नकाशे तयार करण्याचे माणसाचे वेड प्राचीन संस्कृतीपासून आहे. ग्रीक, भारतीय, चीन या सगळ्या संस्कृतींचा इतिहास तपासला तर त्यात नकाशे तयार केल्याचे पुरावे मिळतात. Carta म्हणजे map या लॅटिन शब्दापासून cartography हा शब्द तयार झाला. तीच संकल्पना आधुनिक मेंदू विज्ञानात आली. गेली अनेक वर्षे मेंदूचा नकाशा तयार करण्याचे काम चालू आहे. त्याचा एक मोठा टप्पा आज गाठला गेला आहे. त्याचा सुलभ आढावा घेण्याचा हा प्रयत्न.    

 सुरुवातीचे नकाशे                                                             

पेशींचे संग्रहालय                                                                 

  मेंदूतील पेशींच्या संग्रहालयाची सुरुवात नेदरलँड येथील Kimberly Siletti या महिला मेंदूतज्ज्ञाने आणि त्यांच्या चमूने केली. मेंदूतील निरनिराळ्या १०६ जागांमधील ३० लाख पेशींमधील ‘आर एन ए’ चे सिक्वेन्सिंग केले – म्हणजे प्रत्येक पेशीतील आर एन ए च्या न्यूक्लिओटाइड्सचा अनुक्रम शोधून काढला. त्याची नोंद केली. यामुळे पेशींची वर्गवारी करणे जरा सुलभ होऊ लागले. न्यूक्लिओटाइड्सचा  विशिष्ट अनुक्रम असेल तर एक वर्ग या प्रमाणे पेशींच्या ४६१ ब्रॉड कॅटेगोरिज – ‘व्यापक वर्ग’ तयार झाले. त्याचे आणखी विश्लेषण केल्यानंतर पेशींचे ३००० ‘सब टाइप्स’ ‘उपवर्ग’ आहेत असे आढळले. मृत्यूनंतर तीन पुरुषांनी संशोधनासाठी केलेल्या ‘मेंदू-दाना’मुळे हे संशोधन शक्य झाले. समाजाचा सक्रिय सहभाग असल्याशिवाय अशी संशोधने तडीस जात नाहीत.                                      

मेंदूपेशींची डिवेलपमेंटल हिस्टरी                                                              

 मेंदूमध्ये अनेक प्रकारच्या पेशी असतात. सगळ्याच पेशी महत्त्वाचे काम करतात. काही पेशी न्यूरॉन्सना आधार देतात. काही पेशी रोगप्रतिबंधांचे काम करतात. काही पेशी ‘मेंदू द्रव’ = ‘सेरिब्रो स्पायनल फ्लूइड’ तयार करतात, मायक्रोग्लिया या पेशी मेंदूतील साफसफाईचे काम करतात. अशा अनेक प्रकारच्या पेशी मेंदूत आहेत. प्रत्येक पेशीची जागा ठरलेली असते आणि काम नेमून दिलेले असते. न्यूरॉन्स – ज्यांना चेतापेशी म्हणतात – या पेशी एकमेकांना संदेश पाठवतात आणि स्वीकारतात. यावरच तर शरीराचे कामकाज चालते. या संशोधनात जे आढळून आले आहे ते मूलगामी आहे. मेंदूतील सर्व पेशी सारख्या नसतात. मेंदूच्या विविध भागांत विभिन्न पेशींचे वर्ग आहेत, त्यांची कार्ये भिन्न आहेत. प्रत्येक वर्गाच्या पेशींची ‘डिवेलपमेंटल हिस्ट्री’ निराळी आहे. यासाठी ‘डिवेलपमेंटल हिस्टरी’ म्हणजे काय हे थोडक्यात पाहू. गर्भधारणा झाल्यापासून मूल जन्मून प्रौढावस्थेपर्यन्त मेंदूची वाढ आणि विकास चालू असतो. गर्भावस्थेतील कालापासून मेंदूतील कोणत्या पेशी – कोणत्या मूळ पेशी = स्टेमसेल्सपासून उत्पन्न झाल्या, कशा विकसित होत गेल्या  याला डिवेलपमेंटल हिस्टरी म्हणतात.  मेंदूतील प्रत्येक पेशींच्या ‘वर्गाचा’ हा इतिहास निराळा असतो; कारण जनेटिक, एपिजनेटिक, परिस्थिती पर्यावरण अशी अनेक ‘चलपदे = मल्टिपल व्हेरीएबल्स’ मेंदूतील पेशींच्या विकासावर प्रभाव पाडत असतात. सोप्या भाषेत सांगायचे तर अनेक अडथळ्यांची शर्यत पार करत प्रौढ मेंदू तयार होत असतो. मेंदू हा प्लास्टिक – अतिशय लवचीक अवयव असल्यामुळे प्रौढ वयातही त्याच्यात सतत बदल होत असतात.                                          

