Brain:‘मेंदू’चं रहस्य कधी उलगडेल?

Brain: ‘ब्रेन मॅपिंग’मुळे चिंता, नैराश्य, ब्रेन ट्यूमर, झोप आणि स्मृतीसंदर्भातले आजार याबद्दल तर माहिती मिळेलच; शिवाय वर्तणुकीतले ‘बदल’ही तपासता येतील!

- अच्युत गोडबोले
(ख्यातनाम लेखक
सहलेखिका-आसावरी निफाडकर)
‘मेंदू’ हा आपल्या शरीरातला अतिशय महत्त्वाचा भाग असूनही तो आपल्या प्रत्येक हालचालीच नाही तर आपले विचार, स्वभाव आणि भावना अशी प्रचंड गुंतागुंत कशी काय सांभाळतो हे गूढ संशोधकांना आजही उलगडलेलं नाही. मेंदू पूर्णपणे समजून घ्यायचा असेल तर त्यातल्या कोट्यवधी पेशींपैकी प्रत्येक पेशीची नीट ओळख पटणं गरजेचं आहे. त्यासाठी संशोधक मेंदूचा संपूर्ण नकाशा बनवण्याचा म्हणजेच परिपूर्ण ‘ब्रेन मॅप’ तयार करण्याचा प्रयत्न करताहेत. ‘ब्रेन मॅप’ला ‘क्वांटिटेटिव्ह इलेक्ट्रोएन्सीफॅलोग्राम (Quantative  Electroencephalogram)’ किंवा ‘QEEG’ असंही म्हटलं जातं.
मेंदूचा ५० % भाग व्यापणाऱ्या न्यूरॉन्सबाबतची रहस्यं उलगडण्याचे प्रयत्न आता सुरू आहेत. एकमेकांना जोडलेले तब्बल १०,००० कोटी न्यूरॉन्स आपल्या मेंदूमध्ये संदेशांची देवाणघेवाण करतात. या संदेशांची देवाणघेवाण किती जलद होते आहे हे त्या न्यूरॉन्सना जोडणाऱ्या प्रत्येक ‘केबल’वर म्हणजेच ‘कनेक्टोम’ (Connectome)वर अवलंबून असतं. ‘कनेक्टोम्स’ची बाह्य रचना माहीत आहे; पण कुठले कनेक्टोम्स आपल्या शरीरात नेमकं काय नियंत्रित करतात याची  विशेष माहिती उपलब्ध नाही.
कनेक्टोम्स आपला स्वभाव, विचार, वागणं, मानसिक स्वास्थ्य असं सगळंच नियंत्रित करीत असतात, त्यामुळे कनेक्टोम्सची रचना समजणं अत्यंत गरजेचं आहे.
कनेक्टोम्सची रचना प्रत्येकाच्या मेंदूत तशीच असेल याची शाश्वती नसते. आपल्या मनातले विचार, भावना, अनुभव अशा अनेक गोष्टींमुळेही कनेक्टोम्समध्ये अगदी क्षणाक्षणाला बदल घडत असतात. याशिवाय स्त्री-पुरुष, आबालवृद्ध अशीही त्यांच्यात विभागणी असते. त्यामुळे या अभ्यासासाठी  ‘ब्रेन मॅपिंग’चा जन्म झाला.
‘ब्रेन मॅपिंग’ची प्रक्रिया अतिशय साधी असते. रुग्णाच्या डोक्यावर एक कॅप बसवून आपल्या मेंदूत इलेक्ट्रिक इंपल्सेस सोडले जातात. हे इंपल्सेस रुग्णाच्या मेंदूतल्या हालचाली (ब्रेन वेव्हज्) टिपतात आणि त्या कॉम्प्युटरकडे पाठवितात.
