Genome-wide association study in Heterogeneous Stock rats identifies genetic loci associated with aversion-based learning and cocaine aversion
विषम स्टॉक (Heterogeneous Stock) चूहों में किए गए इस जीनोम-वाइड एसोसिएशन अध्ययन ने विमुखता-आधारित शिक्षण (aversion-based learning) और कोकीन विमुखता से जुड़े कई वंशानुगत आनुवंशिक लोकी और संभावित जीनों की पहचान की है, जो यह सुझाव देते हैं कि ये लक्षण जटिल हैं और इन पर व्यापक व्यसन जीव विज्ञान (addiction biology) के प्लियोट्रोपिक रूप से प्रभाव पड़ सकता है।
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अपने मस्तिष्क की कल्पना एक विशाल, हलचल भरे शहर के रूप में करें जहाँ अरबों नन्हे संदेशवाहक (न्यूरॉन्स) लगातार एक-दूसरे को निर्देश चिल्ला रहे हैं। कभी-कभी, ये संदेशवाहक संकेत सही तरीके से देते हैं, जिससे आपको यह सीखने में मदद मिलती है कि गर्म चूल्हा जला देता है या एक स्वादिष्ट कुकी का स्वाद बहुत अच्छा होता है। लेकिन कभी-कभी, शहर की वायरिंग थोड़ी गड़बड़ हो जाती है, जिससे गलत निर्णय या ऐसी आदतें बन जाती हैं जिन्हें तोड़ना मुश्किल होता है। यह एडिक्शन (लत) विज्ञान की दुनिया है। शोधकर्ता लंबे समय से जानते हैं कि लत केवल एक बुरा चुनाव नहीं है; यह जीव विज्ञान और पर्यावरण का एक जटिल मिश्रण है। पहेली का एक प्रमुख हिस्सा "सीखना" है। हम जानते हैं कि कोकीन जैसी दवाएं शुरू में अद्भुत महसूस करा सकती हैं ("इनाम"), लेकिन बाद में, वे आपको बुरा महसूस करा सकती हैं ("अरुचि")। बड़ा सवाल यह है कि क्यों कुछ लोगों के मस्तिष्क उन बुरे अनुभवों से बचना सीख जाते हैं, जबकि अन्य उस गिरावट के बावजूद उस 'हाई' के पीछे भागते रहते हैं? इसे हल करने के लिए, वैज्ञानिकों को मस्तिष्क के "ब्लूप्रिंट"—जीन्स—को देखने की आवश्यकता है ताकि यह देखा जा सके कि कौन से जीन्स इन सीखने की आदतों के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने चूहों के एक बहुत ही विशेष समूह के साथ जासूसी खेलने का निर्णय लिया। उन्होंने केवल कोई भी चूहे इस्तेमाल नहीं किए; उन्होंने "हेटरोजीनियस स्टॉक" (Heterogeneous Stock) चूहों का उपयोग किया, जो एक जेनेटिक मेल-जोल की तरह हैं। इसकी कल्पना एक विशाल पारिवारिक पुनर्मिलन के रूप में करें जहाँ हर चचेरा भाई-बहन दूसरे से थोड़ा अलग है। यह विविधता विशिष्ट जेनेटिक "गलतियों" को खोजने के लिए एकदम सही है जो कुछ व्यवहारों का कारण बन सकती हैं। टीम ने इन 1,074 चूहों को चुनौतियों की एक श्रृंखला से गुजारा। कुछ चूहे कोकीन की एक खुराक पाने के लिए गलियारे में दौड़े, जबकि अन्य को भोजन के इनाम के लिए कड़ी मेहनत करनी पड़ी, जिसमें कभी-कभी भोजन पाने के लिए उन्हें एक छोटा, हानिरहित बिजली का झटका (फुट शॉक) भी सहना पड़ा। लक्ष्य यह देखना था कि कौन से चूहे दर्द के बावजूद इनाम के लिए आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त बहादुर थे (दंड के प्रति प्रतिरोध) और कौन से चूहे कोकीन से बचने के लिए पर्याप्त समझदार थे जब वह बुरा महसूस होने लगा।
