கருவில் கண் பார்வை எப்படி உருவாகிறது? வைட்டமின் ஏ-வின் 30 ஆண்டு கால புதிருக்கு கிடைத்தது விடை!

16

மனித பார்வைத் திறனின் வளர்ச்சியில் வைட்டமின் ஏ மூலக்கூறு வகையின் (Vitamin A derivative) புதிய பங்கு குறித்த வியத்தகு தகவலை அமெரிக்காவின் ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலை. ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். தைராய்டு ஹார்மோன்களுடன் இணைந்து செயல்படும் இந்த மூலக்கூறு, மனிதனின் மிகத் துல்லியமான பார்வைத்திறனுக்குக் காரணமான கண்ணின் மையப் பகுதியை எவ்வாறு உருவாக்குகிறது என்பதை இந்த ஆராய்ச்சி விளக்குகிறது. இதன் மூலம், ஏறத்தாழ 30 ஆண்டுகளாக நிலவி வந்த அறிவியல் கோட்பாடு ஒன்றை இவர்கள் மாற்றியமைத்துள்ளனர்.

கருவில் குழந்தை வளரும் போது, அதன் விழித்திரையில் (Retina) ஏற்படும் எதிர்பாராத ஒரு மாற்றத்தை மையமாக வைத்தே இந்தக் கண்டுபிடிப்பு வெளிவந்துள்ளது. ஆரம்பத்தில் நீல நிற வெளிச்சத்தைக் கண்டறியும் செல்கள், பின்னடைவில் சிவப்பு மற்றும் பச்சை நிற வெளிச்சத்தை உணரும் செல்களாக மாறுவது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த விசித்திரமான மாற்றம் தான் மனிதனின் கூர்மையான மையப் பார்வைக்கு (Central vision) தேவையான சிறப்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

26

மனித பார்வைத் திறன் எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை ஆராய, ஜான்ஸ்டன் மற்றும் அவரது குழுவினர் தாங்கள் பல ஆண்டுகளாக மேம்படுத்திய ஒரு புதிய தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். விலங்குகளின் மீது பரிசோதனை செய்வதற்குப் பதிலாக, 'ஆர்கனாய்ட்ஸ்' (Organoids) எனப்படும் மனித விழித்திரை திசுக்களின் சிறிய மாதிரிகளை ஆய்வகத்திலேயே வளர்த்தனர்.

கருவின் செல்களிலிருந்து வளர்க்கப்பட்ட இந்த சிறிய திசு மாதிரிகள், மனித விழித்திரையின் வளர்ச்சி அம்சங்களை அப்படியே பிரதிபலித்தன. சில மாதங்களாக இந்த விழித்திரை ஆர்கனாய்டுகளைக் கவனித்ததன் மூலம், கர்ப்ப காலத்தில் ஆராய்வதற்கு மிகவும் கடினமாக இருக்கும் நுட்பமான மாற்றங்களை விஞ்ஞானிகளால் துல்லியமாகக் கண்காணிக்க முடிந்தது.

அவர்களின் கவனம் முழுவதும் விழித்திரையின் மையத்தில் உள்ள 'ஃபோவியோலா' (Foveola) என்ற மிகச்சிறிய பகுதியின் மீதே இருந்தது. விழித்திரை என்பது கண்ணின் பின்புறத்தில் ஒளியை உணர்ந்து மூளைக்குச் சிக்னல்களாக அனுப்பும் படலமாகும். இதில் ஃபோவியோலா பகுதி தான் எழுத்துக்களைப் படிக்கவும், முகங்களை அடையாளம் காணவும், நுணுக்கங்களை உற்றுநோக்கவும் உதவும் கூர்மையான மையப்பார்வைக்கு மிக முக்கியக் காரணமா இருக்கிறது.

