মস্তিষ্কের অন্ধকারে আলোর ঝলক: ২০২৬ সালের চিকিৎসাশাস্ত্রের নোবেল
রিমোট কন্ট্রোলের বোতাম টিপে যেমন বাতি নেভানো যায়, আলো দিয়ে তেমনি অন-অফ করা যাবে মস্তিষ্কের স্নায়ুকোষ!
দূর আকাশে বিজলির চমক দেখে একদিন আবিষ্কৃত হয়েছিল ঘরের বিদ্যুৎ; তাই এখন সুইচ টিপলেই চোখের পলকে ঘর আলোয় ভরে ওঠে। এ বছর চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার জানিয়ে দিল—এই আলো আমাদের শরীরের ভেতরেও জাদুকরী খেলা খেলতে পারে। মানবদেহের সবচেয়ে জটিল ও রহস্যময় অঙ্গটি হলো আমাদের মস্তিষ্ক। কোটি কোটি স্নায়ুকোষ বা নিউরনের অদ্ভুত জালের মধ্য দিয়ে চলা এই নেটওয়ার্ক আমাদের স্মৃতি, আবেগ, ভয়, ভালোবাসা আর সমস্ত আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে। এই জটিল মস্তিষ্কের অলিগলিতে আলোর ঝিলিক ফেলে তা নিয়ন্ত্রণ করার অভাবনীয় এক পদ্ধতির আবিষ্কারই এবার চিকিৎসাবিজ্ঞানের সর্বোচ্চ সম্মান—নোবেল পুরস্কার এনে দিয়েছে তিন বিজ্ঞানীকে।
মস্তিষ্কের গোপন কুঠুরিতে আলোকপাত
মানব মস্তিষ্কের গোলকধাঁধা যুগে যুগে বিজ্ঞানীদের ভাবিয়ে তুলেছে। মাত্র ১.৩ কেজির এই নরম টিস্যুটি কীভাবে আমাদের সুখ, দুঃখ, স্মৃতি আর সৃজনশীলতা নিয়ন্ত্রণ করে, তা এক চিরন্তন রহস্য। এই জটিল রহস্যভেদের চাবিকাঠি খুঁজতে গিয়ে বিজ্ঞানীরা এমন এক অভূতপূর্ব প্রযুক্তির সন্ধান পেয়েছেন, যা স্নায়ুবিজ্ঞানের (Neuroscience) দুনিয়ায় বিপ্লব ঘটিয়েছে।
২০২৬ সালের চিকিৎসাশাস্ত্রের নোবেল পুরস্কার যৌথভাবে জয় করেছেন—কার্ল ডেইসেরথ (Karl Deisseroth), পিটার হেগেম্যান (Peter Hegemann) এবং জর্জ নাগেল (Georg Nagel)। প্রথম জন আমেরিকান আর বাকি দুজন জার্মান। ‘লাইট-গেটেড আয়ন চ্যানেল’ (Light-gated ion channels) আবিষ্কার এবং যুগান্তকারী ‘অপটোজেনেটিক্স’ (Optogenetics) প্রযুক্তি গড়ে তোলার জন্য তাদের এই সম্মাননা দেওয়া হয়েছে।
সহজ কথায়, অপটোজেনেটিক্স এমন এক প্রযুক্তি যার মাধ্যমে আলোর চাবিকাঠি ঘুরিয়ে মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট স্নায়ুকোষগুলোকে যখন খুশি জাগিয়ে তোলা যায় বা নিভিয়ে দেওয়া যায়—অনেকটা ঘরোয়া রিমোট কন্ট্রোলের মতো। রিমোট বা সুইচ টিপে যেমন টেলিভিশন বা ফ্যানের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করা যায়, এই বিজ্ঞানীরা ঠিক তেমনি লেজার আলো বা নীল আলোর সাহায্যে মস্তিষ্কের সুইচ অন-অফ করার পথ দেখিয়েছেন।
