वैज्ञानिक दृष्टिकोण से: क्या आंत का सूक्ष्म जीव मानव स्मृति को बदल सकता है?

आंत में एक प्रकार का जीवाणु चूहों में स्मृति को बाधित कर सकता है, और इसके प्रभाव को हटाने से इसे बहाल किया जा सकता है। यह हाल ही में नेचर में प्रकाशित एक बड़े नए अध्ययन का मुख्य निष्कर्ष है। यह कार्य पूरी तरह से चूहों में किया गया था, लेकिन जो बात इसे माइक्रोबायोम अध्ययनों के बीच असामान्य बनाती है वह है स्पष्टीकरण की पूर्णता। शोधकर्ताओं ने प्रक्रिया के प्रत्येक चरण का पता लगाया: एक विशिष्ट सूक्ष्म जीव से, एक आणविक संकेत, एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और एक तंत्रिका मार्ग के माध्यम से, मस्तिष्क क्षेत्र में मापने योग्य परिवर्तनों तक जहां यादें बनती हैं।

स्मृति हानि उम्र बढ़ने का एक हिस्सा है, फिर भी इसका असर असमान रूप से होता है। कुछ लोग नब्बे की उम्र में भी तेज बने रहते हैं जबकि कुछ लोग पचास की उम्र में लड़खड़ा जाते हैं। मानसिक गिरावट की अधिकांश व्याख्याएँ मस्तिष्क पर ही केंद्रित होती हैं। सिकुड़ते ऊतक, कम रक्त प्रवाह, क्षतिग्रस्त न्यूरॉन्स और विषाक्त प्रोटीन के निर्माण को इसके लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। नया अध्ययन पूछता है कि क्या उत्तर का कुछ हिस्सा पूरी तरह से मस्तिष्क के बाहर, आंत में नीचे तक रोगाणुओं में निहित है।

चूहों पर इस तरह के प्रयोग अच्छे कारणों से किये जाते हैं। शोधकर्ता जानवरों के आनुवंशिकी, आहार और पर्यावरण को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं, और वे आंत बैक्टीरिया में ऐसे तरीकों से हेरफेर कर सकते हैं जो लोगों में असंभव होगा। वे जानवरों को रोगाणु-मुक्त परिस्थितियों में पाल सकते हैं, पूरे सूक्ष्मजीव समुदायों को एक जानवर से दूसरे जानवर में प्रत्यारोपित कर सकते हैं, या बैक्टीरिया की एक प्रजाति के साथ एक खाली आंत को आबाद कर सकते हैं। ये प्रयोग वैज्ञानिकों को यह परीक्षण करने देते हैं कि क्या कोई सूक्ष्म जीव वास्तव में मस्तिष्क में परिवर्तन का कारण बनता है।

प्रयोगों की शुरुआत युवा चूहों को बड़े जानवरों से रोगाणु लेने की अनुमति देकर की गई। चूहे अपने पर्यावरण के माध्यम से बैक्टीरिया को स्वतंत्र रूप से साझा करते हैं, और एक साथ रहने के एक महीने के भीतर युवा जानवरों के आंत रोगाणु उनके बुजुर्ग पिंजरे के साथियों के समान दिखने लगे। चूहे लगातार खुद को तैयार करते हैं, बिस्तर और भोजन साझा करते हैं, और जहां भी वे चलते हैं वहां रोगाणुओं को छोड़ देते हैं, इसलिए बैक्टीरिया एक जानवर से दूसरे जानवर में आसानी से फैलते हैं। इसके बाद युवा चूहों ने स्मृति कार्यों में खराब प्रदर्शन किया। उन्होंने अपरिचित वस्तुओं के बारे में कम जिज्ञासा दिखाई और भूलभुलैया से भागने का रास्ता जानने के लिए संघर्ष किया। वास्तव में, उन्होंने पुराने चूहों के रोगाणुओं के माध्यम से भूलने की बीमारी को पकड़ लिया था।

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शोधकर्ताओं को एक वैकल्पिक स्पष्टीकरण को खारिज करने की आवश्यकता है कि बड़े जानवरों के साथ रहने से युवा चूहों पर दबाव पड़ता है या उनके व्यवहार में बदलाव आता है। जब उसी प्रयोग को रोगाणु-मुक्त परिस्थितियों में दोहराया गया, तो न तो युवा और न ही बूढ़े चूहों में आंत में बैक्टीरिया थे, युवा जानवरों ने अपनी पूरी मानसिक क्षमता बरकरार रखी। रोगाणु-मुक्त चूहे जो अठारह महीने की उम्र के थे, उनमें कभी भी पेट में बैक्टीरिया पैदा नहीं हुए थे, उनमें भी अपेक्षित स्मृति में बहुत कम गिरावट देखी गई। उनका दिमाग लगभग युवा जानवरों जितना ही तेज़ था।

सैकड़ों माइक्रोबियल प्रजातियों में से जो उम्र के साथ बहुतायत में बदलती हैं, उनमें से एक सबसे अलग है। जैसे-जैसे चूहे बूढ़े होते जाते हैं, पैराबैक्टेरॉइड्स गोल्डस्टीनी नामक जीवाणु अधिक आम हो जाता है। इस एकल प्रजाति को युवा चूहों की आंत में डालना उनकी याददाश्त को कमजोर करने और हिप्पोकैम्पस में गतिविधि को कम करने के लिए पर्याप्त था, मस्तिष्क क्षेत्र जो नए अनुभवों को रिकॉर्ड करने के लिए जिम्मेदार है।

