோபில் எனப்படும் பச்சையம் தவிர பைகோஎரித்ரோபிலின்(phycoerythrobilin (PEB)) எனப்படும் இன்னொரு நிறமியும் உள்ளது. நாம் கண்ணால் காண முடிகின்ற ஒளியில் ஒளிச்சேர்க்கை செய்வதற்கு பச்சையம் சிறந்தது. ஆனால் பச்சை நிற ஒளிச் சூழலில் பைகோ எரித்ரோபிலின் (PEB) நிறமியே சிறந்தது. மரபணு மாற்றப்பட்ட நீலப் பச்சைப் பாசி பச்சை நிற தண்ணீரில் சிறப்பாக வளர்வதை காட்டியதன் மூலம் ஜப்பானிய ஆய்வாளர்கள் இதை நிரூபித்துள்ளார்கள். கடல் வேதியியல் மாற்றம் படிப்படியாக நிகழ்ந்த ஒன்றாகும். ஆர்க்கீயன் சகாப்தம் நூற்றைம்பைது கோடி ஆண்டுகள் நிலை பெற்றது.. இது பூமியின் வரலாற்றில் பாதியாகும். ஒப்பீடாகப் பார்த்தால் சிக்கலான உயிர்களின் தோற்றமும் வளர்ச்சியும் பூமியின் வரலாற்றில் எட்டில் ஒரு பங்கே. இந்த ஆய்வின் முக்கிய உட்கருத்து என்னவென்றால் விண்வெளியிலிருந்து வெளிறிய பச்சை துண்டுகளாக காட்சியளிக்கும் கோள்கள் ஆரம்ப கட்ட ஒளிச்சேர்க்கை உயிர்கள் வாழ்விடமாக இருக்க வாய்ப்புள்ளவை. இந்த ஆய்வு நேச்சர் (‘Nature’) எனும் இதழில் வந்துள்ளது.