വെളിച്ചം തൊട്ടറിഞ്ഞ മസ്തിഷ്കം: ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് എന്ന വിപ്ലവം

ഒരു ചെറിയ കുളത്തിലെ കലങ്ങിയ വെള്ളത്തിൽ, പച്ചനിറത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ചു കിടക്കുന്ന പായലിന്റെ അംശങ്ങൾ നിങ്ങൾ എപ്പോഴെങ്കിലും ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടോ? ഒരുപക്ഷേ നമ്മളിൽ ഭൂരിഭാഗം ആളുകളും അതിനെ ഒരല്പം വെറുപ്പോടെയോ അല്ലെങ്കിൽ തികഞ്ഞ അവഗണനയോടെയോ മാത്രമേ നോക്കിക്കാണാറുള്ളൂ. എന്നാൽ, സാധാരണ കണ്ണുകൾ കൊണ്ട് കാണാൻ പോലും കഴിയാത്ത, ആ കുളത്തിലെ വെള്ളത്തിൽ ജീവിക്കുന്ന ഒരൊറ്റ കോശം മാത്രമുള്ള ഒരു സൂക്ഷ്മജീവിക്ക് മനുഷ്യൻ്റെ അതിസങ്കീർണ്ണമായ തലച്ചോറിനെ വെളിച്ചം കൊണ്ട് നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള വിദ്യ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കാണിച്ചുതരാൻ കഴിഞ്ഞു എന്ന് പറഞ്ഞാൽ നിങ്ങൾക്ക് വിശ്വസിക്കാൻ കഴിയുമോ? കേൾക്കുമ്പോൾ തീർച്ചയായും ഇതൊരു ഹോളിവുഡ് സയൻസ് ഫിക്ഷൻ സിനിമയിലെ ഭാവനയായി മാത്രമേ തോന്നൂ. പക്ഷേ സംഭവം അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ സത്യമാണ്. ആ ഒരു അവിശ്വസനീയമായ കണ്ടെത്തലിനാണ് ശാസ്ത്രലോകത്തെ ഏറ്റവും പരമോന്നത ബഹുമതിയായ ഫിസിയോളജി അഥവാ മെഡിസിൻ വിഭാഗത്തിലുള്ള നൊബേൽ പുരസ്കാരം സമ്മാനിക്കപ്പെട്ടത്. പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന അയോൺ ചാനലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന ജൈവ തന്മാത്രാ പഠനങ്ങൾക്കും, അതിലൂടെ ആധുനിക വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൻ്റെയും ന്യൂറോസയൻസിൻ്റെയും ഗതിതന്നെ മാറ്റിമറിച്ച ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് എന്ന വിപ്ലവകരമായ ശാസ്ത്രശാഖയ്ക്ക് അടിത്തറയിട്ടതിനും കാൾ ഡൈസറോത്ത്, പീറ്റർ ഹെഗെമാൻ, ജോർജ് നാഗൽ എന്നീ മൂന്ന് പ്രഗത്ഭ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചരിത്രത്തിന്റെ താളുകളിലേക്ക് നടന്നു കയറിയിരിക്കുകയാണ്.

