ప్రాణహిత

మనుషులతోబాటు కనబడేవీ, కనబడనంత సూక్ష్మమైనవీ ఎన్నెన్నో ప్రాణులు సహజీవనం చేస్తున్నాయి. అయితే ఇటువంటివి భూగ్రహానికి వెలపల ఉన్నాయో లేదో మనకు తెలియదు. ఇంతవరకూ జరిగిన జీవపరిణామంలో మనలాగా బుద్ధిజీవితానికి అలవాటుపడ్డ మరే ప్రాణీ కనబడదు. ఇటువంటి పరిణామానికి మూలకారణమైన మనిషి మెదడు ప్రాణికోటిలోనే ఎంతో ప్రత్యేకమైనది. మన పాలపుంత గేలక్సీలోని తక్కిన ప్రాంతాలమాట ఏమోగాని, మనకు తెలిసినంతవరకూ దీన్ని పోలినది మన సౌరవ్యవస్థలో కనబడదు.

మనిషి సాధించిన విజయాలన్నిటికీ మెదడే కారణం. దీని వికాసం ఎలా జరిగిందో తెలుసుకునే ముందుగా దీని నిర్మాణ విశేషాలనూ, కార్యకలాపాలనూ గురించి తెలుసుకోవడం అవసరం. ఇక్కడ రెండు విషయాలను గుర్తుంచుకోవాలి. మొదటిది మెదడు లేదా నాడుల స్పందనలు ఏదో ఒక స్థాయిలో ప్రాణులన్నిటిలోనూ ఉండే విశేషమే. రెండోది వీటన్నిటిలోనూ జన్యువుల పాత్ర ముఖ్యమైనది.

మనిషి మెదడు నిర్మాణం 1. లలాటిక లంబిక, 2. కుడ్య లంబిక, 3. అనుకపాల లంబిక, 4. శంఖ లంబిక, 5. చిన్నమెదడు, 6. మజ్జ, 7. వెన్నుపాము

సుమారు 1300 గ్రాముల బరువున్న మెదడు మన శరీర భాగాలన్నిటిలోనూ బరువైనది. మూడు పొరల కణజాలం కప్పి ఉన్న మెదడు చుట్టూతా ద్రవం ఉంటుంది కనక అది పుర్రె లోపల పదిలంగా ఉంటుంది. మెదడులోని భాగాలను ఫ్రంటల్‌ లోబ్‌ (లలాటిక లంబిక), పెరీటల్‌ లోబ్‌ (కుడ్య లంబిక), ఆక్సిపిటల్‌ లోబ్‌ (అనుకపాల లంబిక), టెంపోరల్‌ లోబ్‌ (శంఖ లంబిక) అంటారు (పటం). వీటిలో మనకుండే లలాటిక భాగం తక్కిన జంతువులన్నిటి కన్నా పెద్దది. మామూలు పరిస్థితుల్లో కుడ్య లంబిక స్పర్శకు సంబంధించిన సమాచారాన్ని స్వీకరిస్తుంది. అలాగే శంఖలంబిక శ్రవణ సమాచారాన్నీ, అనుకపాలలంబిక దృశ్య సమాచారాన్నీ స్వీకరిస్తాయి (పటం). శరీరపు నిలకడ స్థితిని చిన్నమెదడు గమనిస్తుంది. లలాటికలంబిక మేధోపరమైన కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తుంది. మజ్జ మెదడును వెన్నుపాముకు కలుపుతుంది. నాడీకణాల మధ్య ఉండే లంకెల గురించి ఇప్పటికీ సరిగ్గా తెలియదు. ప్రమాదవశాత్తూ అవి పాడవుతే విరిగిన ఎముకలను అతికించినట్టుగా వాటిని బాగుచెయ్యడం వీలవదు.

