इसका उत्तर उतना आसान नहीं है जितना आप सोच सकते हैं। ओकिनावा इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (ओआईएसटी) के नए शोध से पता चला है कि चूहे की विनम्र पूंछ में पहले की कल्पना से कहीं अधिक कुछ है। टिल्टिंग प्लेटफॉर्म, हाई-स्पीड वीडियोग्राफी और गणितीय मॉडलिंग से जुड़े एक नए प्रायोगिक सेटअप का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि कैसे चूहे संतुलन बनाए रखने के लिए अपनी पूंछ को चाबुक की तरह घुमाते हैं – और ये निष्कर्ष हमें मनुष्यों में संतुलन के मुद्दों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकते हैं, जिससे मार्ग प्रशस्त हो सकता है। मल्टीपल स्केलेरोसिस और पार्किंसंस रोग जैसी न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों का प्रारंभिक चरण में पता लगाने और उनका इलाज करने के लिए।
ओआईएसटी में न्यूरोनल रिदम्स इन मूवमेंट यूनिट के डॉ. सल्वातोर लाकावा और पहले लेखक बताते हैं, “चूहे हमारे साथ आनुवंशिक, जैविक और व्यवहारिक समानता के कारण तंत्रिका विज्ञान में सर्वव्यापी हैं, और फिर भी उनकी विशिष्ट पूंछ की भूमिका मायावी बनी हुई है।” अध्ययन अब प्रकाशित हुआ प्रायोगिक जीवविज्ञान जर्नल. “स्वस्थ चूहे कैसे संतुलन बनाते हैं और उनके प्रदर्शन का आकलन करने के तरीकों में सुधार करके, इसकी गहरी समझ प्राप्त करके, हम मोटर नियंत्रण और स्थिरता को प्रभावित करने वाली स्थितियों के पीछे के न्यूरोलॉजिकल तंत्र के साथ-साथ संभावित उपचारों का बेहतर पता लगा सकते हैं।”
पूँछ के झटके से संतुलन बनाना
यह लंबे समय से माना जाता रहा है कि चूहे अपनी पूंछ का उपयोग निष्क्रिय प्रतिकार के रूप में करते हैं, जैसे कि कठिन इलाके में या तीखे मोड़ पर साइकिल चलाते समय आप अपने शरीर को कैसे नीचे झुका सकते हैं। डॉ. लाकावा बताते हैं, “हमने स्वस्थ चूहों का निरीक्षण करने में काफी समय बिताया।” “लेकिन प्रतिकार के रूप में निष्क्रिय उपयोग के बजाय, हम संतुलन बनाए रखने में उनकी पूंछ का लगातार सक्रिय उपयोग देखकर आश्चर्यचकित थे।” जब उनके नीचे की सतह झुकती है तो अपना संतुलन पुनः प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने पाया कि चूहे अपनी पूंछ को झुकाव की विपरीत दिशा में बहुत तेज़ी से घुमाते हैं। भले ही उनकी पूँछ हल्की है, पूँछ के झूलने की तीव्र गति महत्वपूर्ण मात्रा में कोणीय गति उत्पन्न करती है, जो उनके शरीर को गिरने से दूर खींचती है। “यह वैसा ही होगा जैसे आप इतनी तेजी से चाबुक घुमा सकें कि पीछे की ओर गिरने से बचने के लिए खुद को दरार की दिशा में खींच सकें।”
संतुलन में अचानक बदलाव के अलावा, उन्होंने यह भी पाया कि संकीर्ण प्लेटफार्मों पर जाते समय चूहे संतुलित रहने के लिए अपनी पूंछ का उपयोग करते हैं। यहां, पूंछ को शरीर की गति की विपरीत दिशा में लगातार झटका दिया जाता है, जिससे माउस के हिलने पर संतुलन में होने वाले बदलाव कम हो जाते हैं। सबसे चुनौतीपूर्ण परीक्षणों के दौरान, पूंछ को भी निचले कोण पर रखा जाता है, जो प्रतिकार के रूप में निष्क्रिय उपयोग के साथ सक्रिय उपयोग को पूरक करता है।
