Perinatal environmental enrichment affects murine neonates' brain structure before their active engagement with environment

प्रत्येक जीवित प्राणी अपने शुरुआती दिनों की छाप अपने साथ लेकर चलता है। एक नवजात जीव जिस दुनिया का सामना करता है, चलने या बोलने में सक्षम होने से पहले ही, वह उसके शरीर और मन के विकास पर एक निशान छोड़ देती है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि एक जटिल और उत्तेजक दुनिया मस्तिष्क को नया आकार दे सकती है, जिससे यह अधिक सक्षम और लचीला बन जाता है। वयस्क जानवरों में, शोधकर्ताओं ने इसे स्पष्ट रूप से देखा है: जब कृंतकों (rodents) को खिलौनों, सुरंगों और सामाजिक साथियों से भरे पिंजरों में रखा जाता है, तो उनके मस्तिष्क शारीरिक रूप से बदल जाते हैं, नए संबंध और संरचनाएं विकसित करते हैं, विशेष रूप से स्मृति के लिए जिम्मेदार क्षेत्र में। लेकिन एक महत्वपूर्ण प्रश्न अनुत्तरित रह गया था: क्या यह उसी तरह होता है जब जानवर अभी बहुत छोटा होता है? क्या वातावरण उस नवजात के मस्तिष्क को आकार देता है जो अभी दुनिया के साथ अंतःक्रिया करने के लिए बहुत छोटा है, या यह प्रभाव केवल उन जीवों के लिए आरक्षित है जो दुनिया के साथ संवाद करने के लिए पर्याप्त बड़े हैं?

शोधकर्ताओं के एक दल ने जन्म के ठीक पहले और बाद की अवधि (perinatal period), यानी जन्म से ठीक पहले और बाद के समय के दौरान चूहों का अध्ययन करके इसका उत्तर देने का प्रयास किया। वे यह देखना चाहते थे कि क्या उस वातावरण ने, जिसमें माँ रहती थी, उसकी संतान के मस्तिष्क की संरचना को बदल सकता है, इससे पहले कि बच्चों का बाहरी दुनिया के साथ कोई सीधा संपर्क हो। इसके लिए, उन्होंने कुछ चूहे की माताओं को मानक, शांत पिंजरों में और अन्य को नवीन वस्तुओं और सामाजिक जटिलता से भरे समृद्ध (enriched) वातावरण में पाला। वे तब तक प्रतीक्षा करते रहे जब तक कि नवजात चूहे सात दिन के नहीं हो गए, एक ऐसा समय जब पिल्ले अभी भी अंधे, बहरे और पूरी तरह से अपनी माताओं पर निर्भर होते हैं। इस अवस्था में, बच्चे चढ़ नहीं सकते, खेल नहीं सकते या समस्याओं को हल नहीं कर सकते; वे बस घोंसले में अस्तित्व रखते हैं। शोधकर्ताओं ने फिर उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग (MRI) का उपयोग किया, जो एक शक्तिशाली स्कैनिंग तकनीक है जो वैज्ञानिकों को बिना मस्तिष्क को काटे उसके अंदर देखने की अनुमति देती है, ताकि इन सात दिन के पुराने मस्तिष्कों की भौतिक संरचना को मापा जा सके।

स्कैन से पता चला कि नवजात शिशुओं के मस्तिष्क वास्तव में इस आधार पर भिन्न थे कि उनकी माताएँ किस वातावरण में रही थीं। हालाँकि, परिवर्तन वैसे नहीं थे जैसी वयस्क चूहों के अध्ययनों के आधार पर अपेक्षा की जाती है। वयस्क कृंतकों में, सबसे नाटकीय परिवर्तन आमतौर पर हिप्पोकैम्पस (hippocampus) में दिखाई देते हैं, जो सीखने और स्मृति से जुड़ा क्षेत्र है। इन नवजात शिशुओं में, हिप्पोकैम्पस में बहुत कम अंतर दिखा। इसके बजाय, मस्तिष्क के अन्य हिस्सों में सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक परिवर्तन दिखाई दिए: पश्च मस्तिष्क (hindbrain), जो बुनियादी जीवन कार्यों को नियंत्रित करता है; डोर्सल स्ट्रिएटम (dorsal striatum), जो गति और आदत निर्माण में शामिल है; और मेडियल हेबेनुला (medial habenula), जो मस्तिष्क के गहरे हिस्से में स्थित एक छोटी संरचना है। यह सुझाव देता है कि प्रारंभिक विकास के दौरान मस्तिष्क, वयस्कता की तुलना में पर्यावरणीय जटिलता के प्रति अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है।

चूँकि नवजात चूहे समृद्ध खिलौनों या जटिल सामाजिक परिवेश के साथ अंतःक्रिया करने के लिए बहुत छोटे थे, इसलिए शोधकर्ताओं ने पूछा कि वातावरण कैसे संभवतः शिशु के मस्तिष्क तक पहुँच सकता है। उन्होंने परिकल्पना की कि माँ एक सेतु (bridge) थी। उन्होंने देखा कि समृद्ध वातावरण में रहने वाली माताओं का व्यवहार मानक पिंजरों वाली माताओं की तुलना में भिन्न था, जो अपने बच्चों को देखभाल की एक अलग शैली प्रदान कर रही थीं। डेटा ने एक स्पष्ट संबंध दिखाया: माताओं द्वारा अपने बच्चों की देखभाल करने के विशिष्ट तरीके सीधे बच्चों के मस्तिष्क में देखे गए संरचनात्मक परिवर्तनों से जुड़े थे। इसके अलावा, समृद्ध वातावरण के प्रभाव और मातृ देखभाल के प्रभाव समान थे, जो यह सुझाव देते हैं कि माँ का व्यवहार कम से कम आंशिक रूप से अपनी संतान को एक जटिल दुनिया के लाभों को पहुँचाने के लिए जिम्मेदार है। अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि एक विकसित होते चूहे का मस्तिष्क उसके वातावरण द्वारा आकार लिया जाता है, लेकिन एक नवजात के लिए, यह उसकी अपनी खोज के माध्यम से नहीं, बल्कि उसकी माँ से प्राप्त परिवर्तित देखभाल के माध्यम से होता है।