మెదడు మార్పిడి ఎందుకు సాధ్యం కావట్లేదు? కోతి తలను మార్చినప్పుడు ఏం జరిగింది?

గతంలోకి రావాలని మిమ్మల్ని నేను ఆహ్వానిస్తున్నాను. 1970ల వరకూ వెళ్దాం. అదే ఏడాది మార్చిలో ప్రముఖ న్యూరోసర్జన్ రాబర్ట్ జే వైట్ ఒక అసాధారణ ఆపరేషన్ నిర్వహించారు.

అమెరికాలోని క్లీవ్‌ల్యాండ్‌లో ఉన్న ఒక ఆసుపత్రిలో ఒక కోతి తలను మరొక కోతి శరీరంతో ఆయన అనుసంధానించారు. దీని కోసం దాదాపు 18 గంటలు ఆయన బృందం శ్రమించింది. ఆ తర్వాత కళ్లు తెరచిన ఆ కోతి చుట్టు పక్కల పరిసరాలను చూసింది. కరవడం, వాసన చూడటం లాంటివి కూడా అది చేయగలిగింది. ఈ వార్త అప్పట్లో సంచలనంగా మారింది.

ఈ ఆపరేషన్‌ను విజయవంతమైన తొలి తల మార్పిడి అనడం కంటే, మెదడు మార్పిడిగా చెప్పుకోవాలి.

దేవుడిపై వైట్‌కు అమిత విశ్వాసముంది. ఇద్దరు పోప్‌లకు ‘మెడికల్ బయోఎథిక్స్’ సలహాదారుడిగానూ ఆయన పనిచేశారు. మెదడులో ఆత్మ ఉంటుందని, దాన్ని కొత్త శరీరానికి బదిలీ చేయచ్చని ఆయన భావించేవారు.

ఇలా మెదడు మార్పిడి చికిత్స కోసం చాలా మంది ప్రయత్నించారు. అయితే, వారిలో వైట్‌ను ప్రముఖుడిగా చెప్పుకోవాలి.

నేటికీ ఎంతో మంది ప్రాణాలను కాపాడుతున్న కొన్ని శస్త్రచికిత్స విధానాలను వైట్ అభివృద్ధి చేశారు.

అయితే, ఆయన విధానాలపై చాలా విమర్శలు కూడా వచ్చాయి. అత్యంత దారుణంగా, క్రూరంగా జంతువులపై పరిశోధన చేపట్టిన పరిశోధకుల్లో ఒకరిగా ఆయన్ను కొందరు అభివర్ణించారు. బహుశా ఇవే ఆయన్ను నోబెల్‌కు దూరం చేసి ఉండొచ్చు.

మరోవైపు ఆయన విజయం కొన్ని రోజుల్లోనే ముగింపు దశకు వచ్చింది. ఆ ఆపరేషన్ తర్వాత కొన్ని రోజులకు ఆ కోతి చనిపోయింది.

కానీ, అక్కడితో వైట్ ఆగిపోలేదు. వందల కొద్దీ ప్రయోగాలు చేశారు. చివరగా మనుషులపైనా ఈ ప్రయోగం చేపట్టేందుకు సిద్ధమయ్యారు.

‘‘మెరుగైన శరీరం’’ కోసం ఎదురుచూసే ఓ పక్షవాత బాధితుడిని దీని కోసం ఆయన ఒప్పించారు. అయితే, ఈ ఆపరేషన్ పట్టాలపైకి వెళ్లలేదు.

వెన్నుపాముతో సమస్యలు..

సైన్స్‌లో ఎంతో పురోగతి సాధించినప్పటికీ ఇప్పటికీ మనుషుల మెదడు మార్పిడి కల సాధ్యం కాలేదు.

ఈ సమస్య చాలా సంక్లిష్టమైనది. ఇప్పటివరకూ మెదడును కొత్త శరీరంలోని వెన్నుపాముతో ఎవరూ అనుసంధానించలేకపోయారు.

వాస్తవానికి వైట్ ప్రయోగంలోని ఆ కోతికి మెడ నుంచి కింద భాగానికి పక్షవాతం వచ్చింది. అందుకే ఆయన మొదట మనుషులపై ప్రయోగం కోసం ఒక పక్షవాతం బాధితుడిని ఎంచుకోవాలని భావించారు. ఎందుకంటే ఇక్కడ జరిగే నష్టమంటూ పెద్దగా ఏమీ ఉండదు.