36

ஃபோவியோலா பகுதியை புரிந்துகொள்ள 'கூம்பு செல்கள்' (Cones) எனப்படும் ஒளி-உணர் செல்களைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்வது அவசியம். குறைந்த வெளிச்சத்தில் பார்க்க உதவும் 'ராட் செல்கள்' (Rods) போல் அல்லாமல், கூம்பு செல்கள் பகல் நேரப் பார்வைக்கும் வண்ணங்களை அடையாளம் காண்பதற்கும் பயன்படுகின்றன. மனிதர்களிடம் 3 வகையான கூம்பு செல்கள் உள்ளன. அவை நீலம், பச்சை மற்றும் சிவப்பு வண்ண அலைநீளங்களை உணர்கின்றன. இந்த 3 செல்களிலிருந்து வரும் சிக்னல்களை ஒப்பீடு செய்வதன் மூலமே மூளையால் பல்வேறு வண்ணங்களை வேறுபடுத்திப் பார்க்க முடிகிறது.

இருப்பினும், இந்த கூம்பு செல்கள் விழித்திரை முழுவதும் சீராகப் பரவியிருப்பதில்லை. ஃபோவியோலா பகுதியில் சிவப்பு மற்றும் பச்சை கூம்பு செல்கள் மட்டுமே இருக்கும்; நீல நிற கூம்பு செல்கள் இருக்காது. கண்ணின் மையப்பகுதியில் மிகக் கூர்மையான பார்வை உருவாவதற்கு இந்த குறிப்பிட்ட அமைப்பே காரணமாகும்.

பதிற்றாண்டுகளாக இந்த அமைப்பு எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை விளக்குவதில் விஞ்ஞானிகளுக்குச் சிரமம் இருந்தது. காரணம், எலிகள் மற்றும் மீன்கள் போன்ற ஆய்வக விலங்குகளின் விழித்திரை அமைப்பு மனித விழித்திரையைப் போல் இருப்பதில்லை. எனவே, ஆய்வகத்தில் வளர்க்கப்பட்ட செயற்கை மனித விழித்திரைகள் இந்த நீண்டகால புதிருக்கு விடை காணப் புதிய வாய்ப்பை வழங்கின.

46

ஃபோவியோலா பகுதியில் கூம்பு செல்களின் அமைப்பு 2 ஒருங்கிணைந்த செயல்பாடுகள் மூலம் உருவாகிறது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.

வாரங்கள் 10 - 12 - கருவின் வளர்ச்சியின் போது, ஃபோவியோலா பகுதியில் ஆரம்பத்தில் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான நீல நிற கூம்பு செல்கள் காணப்படுகின்றன.

வாரம் 14 - இந்த நிலையை அடையும் போது, அந்த நீல நிற செல்கள் சிவப்பு மற்றும் பச்சை கூம்பு செல்களாக மாற்றம் பெறுகின்றன. இந்த மாற்றத்திற்குப் பின்னால் 2 முக்கியமான வேதியியல் காரணிகள் உள்ளன:

ரெட்டினாயிக் அமிலம் (Retinoic Acid) - வைட்டமின் ஏ-விலிருந்து உருவாகும் இந்த மூலக்கூறு உடலின் செல்கள் வளர்ச்சியடைவதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. விழித்திரை வளர்ச்சியின் போது, இந்த மூலக்கூறின் சிதைவு மையப்பகுதியில் நீல நிற கூம்பு செல்கள் உருவாவதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

தைராய்டு ஹார்மோன்கள் (Thyroid Hormones) - உடலின் வளர்சிதை மாற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் இந்த ஹார்மோன்கள், எஞ்சியுள்ள நீல நிற கூம்பு செல்களை சிவப்பு மற்றும் பச்சை செல்களாக மாற ஊக்குவிக்கின்றன.

56

இந்த ஆய்வு முடிவுகள், பல பதிற்றாண்டுகளாகப் பார்வைத்திறன் ஆராய்ச்சியில் நிலவி வந்த ஒரு கோட்பாட்டிற்கு மாற்றாக அமைந்துள்ளது. பழைய கோட்பாட்டின் படி, ஃபோவியோலாவில் முதலில் தோன்றும் நீல நிற கூம்பு செல்கள், விழித்திரை வளரும் போது அங்கிருந்து விலகி நகர்ந்து விடுவதாகவும், ஒருமுறை ஒரு செல்லாக உருவெடுத்துவிட்டால் அதன் அடையாளம் மாறாது என்றும் விஞ்ஞானிகள் நம்பினர்.