ഇവിടെ ഏതൊരു സാധാരണക്കാരന്റെ മനസ്സിലും സ്വാഭാവികമായും ഉയരുന്ന ഒരു വലിയ ചോദ്യമുണ്ട്. അതായത്, കാൻസറിനോ എയ്ഡ്സിനോ ഉള്ള അത്ഭുത മരുന്നുകൾ കണ്ടെത്തിയതിനല്ല, മറിച്ച് എവിടെയോ കിടക്കുന്ന ഒരു പായലിൽ നിന്ന്, അതും ഒരു സൂക്ഷ്മ ആൽഗയിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത വെറുമൊരു പ്രോട്ടീന് എന്തിനാണ് ശാസ്ത്രലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ അംഗീകാരം നൽകുന്നത്? അതിനുള്ള ഉത്തരം വളരെ ലളിതവും എന്നാൽ അതിശയിപ്പിക്കുന്നതുമാണ്. മനുഷ്യ ചരിത്രത്തിൽ ഇന്നുവരെ ഒരു ശാസ്ത്രജ്ഞനും സ്വപ്നം കാണാൻ പോലും കഴിയാതിരുന്ന ഒരു അസാധാരണ കഴിവാണ് ഈ കണ്ടെത്തലിലൂടെ മനുഷ്യരാശിയുടെ കൈകളിൽ വന്നുചേർന്നത്. നമ്മുടെ തലച്ചോറിലെ ശതകോടിക്കണക്കിന് വരുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ നാഡീകോശക്കൂട്ടങ്ങളിൽ നിന്ന് കൃത്യമായി നമുക്ക് ആവശ്യമുള്ള ഒരു പ്രത്യേക കോശക്കൂട്ടത്തെ മാത്രം വെളിച്ചത്തിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ സ്പന്ദനം ഉപയോഗിച്ച് ഓൺ ചെയ്യാനും ഓഫ് ചെയ്യാനുമുള്ള അത്ഭുതകരമായ വിദ്യ. അതും ഏത് സ്ഥലത്തുള്ള കോശങ്ങൾ, ഒരു സെക്കൻഡിൻ്റെ ആയിരത്തിലൊരംശമായ എത്രാമത്തെ മില്ലിസെക്കൻഡിൽ ഉണർന്നു പ്രവർത്തിക്കണം എന്ന് അതിസൂക്ഷ്മമായി തീരുമാനിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിസ്മയകരമായ കൃത്യതയോടെ.

നിങ്ങൾ ഒന്ന് ആലോചിച്ചു നോക്കൂ, ഇതിൻ്റെ ഫലമായി യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണ് സംഭവിച്ചതെന്ന് അറിയാമോ? നമ്മുടെ തലച്ചോറിനെക്കുറിച്ച് പണ്ട് ചിന്തിക്കാൻ പോലും ഭയപ്പെട്ടിരുന്ന, അല്ലെങ്കിൽ ഒരിക്കലും മനുഷ്യന് ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ കഴിയില്ലെന്ന് ഉറച്ചു വിശ്വസിച്ചിരുന്ന അതിനിഗൂഢമായ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് മുന്നിലേക്ക് ഇന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ധൈര്യത്തോടെ നടന്നുചെല്ലാൻ സാധിക്കുന്നുണ്ട്. നമ്മൾ പെട്ടെന്ന് ഭയപ്പെടുമ്പോൾ നമ്മുടെ നെഞ്ചിടിപ്പ് കൂട്ടുന്നതും വിയർപ്പുണ്ടാക്കുന്നതുമായ ആ ഭയം യഥാർത്ഥത്തിൽ രൂപപ്പെടുന്നത് തലച്ചോറിലെ ഏത് ന്യൂറോണുകളിലാണ്? നമ്മൾ കൈകാലുകൾ കൃത്യമായി ചലിപ്പിക്കുന്നതും ഓരോ ചുവടുകളും മുന്നോട്ട് വെക്കുന്നതുമെല്ലാം നിയന്ത്രിക്കുന്ന സർക്യൂട്ടുകൾ ഏതെല്ലാമാണ്? നമ്മൾ കാണുന്നതും കേൾക്കുന്നതുമായ ജീവിതാനുഭവങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഓർമ്മകളായി തലച്ചോറിന്റെ അറകളിൽ മായാതെ രേഖപ്പെടുത്തി സൂക്ഷിക്കുന്നത്? അടുത്തടുത്തായി കെട്ടുപിണഞ്ഞു കിടക്കുന്ന ലക്ഷക്കണക്കിന് ന്യൂറോണുകളിൽ, തൊട്ടടുത്തുള്ള മറ്റ് കോശങ്ങളെ ഒട്ടും ശല്യം ചെയ്യാതെ, ഒരു പ്രത്യേക കൂട്ടം കോശങ്ങളെ മാത്രം തൊട്ടുണർത്തിയാൽ തലച്ചോറിൽ എന്ത് സംഭവിക്കും? അതിലുമൊക്കെ ഉപരിയായി, അൽഷിമേഴ്സും പാർക്കിൻസൺസും വിഷാദരോഗവുമടക്കം മനുഷ്യൻ്റെ മനസ്സിനെയും നാഡീവ്യൂഹത്തെയും തളർത്തുന്ന മാരകമായ രോഗങ്ങൾക്ക് പുതിയൊരു ചികിത്സ കണ്ടെത്താൻ ഈ വഴി ഭാവിയിൽ സഹായിക്കുമോ? ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്കെല്ലാം മുന്നിൽ തെളിഞ്ഞുനിന്ന ഇരുട്ടിനെയാണ് ഈയൊരു കണ്ടെത്തൽ നീക്കിമാറ്റിയത്.