మెదడును ప్రపంచంలోనే అత్యంత సంక్లిష్టమైన అవయవంగా నిపుణులు చెబుతారు. శరీరంలోని భిన్న భాగాలతో దీనికి మిలియన్ల కొద్దీ అనుసంధానాలు ఉంటాయి. ఈ అనుసంధానాలే శరీరాన్ని నియంత్రిస్తాయి. ఈ నెట్‌వర్క్ మొత్తాన్నీ కచ్చితత్వంతో మళ్లీ అనుసంధానించగలిగే పరిజ్ఞానం నేటికీ అందుబాటులో లేదు.

ఒకవేళ మార్పిడి చేయగలిగితే.. మెదడులోని జ్ఞాపకాలు, భావోద్వేగాలు, మనం అప్పటివరకూ నేర్చుకున్న అంశాలకు ఏం జరుగుతుంది? ఈ ప్రశ్నలేమీ అంత చిన్నవి కాదు. ఈ శరీరం అనేది మనకు ఒక గుర్తింపు ఇవ్వడంలో ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.

న్యూరాన్లే కీలకం

ప్రస్తుతానికి ఒక మెదడు మొత్తాన్ని పూర్తిగా విజయవంతంగా మార్పిడి చేయడం సాధ్యంకాకపోవచ్చు. అయితే, మనం ఈ అంచనాలను కాస్త తగ్గించుకొని, మెదడును రీమోడల్ చేయడంపై దృష్టి సారించొచ్చు.

ఇలాంటి మార్పుల్లో మెదడులోని న్యూరాన్లు కీలకపాత్ర పోషిస్తాయి. వీటి గురించి వైట్‌కు బాగా తెలుసు. వీటిలో మార్పులు చేయడం, లేదా కొన్నింటిని పూర్తిగా తొలగించడంతో కొత్త పరిస్థితులకు అలవాటు పడేలా మెదడులో మార్పులు చేయొచ్చని ఆయన భావించారు.

న్యూరాన్లలో ఇలా మార్పులు చేయడాన్నే ‘న్యూరోప్లాస్టిసిటీ’గా చెబుతారు. ఒక గణిత సమీకరణాన్ని ఎలా సాధిస్తున్నాం? ఒక వైన్ పేరును ఎలా గుర్తుపెంటున్నాం? కొన్ని జ్ఞాపకాలను ఎలా చెరిపేసుకుంటున్నాం? లాంటి అంశాల్లో ఇది ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో మెదడుకు అయ్యే గాయాల నుంచి కోలుకోవడంలోనూ ఇది ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.

అయితే, న్యూరోప్లాస్టిసిటీలో మరో కోణం ‘బీ-సైడ్’ కూడా ఉంది.

పార్కిన్సన్స్ లేదా అల్జీమర్స్ లాంటి వ్యాధులు పైకి కనపడకుండా కప్పిపుచ్చేలా ఉంచేందుకూ ఇది కారణం కాగలదు.

న్యూరాన్లు తమ అనుసంధానాలను మార్చుకుంటాయని మనకు తెలుసు. అయితే, నశిస్తున్న న్యూరాన్ల స్థానంలో కొత్తవి వస్తాయా? ఎందుకంటే కాలం గడిచేకొద్దీ చాలా నాడీ కణాలను మనం కోల్పోతుంటాం.

దీనిపై సైన్స్ వర్గాల్లో చాలా చర్చ జరుగుతోంది. రోజూ కొత్త న్యూరాన్లను పుట్టించేందుకు మన మెదడులో ‘మూల కణాలు’ ఉంటాయి. కొత్తగా నాడీకణాలను పుట్టించేందుకు ఇవి జరిపే చర్యలనే ‘న్యూరో జెనిసిస్’గా పిలుస్తారు. దీనిపై జరుగుతున్న పరిశోధనలు నాడీ శాస్త్రంలో విప్లవాత్మక మార్పులు తీసుకొస్తున్నాయి.

అయితే, దురదృష్టవశాత్తు మెదడులో కొన్ని ప్రాంతాల్లో మాత్రమే ఇలాంటి చర్యలు జరుగుతాయి. ఇలాంటి ప్రాంతాల్లో హిప్పోక్యాంపస్ కూడా ఒకటి. కొత్త అంశాలు నేర్చుకోవడం, జ్ఞాపకాల్లో ఈ భాగం ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.