एपिजनेटिक  भिंगातून—-                                                        

मेंदूतील विविध वर्गांच्या पेशींतील जनुकांचे ‘नियंत्रण=रेग्युलेशन’ आणि अभिव्यक्ती=एक्सप्रेशन कसे होते याचाही शोध अमेरिकेतील Salk Institute येथील वैज्ञानिक Joseph Ecker यांनी घेतला आहे. वर सांगितलेल्या त्याच तीन मेंदू-डोनरनी-दात्यांनी दिलेल्या मेंदूच्या Tissue=उतीचा वापर या शोधाभ्यासात केला आहे. हा शोध थोडा निराळा आहे. येथे एपिजनेटिक्सचा वापर केला आहे. जनुकांचे नियंत्रण करणाऱ्या रासायनिक क्रिया असा एपिजनेटिक्सचा सुलभ अर्थ आहे. यासाठी त्यांनी मेंदूतील पन्नास लाख पेशींचा वेध घेतला. या पेशीतील कोणते केमिकल मार्क्स = रासायनिक चिन्हक जनुकांचे नियंत्रण करतात यांचे विश्लेषण त्यांनी केले. याकरता जनुकांचे नियंत्रण थोडे खोलात जाऊन तपासले पाहिजे. पेशीतील जनुक सक्रिय होण्यासाठी पेशीत रासायनिक ‘स्विच’ असतात. या स्विचला ‘रासायनिक चिन्हक’ म्हटले आहे. पेशीकडे विशिष्ट संदेश आले की हा स्विच जनुकाला ‘ऑन’ आणि ‘ऑफ’ करू शकतो. जनुक ऑन झाला म्हणजे तो सक्रिय होतो. म्हणजे तो काम करू लागतो, प्रथिन=प्रोटिन्स तयार करू लागतो. यालाच जनुक अभिव्यक्त होतो = जिन एक्सप्रेशन असा पारिभाषिक शब्द आहे. त्याचे काम संपले की स्विच त्या जनुकाला ‘ऑफ’ करतो. असे सुलभतेने म्हणता येईल. जनुकाने तयार केलेल्या प्रथिनांवर पेशींची सर्व कार्ये चालू असतात.            मेंदूपेशीतील विविध रेणू ‘स्विचेस’ म्हणून काम करतात. प्रत्येक पेशी मेंदूतील कोणत्या भागात आहे हे तितकेच महत्त्वाचे असते. मेंदूच्या मागच्या भागातील पेशीतील जनुकाचे नियंत्रण करणारा ‘स्विच’ आणि मेंदूच्या पुढच्या भागातील त्याच प्रकारच्या पेशीतील त्याच प्रकारचा जनुक ‘ऑन’ करणारा ‘स्विच’ निराळा असतो. मेंदूतील हे ‘रिजनल डिफरन्सेस’ ‘स्थानीय बदल’ संशोधकांना चकित  करणारे ठरले.                                                    

