स्टेम-सेल की सफलता से मानव पश्चमस्तिष्क मोटर न्यूरॉन तैयार

शोधकर्ताओं ने प्रारंभिक मस्तिष्क विकास में पहले नजरअंदाज किए गए एक विभाजन की पहचान करने के बाद स्टेम कोशिकाओं से कार्यशील मानव पश्चमस्तिष्क मोटर न्यूरॉन तैयार किए हैं। इस प्रगति से वैज्ञानिकों को निगलने, चेहरे की गति और सांस लेने में शामिल तंत्रिका कोशिकाओं का अध्ययन करने का एक तरीका मिल सकता है—ऐसे कार्य जो स्पाइनल मस्कुलर एट्रॉफी और एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस में लगातार कमजोर होते जाते हैं।

SciTechDaily की रिपोर्ट के अनुसार, Stanford Medicine के नेतृत्व वाली टीम ने इन कोशिकाओं को मस्तिष्क के अन्य हिस्सों को बनाने वाले पूर्वजों को बदलने की कोशिश करने के बजाय एक अलग भ्रूणीय मार्ग से विकसित होते हुए खोजा। निष्कर्ष Nature Neuroscience में 18 सितंबर 2026 को प्रकाशित हुए।

प्रयोगशाला में विकसित इन न्यूरॉन ने एक्शन पोटेंशियल उत्पन्न किए—वे विद्युत आवेग जिनका इस्तेमाल तंत्रिका कोशिकाएं आपस में संवाद करने के लिए करती हैं। उन्होंने चेहरे और गले की मांसपेशियों को नियंत्रित करने वाले पश्चमस्तिष्क क्षेत्रों से जुड़े प्रोटीन भी बनाए, जिससे संकेत मिलता है कि इन कोशिकाओं ने अपने प्राकृतिक समकक्षों की प्रमुख विशेषताएं हासिल कर ली थीं।

पश्चमस्तिष्क तक पहुंचने का अलग मार्ग

शोधकर्ताओं ने मानव प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं से शुरुआत की, जो कई अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में विकसित हो सकती हैं। उन्हें पश्चमस्तिष्क की दिशा में विकसित करने का तरीका निर्धारित करने के लिए स्नातक शोधकर्ताओं रय्यान जोखाई और कैरोलिन डंडेस ने गैस्ट्रुलेशन का अध्ययन किया—यह भ्रूणीय विकास का एक प्रारंभिक चरण है, जब शरीर की मूल संरचना उभरती है।

आधुनिक विकासात्मक जीवविज्ञान के अधिकांश समय में वैज्ञानिकों ने माना कि अग्रमस्तिष्क, मध्य मस्तिष्क और पश्चमस्तिष्क, पूर्वज कोशिकाओं की एक ही साझा आबादी से विकसित हुए। Stanford टीम का काम इस मॉडल को चुनौती देता है। विकसित हो रहे चूहे के भ्रूणों में उसे इसके बजाय दो ऐसे समूह मिले जो एक-दूसरे से अलग थे और उनमें कोई ओवरलैप नहीं था।

Otx2 जीन वाली कोशिकाएं अग्रमस्तिष्क और मध्य मस्तिष्क में विकसित हुईं। Gbx2 से चिह्नित एक अलग आबादी पश्चमस्तिष्क में बदल गई। जांचे गए शुरुआती चरणों में ही दोनों समूह अलग हो चुके थे, और पश्चमस्तिष्क बनाने वाली कोशिकाएं मस्तिष्क के अगले हिस्से को बनाने वाली कोशिकाओं से विकसित होने के बजाय उनके साथ-साथ विकसित हो रही थीं।

यह अंतर क्रोमैटिन में भी दिखाई दिया—यह वह आणविक पैकेजिंग है जो नियंत्रित करती है कि DNA के कौन-से हिस्से इस्तेमाल के लिए उपलब्ध हैं। अग्रमस्तिष्क और मध्य मस्तिष्क को जन्म देने वाले भ्रूणीय ऊतक की क्रोमैटिन व्यवस्था, पश्चमस्तिष्क बनाने वाले ऊतक से अलग थी। यह अंतर यह समझाने में मदद करता है कि पश्चमस्तिष्क न्यूरॉन विकसित करने के पहले के प्रयास असफल क्यों रहे थे: उनकी शुरुआत ऐसी पूर्वज कोशिकाओं से हुई थी जो किसी अन्य विकासात्मक नियति के लिए प्रतिबद्ध थीं।