एक बार परीक्षण पूरा हो जाने के बाद, वैज्ञानिकों ने चूहों के डीएनए का बारीकी से निरीक्षण किया। वे जेनेटिक कोड के उन विशिष्ट स्थानों की तलाश कर रहे थे जो चूहों के व्यवहार से मेल खाते हों। यह ऐसा है जैसे यह पता लगाना कि हर चूहा जो शॉक टेस्ट में बहुत बहादुर था, उसमें क्रोमोसोम 5 पर एक छोटा, अद्वितीय निशान था, जबकि हर चूहा जिसने कोकीन से परहेज किया, उसमें क्रोमोसोम X पर एक अलग निशान था। और उन्होंने उन्हें ढूंढ लिया! अध्ययन ने चूहों के डीएनए में आठ विशिष्ट स्थानों की पहचान की जो इन सीखने के व्यवहारों से महत्वपूर्ण रूप से जुड़े हुए थे।
सबसे रोमांचक खोज क्रोमोसोम 2 पर जीन्स का एक समूह थी जो यह नियंत्रित करता प्रतीत होता था कि चूहे बिजली के झटकों को कैसे संभालते हैं। ये जीन्स, जिन्हें Cdh10, Cdh12, और Cdh18 नाम दिया गया है, उस "गोंद" की तरह कार्य करते हैं जो मस्तिष्क कोशिकाओं को एक साथ जोड़कर रखता है। दिलचस्प बात यह है कि इन जीन्स के समान संस्करण वाले मनुष्यों को धूम्रपान या शराब पीने की शुरुआत से जोड़ा गया है। यह सुझाव देता है कि वही जेनेटिक "गोंद" जो हमारे मस्तिष्क को दर्द से बचने के लिए सीखने में मदद करता है, यह भी प्रभावित कर सकता है कि क्या हम पदार्थों के आदी हो जाते हैं। शोधकर्ताओं ने उन जीन्स को भी पाया जो मस्तिष्क कोशिकाओं पर मौजूद सूक्ष्म, बालों जैसी संरचनाओं जिन्हें "सिलिया" (cilia) कहा जाता है (सोचिए कि ये कोशिका के एंटीना हैं) से संबंधित हैं। ये एंटीना इस बात में भूमिका निभाते हैं कि मस्तिष्क इनाम और दंड को कैसे प्रोसेस करता है।
हालाँकि, कहानी केवल "हमें इलाज मिल गया" जैसी सरल नहीं है। पेपर सुझाव देता है कि ये व्यवहार अविश्वसनीय रूप से जटिल हैं, जो कई अलग-अलग जीन्स के मिलकर काम करने से प्रभावित होते हैं, न कि केवल एक जादुई स्विच से। जबकि चूहों का व्यवहार उनके जीन्स से मजबूती से जुड़ा था (कुछ लक्षण 30% तक वंशानुगत थे), कोकीन से बचने के लिए पाए गए विशिष्ट जीन्स, भोजन के झटकों से बचने के लिए पाए गए जीन्स से अलग थे, सिवाय एक्स (X) क्रोमोसोम पर एक साझा क्षेत्र के। यह बताता है कि जबकि बुरा अनुभव सीखने की क्षमता एक साझा गुण है, लेकिन ड्रग्स से बचने बनाम दर्द से बचने के विशिष्ट जेनेटिक नुस्खे थोड़े अलग हो सकते हैं। अध्ययन यह साबित नहीं करता है कि ये जीन्स मनुष्यों में ठीक कैसे काम करते हैं, लेकिन यह एक शानदार मानचित्र प्रदान करता है कि आगे कहाँ देखना है, जो वैज्ञानिकों को मस्तिष्क के वायरिंग के उन विशिष्ट हिस्सों की ओर इशारा करता है जिन्हें लत से मुक्त होने में मदद करने के लिए ठीक करने की आवश्यकता हो सकती है।
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