कॉम्प्युटर मग या वेव्हजचं रूपांतर डेटामध्ये करून मेंदूच्या नकाशाचा प्रत्येक भाग तयार करतो. इमेजेसच्या रूपात असलेल्या या भागांचा त्रिमितीय (3D) तंत्रज्ञानाच्या मदतीनं माग काढून त्या  इमेजेस चक्क एकमेकांना शिवल्या जातात आणि मेंदूचा त्रिमितीय (3D) आभासी नकाशा तयार केला जातो; पण हा डेटा इतका प्रचंड असतो की एखाद्या उंदराचा प्रत्यक्ष मेंदू जरी आपल्या बोटावर मावण्याइतका लहान असला तरी त्यातून निर्माण होणारा डेटा हा काही गिगाबाईटस् किंवा टेराबाइटस् इतका मोठा असू असतो. (म्हणजे तो सगळा कागदांवर छापला तर एक ट्रक भरून कागद किंवा हजारो पुस्तकं होतील!) या डेटामधून एका उंदराचा मेंदू तयार करायला २ लाखांपेक्षाही जास्त आठवडे लागू शकतात. मानवी मेंदू तर याहून कितीतरी पट मोठा असतो. मग मानवी मेंदू तयार करायला किती वेळ जाईल याचा विचार न केलेलाच बरा! हेच काम करायला कॉम्प्युटरला फक्त १५ मिनिटं लागतात.
हा नकाशा मग विविध तंत्रज्ञानांच्या मदतीनं तपासला जातो. मेंदूत कुठे काय बिघाड झालाय, औषधांचा मेंदूचा अपेक्षित भागात परिणाम होतोय की नाही, हे सगळं या नकाशाच्या मदतीनं तपासता येतं. २००० साली प्रत्येक पेशीतल्या RNA चं सिक्वेन्सिंग करण्याचं तंत्रज्ञान विकसित करण्यात यश मिळाल्यावर ‘ब्रेन मॅपिंग’ शक्य होईल अशी आशा निर्माण झाली.
२००६ साली सिॲटलमधल्या ॲलन इन्स्टिट्यूटमध्ये उंदराच्या मेंदूमधल्या जीन्सचा नकाशा तयार केला. २१,००० जीन्सची ओळख पटवण्यासाठी तब्बल ३ वर्षे लागली. प्रत्येक जीनसाठी ५० कर्मचारी राबत होते. मग या इन्स्टिट्यूटनं ‘प्रत्येक पेशीमधला प्रत्येक जीन एकाच वेळी दिसेल’ याचं तंत्रज्ञान शोधून काढण्याचा अतिशय महत्त्वाकांक्षी प्रकल्प हाती घेण्याचा निर्णय घेतला. ‘ब्रेन इनिशिएटिव्ह सेल सेन्सस नेटवर्क (BICNN)’ या अमेरिकन संस्थेनं या संशोधनात बराच पुढाकार घेतला आहे. त्यांनी एका उंदराच्या मेंदूचा नकाशा तयार करायचा प्रयत्न सुरू केलाय. २०२३ सालापर्यंत तो पूर्णपणे तयार होईल अशी त्यांना अशा आहे. कारण हे काम अतिशय किचकट असतं. २०१३ साली अमेरिकन सरकार आणि युरोपियन कमिशन यांनी सस्तन प्राण्यांच्या मेंदूचं रहस्य शोधून काढण्यासाठी अनेक प्रकल्प राबवायला सुरुवात केली होती. अमेरिकेत यासाठी प्रचंड पैसा ओतला जातोय. २०२७ पर्यंत या संशोधनात तब्बल ७०.३ कोटी डॉलर्स गुंतवणूक होण्याची शक्यता आहे.
जपान, कॅनडा, ऑस्ट्रेलिया, दक्षिण कोरिया, चीन, असे देश मेंदूच्या संशोधनात बराच रस घेताना दिसताहेत.   ‘ब्रेन मॅपिंग’मुळे चिंता, नैराश्य, झोपेचे आजार, ब्रेन ट्यूमर, स्मृतीसंदर्भातले आजार याबद्दल तर माहिती मिळेलच, शिवाय आपल्या वागण्यात अचानक झालेल्या बदलांमागची कारणंही या तंत्रज्ञानामुळे तपासता येतील. अल्झायमर, डिमेन्शिया, ऑटिझम अशा आजारांच्या बाबतीत तर हे तंत्रज्ञान नक्कीच वरदान ठरेल.  वयोमानाचा/औषधांचा मेंदूवर कसा परिणाम होतो, हेसुद्धा या तंत्रज्ञानाच्या मदतीनं अभ्यासता येईल. नूरोसर्जन्सना रुग्णाच्या मेंदूतला बिघाड झालेला सूक्ष्म भाग काढून टाकता येईल किंवा दुरुस्त करणं शक्य होईल. त्यामुळे उद्या मनोविकारतज्ज्ञ आणि न्यूरोसर्जन्स यांच्यासाठी हे तंत्रज्ञान एक वरदान ठरणार आहे, हे नक्की! 
godbole.nifadkar@gmail.com