Gbx2 से जुड़े मार्ग का अनुसरण करके टीम प्रयोगशाला में वांछित मानव न्यूरॉन तैयार करने में सफल रही। ऐसी कोशिकाओं तक पहुंच महत्वपूर्ण है, क्योंकि जीवित मरीजों से ब्रेनस्टेम ऊतक एकत्र नहीं किया जा सकता। इसके कारण शोधकर्ताओं के पास यह देखने के सीमित तरीके रह जाते हैं कि बीमारी इन संवेदनशील न्यूरॉन को कैसे नुकसान पहुंचाती है।

SMA और ALS से प्रासंगिकता

SMA जीवन के पहले वर्ष के दौरान मृत्यु का एक प्रमुख आनुवंशिक कारण है। ALS का निदान आम तौर पर 40 से 70 वर्ष की आयु के बीच होता है और यह पश्चमस्तिष्क तथा अग्रमस्तिष्क, दोनों में मोटर न्यूरॉन को नुकसान पहुंच सकता है। हालांकि दोनों बीमारियां अलग हैं, लेकिन दोनों निगलने और सांस लेने का समन्वय करने वाली पश्चमस्तिष्क कोशिकाओं के काम को धीरे-धीरे बाधित कर सकती हैं।

जब निगलना विफल हो जाता है, तो भोजन या तरल फेफड़ों में जा सकता है और निमोनिया का कारण बन सकता है। बीमारी बढ़ने पर मरीज स्वतंत्र रूप से सांस लेने की क्षमता भी खो सकते हैं। मानव-कोशिका मॉडल से शोधकर्ताओं को प्रभावित न्यूरॉन में होने वाले शुरुआती बदलावों की जांच करने, संभावित उपचारों का परीक्षण करने और यह पता लगाने में मदद मिल सकती है कि क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को बदला या ठीक किया जा सकता है या नहीं।

शोधकर्ताओं की योजना यह सटीक रूप से अध्ययन करने की है कि SMA और ALS पश्चमस्तिष्क मोटर न्यूरॉन को कैसे नुकसान पहुंचाते हैं। वे रीढ़ की हड्डी की विकासात्मक उत्पत्ति की भी जांच करना चाहते हैं। इस काम के मोटर-न्यूरॉन रोगों से आगे भी प्रभाव हो सकते हैं, क्योंकि पश्चमस्तिष्क भूख को नियंत्रित करने में मदद करता है और इसमें semaglutide जैसी वजन घटाने वाली दवाओं द्वारा लक्षित सर्किट होते हैं।

मस्तिष्क के गहरे इतिहास के संकेत

इस विकासात्मक खोज ने एक विकासवादी सवाल भी खड़ा किया: अगर मस्तिष्क का अगला और पिछला हिस्सा अलग-अलग भ्रूणीय आबादियों से विकसित होते हैं, तो क्या वे प्राचीन तंत्रिका तंत्रों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं जिन्हें बाद में जोड़ दिया गया?

टीम को मुर्गियों, zebrafish और acorn worms में भी इसी दोहरी उत्पत्ति के पैटर्न के प्रमाण मिले, जो 550 million वर्षों से अधिक के विकासवादी इतिहास पर आधारित हैं। Acorn worms मनुष्यों के दूर के रिश्तेदार हैं। Jellyfish की वंशावली मानव वंश से लगभग 600 million से 700 million वर्ष पहले अलग हुई थी और उनके तंत्रिका तंत्र उनके शरीर के अलग-अलग सिरों पर स्थित होते हैं।

शोधकर्ता इन तुलनाओं को इस बात के प्रमाण के रूप में देखते हैं कि आधुनिक मस्तिष्क दो पुरानी तंत्रिका प्रणालियों को जोड़कर बना हो सकता है, जो स्वतंत्र रूप से विकसित हुईं और बाद में एक साथ लाई गईं। परिणाम एक ऐसा अंग है जिसके अगला और पिछला हिस्सा अब एक इकाई की तरह निकटता से काम करते हैं, जबकि उनकी विकासात्मक नींव अलग-अलग बनी हुई है।

इस अध्ययन को National Institutes of Health, National Science Foundation, California Institute for Regenerative Medicine और कई शैक्षणिक, धर्मार्थ तथा जैव-चिकित्सकीय संगठनों का सहयोग मिला, जिनमें Spinal Muscular Atrophy Foundation और Howard Hughes Medical Institute भी शामिल हैं।