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ब्लाइंड टैडपोल अपने बट्स से जुड़ी नेत्रगोलक का उपयोग करके देखना सीखते हैं

2021

पूरे नेत्रगोलक का प्रत्यारोपण कठिन है। इतना कठिन, वास्तव में, कि यह कभी नहीं किया गया है। एक नए मेजबान के सॉकेट्स के अंदर ठीक से काम करने के लिए, यह नाजुक ऑप्टिक तंत्रिका के माध्यम से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र से जुड़ा होना चाहिए, जो कि दाता और प्राप्तकर्ता दोनों तंत्रिका अंत द्वारा क्षतिग्रस्त होने की तुलना में आसान है। अंग को हटाना।

लेकिन नेचर रीजेनरेटिव मेडिसिन में गुरुवार को प्रकाशित शोध के अनुसार आपको नाजुक ऑप्टिक तंत्रिका को समीकरण में बदलने की आवश्यकता नहीं हो सकती है। आंखें और शायद अन्य संवेदी अंग - किसी भी उपलब्ध केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के बंदरगाह और सही ऊपर बूट कर सकते हैं, अगर ठीक से हेरफेर किया जाए। टफ्ट्स यूनिवर्सिटी के एलन डिस्कवरी सेंटर के शोधकर्ता अपनी पूंछ पर आँखें गड़ाकर अंधे टैडपोल को दृष्टि देने में सक्षम थे।

लेखक माइकल लेविन फ्रेंकस्टीन-एस्क बॉडी जोड़तोड़ के लिए नया नहीं है। पॉपुलर साइंस के एक हालिया अंक में "री-वायरिंग" मेंढ़कों पर उनके काम को दिखाया गया है ताकि उन्हें अतिरिक्त अंग विकसित करने में मदद मिल सके- एक ऐसा कारनामा जो उन्हें लगता है कि एक दिन मानव शरीर में अनुवाद किया जा सकता है। वह और उसके सहकर्मी शरीर के विद्युत संकेतों पर प्रतिक्रिया करने के तरीके का अध्ययन कर रहे हैं, और कैसे वे संकेत उनके विकास और व्यवहार को निर्धारित करते हैं। इन संकेतों को जोड़कर, वे हमारी आवश्यकताओं के अनुरूप मानव शरीर को बदलने में मदद करने की उम्मीद करते हैं। नवीनतम अध्ययन, पोस्ट-डॉक्टरल सहयोगी डगलस ब्लैकस्टोन के नेतृत्व में और अंडर वियन खहान द्वारा योगदान, पूछता है कि शरीर को एक नए शरीर रचना को स्वीकार करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए उन विद्युत संकेतों को कैसे समायोजित किया जा सकता है।

"हम मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी के बारे में सवाल पूछ रहे हैं लेविन कहते हैं, " यदि आप शरीर की योजना में शारीरिक परिवर्तन करते हैं, तो मस्तिष्क कैसे समायोजित कर सकता है? "

अनिवार्य रूप से, लेविन, ब्लैकस्टोन और उनके सहयोगियों ने एक दाता ग्राफ्ट और प्राप्तकर्ता के मस्तिष्क के बीच न्यूरोलॉजिकल कनेक्शन को बढ़ाने की उम्मीद की। संवेदी अंगों के लिए, यह महत्वपूर्ण है: अंग को संवेदी जानकारी लेने और मस्तिष्क को भेजने की क्षमता होनी चाहिए, लेकिन मस्तिष्क को उस संवेदी जानकारी को पहचानने में सक्षम होने की भी आवश्यकता है कि यह क्या है। आप उम्मीद नहीं करेंगे, उदाहरण के लिए, कि रीढ़ की हड्डी के आधार से जुड़ी एक आँख मस्तिष्क को दृश्य इनपुट भेजने में सफल होगी और मस्तिष्क इस तरह की प्रक्रिया करता है।

लेकिन जब शोधकर्ताओं ने नेत्रहीन टैडपोल पूंछों पर छोटी सी मेढक आँखें बनाईं, तो ठीक यही हुआ - थोड़े हस्तक्षेप के बाद।

पिछले एक अध्ययन से पता चला था कि नेत्रगोलक के नए वातावरण की विद्युत स्थिति को नियंत्रित करके, वैज्ञानिक तंत्रिका विकास और गतिविधि के एक विस्फोट को उत्तेजित कर सकते हैं। लेकिन उन आँखों से दृष्टि अभी भी घटिया थी। नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इस बारे में नई जानकारी ली कि कैसे कोशिकाएं अपने आसपास के विद्युत वातावरण को पढ़ती हैं - पड़ोसी कोशिकाओं के साथ न्यूरोट्रांसमीटर सेरोटोनिन का आदान-प्रदान करके - और सिस्टम को हैक कर लिया। और उन्होंने इसे मानव-हितैषी दवा के साथ किया, बूट करने के लिए: एक माइग्रेन की दवा।

"बड़े बिंदुओं में से एक यह है कि वहाँ दवाओं का यह विशाल टूलकिट है, न्यूरोलॉजिकल या कार्डियोलॉजिकल मुद्दों के लिए उपयोग किया जाता है, जो वास्तव में पुनर्योजी चिकित्सा के लिए एक जबरदस्त संसाधन हैं लेविन कहते हैं।" ड्रग इंसान लेते हैं जो इसे सक्रिय करता है। "