అయితే, ఇక్కడ ఒక శుభవార్త కూడా ఉంది. స్టిమ్యులేషన్‌తో కొత్త న్యూరాన్లను పుట్టేలా చేయొచ్చు. దీనిలో వ్యాయామం, యాంటీ-ఆక్సిడెంట్లు పుష్కలంగా ఉండే ఆహారం ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి. వీటి వల్ల ఊబకాయం, వయసు పైబడటంలో వచ్చే మార్పులు, ఇతర నాడీ వ్యాధులు కూడా నెమ్మదిస్తాయని మనకు తెలుసు.

అందుకే కొత్త న్యూరాన్లు జనించేలా మెదడులోని భాగాలను ఎలా ఉత్తేజితం చేయాలి అనే ప్రశ్న నేడు పరిశోధకులను వెంటాడుతోంది.

నాడుల మార్పిడి

ఇప్పుడు మెదడును విజవంతంగా మార్చే ఆలోచన దగ్గరకు వద్దాం.

ఇక్కడ సమస్య ఏమిటంటే, కొత్త అనుసంధానాలు ఏర్పాటుచేసే ప్రయత్నంలో న్యూరాన్లు చనిపోతాయి. అయితే, ఈ నెట్‌వర్క్‌ను మళ్లీ ఏర్పాటుచేసేందుకు దశాబ్దాలుగా పరిశోధకులు ప్రయత్నిస్తూనే ఉన్నారు.

పార్కిన్సన్స్‌ లాంటి వ్యాధులకు చికిత్సలోనూ ఈ అనుసంధానాల్లో మార్పులు ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి. డోపమైన్‌ను ఉత్పత్తిచేసే న్యూరాన్ల మరణంతో ఈ వ్యాధి వస్తుంది. డోపమైన్ లేకపోతే, మెదడులోని సర్క్యూట్‌ల మధ్య గందరగోళం ఏర్పడుతుంది.

ప్రయోగాలకే పరిమితం..

ఈ సమస్యను పరిష్కరించేందుకు కొన్ని కొత్త న్యూరాన్లను పరిశోధకులు ప్రవేశపెడుతున్నారు. ల్యాబ్‌లలో జంతువులపై చేపడుతున్న ఈ ప్రయోగాలు కొంతవరకు ఫలితాలను ఇస్తున్నాయి. మనుషుల్లోనూ దీని ద్వారా పార్కిన్సన్స్ లాంటి వ్యాధుల లక్షణాలను తగ్గించగలుగుతున్నారు.

అయితే, ఇవన్నీ ప్రయోగాలు మాత్రమే. ఇవి నేరుగా క్లినిక్‌లలో ప్రజలకు అందుబాటులో ఉంచడానికి చాలా అడ్డంకులు ఉన్నాయి.

వీటి కోసం మనం ముందుగా న్యూరాన్లు సేకరించాల్సి ఉంటుంది. ఇప్పటివరకు వీటిని పిండంలోని కణజాలం నుంచి తీసుకుంటున్నారు. వీటికి చాలా పరిమితులు ఉన్నాయి. రోగిలో మరణించిన అన్ని కణాలను భర్తీచేసేందుకు ఇలాంటివి వేల కణాలు అవసరం. ఇలాంటి సమస్యలతో బాధపడుతున్న రోగుల సంఖ్యను పరిగణలోకి తీసుకుంటే మిలియన్లలో ఇవి అవసరం కావచ్చు.

కొత్తగా ప్రవేశపెట్టే న్యూరాన్లు సజీవంగా ఉండేలా మనం జాగ్రత్తగా ఉండాలి. అంతేకాదు, ఇవి పొరుగునుండే న్యూరాన్లతో అనుసంధానమయ్యేలా చూడాలి. ఇదంతా చాలా క్లిష్టమైన, విసుగు తెప్పించే ప్రక్రియ.

ప్రస్తుతానికి ఇవన్నీ మన అంచనాలను అందుకునే స్థాయిలో లేవు. అయితే, సైన్స్‌ను నమ్మాలి. ఇది మెదడులానే మార్పులకు అనుగుణంగా మారుతుంది. దీంతో కొత్త మార్గాలు ముందుకు వస్తాయి.

(రచయిత శాంటియాగో డీ కాంపొస్టెలా యూనివర్సిటీలో ప్రొఫెసర్)

ఇవి కూడా చదవండి:

( బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)