শেওলার চোখ এবং অণুজীব জগতের রহস্য
এই পুরো বিপ্লবের শুরুটা হয়েছিল একধরনের সবুজ শেওলা থেকে, যার নাম ক্ল্যামাইডোমোনাস রেইনহার্ডটি (Chlamydomonas reinhardtii)। এটি এককোষী আণুবীক্ষণিক শেওলা; রং উজ্জ্বল সবুজ, মিষ্টি জলের জলাশয়ে স্বাধীনভাবে সাঁতার কাটে। বিজ্ঞানীরা অবাক হয়ে লক্ষ করলেন—শেওলাটি বুঝতে পারে সূর্যের আলো কোথায় আছে এবং আলোর দিকে নিজে থেকেই আকৃষ্ট হয়। আসলে এদের একটি বিশেষ অঙ্গাণু বা আইস্পট (Eyespot) আছে যা আলো চিনতে পারে।
বার্লিনের হুমবোল্ট বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক পিটার হেগেম্যান এবং একই দেশের ভুর্ৎসবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জর্জ নাগেল গবেষণা করে দেখেন যে এই শেওলার গায়ে এমন কিছু বিশেষ প্রোটিন রয়েছে, যা আলোর স্পর্শ পেলেই কোষের ভেতর বিদ্যুতের মৃদু ঝিলিক বা সিগন্যাল তৈরি করে। আলো-সংবেদনশীল এই প্রোটিনটির নাম ‘চ্যানেলরোডপসিন’ (Channelrhodopsin)। এটি মূলত একধরনের লাইট-গেটেড আয়ন চ্যানেল বা আলোক-নিয়ন্ত্রিত আয়ন পথ, যা কোষের ঝিল্লিতে ছিদ্র তৈরি করে চার্জযুক্ত আয়ন চলাচলের মাধ্যমে তড়িৎ সিগন্যাল উৎপন্ন করে।
সুইচ অন-অফের খেলা: অপটোজেনেটিক্সের জন্ম
শেওলার শরীর থেকে পাওয়া এই ‘চ্যানেলরোডপসিন’ প্রোটিনকে মানুষের বা প্রাণীর (ইঁদুরের) স্নায়ুকোষে সফলভাবে প্রয়োগ করার দূরদর্শী কাজটি করেন স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানী কার্ল ডেইসেরথ। স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের এই গবেষক ও চিকিৎসক স্নায়ুকোষ বা নিউরনের জিনোমে এই প্রোটিনের জিন প্রবেশ করান। ফলে স্নায়ুকোষগুলো আলোর প্রতি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। এরপর মস্তিষ্কের ভেতরে অত্যন্ত সূক্ষ্ম অপটিক ফাইবার বা আলোক নল প্রবেশ করিয়ে নির্দিষ্ট কোষে নীল আলো ফেলা মাত্রই স্নায়ুকোষগুলো সচল হয়ে ওঠে। আলো জ্বালালেই মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট কোষ চালু হয় এবং আলো নিভালে বন্ধ হয়—ঠিক ঘরের বাতির সুইচের মতো। আলো দিয়ে মস্তিষ্কের কোষ নিয়ন্ত্রণ করার এই অসাধারণ প্রযুক্তির নামই হলো ‘অপটোজেনেটিক্স’।
নোবেল কমিটির মূল্যায়ন ও বিজ্ঞানজগতের উচ্ছ্বাস