ഈ കഥയിലെ ഏറ്റവും വലിയ കൗതുകം എന്താണെന്ന് വെച്ചാൽ, ഇതൊരു വലിയ അത്യാധുനിക ആശുപത്രിയിൽ വെച്ചോ, കോടിക്കണക്കിന് രൂപ വിലമതിക്കുന്ന വലിയ ബ്രെയിൻ സ്കാനറുകൾക്ക് മുന്നിൽ വെച്ചോ, അല്ലെങ്കിൽ ഏതെങ്കിലും മനുഷ്യൻ്റെ തലച്ചോറിൽ വെട്ടിത്തുറന്നു നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നോ ഒന്നുമല്ല തുടങ്ങുന്നത്. ഒരു മനുഷ്യനിൽ നിന്നുപോലുമല്ല ഇതിൻ്റെ തുടക്കം. അഴുക്കുചാലിലോ നാട്ടിൻപുറത്തെ കുളത്തിലോ കാണുന്ന ഒരു തുള്ളി പച്ചവെള്ളത്തിലെ ഏകകോശ ആൽഗയിലാണ് ഈ വിപ്ലവത്തിൻ്റെ ആദ്യവിത്ത് മുളപൊട്ടിയത്. ഒരു ശാസ്ത്രജ്ഞൻ തൻ്റെ ജീവിതത്തിലെ നല്ലൊരു പങ്കും മാറ്റിവെച്ചത് ആ കൊച്ചു ജീവി എങ്ങനെയാണ് സൂര്യപ്രകാശത്തെ തിരിച്ചറിയുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കാനായിരുന്നു. ആ ജീവിക്കുള്ളിലെ വിചിത്രമായ ഒരു പ്രോട്ടീന് ഒരു കൊച്ചു സ്വിച്ച് പോലെ വെളിച്ചത്തോട് പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് മറ്റൊരു ഗവേഷകൻ ലോകത്തിന് തെളിയിച്ചുകൊടുത്തു. തുടർന്ന് ഒരു ഡോക്ടറും സൈക്യാട്രിസ്റ്റുമായ മറ്റൊരു ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആ പ്രോട്ടീനെ പരീക്ഷണശാലയിൽ മൃഗങ്ങളുടെ നാഡീകോശങ്ങളിലേക്ക് സന്നിവേശിപ്പിച്ചു. ഒടുവിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വെളിച്ചത്തിൻ്റെ ചെറിയ രശ്മികൾ തൊടുത്തുവിട്ട് ജീവനുള്ള തലച്ചോറുകളുടെ പ്രവർത്തനം നേരിട്ട് നിയന്ത്രിക്കുന്ന തലത്തിലേക്ക് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വളർന്നു പന്തലിച്ചു. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇത് കേവലം മൂന്ന് വ്യക്തികൾക്ക് പുരസ്കാരം ലഭിച്ചതിൻ്റെ മാത്രം കഥയല്ല. പ്രകൃതിയിലെ ഏറ്റവും നിസ്സാരമെന്ന് തോന്നുന്ന ഒരു സൃഷ്ടിയെക്കുറിച്ച് മനുഷ്യൻ ചോദിച്ച നിഷ്കളങ്കമായ ഒരു ചോദ്യം, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ മനുഷ്യ മസ്തിഷ്കത്തെ അടുത്തറിയാൻ മനുഷ്യരാശിക്ക് എങ്ങനെ പുത്തൻ വഴിതുറന്നു തന്നു എന്നതിൻ്റെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തുന്ന നേർസാക്ഷ്യമാണിത്.