जबकि सिर्फ 11 प्रतिशत टैडपोल जिन्हें दवा नहीं मिली, उनकी नई आंखों में रंग की पहचान हुई, 29 प्रतिशत जिन्होंने सेरोटोनिन से प्रभावित दवा प्राप्त की। (सामान्य आंखों के साथ केवल 67 प्रतिशत टैडपोल का प्रबंधन किया गया।) परीक्षणों से पता चला कि टैडपोल में न केवल रंग, बल्कि आकार और आंदोलन देखा गया। दृष्टिहीन टैडरोल में 80 प्रतिशत सफलता दर की तुलना में अनुपचारित आंखों के ग्राफ्ट के साथ टैडपोल क्रमशः अपने नेत्रहीन ब्रेथ्रेन - 38 प्रतिशत और 32 प्रतिशत से अधिक के मूवमेंट टेस्ट में बेहतर नहीं हुए। लेकिन जब माइग्रेन की दवा के साथ इलाज किया गया, तो 57% टैडपोल ग्रैचड आंखों के साथ गति का पालन करने में सक्षम थे।

"वे वास्तव में सच्ची दृष्टि रखते थे लेविन कहते हैं।" यह वास्तव में उल्लेखनीय है, कि मस्तिष्क, जो आमतौर पर सिर में एक स्थान से दृश्य इनपुट की अपेक्षा करता है, इसे पूंछ पर एक स्पॉट से ले सकता है और इसे सही ढंग से संसाधित कर सकता है। यह सवाल उठाता है कि मस्तिष्क इसे दृश्य जानकारी के रूप में कैसे पहचानता है। "

लेविन के लिए, मुख्य निष्कर्षों में से एक यह था कि दवा नेत्रगोलक के लाभ के लिए विपुल तंत्रिका विकास को उत्तेजित करती है, लेकिन शरीर के बाकी हिस्सों में नसों के साथ हस्तक्षेप नहीं करती है।

"यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि चिकित्सकीय रूप से कम दुष्प्रभाव होने चाहिए लेविन कहते हैं।" आप सामान्य तंत्रिका तंत्र को नहीं जीत पाए। और अगर आप इसके बारे में सोचते हैं, तो यह तथ्य कि अस्थानिक तंत्रिका ध्यान देती है, जबकि सामान्य संक्रमण इन कोशिकाओं को वास्तव में पता नहीं चलता है कि क्या वे सही जगह पर हैं। "

शायद, वह कहते हैं कि यदि आप एक ऑप्टिक तंत्रिका कहीं बाहर फ्लैंक में बैठे हैं, तो आप बता सकते हैं कि आप सही जगह पर नहीं हैं, और इसलिए आप विद्युत वातावरण पर ध्यान देते हैं और तदनुसार बढ़ते हैं। "इससे उपचार में निहितार्थ हो सकते हैं।" कुछ जन्म दोषों या कैंसर के कारण, वह पोजिट करता है, जहां गलत जगह उगने और बढ़ने वाली कोशिकाएं शरीर को परेशानी में डाल देती हैं।

निष्कर्षों से दान या प्रयोगशाला-विकसित अंगों के प्राप्तकर्ताओं के लिए बेहतर परिणाम प्राप्त करने में मदद मिल सकती है - और न केवल नेत्रगोलक, या तो।

"मेरे पास बहुत से लोग हैं जो मुझे नेत्र प्रत्यारोपण के बारे में बात करने के लिए बुलाते हैं, लेकिन यहां याद रखने वाली महत्वपूर्ण बात यह है कि यह आंखों के पार जाता है लेविन कहते हैं।" बिंदु किसी भी ग्राफ्ट और इसके मेजबान के बीच न्यूरो-कनेक्टिविटी को नियंत्रित करना है। । यह सब लागू है। ”

सिद्धांत रूप में, एक समान तकनीक का उपयोग शरीर पर किसी भी अंग को अधिक सफलता के साथ थप्पड़ मारने के लिए किया जा सकता है।

"हमें पता नहीं है कि हम एक रेटिना को मस्तिष्क से कैसे जोड़ेंगे, और यदि आप एक कान को बदलना चाहते हैं, तो आपको आयोवा विश्वविद्यालय में खोपड़ी बर्ंड फ्रिट्ज़स्च का एक बड़ा टुकड़ा काटना होगा, जो समान काम करता है लेकिन था अध्ययन में शामिल नहीं, न्यू साइंटिस्ट को बताया। "यह काम बताता है कि यह आवश्यक नहीं हो सकता है - कि आप अंग को गर्दन पर रख सकते हैं, उदाहरण के लिए, और इसे रीढ़ की हड्डी से जोड़ सकते हैं। यह अजीब लग सकता है, लेकिन यह अभी भी काम कर सकता है। ”

और लंबी अवधि में, लेविन कहते हैं, काम में वैकल्पिक बायोइन्जिनियरिंग में आश्चर्यजनक रूप से अजीब अनुप्रयोग हो सकते हैं।

"यह वास्तव में विज्ञान-फाई सामान है, लेकिन एक दिन ऐसे लोग होंगे जो उनके जीव विज्ञान को मानक मानव शरीर रचना विज्ञान से परे संशोधित करते हैं जो वह कहते हैं।" लोग अधिक आँखें चाहते हैं, वे विभिन्न प्रकार की आँखें चाहते हैं, वे मंगल ग्रह पर रहना चाह सकते हैं या पानी के नीचे। और मस्तिष्क को उस से तालमेल बिठाना होगा। ”

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