নোবেল কমিটির ফিজিওলজি বা মেডিসিন কমিটির অন্যতম সদস্য অ্যানা ওয়েডেল (Anna Wedell) এই আবিষ্কারের গুরুত্ব বোঝাতে গিয়ে বলেছেন, “এই প্রযুক্তির মাধ্যমে আমরা মস্তিষ্কের কার্যক্রম সম্পর্কে সম্পূর্ণ নতুন এক ধারণা পেতে পারি। ইঁদুরের মস্তিষ্কে রোগাক্রান্ত কোষগুলোর সক্রিয়তা অনুধাবন করে আমরা মানবদেহের রোগগুলো কোথায় খুঁজতে হবে, তা নিখুঁতভাবে বুঝতে পারব।”
চিকিৎসা ও স্নায়ুবিজ্ঞানের আন্তর্জাতিকভাবে খ্যাতিমান গবেষকরাও এই জয়ে দারুণ উল্লাস প্রকাশ করেছেন। তাদের মতে, জটিল মানসিক ও স্নায়বিক ব্যাধিগুলোর চিকিৎসায় অপটোজেনেটিক্স এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করবে, যা এতদিন চিকিৎসকদের কল্পনার বাইরে ছিল।
মানবকল্যাণে ভূমিকা ও অবদান
এ আবিষ্কারের ফলে ভবিষ্যতে পারকিনসন্স, আলঝেইমার্স, বিষণ্নতা, মৃগীরোগ (এপিলেপসি) কিংবা অন্ধত্বের মতো দুরারোগ্য ব্যাধির সুচিকিৎসা নিশ্চিত হওয়ার এক নতুন দিগন্ত উন্মোচিত হয়েছে। আগে চিকিৎসকরা পুরো মস্তিষ্কে ওষুধ প্রয়োগ করতেন, যার ফলে ভালো কোষগুলোও ক্ষতিগ্রস্ত হতো। কিন্তু অপটোজেনেটিক্স আসার পর চিকিৎসকরা সূক্ষ্ম লেজার রশ্মির সাহায্যে কেবল ত্রুটিপূর্ণ স্নায়ুকোষ বা নিউরনগুলোকে সুনির্দিষ্টভাবে টার্গেট করতে পারবেন। এর ফলে স্নায়বিক রোগ নিরাময় লাভ আগের তুলনায় বহুগুণ নিখুঁত ও সহজ হওয়া সম্ভব হবে।
এক-একটা রোগ নিয়ে সংক্ষেপে আলোচনা করা যাক:
১. পারকিনসন্স রোগ (Parkinson's Disease)
এ রোগে মস্তিষ্কের বিশেষ অংশ সাবস্ট্যান্সিয়া নাইগ্রার (Substantia nigra) ডোপামিন উৎপাদনে সক্ষম স্নায়ুকোষগুলো নষ্ট হয়ে যায়। এর ফলে শরীরের ভারসাম্য নষ্ট হয়, পেশি শক্ত হয়ে যায় এবং কাঁপুনি দেখা দেয়। অপটোজেনেটিক্স প্রযুক্তির মাধ্যমে নির্দিষ্ট নিউরনের জিনোমে ‘চ্যানেলরোডপসিন’ প্রবেশ করিয়ে অপটিক ফাইবারের সাহায্যে সঠিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো প্রয়োগ করা হয়। এর ফলে ক্ষতিগ্রস্ত বা নিষ্ক্রিয় সার্কিটের নির্দিষ্ট নিউরনগুলোকে প্রয়োজনমতো কৃত্রিমভাবে উদ্দীপ্ত বা শান্ত করা যায়, যা শরীরের অস্বাভাবিক মোটর মুভমেন্ট বা কাঁপুনি নিয়ন্ত্রণে অত্যন্ত কার্যকরী ভূমিকা পালন করতে পারে।
বর্তমান অবস্থা: বর্তমানে প্রি-ক্লিনিক্যাল গবেষণা এবং ল্যাবরেটরি ট্রায়ালের পর্যায়ে রয়েছে। ইঁদুর এবং নন-হিউম্যান প্রাইমেট বা বাঁদরের ওপর অপটোজেনেটিক্স প্রয়োগ করে কাঁপুনি নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে চমৎকার সাফল্য মিলেছে। তবে সাধারণ মানুষের চিকিৎসায় এটি এখনো সরাসরি বাজারে বা দৈনন্দিন চিকিৎসাসেবায় ব্যবহৃত হচ্ছে না।
