Developmental Correlates of Epigenetic and Polygenic Indices of Cognition and Educational Attainment from Birth to Young Adulthood
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि वयस्क संज्ञानात्मक कार्य का एक एपिजेनेटिक सूचकांक (एपिजेनेटिक-जी) बच्चों के संज्ञानात्मक और शैक्षणिक विकास पर उन विशिष्ट आनुवंशिक और पर्यावरणीय प्रभावों को समाहित करता है जो पॉलीजेनिक सूचकांकों द्वारा प्रतिबिंबित नहीं होते हैं, जो कि किशोरावस्था में स्थिर होने से पहले प्रारंभिक बचपन में प्लास्टिसिटी (लचीलापन) दर्शाता है।
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प्रत्येक व्यक्ति अपने सेल्स में एक जैविक ब्लूप्रिंट लेकर चलता है, डीएनए में लिखी निर्देशों की एक ऐसी श्रृंखला जो यह प्रभावित करती है कि उनका मस्तिष्क कैसे काम करता है और वे पढ़ाई में कितनी ऊँचाई तक जाते हैं। दशकों से, वैज्ञानिक इस ब्लूप्रिंट को पढ़ना सीख रहे हैं, यह पाते हुए कि हमारे जीन में अक्षरों का विशिष्ट क्रम, किसी व्यक्ति की पहेलियाँ सुलझाने की क्षमता या विश्वविद्यालय की डिग्री पूरी करने की संभावना का, एक सीमा तक पूर्वानुमान लगा सकता है। लेकिन जीन पूरी कहानी नहीं हैं। जीवन उन विरासत में मिले निर्देशों और उस दुनिया के बीच एक लंबी बातचीत है जिसमें व्यक्ति बड़ा होता है। यह बातचीत हमारी जीव विज्ञान पर निशान छोड़ती है, रासायनिक टैग जो डीएनए के ऊपर स्थित होते हैं और जीन को एक वॉल्यूम नॉब की तरह कम या ज्यादा करते हैं। ये टैग, जिन्हें डीएनए मिथाइलेशन (DNA methylation) के रूप में जाना जाता है, जैसे-जैसे हम उम्र बढ़ाते हैं और विभिन्न अनुभवों से गुजरते हैं, वैसे ही बदलते रहते हैं। वे इस बात की झलक देते हैं कि हमारा जीव विज्ञान जीवन के प्रति कैसे अनुकूलित होता है, लेकिन लंबे समय तक यह स्पष्ट नहीं था कि ये बदलते हुए निशान उस स्थिर जेनेटिक कोड के साथ कैसे संबंधित हैं जिसके साथ हम पैदा होते हैं, या वे एक बच्चे के जन्म से लेकर उसके बीसवें वर्ष तक के मानसिक विकास को कैसे आकार देते हैं।
शोधकर्ताओं की एक टीम इस संबंध को सुलझाने के उद्देश्य से हजारों बच्चों का जन्म से लेकर युवावस्था तक पीछा करने के मिशन पर निकली। उन्होंने दो अलग-अलग प्रकार के जैविक संकेतों को देखा: स्थिर जेनेटिक स्कोर, जो अपरिवर्तनीय डीएनए अनुक्रम का प्रतिनिधित्व करता है, और एक नया प्रकार का संकेत जिसे एपिजेनेटिक इंडेक्स (epigenetic index) कहा जाता है। यह इंडेक्स डीएनए पर मौजूद रासायनिक टैग से गणना किया गया एक स्कोर है, जिसे व्यक्ति की संज्ञानात्मक क्षमता (cognitive potential) को दर्शाने के लिए बनाया गया है। शोधकर्ता जानना चाहते थे कि क्या ये दोनों संकेत एक ही बात कह रहे हैं, या वे कहानी के अलग-अलग हिस्सों को पकड़ रहे हैं। वे यह भी देखना चाहते थे कि जैसे-जैसे बच्चे बड़े होते हैं, ये संकेत कैसे बदलते हैं। क्या एपिजेनेटिक स्कोर स्थिर होकर एक फिंगरप्रिंट की तरह जम जाता है, या यह हर नए स्कूल वर्ष और जीवन के अनुभव के साथ बदलता रहता है? अंत में, उन्होंने यह भी पूछा कि क्या ये जैविक मार्कर यह अनुमान लगा सकते हैं कि एक बच्चे के सोचने के कौशल में समय के साथ कितना सुधार होगा, या वे केवल यह दर्शाते हैं कि बच्चा कहाँ से शुरू हुआ था।
