उच्च गुणवत्ता वाले एमआरआई स्कैन डेटा का उपयोग करके मानव मस्तिष्क को विकसित करने का सेरेब्रल कॉर्टेक्स

वैज्ञानिकों ने प्रभावशाली रूप से उच्च रिज़ॉल्यूशन में युवा मानव मस्तिष्क के सेरेब्रल कॉर्टेक्स की सतह का सफलतापूर्वक मानचित्रण किया है। उच्च गुणवत्ता वाले चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) डेटा का उपयोग करके किए गए मानचित्रण ने मस्तिष्क के प्रमुख क्षेत्रों में किसी व्यक्ति के जन्म से दो महीने पहले से उसके दो महीने बाद तक विकास दिखाया। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि यह उपलब्धि मस्तिष्क के विकास पर भविष्य के शोध में मदद करेगी और ऑटिज्म और सिज़ोफ्रेनिया जैसी मस्तिष्क विकास स्थितियों के अध्ययन के लिए एक नए दृष्टिकोण के रूप में काम कर सकती है। सेरेब्रल कॉर्टेक्स मस्तिष्क की कोशिकाओं की एक शीट है जो मस्तिष्क के चारों ओर लपेटती है और मस्तिष्क का सबसे विकासवादी और उन्नत क्षेत्र है। यह किसी भी अन्य स्तनपायी की तुलना में मनुष्यों में बड़ा है और भाषा क्षमताओं और अमूर्त तर्क जैसे कार्यों के लिए जिम्मेदार है।

गर्भावस्था के तीसरे तिमाही से जीवन के पहले दो वर्षों तक, गतिशील कोर्टिकल विकास देखा जाता है। इस अवधि में कोर्टेक्स मोटा हो जाता है और जटिल कॉर्टिकल फोल्ड बनाकर सतह क्षेत्र के संदर्भ में तेजी से बढ़ता है। शोधकर्ताओं ने इस कॉर्टिकल मोटाई और विस्तार में स्किज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म में व्यवधान को जोड़ा है। लेकिन, इस अवधि के उच्च-रिज़ॉल्यूशन मानचित्रण की कमी के कारण, वैज्ञानिक भ्रूण-से-बच्चे की आयु सीमा में इस विकासात्मक अवस्था की गहरी समझ हासिल करने में विफल रहे हैं।

नए अध्ययन में, यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ कैरोलिना हेल्थ केयर के शोधकर्ताओं ने तीसरी तिमाही से दो साल की उम्र के अंतराल तक शिशुओं के 1,037 उच्च गुणवत्ता वाले एमआरआई का एक सेट एकत्र किया। तब स्कैन डेटा का विश्लेषण टीम द्वारा कंप्यूटर-आधारित छवि प्रसंस्करण विधियों का उपयोग करके किया गया था। इसके साथ, उन्होंने कॉर्टिकल सतह को छोटे गोलाकार क्षेत्रों वाले एक आभासी जाल में विभाजित किया और इनमें से प्रत्येक क्षेत्र के लिए सतह विस्तार दर को मापा।

टीम 18 अलग-अलग क्षेत्रों को परिभाषित करने में सक्षम थी और उन्होंने पाया कि वे प्रांतस्था के कार्यात्मक अंगों के अपने मौजूदा ज्ञान के साथ अच्छी तरह से संबंधित हैं। यूएनसी स्कूल ऑफ मेडिसिन में रेडियोलॉजी के एसोसिएट प्रोफेसर गैंग ली ने कहा, “ये सभी क्षेत्र इस विकासात्मक खिड़की के दौरान सतह क्षेत्र में नाटकीय विस्तार दिखाते हैं, प्रत्येक क्षेत्र में एक अलग प्रक्षेपवक्र होता है।” ली प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित अध्ययन के वरिष्ठ लेखक हैं।

मानचित्र से पता चला कि प्रांतस्था के प्रत्येक क्षेत्र का विकास पथ विपरीत गोलार्ध में उसके समकक्ष के समान था। इसके अलावा, टीम विकास में लिंग अंतर भी देख सकती है। ली के अनुसार, मानचित्रण ने मस्तिष्क के विकास में एक नई अंतर्दृष्टि प्रदान की है।

अब, टीम का लक्ष्य नेट को व्यापक बनाना है और ऑटिज्म या अन्य न्यूरोडेवलपमेंटल स्थितियों वाले बच्चों के स्कैन डेटासेट का अध्ययन करने के लिए दृष्टिकोण का उपयोग करना है।