ഈ കണ്ടുപിടുത്തം എത്രത്തോളം വിപ്ലവകരമാണെന്ന് പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാകണമെങ്കിൽ, കഴിഞ്ഞ ഒരു നൂറ്റാണ്ടിലേറെയായി ന്യൂറോസയൻസ് ശാഖ അനുഭവിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന വലിയൊരു പ്രതിസന്ധിയെക്കുറിച്ച് നമ്മൾ വ്യക്തമായി അറിയണം. ആധുനിക ന്യൂറോസയൻസിൻ്റെ ചരിത്രം പരിശോധിച്ചാൽ, തലച്ചോറിൽ ഓരോ കാര്യങ്ങളും എവിടെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത് എന്ന് കണ്ടെത്താനാണ് ഗവേഷകർ കൂടുതൽ സമയവും പരിശ്രമിച്ചിരുന്നത്. ചലനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന മോട്ടോർ കോർട്ടെക്സ് എവിടെയാണ്, കാഴ്ചയെ സ്വീകരിക്കുന്ന വിഷ്വൽ കോർട്ടെക്സ് എവിടെയാണ്, ഓർമ്മകളും വികാരങ്ങളും സൂക്ഷിക്കുന്ന ഹിപ്പോകാമ്പസും അമിഗ്ദലയും തലച്ചോറിലെവിടെയാണ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത് എന്നൊക്കെ അവർ അരിച്ചുപെറുക്കി കണ്ടെത്തി. ഭൂമിയിലെ വിവിധ രാജ്യങ്ങളെയും നഗരങ്ങളെയും മാപ്പുകളിൽ വരച്ചുവെക്കുന്നതുപോലെ തലച്ചോറിലെ വിവിധ മേഖലകളെ അവർ അടയാളപ്പെടുത്തി ഭൂപടങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കി. പക്ഷേ അവിടെ വളരെ മൗലികമായ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ടായിരുന്നു. അതായത്, ഒരു സംഭവം എവിടെയാണ് നടക്കുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നതും, അത് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉണ്ടാക്കുന്നത് ആ പ്രദേശത്തെ ഏത് കോശങ്ങളാണ് എന്ന് കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയുന്നതും തമ്മിൽ ആകാശവും ഭൂമിയും തമ്മിലുള്ള അന്തരമുണ്ട്.

ഇത് വ്യക്തമാകാൻ നമുക്ക് ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഉദാഹരണം നോക്കാം. നിങ്ങൾ തിങ്ങിനിറഞ്ഞ വലിയൊരു നഗരത്തിലേക്ക് നടന്നുപോകുന്നു എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ആ നഗരത്തിലെ ഒരു പ്രത്യേക തെരുവിൽ എത്തുമ്പോൾ മാത്രം ആളുകൾ വല്ലാതെ ഭയപ്പെടുന്നതായും നിലവിളിക്കുന്നതായും നിങ്ങൾ കാണുന്നു. ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് ആ ഭയം ഉണ്ടാകുന്നത് ആ പ്രത്യേക തെരുവിൽ വെച്ചാണ് എന്ന് വ്യക്തമായി അറിയാം. പക്ഷേ ആ തെരുവിലെ ഏത് കെട്ടിടത്തിൽ നിന്നാണ്, അല്ലെങ്കിൽ ഏത് വീട്ടിലെ ഏത് മുറിയിൽ നിന്നാണ് ഈ ഭയത്തിന് കാരണമായ സംഭവം ഉണ്ടാകുന്നത് എന്ന് നിങ്ങൾക്ക് ഇപ്പോഴും അറിയില്ലല്ലോ. നമ്മുടെ തലച്ചോറിൻ്റെ അവസ്ഥ ഇതിലും എത്രയോ മടങ്ങ് സങ്കീർണ്ണമാണ്. നൂറുകോടിയല്ല, ഏതാണ്ട് എണ്ണായിരത്തി അറുനൂറ് കോടിയോളം ന്യൂറോണുകളാണ് പരസ്പരം ഇഴചേർന്ന് തലച്ചോറിൽ അതിബൃഹത്തായ ശൃംഖലകൾ തീർത്ത് രാപ്പകലില്ലാതെ കോടിക്കണക്കിന് ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകളിലൂടെ പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നത്. മാത്രമല്ല, തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ധർമ്മങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കുന്ന, പരസ്പരം വിരുദ്ധമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന പലതരത്തിലുള്ള ന്യൂറോണുകൾ തൊട്ടുരുമ്മി അടുത്തടുത്താണ് ജീവിക്കുന്നത്.

