फिटनेस बँड विसरा, शरीर किती चाललंय हे मेंदू आपोआप मोजतो; शास्त्रज्ञांनी शोधलं मेंदूतलं स्मार्टवॉच

शास्त्रज्ञांनी पहिल्यांदा मेंदूत असलेले "मायलेज क्लॉक" (अंतर्गत अंतर मोजणारे घड्याळ) शोधले आहे. धावणाऱ्या उंदरांच्या मेंदूतील क्रियांची नोंद घेऊन त्यांनी हा शोध लावला आहे.

संशोधकांनी उंदरांना एक छोट्या खास चाचणीसाठी बनवलेल्या जागेत सोडलं आणि त्या वेळी उंदरांच्या मेंदूतला तो विभाग अभ्यासला, जो त्यांना दिशा ओळखायला आणि स्मरणशक्तीसाठी मदत करतो.

त्यांनी पाहिले की त्या पेशींची क्रिया अशी होती जणू काही 'मायलेज घड्याळ' चालू आहे, उंदीर काही पावले चालला की त्या पेशी नियमित टक्-टक करत सक्रिय होत होत्या.

आणखी एका प्रयोगात, जिथे मानवी स्वयंसेवकांना या उंदरांच्या नेव्हिगेशन चाचणीच्या मोठ्या जागेतून चालायला सांगितले गेले, तेव्हा असे लक्षात झाले की मानवी मेंदूतही असेच घड्याळ आहे.

हा अभ्यास, जो करंट बायॉलॉजी या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाला आहे, त्यातून पहिल्यांदाच हे समोर आले की मेंदूमधल्या "ग्रिड सेल्स" नावाच्या पेशींची नियमित टकटक जणू काही घड्याळच चालू आहे.

ही आपण किती अंतर चाललो आहोत, याचा अचूक अंदाज लावण्याच्या क्षमतेशी थेट जोडलेली आहे.

युनिव्हर्सिटी ऑफ सेंट अँड्रूजचे मुख्य संशोधक प्रा. जेम्स एंज, यांचे म्हणणे आहे की, "कल्पना करा की तुम्ही तुमच्या स्वयंपाकघरातून हॉलमध्ये चालत आहात, तेव्हा ही पेशी मेंदूच्या त्या भागात आहे जो तुम्हाला तुमच्या मनात वातावरणाचा नकाशा बनवून देतो म्हणजे स्वतःला त्या जागेत बसवण्याची क्षमता."

हा अभ्यास आपल्याला आपल्या मेंदूतला अंतर्गत नकाशा नेमका कसा काम करतो हे समजावतो आणि जेव्हा तो बिघडतो तेव्हा काय घडते तेही स्पष्ट करतो.

जर तुम्ही त्या मायलेज क्लॉकच्या टिकटिकीला वेगळ्या वातावरणात नेऊन विस्कळीत केले, तर उंदीर आणि माणूस दोघेही पार केलेल्या अंतराचा अंदाज चुकीचा लावायला लागतात.

प्रत्यक्ष आयुष्यात, असे अंधारात किंवा धुके दाटल्यावर घडते. आपण किती अंतर चाललो आहोत याचा अंदाज लावणे अचानक कठीण होते, कारण आपला 'मायलेज काउंटर' सक्षमपणे काम करणे थांबवतो.

हे प्रायोगिकरित्या तपासण्यासाठी, संशोधकांनी उंदरांना आयताकृती जागेत ठराविक अंतर धावण्याचे प्रशिक्षण दिले. योग्य अंतर धावल्यानंतर व सुरुवातीच्या ठिकाणी परतल्यावर त्यांना बक्षीस म्हणून चॉकलेट सिरेलचा तुकडा दिला गेला.

जेव्हा प्राण्यांनी योग्य अंतर धावले, तेव्हा त्यांच्या मेंदूत मायलेज मोजणाऱ्या पेशी नियमितरित्या सक्रिय होत राहिल्या. साधारण प्रत्येक 30 सेंमी धावल्यानंतर.

