কীভাবে এতো বড় মস্তিষ্ক পেল মানুষ?

শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের হাওয়ার্ড হিউজেস মেডিকেল সেন্টারের সিনিয়র লেখক ব্রুস লাহন এবং তার সহকর্মীরা প্রস্তাব করেন যে মানব মস্তিষ্কের আকার নিয়ন্ত্রণ করার জন্য নির্দিষ্ট জিন আছে। মস্তিষ্কের বিবর্তনে এই জিন গুলো ভূমিকা চালিয়ে যাচ্ছে যা অর্থপ্রকাশ করে যে মস্তিষ্ক অভিব্যক্ত অব্যাহত রেখেছে।

গবেষকরা গবেষণা শুরু করেন ২১৪ টি জিন নির্ধারণ করে যারা মস্তিষ্কের উন্নয়নে জড়িত ছিল। এই জিনগুলো নেয়া হয়েছিল মানুষ, মেকাকুস, এবং ইঁদুর থেকে। লাহন এবং অন্যান্য গবেষকরা ডিএনএ সিকোয়েন্স প্রোটিন পরিবর্তন সৃষ্টিকারী পয়েন্ট নোট করেন। তারপর এই ডিএনএ পরিবর্তন গুলো সেই সময়ের মাপে দেয়া হয় যেই সময়ে তাদের এই পরিবর্তন ঘটে।

জিন-ই কি দায়ী?

তথ্য দেখায় যে মানব মস্তিষ্কের জিন অন্য প্রজাতির তুলনায় অনেক দ্রুত বিবর্তিত হয়। একবার এই জিনোমিক প্রমাণ অর্জিত হয়েছিল, লাহন এবং তার দল নির্দিষ্ট জিন বা জিনগুলো যা অনুমতি দেয় বা এমনকি এই দ্রুত বিবর্তনকে নিয়ন্ত্রিত করে তাদের খুজে বের করার সিদ্ধান্ত নেয়। মানব মস্তিষ্কের বিকাশে দুটি জিন খুঁজে পাওয়া যায় যারা আকার নিয়ন্ত্রণ করে। এই হীন গুলো হল মাইক্রো সেফালিন এবং অস্বাভাবিক স্পিন্ডল এর মত মাইক্রোসেফালি(এএসপিএম)।

মানুষ কত ছোট্ট একটি প্রাণী। আর নীল তিমি আকারের দিক থেকে পৃথিবীর সবচেয়ে বড় প্রাণী। এর গড় ওজন হয়ে থাকে ১৭০ টনের মতো। কিন্তু একটি জায়গায় মানুষের থেকে পিছিয়ে নীল তিমি। সেটি হলো মস্তিষ্ক। দেহের আকারের অনুপাতে তিমির মস্তিষ্ক বেজায় ছোট। মোটে ছয়-সাত কেজি। অথচ ৫০-৬০ কেজি ওজনের মানুষের দেহেও থাকে প্রায় দেড় কেজি ওজনের মস্তিষ্ক!

মস্তিষ্কের আকারের দিক থেকে মানুষ এই বিশ্বের অন্য সব প্রাণী থেকে আলাদা। মানুষই একমাত্র মেরুদণ্ডী প্রাণী, যাদের মস্তিষ্ক দেহের আকারের অনুপাতে সবচেয়ে বড়। মানুষের মস্তিষ্ক সবচেয়ে জটিল, নিউরনের ঘনত্বও থাকে বেশি। আর এই উন্নত মস্তিষ্কের জোরেই নীল তিমিকে হারিয়ে পৃথিবীতে রাজত্ব করছে দুপেয়ে মানুষ।

কিন্তু মানুষের মস্তিষ্ক এত বড় হলো কী করে? বিজ্ঞানীরাও এত দিন এ নিয়ে ব্যাপক গবেষণা চালিয়েছেন। এবার তার কিছু ফল আসতে শুরু করেছে।

সম্প্রতি দুই বিজ্ঞানীর পৃথক গবেষণায় জানা গেছে, একটি বিশেষ জিনের কারণে মানুষের মস্তিষ্ক এত বড় ও জটিল হয়েছে। অন্যান্য প্রাণীর দেহে ব্যবহার করে তার প্রমাণও মিলেছে।

এই দুই গবেষণার বিস্তারিত প্রকাশিত হয়েছে ‘সেল’ সাময়িকীতে। একটি গবেষণা দলের নেতৃত্বে ছিলেন ডেভিড হসলার ও সান্তা ক্রুজ। অন্যটির পরিচালনায় ছিলেন বেলজিয়ামের ফ্রি ইউনিভার্সিটি অব ব্রাসেলসের জীববিজ্ঞানী পিয়েরে ভনডারহেঘেন।

গবেষণা দুটি নিয়ে দ্য ইকোনমিস্ট সাময়িকীতে প্রকাশিত প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, গবেষক ডেভিড হসলার ও তাঁর দল এক জাতের বানরের ওপর পরীক্ষা চালান। তাতে নতুন ধরনের এক জিনের অস্তিত্ব পাওয়া গেছে। এই জিনটি হলো নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল)।

গবেষকেরা বলছেন, পরীক্ষা চালানো বানরের দেহে এই জিন পাওয়া যায়নি। শুধু বানর নয়, শিম্পাঞ্জি ও গরিলা বাদে পৃথিবীর অন্য কোনো প্রাণীর ডিএনএ-তেই এই জিন পাওয়া যায়নি। আর পাওয়া গেছে মানুষের দেহে। শিম্পাঞ্জি ও গরিলায় থাকা নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল) নামের জিন পুরোপুরি নিষ্ক্রিয়।