പഴയ കാലത്ത് ശാസ്ത്രജ്ഞർ തലച്ചോറിലെ ഒരു പ്രത്യേക ഭാഗത്തെ ഉദ്ദീപിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന രീതികൾക്കൊന്നും തന്നെ കൃത്യതയുണ്ടായിരുന്നില്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, തലച്ചോറിലേക്ക് ഒരു നേരിയ ഇലക്ട്രോഡ് കടത്തിവിട്ട് കറണ്ട് കൊടുക്കുമ്പോൾ, ഒരു വലിയ ആൾക്കൂട്ടത്തിലേക്ക് ബോംബെറിഞ്ഞതുപോലെ ആ ഭാഗത്തുള്ള നല്ലതും ചീത്തയുമായ എല്ലാ കോശങ്ങളും ഒന്നിച്ച് ഉണർന്നു പ്രവർത്തിക്കും. രാസവസ്തുക്കളോ മരുന്നുകളോ നൽകിയാലോ, അത് രക്തത്തിലൂടെയും കോശങ്ങളിലൂടെയും പടർന്ന് വൻതോതിലുള്ള കോശക്കൂട്ടങ്ങളെ ഒരുപോലെ ബാധിക്കും, മാത്രമല്ല അവയുടെ ഫലം കാണാൻ മിനിറ്റുകളോ മണിക്കൂറുകളോ എടുക്കുകയും ചെയ്യും. ഇനി തലച്ചോറിലെ ചില ഭാഗങ്ങൾ മുറിച്ചുമാറ്റുകയോ നശിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന രീതിയാണെങ്കിലോ, ആ പ്രദേശം മുഴുവൻ ഇല്ലാതാവുകയും അതിലൂടെ ഏതെല്ലാം പ്രവർത്തനങ്ങളാണ് ശരീരത്തിന് നഷ്ടപ്പെട്ടത് എന്ന് നിരീക്ഷിക്കുകയും മാത്രമേ സാധിച്ചിരുന്നുള്ളൂ. തീർച്ചയായും തലച്ചോറിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഇന്നത്തെ അറിവുകൾക്ക് അടിത്തറയിട്ടത് ഈ പഴയ പരീക്ഷണങ്ങൾ തന്നെയാണ്. പക്ഷേ അവയ്ക്കൊക്കെയും വലിയൊരു പരിമിതിയുണ്ടായിരുന്നു. ന്യൂറോസയൻസിലെ ഏറ്റവും പരമപ്രധാനമായ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ തക്ക സാങ്കേതിക കൃത്യത അവയ്ക്കൊന്നുമുണ്ടായിരുന്നില്ല. അതായത്, ഒരൊറ്റ പ്രത്യേക തരം ന്യൂറോണിനെ മാത്രം നമ്മുടെ നിയന്ത്രണത്തിലാക്കി, മറ്റുള്ളവയെ ഒട്ടും ശല്യം ചെയ്യാതെ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാൽ എന്ത് സംഭവിക്കും എന്ന ചോദ്യത്തിന് മുന്നിൽ അന്നത്തെ ശാസ്ത്രലോകം നിസ്സഹായരായിരുന്നു.