సెరిబ్రం, లేదా పెద్ద మెదడు ప్రక్రియలు 1. చూపు, 2. స్పర్శ, 3. కదలిక, 4. పుర్రె, 5. తెలివితేటలు, వ్యక్తిత్వం, 6. వినికిడి, 7. చిన్నమెదడు, 8. మజ్జ

మనకు ఇరవై ఏళ్ళు వచ్చేదాకా మెదడు ఎదుగుతూనే ఉంటుంది. ఆ తరవాత వివిధ నాడీకణాల మధ్య ఏర్పడ్డ అసంఖ్యాకమైన లంకెల్లో అనవసరమైనవన్నీ విసర్జించబడతాయి. అయితే కొత్త సంబంధాలు వయసుతో నిమిత్తం లేకుండా రూపొందుతూ ఉండగలవు. ఉదాహరణకు వయసుమళ్ళినవారు కూడా కంప్యూటర్‌ వంటి కొత్త పరికరాల వాడకం నేర్చుకోగలుగుతారు. మెదడులోని ఎడమ భాగం గణితానికీ, సమస్యల పరిష్కారానికీ, రాయటానికీ పనికొస్తుంది. కుడి భాగం సంగీతం, చిత్రలేఖనం వగైరా లలితకళల్లో క్రియాశీలంగా ఉంటుంది. మెదడు అనేకానేక విషయాలనూ, అనుభవాలనూ జ్ఞాపకం పెట్టుకుంటుంది. ఇవన్నీ మనుగడకు అత్యవసరమైనవి కనకనే తలకు దెబ్బ తగలకుండా చూసుకోవడం ముఖ్యం.

ప్రాణులకు మెదడూ, నాడీమండలమూ తొలిగా ఎప్పుడు రూపొందాయో చెప్పడం కష్టం. ఇది జరిగి సుమారు 50 కోట్ల సంవత్సరాలు అయి ఉండవచ్చు. నాడులనేవి ప్రాణి కదలటానికి పనికొచ్చి ఉంటాయి; అప్పుడు ఆహారం నోటికందేదాకా వేచి ఉండకుండా ప్రాణి స్వయంగా ఆహారాన్ని సమీపించడం వీలవుతుంది. స్పంజ్‌ జాతి ప్రాణుల్లాగా కాకుండా కదలగలిగిన ప్రాణులకు పోషణ త్వరగా లభించడంతో అప్పట్లో ఇదొక పెద్ద ముందంజ అయి ఉంటుంది. లక్షల కొద్దీ తరాలు గడిచాక ప్రాణుల కదలికలో అంతులేని వైవిధ్యం ఏర్పడింది. నాడుల ముఖ్య ఉపయోగం కదలికకే అన్న విషయంలో సందేహం లేదు; ఇప్పటికీ ప్రాణుల శక్తి మందగించినప్పుడు మొదటగా కుంటుపడేది నడకే.

సముద్రజీవి అప్లీసియా

భూమిమీద మొదట ఆవిర్భవించిన ఏకకణజీవులు తమ పరిసరాలకు రసాయనికంగా స్పందిస్తూ ఉండేవి. సమీపంలో ఉన్న ఆహారమూ, హానికర పదార్థాలూ, వెలుతురూ, వేడిమీ మొదలైనవన్నీ గుర్తించడం వాటికి అలవడింది. ఈ స్పందనల్లో అతి సామాన్యమైనవి రిఫ్లెక్స్‌ లేదా ప్రతీకార చర్యలు. కోట్ల సంవత్సరాల క్రితమే రూపొందిన ఈ ప్రాచీన లక్షణాన్ని అప్లీసియావంటి కొన్ని సముద్రజీవుల్లో ఈనాటికీ చూడవచ్చు (పటం). మొప్పలద్వారా దీనికి సముద్రజలంలోని ఆక్సిజన్‌ అందుతుంది. నీటిలో ఏ మాత్రం కదలిక ఉన్నా మొప్పల తంతుల ద్వారా దీని ప్రాథమిక నాడీవ్యవస్థలో స్పందన కలుగుతుంది. జలచరాల్లో పరిణామాలు జరుగుతున్న కొద్దీ వాటి శరీరాలకు గట్టి కవచాలూ, నిర్మాణాన్ని పటిష్టం చెయ్యగలిగిన ఎముకలూ రూపొందసాగాయి. మృదులాస్థి, కండరాల నిర్మాణం జరిగింది. దీనితో బాటుగా కొన్ని నాడులకు ప్రత్యేక లక్షణాలు ఏర్పడుతూ వచ్చాయి. వెలుతురూ, వేడిమీ, కంపనాలూ, రసాయనికమార్పులూ (వాసన) తదితర ప్రేరణలకు స్పందించడం మొదలైంది. ఇవన్నీ ఇంద్రియాలుగా రూపొందేందుకు జీవపరిణామం తోడ్పడింది. క్రమంగా ఈ స్పందనలమధ్య సమన్వయం కలగడం, ప్రతీకారచర్యలు నియంత్రణకు లోనవడం జరిగాయి.