जैसे ही पी. गोल्डस्टीनी फैलता है, यह मध्यम-श्रृंखला फैटी एसिड नामक रसायनों का उत्पादन करता है। ये रसायन आंतों की परत में प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्रिगर करते हैं, जिससे स्थानीय सूजन प्रतिक्रिया होती है। सूजन प्रतिरक्षा प्रणाली का अलार्म संकेत है, जिसका उपयोग आम तौर पर संक्रमण से लड़ने के लिए किया जाता है, लेकिन यहां इसका अनपेक्षित दुष्प्रभाव हुआ।

यह सूजन वेगस तंत्रिका के साथ सिग्नलिंग को कमजोर कर देती है, फाइबर का लंबा बंडल जो आंत से मस्तिष्क तक जानकारी पहुंचाता है। वेगस तंत्रिका एक संचार केबल की तरह काम करती है जो आंत को ब्रेनस्टेम और गहरे मस्तिष्क क्षेत्रों से जोड़ती है। जब उस केबल पर सिग्नल कमजोर हो जाता है, तो मस्तिष्क में पहुंचने वाला संदेश धीमा हो जाता है। वेगस तंत्रिका के ख़राब होने से, हिप्पोकैम्पस को कम इनपुट प्राप्त होता है और यादें कम प्रभावी ढंग से बनती हैं।

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जब शोधकर्ताओं ने सीधे बूढ़े चूहों में वेगस तंत्रिका को उत्तेजित किया, तो परीक्षणों में उनकी स्मृति प्रदर्शन युवा चूहों के समान हो गया। सूजन को ट्रिगर करने वाले प्रतिरक्षा रिसेप्टर को अवरुद्ध करने का एक समान प्रभाव पड़ा। कैप्साइसिन भी ऐसा ही करता है, वह यौगिक जो मिर्च को अपनी गर्मी देता है, जो उसी मार्ग से संवेदी न्यूरॉन्स को सक्रिय करता है। यहां तक ​​कि एंटीबायोटिक दवाओं के दो सप्ताह के कोर्स से पुराने माइक्रोबायोम वाले युवा चूहों की याददाश्त बहाल हो गई।

चूहों में, कम से कम, सिस्टम ने अपरिवर्तनीय क्षति की तरह कम और एक डिमर स्विच की तरह अधिक व्यवहार किया जिसे फिर से चालू किया जा सकता था।

शोधकर्ता वर्णन करते हैं कि जो कुछ हो रहा है वह शरीर की यह महसूस करने की क्षमता की विफलता के रूप में है कि अंदर क्या चल रहा है, एक प्रक्रिया जिसे वैज्ञानिक इंटरओसेप्शन कहते हैं। हम जानते हैं कि उम्र बढ़ने से हमारी बाहरी इंद्रियाँ कुंद हो जाती हैं। आंखों को चश्मे की जरूरत है और कानों को श्रवण यंत्र की जरूरत है। यह काम बताता है कि शरीर की आंतरिक इंद्रियां भी क्षीण हो जाती हैं, और जब मस्तिष्क के साथ आंत का संचार कमजोर हो जाता है, तो मानसिक क्षमताएं प्रभावित होती हैं।

यह सब चूहों में काम करता है। सवाल यह है कि क्या इसमें से कुछ भी लोगों पर लागू होता है। सतर्क आशावाद के कारण हैं। वेगस तंत्रिका, हिप्पोकैम्पस और अध्ययनित प्रतिरक्षा रिसेप्टर सभी मनुष्यों में मौजूद हैं और समान कार्य करते हैं। अवसाद और मिर्गी के इलाज के लिए वेगस तंत्रिका उत्तेजना पहले से ही स्वीकृत है।

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साथ ही, मनुष्यों में संज्ञानात्मक उम्र बढ़ना कोई सरल प्रक्रिया नहीं है। यह दर्जनों अंतःक्रियात्मक प्रक्रियाओं का प्रभाव है, और एक अकेले जीवाणु द्वारा बहुत अधिक भिन्नता की व्याख्या करने की संभावना नहीं है। मानव माइक्रोबायोम लैब चूहों की तुलना में कहीं अधिक विविध और परिवर्तनशील है जिन्हें समान पिंजरों में समान आहार दिया जाता है। बाहरी शोधकर्ताओं ने यह भी नोट किया है कि पैराबैक्टेरॉइड्स पर वैज्ञानिक साहित्य स्वयं असंगत है, कुछ अध्ययन इसे नुकसान से जोड़ते हैं और अन्य इसे स्वास्थ्य से जोड़ते हैं। शोध दल अब जांच कर रहा है कि क्या पी. गोल्डस्टीनी की बहुतायत मानव आबादी में संज्ञानात्मक गिरावट से संबंधित है।

गहरा निहितार्थ इस बात पर पुनर्विचार करना है कि बूढ़ा मस्तिष्क कैसे काम करता है। हम आम तौर पर याददाश्त में गिरावट को मस्तिष्क के अंदर होने वाली घटना के रूप में मानते हैं। यह कार्य इंगित करता है कि पहेली के अन्य टुकड़े भी हैं। मानसिक गिरावट के कुछ रूपों को सीधे मस्तिष्क का इलाज करके नहीं, बल्कि मस्तिष्क और आंत में छोटे रोगाणुओं के बीच बातचीत को बहाल करके धीमा या उलटा किया जा सकता है।

अनिर्बान महापात्रा एक वैज्ञानिक और लेखक हैं। उनकी सबसे हालिया किताब है व्हेन द ड्रग्स डोंट वर्क। व्यक्त किये गये विचार व्यक्तिगत हैं।