কিন্তু মানুষে সক্রিয়। বিবর্তনের ধারায় তা তিনটি সংস্করণও তৈরি করে ফেলেছে। এগুলো হলো এ, বি ও সি।

এই তিন সংস্করণের নচ জিন মানুষের দুটি বিলুপ্ত প্রজাতির মধ্যেও ছিল। সেগুলো হলো নিয়ানডার্থাল ও ডেনিসোভানস। গবেষকদের ধারণা, ৩০ থেকে ৪০ লাখ বছর আগে নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল) নামের জিনটি সক্রিয় হতে শুরু করে এবং তখন থেকেই পৃথিবীর বুকে মানুষ প্রজাতির প্রাণীর জয়জয়কার শুরু হয়।

ডেভিড হসলারের গবেষণায় দেখা গেছে, নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল) কোষের সংখ্যা বৃদ্ধি করে। এই জিনের অনুপস্থিতিতে কোষের স্বাভাবিক বৃদ্ধি হয়। কিন্তু নচ২এনএলের প্রভাবে কোষের সংখ্যা বেড়ে যায়। বেড়ে যায় মস্তিষ্কের নিউরনের সংখ্যাও। আর সেটিই মানুষের মস্তিষ্ক বড় হওয়ার মূল কারণ।

জীববিজ্ঞানী পিয়েরে ভনডারহেঘেনের গবেষণাতেও একই জিনের প্রভাব দেখা গেছে। এই দুই পৃথক গবেষণায় এটি প্রমাণিত হয়েছে যে মানুষের মস্তিষ্ক বড় হওয়ার পেছনে নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল) নামের জিনের ভূমিকাই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

তবে কেন এটি হয়, অর্থাৎ প্রক্রিয়াটি ঠিক কী—তা এখনো জানা যায়নি। ডিএনএর মিউটেশন প্রক্রিয়া প্রতিনিয়ত ঘটে। এই মিউটেশন প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে বড় আকারের মস্তিষ্ক খুবই গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

তবে বড় ও জটিল মস্তিষ্কের কিছু ঝামেলাও আছে। বড় মস্তিষ্ক পেলে পুষে রাখা বেশ ঝামেলার। কারণ, বড় মস্তিষ্কের পুষ্টিও লাগে বেশি। মজার বিষয় হলো ৩০ থেকে ৪০ লাখ বছর আগে নচ২এনএল (এনওটিসিএইচ২এনএল) নামের জিনটি সক্রিয় হয় বলে ধারণা পাওয়া যাচ্ছে। প্রাণী হিসেবে মানুষের উন্নতিও শুরু হয় তখন থেকেই।

কিন্তু বড় মস্তিষ্কের জন্য তো খাবারও লাগে। ১০ হাজার বছর আগে যখন কৃষিকাজের পত্তন হলো, তার আগে কিন্তু মানুষ বেশ দুর্লভই ছিল। খাবারের জোগান বেড়ে যাওয়ার সঙ্গে সঙ্গে মানুষের বুদ্ধির খোলতাই হওয়া শুরু হলো!

ঠিক কীভাবে মানুষের মস্তিষ্ক এত উন্নত হলো—তার নিখুঁত বিশ্লেষণ এখনো অজানা। যন্ত্রের উদ্ভাবন একটি ব্যাখ্যা হতে পারে। বিশ্লেষকেরা বলছেন, সাম্প্রতিক উদ্ভাবনের মধ্য দিয়ে মানব মস্তিষ্ক নিয়ে গবেষণায় আরেকটি নতুন দিগন্তের উন্মোচন হলো। সময়ের সঙ্গে সঙ্গেই একদিন মানুষ জানতে পারবে নিজেদের মস্তিষ্কের পুরো রহস্য।

আরও এক রহস্য

মানব মস্তিষ্কের বিবর্তনের ইতিহাস প্রাথমিক ভাবে দেখায় যে দেহের আকারের তুলনায় প্রথম দিকের প্রাইমেট হোমিনিড এবং শেষ পর্যন্ত হোমো সেপিয়েন্সে বিবর্তনে একটি বড় মস্তিষ্ক থাকে। ২ মিলিয়ন বছর আগে থেকে মানুষের মস্তিষ্কের আকার বড় হতে শুরু করছে।

প্রথম দিকের অস্ট্রালপথেসিয়ান মস্তিষ্ক শিম্পাঞ্জীর মস্তিষ্ক থেকে কিছু পরিমাণ বড় ছিল। এই বৃদ্ধি খেয়াল করলে দেখা যায়, মানব মস্তিষ্কের আয়তন মানব বিবর্তনের সময়সীমার সাথে সাথে বাড়তে থাকে। শুরু হয়ে প্রায় ৬০০ সেমি-এর হোমো হিবিলিস থেকে ১৭৩৬ সেমি-এর হোমো নিয়ান্ডারথালদের পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। যেটি হচ্ছে হোমিনিডের সবচাইতে বড় আকৃতির মস্তিষ্ক।

মস্তিষ্কের আকার বৃদ্ধিতে নিয়ান্ডারথালরা আছে শীর্ষস্থানে; তারপর থেকে মস্তিষ্কের আকারের গড় মাপ কমতে শুরু করেছে গত ২৮,০০০ বছর ধরে। পুরুষ মস্তিষ্ক ১,৫০০ সেমি থেকে কমে ১,৩৫০ সেমি হয়েছে যেখানে মহিলাদের মস্তিষ্ক একই আপেক্ষিক অনুপাতে সঙ্কুচিত হয়েছে।

এসডব্লিউএসএস/১৬৪০