ఏకకణజీవులు

ఏకకణజీవుల్లో ప్రాథమిక స్థాయిలోనే కొన్ని తేడాలు కనిపిస్తాయి. ఇవన్నీ బాక్టీరియాను భుజిస్తూ నీటిలో బతుకుతాయి. అతి సామాన్యమైన అమీబాతో పోలిస్తే కేశికలు కలిగిన పరామీసియం అనే సూక్ష్మజీవి “తెలివైనది”గా కనిపిస్తుంది (పటం). దీని కేశికల మధ్య సమన్వయం ఉంటుంది కనక ఇది నీటిలో వేగంగా కదలగలదు. ఇందులో అతిసూక్ష్మమైన నరాల మధ్య రసాయనిక సంకేతాలు ప్రసారం అవుతాయి. అమీబా ఆహారాన్ని వెతుక్కుంటూ తిరిగిన స్థలంలోనే మళ్ళీ తిరుగాడుతూ ఉంటుంది. దానికి జ్ఞాపకశక్తి ఏమీ ఉండదు. దీనితో పోలిస్తే పరామీసియం “మేధావి” వంటిది. దానికి కొంత తాత్కాలిక జ్ఞాపకశక్తి ఉంటుంది. ఎటొచ్చీ తక్కిన ఏకకణజీవుల్లాగే దాని ప్రపంచమంతా కొన్ని మిల్లిమీటర్ల పరిధికే పరిమితమై ఉంటుంది. పరికరాలు లేకపోతే మనిషి ఇంద్రియాలుకూడా కొంత పరిధిని మించి పనిచెయ్యలేవనేది తెలిసినదే. పరికరాల సహాయంతోనే మనం విశ్వాంతరాళం అంచుల్లో కూడా ఏం జరుగుతోందో తెలుసుకోగలుగుతున్నాం.

జలగలవంటి ప్రాణులకు ప్రాథమిక రూపంలో కనబడే ఇంద్రియాలన్నీ పక్కపక్కనే ఉంటాయి. అవన్నీ నాడులకు కేంద్రమైన మెదడుకు సమీపంలోనే ఉంటాయి. ప్రాచీన జీవాలకు వారసులమైన మనకు కూడా జ్ఞానేంద్రియాలూ, మెదడూ అన్నీ తలలోనే ఉండడం యాదృచ్ఛికం కాదు. చేపల్లోనూ, సరీసృపాల్లోనూ ఉండే మెదడు గొట్టంలాగా కనిపిస్తుంది. వాటికన్నా అభివృద్ధి చెందిన ప్రాణులు పిండదశలో ఉన్నప్పుడు వాటి మెదడు ఇలాగే కనిపిస్తుంది. వెన్నెముక కలిగిన ప్రాణులన్నిటిలోనూ మెదడులో ముందు భాగమూ, మధ్య, వెనక భాగాలూ ఉంటాయి. ప్రాణుల గ్రహణశక్తులూ, ప్రవర్తనా జటిలం అవుతున్న కొద్దీ మెదడులోని భాగాలన్నీ పెద్దవి కావడం మొదలైంది. వివిధ ప్రాణుల అవసరాలను బట్టి వాటి మెదడు మార్పు చెందింది. ఉదాహరణకు పక్షులతో పోలిస్తే సొరచేపలకూ, పాములకూ వాసనలు ముఖ్యం. కప్పలకూ, పక్షులకూ చూపు నిశితంగా ఉంటుంది. పక్షులు ఎగరాలి కనక కదలికకు సంబంధించిన మెదడు భాగాలు అభివృద్ధి చెందక తప్పలేదు. తక్కిన జీవాలకన్నా క్షీరదాల్లోనూ, వాటిలో వానర, మానవ జాతుల్లోనూ మెదడులో అపూర్వమైన అభివృద్ధి కలిగింది. అంటే మెదడుమీది ముడతలు ఎక్కువవడం, ఉన్న చోటులోనే మెదడు ద్రవ్యరాశి పెరగడం కనిపిస్తుంది. మెదడు పరిమాణంకన్నా మెదడుకూ, శరీరానికీ బరువులో నిష్పత్తి ముఖ్యమైనది.

