সংবেদনশীল চুলের কোষের প্রতিবিম্ব বিন্যাসকরণ কীভাবে অন্তকর্ণে প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে?

জ্যাকসন ল্যাবরেটরির একদল গবেষক সংবেদনশীল চুলের ত্বকের কোষ কীভাবে অন্তকর্ণে প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে তা নিয়ে গবেষণা করেন । মার্ক ওয়ানার একটা চমকপ্রদ প্রতিবেদন প্রকাশ করেছেন এ বিষয় নিয়ে।

শব্দ সংবেদনশীল  চুলের কোষগুলো বিশেষায়িত মাধ্যমিক সংবেদনশীল যা শ্রবণশক্তি, ভারসাম্য, রৈখিক ত্বরণ এবং কৌণিক ত্বরণ (মাথা ঘোরানো) আমাদের ইন্দ্রিয়ের ভারসম্য রক্ষা করে। শব্দ এক কথায় বলতে গেলে একটা সিরিজ। আমরা জন্মের পর থেকে শোনা শব্দ পরে বলতে শিখি। গান কবিতা বেশিরভাগ মানুষই শুনতে ভালোবাসেন। রবী ঠাকুরের একটি গান প্রায়ই গুনগুন করি। গানটি হলো তুমি কেমন করে গান করো হে গুণী?  আমি অবাক হয়ে শুনি!  শোনা ছাড়া বলতে পারা অসম্ভব আমরা যাদেরকে বাক প্রতিবন্ধি কিংবা বোবা বলে সম্বোধন করি তারা বলতে পারেনা কারণ তারা শুনতে পায়না। শব্দের ভূমিকা কতো প্রয়োজনীয় তা আমরা দৈনন্দিন জীবনে টের পাই প্রতিনিয়ত। একবিংশ শতাব্দীতে মুঠো ফোন ব্যবহার করেনা এমন মানুষ নেহাত কম। তো যখন আমরা মুঠো ফোনে কথা বলি তখন প্রায়শই শব্দ ভালো মতো শোনা না গেলে অপর জন কে বলি জোরে বলতে। এই যে কানে শোনার ব্যাপারটা আমাদের শ্রবণ স্নায়ুকে আলোড়িত করে তাকে আমরা কী বলি?  বিজ্ঞানের ভাষায় আমরা তাকে শ্রাব্যত্যার পাল্লা  বলি। সুস্হ মানুষের শ্রাবোত্তর সীমা ২০ থেকে ২০,০০০ হার্জ (Hz)  ধরা হয় ।

শ্রবণ জটিল ধাপের একটি সিরিজ যা বাতাসের শব্দ তরঙ্গকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। আমাদের শ্রাবণ স্নায়ু তখন মস্তিষ্কে এই সংকেত প্রেরণ  করে। যথাযথ চুলের কোষের প্রবণতা সমন্বিত শ্রবণ শক্তি এবং গতি শনাক্তকরণ উভয়ের জন্যই গুরুত্বপূর্ণ। কারণ প্রতিটি কোষ কেবল একটি দিকে গতি শনাক্ত করে। গবেষকরা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে মাছের অন্ত কর্ণের মধ্যে এবং পার্শ্বীয় রেখা গুলোর গতি শনাক্তকরণ চুলের কোষের ১৮০  ডিগ্রি “উল্টানো” হওয়া বিভিন্ন উপধারার উপর নির্ভরশীল। এটি একটি উপসেটের মতো প্যাঁচানো থাকে। অন্যটি একটা আয়না-চিত্র বিন্যাসে বিপরীত দিকে মুখ করে থাকে । তবে কীভাবে তা অর্জিত হয়?

শ্রবণ ক্ষয়, কানের গবেষণা

 সহযোগী অধ্যাপক বাসাইল তারচিনী( পিএইচডি) প্রকৃতি যোগাযোগের একটি জটিল নতুন গবেষণাপত্রে একটি অন্ত কর্ণের ভেতরের  সঠিক চুলের কোষের বিন্যাস বলে প্রকাশ করেছেন।

হোম ব্যালেন্স ডিজঅর্ডার  কীভাবে ব্যালেন্স সিস্টেম কাজ করে?