২. আলঝেইমার্স রোগ (Alzheimer's Disease)
এ রোগে মস্তিষ্কে স্মৃতিশক্তি নিয়ন্ত্রণকারী হিপোক্যাম্পাস ও সংশ্লিষ্ট নিউরাল নেটওয়ার্কের সংযোগ বিচ্ছিন্ন হতে শুরু করে। অপটোজেনেটিক্স ব্যবহার করে গবেষকরা নির্দিষ্ট স্মৃতি বা কগনিটিভ সার্কিটের সাথে যুক্ত নিউরনগুলোকে টার্গেট করে আলো জ্বেলে উদ্দীপ্ত করতে পারেন। এর মাধ্যমে ভুলে যাওয়া স্মৃতির অবক্ষয় রোধ করা এবং মস্তিষ্কের নিউরোনাল প্লাস্টিসিটি (Neuronal plasticity) বা কোষগুলোর পুনর্গঠন ও যোগাযোগের ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করার নতুন পথ উন্মোচিত হচ্ছে।
বর্তমান অবস্থা: বর্তমানে পরীক্ষামূলক বা প্রি-ক্লিনিক্যাল পর্যায়ে রয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ও ইউরোপের বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের ল্যাবে গবেষণা চলছে। মানবদেহে এর প্রয়োগ শুরু হতে আরও বেশ কিছু সময় লাগবে।
৩. বিষণ্নতা বা ডিপ্রেশন (Depression)
ডিপ্রেশনে মস্তিষ্কের লিম্বিক সিস্টেম এবং প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্সের মধ্যকার সিগন্যাল আদান-প্রদান ব্যাহত হয় এবং সেরোটোনিন ও ডোপামিনের মতো নিউরোট্রান্সমিটারগুলোর ভারসাম্য নষ্ট হয়। অপটোজেনেটিক্সের মাধ্যমে এই নির্দিষ্ট মুড-রেগুলেটিং সার্কিটের নিউরনগুলোতে আলো ফেলে সরাসরি অতি-সক্রিয় কোষগুলোকে দমন করা কিংবা কম সক্রিয় কোষগুলোকে উদ্দীপ্ত করা সম্ভব।
বর্তমান অবস্থা: ইঁদুরের মুড পরিবর্তন বা হতাশা কাটানোর গবেষণাগুলো অত্যন্ত আশাব্যঞ্জক হলেও, মানুষের চিকিৎসায় এটি এখনো প্রয়োগ করা হয়নি; আরও দীর্ঘ ট্রায়ালের অপেক্ষায় আছে।
৪. মৃগীরোগ বা এপিলেপসি (Epilepsy)
এ রোগে মস্তিষ্কের কর্টেক্সের স্নায়ুকোষগুলো হঠাৎ করে এবং অস্বাভাবিকভাবে একসাথে অতিরিক্ত তড়িৎ সিগন্যাল বা ফায়ারিং তৈরি করে, যা খিঁচুনির সৃষ্টি করে। অপটোজেনেটিক্স এখানে একটি চমৎকার ‘ক্লোজড-লুপ’ বা স্বয়ংক্রিয় সুরক্ষা বলয় হিসেবে কাজ করতে পারে। মস্তিষ্কে এমন কিছু ইনহিবিটরি বা বাধা প্রদানকারী নিউরন রয়েছে, যা অতিরিক্ত উত্তেজনা প্রশমিত করতে পারে। বিজ্ঞানীরা এই কোষগুলোতে লাইট-সেন্সিটিভ প্রোটিন বসিয়ে দেন; ফলে যখনই অস্বাভাবিক বৈদ্যুতিক তরঙ্গ বা সিজার শুরু হওয়ার উপক্রম হয়, সেন্সর তা টের পেয়ে তাৎক্ষণিকভাবে আলো জ্বেলে সেই ইনহিবিটরি কোষগুলোকে সক্রিয় করে তোলে এবং মুহূর্তেই খিঁচুনি বা সিজার থামিয়ে দেয়।