ഈ പ്രതിസന്ധി വളരെ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഒരു പ്രതിഭയായിരുന്നു ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്. ജീവൻ്റെ രഹസ്യമായ ഡിഎൻഎയുടെ ഇരട്ടപ്പിരിയൻ ഗോവണി ഘടന കണ്ടെത്തിയതിലൂടെ ലോകപ്രശസ്തനായ ആ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ തൻ്റെ ജീവിതത്തിൻ്റെ പിൽക്കാലത്ത് ആകൃഷ്ടനായത് ശാസ്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും കഠിനമായ മറ്റൊരു സമസ്യയിലാണ്. അതാണ് മനുഷ്യൻ്റെ ബോധം അഥവാ കോൺഷ്യസ്നസ്. കോടിക്കണക്കിന് ന്യൂറോണുകളിലൂടെ അതിവേഗം മിന്നിമറിയുന്ന വൈദ്യുത തരംഗങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഒരു മനുഷ്യനിൽ കാഴ്ചയും കേൾവിയും ഓർമ്മകളും ചിന്തകളും സ്നേഹവും വിദ്വേഷവുമൊക്കെയായി പരിണമിക്കുന്നത്? തലച്ചോറിൻ്റെ ഈ ആഴമേറിയ രഹസ്യം ചുരുളഴിയണമെങ്കിൽ നാഡീകോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളെ തന്മാത്രാ തലത്തിൽ അതിവേഗത്തിലും അതിസൂക്ഷ്മമായും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിപ്ലവകരമായ പുതിയൊരു സാങ്കേതികവിദ്യ തന്നെ വേണ്ടിവരുമെന്ന് ക്രിക് മുൻകൂട്ടി കണ്ടു. അങ്ങനെ ആയിരത്തി തൊള്ളായിരത്തി തൊണ്ണൂറ്റൊമ്പതിൽ അദ്ദേഹം അത്യപൂർവ്വമായ ഒരു ഭ്രാന്തൻ ആശയം ശാസ്ത്രലോകത്തിന് മുന്നിൽ വെച്ചു. ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് പ്രകാശം അഥവാ വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് തലച്ചോറിലെ പ്രത്യേക ന്യൂറോണുകളെ മാത്രം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിഞ്ഞാലോ?

അക്കാലത്ത് പലർക്കും ഇതൊരു ഭ്രാന്തൻ സ്വപ്നമായോ അല്ലെങ്കിൽ ശാസ്ത്രസാഹിത്യ കഥകളിലെ വെറും മനോരാജ്യമായോ ഒക്കെയാണ് തോന്നിയത്. കാരണം മനുഷ്യൻ്റെയോ മൃഗങ്ങളുടെയോ തലച്ചോറിലെ കോശങ്ങൾക്ക് വെളിച്ചത്തോട് യാതൊരു പ്രതികരണ ശേഷിയുമില്ല. കണ്ണിലെ റെറ്റിനയിലുള്ള ചില കോശങ്ങൾ ഒഴിച്ചാൽ തലച്ചോറിൻ്റെ ഉള്ളിലുള്ള ന്യൂറോണുകൾ ഇരുട്ടിലാണ് ജീവിക്കുന്നത്. എന്നാൽ തത്വത്തിൽ ക്രിക് പറഞ്ഞത് അസാധ്യമായ ഒന്നായിരുന്നില്ല. വെളിച്ചത്തെ സ്വീകരിച്ച് അതിനെ കൃത്യമായി ഒരു വൈദ്യുത തരംഗമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന പ്രകൃതിദത്തമായ ഒരു ജൈവവ്യവസ്ഥ കണ്ടെത്തുക എന്നതായിരുന്നു ഇതിലെ ഏറ്റവും വലിയ കടമ്പ. ആ ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം ഒളിച്ചിരുന്നത് ലോകം മുഴുവൻ അരിച്ചുപെറുക്കി അന്വേഷിച്ച ലാബുകളിലായിരുന്നില്ല, മറിച്ച് ഒരു കുളത്തിലെ കലങ്ങിയ പച്ചവെള്ളത്തിലായിരുന്നു. ക്ലമൈഡോമോണസ് എന്ന് പേരുള്ള പച്ചനിറത്തിലുള്ള ഒരു സൂക്ഷ്മ ആൽഗയിൽ.