మన శరీరాలు బతికున్నంత కాలమూ రకరకాల పద్ధతుల్లో పనిచేస్తూనే ఉంటాయి. వీటిలో నడవడం, మాట్లాడడం మొదలైనవన్నీ ప్రయత్నపూర్వకంగా చేస్తాం; శ్వాసపీల్చడం, తిన్నది అరిగించుకోవడం వంటివన్నీ అప్రయత్నంగానే జరిగిపోతూ ఉంటాయి. ఈ కార్యకలాపాలన్నిటినీ మెదడు నియంత్రిస్తుంది. మెదడునుంచి తక్కిన శరీరభాగాలకు అందే సంకేతాలు గంటకు 200 మైళ్ళను మించిన వేగంతో ప్రసారమవుతాయి. మెదడు మనిషి పిండదశలో ఉన్నప్పుడే రూపొంది, పెరగనారంభిస్తుంది. మెదడు ఎదుగుదలలో జన్యువుల పాత్ర ఎంతో ముఖ్యమైనది.

శరీరమంతటా ఉండే జీవకణాల్లో నాడీకణాలు ప్రత్యేకమైనవి. మనిషి మెదడులో కనీసం పదివేలకోట్ల న్యూరాన్‌ నాడీకణాలూ, దానికి అయిదురెట్లకు పైగా సహాయక న్యూరోగ్లియల్‌ కణాలూ ఉంటాయి. వీటితో కూడి సుమారు ఒకటిన్నర కిలోల బరువున్న మెదడు ఒక అద్భుతమైన పరికరం. గర్భస్థ శిశువులో అవరమున్నదాని కంటే రెండింతలు నాడీకణాలు ఉత్పత్తి అవుతాయనీ, పుట్టడానికి ఒక నెలముందూ, ఆ తరవాతా కూడా వీటి సంఖ్య తగ్గుతుందనీ తెలుస్తోంది. అతి వేగంగా రూపొందే ప్రాథమిక నాడీకణాలు గర్భంలో శిశువు పెరుగుతున్నంత కాలమూ సెకండుకు 50 వేల చొప్పున ఉత్పత్తి అవుతాయట. మెదడు మనకు ఎంత ముఖ్యమంటే జన్యుపటంలోని సగభాగం దాని తయారీలోనే నిమగ్నమౌతుంది. ఇంతా చేస్తే మన బరువులో మెదడు బరువు 2 శాతమే ఉంటుంది.

నవమాసాలపాటూ, ఆ తరవాతాకూడా మెదడు ఎదుగుదలనూ, వికాసాన్నీ జన్యువులే నియంత్రిస్తాయి. పరిసరాల “బాహ్య జన్యు” (ఎపిజెనెటిక్‌) ప్రభావం కూడా ఉంటుంది.

తల్లిదండ్రుల నుంచి శిశువుకు సంక్రమించే జన్యువులు శాశ్వతమే అయినా వాటి మీద తల్లివీ, తండ్రివీ అని తెలిపే కొన్ని గుర్తులవంటివి ఉంటాయి. జన్యువులు మారవు కనక ఈ గుర్తుల ప్రభావం “బాహ్యమైనది”గా పరిగణించబడుతుంది. ఈ గుర్తులు బలహీనమైన జన్యువుల “నోళ్ళు మూయించి”, ఆరోగ్యకరమైన వాటి ఫలితాలే ప్రకటితం అయేట్టు చెయ్యగలవు. ఈ పని అపసవ్యంగా జరిగితే మధుమేహం, గుండె జబ్బులు, కేన్సర్‌ తదితర వ్యాధులు కలగవచ్చు. ఈ గుర్తులను గర్భంలో ఉన్న శిశువులలో మార్చవచ్చునని తెలుస్తోంది. గర్భిణీ స్త్రీలకు మామూలు విటమిన్లూ, ఇతర పోషక పదార్థాలూ లభిస్తే అవాంఛనీయ జన్యు లక్షణాలున్నప్పటికీ పుట్టిన పిల్లలకు పెద్దయిన తరవాత కొన్ని వ్యాధులు కలగకపోవచ్చు. ఇందులో ఎపిజెనెటిక్‌ ప్రభావం ఎంత ఉంటుందో తెలుసుకునే ప్రయత్నాలు జరుగుతున్నాయి. మనుషుల మీద కాకపోయినా చుంచులవంటి వాటి మీద ప్రయోగాలు జరిపి కేన్సర్‌ తదితర రోగాలకు గర్భంలోని పరిస్థితులు ఎంతవరకూ కారణం కాగలవో పరిశీలిస్తున్నారు.