ஆனால் புதிய கண்டுபிடிப்பு வேறு ஒன்றை உணர்த்துகிறது. செல்கள் இடத்தை விட்டு நகர்வதற்குப் பதிலாக, நீல நிற கூம்பு செல்கள் தங்களின் அடையாளத்தை மாற்றிக்கொண்டு சிவப்பு அல்லது பச்சை செல்களாக மாறுகின்றன. சுமார் 30 ஆண்டுகளுக்கு முந்தைய பழைய கோட்பாட்டின் படி, நீல நிற செல்கள் அந்த இடத்தை விட்டு விலகி நகர்வதாகக் கருதப்பட்டது. ஆனால் எங்கள் டேட்டாக்கள் வேறு ஒரு மாதிரியை ஆதரிக்கின்றன. இந்த செல்கள் காலப்போக்கில் மாறுதல் அடைகின்றன என்பது மிகவும் ஆச்சரியமளிக்கிறது என்கிறார் ஜான்ஸ்டன்.

66

ஆரோக்கியமான கண்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை விளக்குவது மட்டுமின்றி, விழித்திரையைப் பாதிக்கும் நோய்களுக்குச் சிகிச்சையளிக்கவும் இந்த ஆய்வு உதவும். குறிப்பாக, முதியவர்களிடையே மையப்பார்வை இழப்பை ஏற்படுத்தும் 'மாக்குலார் டிஜெனரேஷன்' நோய்க்குச் சிகிச்சையளிக்க இது பெரிதும் உதவும். இந்நோய் மையப்பார்வைக்குக் காரணமான மாக்குலாவைச் சிதைத்து, படிப்பது, வாகனம் ஓட்டுவது மற்றும் முகங்களை அடையாளம் காண்பதில் சிக்கலை ஏற்படுத்துகிறது.

தற்போதைய சிகிச்சைகள் நோயின் வேகத்தைக் குறைக்க மட்டுமே உதவுகின்றனவே தவிர, இதற்கு முற்றுப்புள்ளி வைக்கும் நிரந்தர தீர்வு இதுவரை இல்லை. விழித்திரை எவ்வாறு ஒளி-உணர் செல்களை உருவாக்குகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், ஆய்வகத்தில் ஆரோக்கியமான மாற்றுச் செல்களை உருவாக்க முடியும்.

இந்த ஆய்வின் இணை ஆசிரியரும் மூலக்கூறு உயிரியலாளருமான கத்தர்ஸினா ஹஸ்ஸீ (Katarzyna Hussey) கூறுகையில், ஆர்கனாய்ட் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நோயாளிகளுக்கு ஏற்ற ஒளி-உணர் செல்களைத் தயாரிப்பதே எங்கள் இலக்கு. ஆரோக்கியமான செல்களைக் கண்ணிற்குள் செலுத்தி இழக்கப்பட்ட பார்வையை மீண்டும் பெற வைக்கும் 'செல் மாற்று சிகிச்சை' (Cell replacement therapy) முறைக்கு இது மிகப்பெரிய கதவைத் திறந்துள்ளது என்றார்.

தற்போதைக்கு, மனித கண் எவ்வாறு துல்லியமான பார்வைத்திறனைப் பெறுகிறது என்பதற்கு இந்த ஆய்வு ஒரு தெளிவான விளக்கத்தை அளித்துள்ளது. வைட்டமின் ஏ மற்றும் தைராய்டு ஹார்மோன்கள் விழித்திரையை எவ்வாறு உருவாக்குகின்றன என்பதைக் கண்டறிந்ததன் மூலம், அறிவியல் உலகம் பார்வையின் ஆரம்ப கட்டத்தைப் புரிந்துகொள்வதிலும், பார்வையிழப்பைச் சரிசெய்வதற்கான வழிகளைக் கண்டறிவதிலும் அடுத்த கட்டத்திற்குச் சென்றுள்ளது.