ব্যালেন্স সিস্টেম কীভাবে কাজ করে?

শরীরের ভারসাম্য ব্যবস্থা অন্ত কর্ণ , চোখ, পেশী, জয়েন্টগুলো এবং মস্তিষ্কের মধ্যে যোগাযোগ ব্যবহার করে অবস্থান শনাক্তকরণ, প্রতিক্রিয়া এবং সামঞ্জস্যের একটি ধ্রুবক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাজ করে।

কানের ভিতরে গভীর, ঠিক মস্তিষ্কের নিচে অবস্থিত,অন্ত কর্ণের অবস্হান । অন্ত কর্ণের একটি অংশ শ্রবণ সক্ষম  অন্য অংশ, যা ভ্যাসিটিবুলার সিস্টেম নামে পরিচিত, মস্তিষ্কের  সেরিবেলাম গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রের মাথার অবস্থান সম্পর্কিত তথ্য পাঠানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছিলো। আমাদের বেশিরভাগ শ্রবণশক্তি গ্রহণযোগ্যতার জন্য গ্রহণ করি। তবে আমরা কীভাবে শুনি তার যান্ত্রিকতা গুলো বেশ অসাধারণ। বাতাসের তরঙ্গগুলো আমাদের কানের ভেতরে তরল তরঙ্গে পরিণত হয় যা চুলের ত্বকের এর কারণে  অনুভূত হয় যা আমাদের মস্তিষ্কের স্নায়ু গুলোর সাথে বৈদ্যুতিক প্রবণতাকে জাগিয়ে  দেয়, যা তাদের পরে ব্যাখ্যা করে। কোনও ঘেউ ঘেউ কুকুর, একটি পরিচিত গান, গাড়ি ব্রেকের চিৎকার থেকে  এসেছে? পার্থক্য শনাক্ত  করা গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। জ্যাকসন ল্যাবরেটরি (জ্যাকস) সহযোগী অধ্যাপক বেসিল তারচিনি( পিএইচডি) কানের চুলের কোষগুলো কীভাবে সুনির্দিষ্টভাবে সাজিয়েছেন । শব্দ তরঙ্গের সংশ্লেষপূর্ণ পার্থক্য শনাক্ত করার জন্য স্থানিক দিক নির্দেশনা নিয়ে গবেষণা  করেন। তার পূর্ববর্তী গবেষণাটি আণবিক স্তরে দেখিয়েছেন।  যে চুলের কোষে স্টেরিওসিলিয়া হিসাবে পরিচিত গতিগুলো শনাক্ত করার জন্য বিশেষায়িত কাঠামো কীভাবে শ্রবণের জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক দিক নির্দেশ ধাপে ধাপে তৈরি হয়। এখন, প্রকৃতি যোগাযোগগুলো প্রকাশিত “ইএমএক্স ২জিপিআর ১৫৬- গাই মেকানিকোসেনরি এপিথেলিয়াম চুলের কোষের প্রবর্তন বিপরীত করে। তিনি এবং তাঁর গবেষণা দলটি একটি নতুন প্রক্রিয়া প্রকাশ করেছেন যা নির্ধারণ করে যে চুলের কোষগুলোর একটি উপ-জনপুঞ্জ কীভাবে অংগ স্তরের দিকে তাদের দিক গুলো বিপরীত করতে পারে। কানের চুলের কোষ গুলো কীভাবে সুনির্দিষ্টভাবে সাজিয়েছেন এবং শব্দ তরঙ্গের সংশ্লেষপূর্ণ পার্থক্য শনাক্ত করার জন্য স্থানিক দিক নির্দেশিত গবেষণা করেছেন । তার পূর্ববর্তী গবেষণাটি আণবিক স্তরে দেখিয়েছে যে চুলের কোষের বিশেষায়িত কাঠামো যা গতি সনাক্ত করে যা স্টেরিওসিলিয়া হিসাবে পরিচিত, শ্রবণের জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক অভিযোজনে ধাপে ধাপে রূপায়ণে পরিণত হয়। তারচিনী বলেন, জিপিআর ১৫৬ একটি ‘অনাথ’ রিসেপ্টর — আমরা কীভাবে এটি দিয়ে আবদ্ধ তা জানি না।” “জিপিসিআরগুলো উচ্চ আগ্রহের কারণ তারা ওষুধে ব্যবহৃত হয় । প্রকৃতপক্ষে,বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে একটি ওষুধ সংস্থা ভেবেছিল যে জিপিআর ১৫৬  নিউরোট্রান্সমিটার গ্রাবার জন্য রিসেপ্টর হতে পারে, কারণ এটি পরিচিত গ্যাবা রিসেপ্টর এর অনুরূপ, তবে তাদের গবেষণাটি গ্যাবার কোনও প্রতিক্রিয়া দেখায় নি। জিপিআর ১৫৬ আসল কাজটি অজানা থেকে যায়। আমাদের কাগজ কোষের মেরুতে এই রিসেপ্টারের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ, অভিনব ভূমিকা চিহ্নিত করে। “