కరువు కాటకాల్లో ప్రసవించిన స్త్రీల సంతానం జీవితాంతం దీర్ఘకాలిక వ్యాధులతో బాధపడతారని తేలింది. ఈ లక్షణాలు వారి పిల్లలకు కూడా సంక్రమించవచ్చు. గర్భిణీ స్త్రీలు పోషకాహారంతోబాటు మామూలు ఆరోగ్యసూత్రాలను పాటించాలి. మాదకపదార్థాలు హాని కలిగించగలవు. ఇదంతా తెలిసినదే అయినా ప్రస్తుతం ఇవన్నీ జన్యువులపరంగా ప్రభావాలు కలిగించగలవని తెలుస్తోంది. ఎందుకంటే వ్యాధికారక జన్యువులు కూడా తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకుంటే దుష్ప్రభావాలు కలిగించలేవు. కీలకమంతా పిండ దశలోని పరిస్థితులే అని భావిస్తున్నారు.

మెదడు ఎదుగుదల

పిండం ఎదుగుతున్నప్పుడు తక్కినవన్నీ ఒక ఎత్తూ, నాడీమండలం ఎదుగుదల ఒక ఎత్తూ. నాడీకణాలు తక్కిన జీవకణాల్లాగా నిత్యమూ విభజన చెందుతూ ఉండవు. ఆ కార్యక్రమం పుట్టుకకు ముందే జరిగిపోతుంది. నిజానికి మెదడూ, మొత్తం నాడీమండలమూ కొన్నే నాడీకణాలనుంచి ఉత్పత్తి అవుతాయి. మొదట్లో ఎలుకలూ, కుందేళ్ళలాగే కనబడే మనిషి మెదడుకు ఏడో నెల తరవాత పై పొర (సెరిబ్రల్‌ కార్టెక్స్‌) విస్తరించడం మొదలౌతుంది. ఈ మస్తిష్క వల్కలం ముడతలు పడుతున్న కొద్దీ దాని కింద మెదడు పరిమాణం ఉన్న కాస్తంత చోటులోనే పెరుగుతూ పోతుంది. ఆఖరి రెండు నెలల కాలంలో నాడీకణాల మధ్య సంక్లిష్ట సంబంధాలన్నీ ఏర్పడతాయి (పటం). పుట్టిన తరవాత నాడీకణాల సంఖ్య అంతగా పెరగదు కాని రెండేళ్ళ వయసు దాకా వాటి మధ్య సన్నిహిత సంబంధ బాంధవ్యాలు ఏర్పడతాయి.

ఈ వికాసం ఎంతో ముఖ్యం కనకనే ఆ వ్యవధిలో పసిపిల్లలకు మంచి ఆహారంతో బాటు రకరకాల బొమ్మలూ, వస్తువులూ ఇచ్చి వారి బుద్ధికి పదునుపెట్టడం చాలా అవసరం. పసివయసులో తగిన పోషణా, పెరిగే వాతావరణం ఎంత ముఖ్యమో తెలియనివారు సమాజంలో పోటీపడి ఎదిగేందుకు అందరికీ సమానమైన అవకాశాలున్నాయని బుకాయిస్తూ ఉంటారు. పేదరికం, వెనకబాటుతనం అనేవి కొన్ని కుటుంబాలకు శాపాల్లాగా తగలడంతో “అందరికీ ఉచిత విద్య” మొదలైన కంటితుడుపు చర్యలు అంతగా పనిచెయ్యవు. తల్లిదండ్రులకు సహజంగా ఉండే ఆర్థిక, సామాజిక, శారీరక ప్రతికూల పరిస్థితులేకాక, పేదపిల్లలకు పౌష్టికాహారలోపం, వారి బుద్ధివికాసానికి తగిన వాతావరణం లేకపోవడం అన్నీ వ్యక్తిగత అసమానతలకు తప్పక దారితీస్తాయి. ఇది ప్రచారంకాదు; వైజ్ఞానికసత్యం.