ब्रेन-स्टेम—मेंदूस्कंध                                                               

  मेंदू आणि स्पायनल कॉर्ड – मज्जारज्जू यांना जोडणारा हा अत्यंत महत्त्वाचा भाग. कवटीचा खालचा भाग आणि मानेच्या सुरुवातीच्या मणक्यांमागे ब्रेनस्टेम वसलेले असते. या ब्रेनस्टेममध्ये हृदयाचे तसेच श्वासोच्छ्वासाचे महत्त्वाचे केंद्र असते. मेंदूकडून सबंध शरीराकडे आज्ञा घेऊन जाणारे मज्जातंतू = नर्व्हज् तसेच शरीराच्या विविध अवयवांकडून माहितीचे संदेश वर मेंदूपर्यन्त घेऊन जाणारे नर्व्हज् येथे दाटीवाटीने बसवलेले असतात. मेंदूस्कंध हा निमुळता आणि नाजूक भाग असतो. ‘हॅंगिंग’ने फाशी देताना याच मेंदूस्कंधाला फटका बसून माणूस  तत्काळ मरतो. या भागात झालेला रक्तस्राव, स्ट्रोक किंवा अपघातात झालेली इजा जीवघेणी ठरू शकते. या मेंदूस्कंधाचे असेच संशोधन स्वीडन येथील Karolinska Institute Stockholm मध्ये Sten Linnarsson यांनी केले. ब्रेनस्टेममध्ये विविध प्रकारांच्या म्हणजे विविध वर्गांच्या ‘न्यूरॉन टाईप्स’ म्हणजे चेतापेशी जास्तीत जास्त संख्येने आहेत असे या संशोधनात वैज्ञानिकांना प्रत्यक्ष दिसून आले. येथे विविध महत्त्वाचे मज्जातंतू = नर्व्हज् फक्त असतील अशी अपेक्षा होती; पण त्यापेक्षा ब्रेनस्टेमची पेशीय रचना अत्यंत गुंतागुंतीची असते हे पाहून मेंदूसंशोधक आश्चर्यचकित झाले.  

                                                                     निदानीय उपयोग                                                           

 मेंदूसंशोधनाचे अंतिम फलित म्हणजे त्याचा उपयोग मेंदूच्या विकृतींचे निदान आणि त्यावरील उपचार यासाठी होणे हाच असतो. आजही मेंदूच्या अनेक विकृतींवर उपचार सापडलेले नाहीत. त्यामुळे अशा संशोधनाची गरज आहे असे मेंदूविज्ञानाला वाटते.                                                                        वर सांगितलेल्या २१ संशोधन प्रकल्पांत जो डेटा निर्माण झाला आहे ती सोन्याची खाण आहे. त्याचे विश्लेषण सुरू आहे. हळूहळू त्यातून बरीच माहिती बाहेर येईल. त्यातील काही बाबी नमूद करण्यासारख्या आहेत. जेनेटिक स्विचेसबद्दलच्या संशोधनात काही महत्त्वाचे दुवे उघड होत आहेत. मेंदूतील विशिष्ट वर्गाच्या पेशी आणि neuropsychiatric = मेंदूमनोविकृती  यांच्यातील संबंध सापडला आहे. कोणत्या मेंदूमनोविकृती हेसुद्धा संशोधकांनी सांगितले आहे. बायपोलर-डिसऑर्डर = द्विध्रुवीय विकार या मेंदूमनोविकृतीत कधी उन्मादाचे – अतिउत्साहाचे; तर कधी औदासीन्याचे झटके येतात, डिप्रेशन=औदासीन्य, छिन्नमनस्कता = स्किजोफ्रेनिया या तीन विकृतींची नावे संशोधकांनी नमूद केली आहेत. मनोविकृतीत मेंदूतील पेशींत बदल होतात हे या संशोधनात सिद्ध होत आहे. मनोविकृती या मुळात मेंदूच्या विकृती आहेत हे मान्य झाल्यामुळे उपचाराचे नवीन मार्ग सापडतील, नवीन औषधे तयार होतील असे मेंदूतज्ज्ञांचे मत आहे. अल्झायमर या मेंदूविकृतीत मेंदूतील मायक्रोग्लिया या साफसफाई करणाऱ्या पेशींतील जनेटिक स्विच सदोष असावेत अशी शंका या संशोधनात निर्माण झाली आहे. अल्झायमरवर आणखी प्रकाश पडेल, उपचाराचे नवीन दालन उघडेल अशी मेंदूविज्ञानाची अपेक्षा आहे. निरनिराळ्या वयोगटांतील माणसांच्या मेंदूतील पेशींच्या वर्गाचा वर्णपट तयार करायचा, मानवी मेंदू विविध लोकसमूहांनुसार कसा बदलतो याचे चित्र उभे करायचे ही संशोधनाची पुढची पायरी आहे. मेंदूतील पेशींचा हा नकाशा ही कुठे सुरुवात आहे; खूप लांबचा पल्ला गाठायचा आहे. मानवाच्या संशोधीय कल्पनेला मर्यादा नसतात.