इन प्रश्नों का उत्तर देने के लिए, वैज्ञानिकों ने संयुक्त राज्य अमेरिका, नीदरलैंड और जर्मनी के चार बड़े अध्ययनों के डेटा को संयोजित किया। इन अध्ययनों ने विभिन्न आयु वर्ग के बच्चों का पीछा किया, उनके रक्त या लार से डीएनए टैग को मापा और गणित, पढ़ने तथा समस्या-समाधान में उनके कौशल का परीक्षण किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि जेनेटिक स्कोर और एपिजेनेटिक स्कोर एक-दूसरे से पूरी तरह स्वतंत्र थे। एक बच्चे का जेनेटिक स्कोर उच्च हो सकता है लेकिन एपिजेनेटिक स्कोर कम, या इसके विपरीत। यह एक महत्वपूर्ण खोज थी क्योंकि इसका अर्थ था कि दोनों मार्कर केवल एक ही जानकारी को दोहरा नहीं रहे थे। इसके बजाय, वे पहेली के अलग-अलग टुकड़ों को पकड़ रहे थे। जेनेटिक स्कोर विरासत में मिली क्षमता को दर्शाता था, जबकि एपिजेनेटिक स्कोर जेनेटिक प्रभाव और उस विशिष्ट बच्चे से जुड़े अनूठे जीवन अनुभवों के मिश्रण को दर्शाता प्रतीत होता था।
जब टीम ने देखा कि ये स्कोर समय के साथ कैसे बदलते हैं, तो एक स्पष्ट पैटर्न उभर कर आया। प्रारंभिक बचपन में एपिजेनेटिक स्कोर काफी परिवर्तनशील था, जो बच्चों के बढ़ते समय के साथ बदलता रहा। हालांकि, जब तक बच्चे किशोरावस्था तक पहुँचे, स्कोर स्थिर होने लगा। यह अधिक सुसंगत हो गया, बिल्कुल एक व्यक्तित्व लक्षण की तरह जो अपनी जगह पर जम जाता है। इसके विपरीत, जेनेटिक स्कोर, जो कभी नहीं बदलता, एक अलग तरह की शक्ति दिखाता है। उच्च जेनेटिक स्कोर वाले बच्चों ने जैसे-जैसे वे बड़े हुए, उनकी सोचने की क्षमताओं में तेजी से वृद्धि देखी। वे उन्नत स्कूली कक्षाओं में होने और घर पर सीखने के अवसर तलाशने की भी अधिक संभावना रखते थे, जिससे पता चलता है कि उनके जेनेटिक मेकअप ने उनके अपने वातावरण को आकार देने में मदद की। हालांकि, एपिजेनेटिक स्कोर इस तरह की भविष्य की वृद्धि का पूर्वानुमान नहीं लगा सका। इसके बजाय, यह एक विशिष्ट क्षण में बच्चे के प्रदर्शन से मजबूती से जुड़ा हुआ था। ऐसा प्रतीत होता था कि यह भविष्य की दिशा के बजाय, उस बिंदु तक बच्चे के विकास के संचित परिणाम को दर्शाता है।
शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि इनमें से कितने स्कोर पारिवारिक परिवेश से प्रेरित थे और कितने बच्चे के अपने अनूठे अनुभवों से। उन्होंने जुड़वा बच्चों की तुलना की, उन जोड़ों को देखा जो एक ही माता-पिता और घर साझा करते थे, और उन जोड़ों को भी देखा जो एक जैसे (identical) थे और एक ही डीएनए साझा करते थे। उन्होंने पाया कि हालांकि पारिवारिक पृष्ठभूमि की भूमिका थी, लेकिन एपिजेनेटिक स्कोर की भिन्नता का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रत्येक बच्चे के अनूठे कारकों से आया था। यहाँ तक कि एक जैसे दिखने वाले जुड़वा बच्चे भी, जो दो व्यक्तियों की तरह जेनेटिक रूप से समान होते हैं, अपने एपिजेनेटिक स्कोर में अंतर दिखाते थे, और ये अंतर उनके सोचने के कौशल में अंतर से जुड़े थे। यह सुझाव देता है कि डीएनए पर रासायनिक टैग उन छोटे, व्यक्तिगत अनुभवों के प्रति संवेदनशील होते हैं जो प्रत्येक बच्चे के साथ होते हैं, जैसे कि विशिष्ट तनाव या सीखने के विशेष क्षण, जो उनके परिवार के प्रभाव से अलग एक विशिष्ट जैविक निशान छोड़ते हैं।
अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि मानव विकास की हमारी समझ में अपरिवर्तनीय जेनेटिक कोड और उस पर स्थित बदलते रासायनिक निशानों, दोनों को शामिल करने की आवश्यकता है। जहाँ जेनेटिक कोड मंच तैयार करता है, वहीं एपिजेनेटिक निशान यह कहानी बताते हैं कि उस मंच का उपयोग और संशोधन जीवन द्वारा कैसे किया गया है। ये निशान केवल अतीत का निष्क्रिय रिकॉर्ड नहीं हैं; वे बच्चे के मन के विकास के एक गतिशील हिस्से के रूप में दिखाई देते हैं, जो प्रकृति और पोषण के एक अनूठे मिश्रण को पकड़ते हैं जिसे मानक जेनेटिक परीक्षण नहीं देख पाते। जैसे-जैसे विज्ञान आगे बढ़ रहा है, ये एपिजेनेटिक उपकरण शोधकर्ताओं को विकास के जैविक मार्गों को अधिक सटीकता के साथ समझने में मदद कर सकते हैं, यह प्रकट करते हुए कि पर्यावरण त्वचा के भीतर कैसे प्रवेश करता है और हमें जो हम बनते हैं, उसे आकार देता है।
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