మనుషుల మెదడు, నాడీమండలవ్యవస్థ

మెదడు కేంద్రంగా శరీరమంతా నాడీమండలవ్యవస్థ విస్తరించి ఉంటుంది (పటం). ఇందులో మెదడునుంచి కొన్ని నాడులు కళ్ళకూ, చెవులకూ, నోటికీ, ముఖంలోని తక్కిన భాగాలకూ చేరుకుంటాయి. కేంద్ర నాడీమండలం మెదడుకూ, వెన్నుపాముకూ సంబంధించినది. మరికొన్ని నాడులు వెన్నుపామును ఊపిరితిత్తులూ, గుండె, జీర్ణాశయం, పేగులూ, జననేంద్రియాలూ, మూత్రపిండాలూ తదితర భాగాలకు కలుపుతాయి. ఇంకొన్ని వెన్నుపామునుంచి కాళ్ళూ చేతులకు వెళతాయి. మనిషి జీవితానికి మెదడే కీలకం. మెదడూ, నాడులూ ఎలా రూపొంది ఎదుగుతాయో, అందులో జన్యువుల పాత్ర ఎటువంటిదో తెలుసుకోవడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. మన ఆలోచనలకూ, భావనలకూ, చర్యలకూ ఆధారమైన మెదడు ప్రతి ఒక్కరిలోనూ ఏ విధంగా పనిచేస్తుందో, ఈ ఇద్దరి ఆలోచనలూ ఒకలా ఎందుకుండవో తెలుసుకోవాలి. ముందుగా మెదడులో ఏయే భాగాలుంటాయో, అవన్నీ ఎలా పనిచేస్తాయో చూడాలి.

వానపాము, మిడత నాడీమండలం

మన శరీరంతో పోలిస్తే 2 శాతం బరువున్న మన మెదడు ఎందుకు ప్రత్యేకమంటే తిమింగలాల్లో ఇది 0.06 శాతమూ, మొసళ్ళలో 0.003 శాతమూ, కుక్కల్లోనూ, ఎలుకల్లోనూ 0.5 శాతమూ మాత్రమే ఉంటుంది. వెన్నెముక లేని ప్రాణుల్లో నాడీమండలం జటిలంగా ఉండదు. అవసరాన్నిబట్టి పరిసరాలను గుర్తించి, వాటిలోని మార్పులకు స్పందించేందుకు తగిన నాడులు మాత్రం ఉంటాయి. జెల్లీ చేపలకు నాడుల వలలాంటిది మాత్రం ఒకటి ఉంటుంది. వానపాముకు ప్రాథమికంగా అనిపించే ఒక మెదడు వంటిది ఉంటుంది (పటం). దాన్ని తొలగిస్తే వానపాము పాకుతూనే ఉంటుందట. నత్తలకూ, పీతలకూ గాంగ్లియా అనబడే నాడీ సంధులు ఉంటాయి. మిడతలవంటి వాటికి కూడా ఒక చిన్న మెదడువంటిది ఉంటుంది. ఒక్క ఆక్టోపస్‌కు మాత్రమే 30 కోట్ల న్యూరాన్లు కలిగిన పెద్ద మెదడు ఉంటుంది. ప్రాణుల మనుగడకు చాలా ముఖ్యమైనవి కనక నాడులూ, మెదడూ జీవపరిణామంలో ఎటువంటి మార్పులు చెందాయో, వాటిలోని ఎక్కువ తక్కువలు ఎటువంటివో శాస్త్రవేత్తలు చెప్పగలరు. తక్కిన వాలిడి కోతులకన్నా మనిషి మేధస్సు ఎందుకు పెరిగి ఉన్నతస్థాయికి చేరుకుందో విజ్ఞానం వివరించగలదు. మేధస్సులో ఎక్కువ తక్కువలున్నప్పటికీ మనిషికూడా ప్రాణికోటిలో భాగమే అనేది మరిచిపోకూడదు.