"फायरिंग पॅटर्न जितका नियमित असेल, तितके प्राणी त्यांना त्या बक्षिसासाठी किती अंतर धावायचे आहे हे चांगल्या प्रकारे अंदाज लावू शकले", असे प्रा. एंज यांनी स्पष्ट केले.

संशोधकांना उंदराने किती अंतर कापले याची मेंदूतली गणना नोंदवता आली. महत्त्वाचे म्हणजे, जेव्हा शास्त्रज्ञांनी उंदरांच्या अरेनाचा म्हणजे जागेचा आकार बदलला, तेव्हा तो

नियमित पॅटर्न विस्कळीत झाला आणि उंदरांना किती अंतर धावून परत सुरुवातीच्या ठिकाणी यायचे आहे हे ओळखणे कठीण झाले.

"हे खूप रोचक आहे", प्रा. एंज म्हणाले. "ते नेहमीप्रमाणेच कमी अंतर समजतात. सिग्नल नियमित नसला की ते खूप लवकर थांबतात."

शास्त्रज्ञांनी याची तुलना धुक्यात हरवून जाणाऱ्या जागेच्या खुणांशी केली आहे.

स्पष्टच आहे की धुक्यात नेव्हिगेट करणे कठीण होते, पण लोकांना कदाचित हे कळत नाही की यामुळे आपण अंतर किती चाललो आहोत याचा अंदाज घेण्याची क्षमता देखील बिघडते.

मानवांमध्ये हे तपासण्यासाठी, संशोधकांनी उंदरांच्या आकाराचा प्रयोग वाढवला.

त्यांनी विद्यापीठाच्या स्टुडंट युनियनमध्ये 12 मी x 6 मी आकाराचे अरेना म्हणजे जागा तयार केली आणि स्वयंसेवकांना उंदरांसारख्याच पद्धतीने ठराविक अंतर चालून परत यायला सांगितले.

उंदरांप्रमाणेच, मानवी स्वयंसेवकांनीही चौकोनी, आयताकृती बॉक्समध्ये अंतराचा अचूक अंदाज लावला. पण जेव्हा शास्त्रज्ञांनी भिंती हलवून अरेनाचा आकार बदलला, तेव्हा स्वयंसेवक चुकू लागले.

प्रा. एंज यांनी स्पष्ट केले की, "उंदीर आणि माणूस दोघेही अंतर मोजण्याचे काम खूप चांगल्या प्रकारे शिकतात. पण जेव्हा तुम्ही वातावरण असे बदलता की ज्यामुळे उंदरांमधला सिग्नल विस्कळीत होतो, तसाच मनुष्यामध्येही त्याचप्रकारे विस्कळीत होते."

या शोधामुळे आपल्या मेंदूने नेव्हिगेशन कसे केले जाते याबाबत एक मूलभूत गोष्ट उघड झाली आहे, आणि शास्त्रज्ञांच्या मते यामुळे अल्झायमर रोगाचे निदान करण्यात मदत होऊ शकते.

"ज्या विशिष्ट मेंदूतील पेशींची आपण नोंद घेत आहोत त्या अल्झायमरमध्ये सर्वप्रथम प्रभावित होतात," प्रा. एंज यांनी स्पष्ट केले.

लोकांनी आधीच नेव्हिगेशन तपासण्यासाठी मोबाईलवर खेळता येतील अशी डायग्नोस्टिक गेम्स तयार केली आहेत. आम्हाला अशाच प्रकारे काहीतरी करायला आवडेल, पण विशेषतः अंतराचा अंदाज घेण्याची क्षमता तपासण्यावर लक्ष केंद्रित करायला आवडेल.

(बीबीसीसाठी कलेक्टिव्ह न्यूजरूमचे प्रकाशन)