पहले, संतुलन बनाए रखने में चूहों की पूंछ की भूमिका को कम समझा जाता था और प्रयोगों में अक्सर इसे नज़रअंदाज कर दिया जाता था। “हालांकि चूहे हमारे जैसे होने के कारण तंत्रिका विज्ञान में महत्वपूर्ण हैं, हमारा अध्ययन उन कारकों की गिनती के महत्व को रेखांकित करता है जो हम मनुष्यों के पास नहीं हो सकते हैं – जैसे कि पूंछ – लेकिन जो उन स्थितियों पर शोध को प्रभावित करते हैं जो हमें प्रभावित करती हैं,” बताते हैं। प्रोफेसर मैरीलका यो उउसिसारी, यूनिट के नेता और पेपर के वरिष्ठ लेखक। चूहों की पूंछ की सक्रिय भूमिका को प्रदर्शित करने में, यह अध्ययन स्वस्थ चूहों में संतुलन प्रदर्शन के अधिक सटीक माप के लिए मार्ग प्रशस्त करता है, जो न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों जैसे संतुलन को प्रभावित करने वाली विभिन्न स्थितियों में अनुसंधान के लिए एक ठोस बेंचमार्क स्थापित करता है।
चूहों और अनुसंधान के लिए एक चुनौती
चूहों की पूंछ की भूमिका को स्पष्ट करने के अलावा, शोधकर्ताओं ने माउस संतुलन का आकलन करने के लिए एक नया प्रयोगात्मक सेटअप भी विकसित किया है। पिछला मानक एक बीम-वॉकिंग परीक्षण है, जहां चूहों को विभिन्न परिस्थितियों में 1 सेमी चौड़ी पहाड़ी को पार करने का काम सौंपा जाता है। यदि चूहा गिर जाता, तो उन्हें असंतुलित माना जाता। लेकिन स्वस्थ चूहों के लिए यह परीक्षण आसान है। जैसा कि प्रोफेसर यूसीसारी बताते हैं, “ज्यादातर चूहों की प्रजातियां वृक्षवासी जानवर हैं, जो पेड़ों पर रहते हैं। उन्होंने पतली शाखाओं जैसी कठिन सतहों को तेजी से पार करने के लिए अनुकूलित किया है। हमारा नया सेटअप संकीर्ण सतहों और अचानक आंदोलनों वाले चूहों को चुनौती देकर ऐसा करता है।”
नया सेटअप प्लेटफ़ॉर्म चौड़ाई की एक श्रृंखला का उपयोग करता है, 1 सेमी से 4 मिमी तक, साथ ही दोनों दिशाओं में यादृच्छिक 10 से 30 डिग्री घुमाव का उपयोग करता है। और संतुलन को रिज पर बने रहने की क्षमता के रूप में मूल्यांकन करने के बजाय, शोधकर्ताओं ने संतुलन को एक मीट्रिक के रूप में फिर से परिभाषित किया कि चूहे का शरीर उसके पैरों पर कितनी अच्छी तरह स्थित है। गतिविधियों की इन बारीक बारीकियों को पकड़ने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक तंत्रिका नेटवर्क पर आधारित एक बायोमैकेनिकल मॉडल बनाया, जो प्लेटफ़ॉर्म पर घूमते समय माउस के विभिन्न हिस्सों की स्थिति को ट्रैक करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था। इस मॉडल ने शोधकर्ताओं को शरीर के झुकाव के सापेक्ष पूंछ की कोणीय गति की गणना करने की अनुमति दी, जिससे पता चला कि यह झुकाव का प्रतिकार कैसे करती है।
डॉ. लाकावा ने संक्षेप में कहा, “हम मनुष्यों में संतुलन संबंधी समस्याओं का पता लगाने और उनका इलाज करने में सक्षम होना चाहते हैं, इससे पहले कि वे इतनी गंभीर हो जाएं कि मरीज को एक सीधी रेखा में चलने में कठिनाई हो।” “इस अध्ययन के साथ, हमने अब चूहों के लिए भी वही मानक निर्धारित किया है।” गति में चूहों की पूंछ की भूमिका का प्रदर्शन करके, और स्वस्थ चूहों के लिए प्रयोगात्मक बार बढ़ाकर, शोधकर्ता अब संतुलन प्रदर्शन में सूक्ष्म परिवर्तनों का आकलन करने के लिए बेहतर ढंग से सुसज्जित हैं, जिससे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के शुरुआती प्रभावों का अध्ययन करने में अधिक सटीकता की अनुमति मिलती है।