গবেষণায় দেখা যায় যে চুলের কোষের বিপরীতমুখী এবং বহু-দিকনির্দেশক সংবেদনের জন্য প্রয়োজনীয় তিনটি উপাদান রয়েছে: প্রতিলিপি ফ্যাক্টর ইএমএক্স ২,জিপিআর ১৫৬ এবং গাই। ইঁদুর এবং মাছের তিনটির কোনও একটিরই অভাব রয়েছে এমন চুলকোষ রয়েছে যা অভিন্নমুখী, কেবল একটি দিকে গতি সনাক্তকরণ সরবরাহ করে। যখন এমএক্স 2 চুলের কোষ গুলোতে প্রকাশিত হয়, তখন এটি একটি জটিল ক্যাসকেড শুরু করে যেখানে জিপিআর ১৫৬ চুলের কোষগুলোতে  স্থানীয়ভাবে সীমাবদ্ধ ( “মেরুকৃত”) হয়ে যায়। জিপিআর ১৫৬  তারপরে ১৮০  ডিগ্রিতে কোষ কে  ঘোরানোর জন্য গাইকে সক্রিয় করে।

তারচিনি বলেন, “লক্ষণীয় বিষয় হলো  প্রক্রিয়াটি  ইঁদুরের কান এবং পার্শ্বীয়ভাবে মাছের উভয় লাইনেই একই বলে মনে হয়।”

আশ্চর্যের বিষয়, শ্রুতি চুলের কোষগুলো সাধারণত একটি প্রতিবিম্ব সংগঠন দেখায় না তা সত্ত্বেও স্পষ্টতই একটি উল্টাপাল্টা থেকে যায়,” তাই আমরা দেখতে পেলাম এটি হার্ড-ওয়্যারড, অত্যন্ত সুরক্ষিত সেলুলার পথ হিসাবে দেখা যাচ্ছে। বিপরীত সেল অরিয়েন্টেশন যা একাধিক অঙ্গ এবং প্রাণীর জন্য প্রযোজ্য। যার শ্রবণ ঘাটতি ছাড়াও ভারসাম্য ত্রুটি রয়েছে, আয়না-চিত্র চুলের কোষ সংগঠনটি কীভাবে বিশেষভাবে ভেস্টিবুলার  অন্ত কর্ণের  ক্রিয়ায় অবদান রাখে, মাথা নড়াচড়া এবং মাধ্যাকর্ষণ শনাক্তকরণের ক্ষমতা রাখে।

তথ্য সূত্রঃ

১. Sensory Hair Cells: An Introduction to Structure and Physiology – Oxford Academic
২. BUILDING THE MIRROR-IMAGE ARRANGEMENT OF SENSORY HAIR CELLS – The Jackson Laboratory
৩. How Do We Hear? – NIDCD
৪. How does the balance system work? – Eye and Ear Hospital
৫. https://bigganblog.org/2016/09/সনোজেনেটিক্স-শ্রবনোত্ত/
৬. https://bigganblog.org/2015/04/কান-ফাটানো-শব্দ-এবং-তার-চে/