বর্তমান অবস্থা: ইঁদুরের ওপর প্রমাণ করা হয়েছে। তবে মানবদেহে মস্তিষ্কের ভেতরে অপটিক ফাইবার বসিয়ে মৃগীরোগ নিয়ন্ত্রণের ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল এখনো প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে।
৫. অন্ধত্ব বা দৃষ্টিশক্তি পুনরুদ্ধার (Blindness)
রেটিনাইটিস পিগমেন্টোসা বা বয়সজনিত ম্যাকুলার ডিজেনারেশনের মতো রোগে চোখের রেটিনার আলোক-সংবেদনশীল রড ও কোন কোষগুলো নষ্ট হয়ে যায়; ফলে মস্তিষ্কে দৃশ্যমানতার কোনো সিগন্যাল পৌঁছাতে পারে না এবং মানুষ অন্ধ হয়ে যায়। কিন্তু চোখের ঠিক পরের স্তরের বাইপোলার সেল বা গ্যাংলিয়ন সেলগুলো অক্ষত থাকে। অপটোজেনেটিক্স প্রযুক্তির মাধ্যমে ওই অবশিষ্ট অক্ষত কোষগুলোর জিনোম মডিফাই করে চ্যানেলরোডপসিন প্রোটিন যুক্ত করা হয়। ফলে এই কোষগুলো সরাসরি আলোর প্রতি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে এবং চোখের ক্যামেরার মতো কাজ করে মস্তিষ্কে বৈদ্যুতিক সিগন্যাল পাঠিয়ে অন্ধ ব্যক্তিদের আংশিক বা পূর্ণাঙ্গ দৃষ্টিশক্তি ফিরিয়ে আনতে সাহায্য করে।
বর্তমান অবস্থা: ইতোমধ্যে মানুষের ওপর ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালের ধাপে প্রবেশ করেছে। উদাহরণস্বরূপ, রেটিনাইটিস পিগমেন্টোসা (Retinitis Pigmentosa) রোগে আক্রান্ত অন্ধ রোগীদের ওপর অপটোজেনেটিক থেরাপি প্রয়োগ করে আংশিক দৃষ্টিশক্তি ফিরিয়ে আনার সফল প্রাথমিক ফলাফল বিজ্ঞানীরা প্রকাশ করেছেন। ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কিছু বিশেষায়িত গবেষণা কেন্দ্রে এই ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালগুলো পরিচালিত হচ্ছে।
মাথার ভিতর জোনাক জ্বলে
এতদিন মানবমস্তিষ্ক ছিল এক দুর্ভেদ্য গোলকধাঁধা, যার কোনো মানচিত্র ছিল না। বিজ্ঞানীরা এতদিন অন্ধকারে হাতড়ে বেড়াতেন। কিন্তু এই তিন গবেষক মস্তিষ্কের অন্ধকূপে যেন জোনাকি পোকার আলো জ্বেলে দিয়েছেন। তাঁরা আলো-সন্ধানী শৈবালের মাধ্যমে মানবদেহের স্নায়ুকোষের জন্য ‘সুইচ’ বা নিয়ন্ত্রণব্যবস্থা উপহার দিয়েছেন।
তারা দেখিয়ে দিয়েছেন, আলো কেবল পৃথিবীকে দেখায় না, আলো মানুষের ভেতরের জগতকেও আমূল বদলে দিতে পারে।
বায়জীদ খুরশীদ রিয়াজ: মুক্তিযুদ্ধ গবেষক, গীতিকবি ও জনস্বাস্থ্য বিশেষজ্ঞ। ই-মেইল: baizid.romana@gmail.com