അപ്പൊ ആരാണ് ഈ ക്ലമൈഡോമോണസ് എന്ന് നമുക്ക് ഒന്ന് വിശദമായി നോക്കാം. ഇതൊരു പച്ചനിറത്തിലുള്ള ഏകകോശ ജീവിയാണ്. വെള്ളത്തിലൂടെ തുഴഞ്ഞുനീങ്ങാൻ ഇതിന് തലഭാഗത്തായി രണ്ട് ചെറിയ ഫ്ലജെല്ലകൾ അഥവാ വാലുകൾ പോലെയുള്ള അവയവങ്ങളുണ്ട്. കൂടാതെ വെളിച്ചം എവിടെനിന്നാണ് വരുന്നത് എന്ന് കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാൻ ഐസ്പോട്ട് എന്ന് വിളിക്കുന്ന ചുവന്ന നിറത്തിലുള്ള ഒരു കൊച്ചു പ്രകാശഗ്രാഹി സംവിധാനവും ഇതിന്റെ ശരീരത്തിലുണ്ട്. ഈ കൊച്ചുജീവി ജീവിക്കുന്നത് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴിയാണ്. അപ്പോൾ ആഹാരം നിർമ്മിക്കാൻ ആവശ്യമായ സൂര്യപ്രകാശം തേടി വെള്ളത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാനാണ് അത് തൻ്റെ കണ്ണുപോലെയുള്ള ഈ ഭാഗം ഉപയോഗിക്കുന്നത്. നിങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കണം, ഈ ജീവിക്ക് തലച്ചോറില്ല, നാഡീവ്യൂഹമില്ല, നമുക്കുള്ളതുപോലെയുള്ള ലെൻസോ കൃഷ്ണമണിയോ ഉള്ള കണ്ണുകളുമില്ല. എന്നിട്ടും പ്രകാശം എവിടെയാണെന്ന് അതിസൂക്ഷ്മമായി തിരിച്ചറിയാനും അതിനനുസരിച്ച് സ്വന്തം ചലനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കാനും ഇതിന് സാധിക്കുന്നുണ്ട്.

ആയിരത്തി തൊള്ളായിരത്തി തൊണ്ണൂറുകളുടെ തുടക്കത്തിൽ ജർമ്മൻ ബയോഫിസിസിസ്റ്റായ പീറ്റർ ഹെഗെമാൻ എന്ന ഗവേഷകൻ ഈ കൊച്ചു ജീവിയിൽ വല്ലാതെ ആകൃഷ്ടനായി. കേൾക്കുമ്പോൾ വളരെ ലളിതമെന്ന് തോന്നുന്ന ഒരു ചോദ്യമാണ് അദ്ദേഹം ചോദിച്ചത്. നാഡീവ്യൂഹങ്ങളൊന്നുമില്ലാത്ത, ഒരൊറ്റ കോശം മാത്രമുള്ള ഈ ജീവി എങ്ങനെയാണ് സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഇത്ര പെട്ടെന്ന് തിരിച്ചറിയുന്നത്? വെളിച്ചം വീഴുമ്പോൾ അതിൻ്റെ ഉള്ളിൽ എങ്ങനെയാണ് ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നൽ ഉണ്ടാകുന്നത്? ആ ലളിതമായ അന്വേഷണമാണ് പിൽക്കാലത്ത് ആധുനിക വൈദ്യശാസ്ത്രത്തെ മാറ്റിമറിച്ച വലിയ കണ്ടെത്തലിലേക്ക് അദ്ദേഹത്തെ നയിച്ചത്. പക്ഷേ അതിന് ആ കോശത്തിനുള്ളിൽ വെളിച്ചം വീഴുമ്പോൾ ഉണരുന്ന ആ യഥാർത്ഥ തന്മാത്രയെ കണ്ടെത്തണമായിരുന്നു.

എന്നാൽ അത് ഒട്ടും എളുപ്പമുള്ള കാര്യമായിരുന്നില്ല. ആൽഗയ്ക്കുള്ളിലെ പ്രകാശഗ്രാഹിയായ ആ പ്രോട്ടീനുകളെ കോശത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുക എന്നത് അത്യന്തം ദുഷ്കരമായ ഒരു വെല്ലുവിളിയായിരുന്നു. വെളിച്ചം അടിക്കുമ്പോൾ ആൽഗയിൽ നേരിയ ഒരു വൈദ്യുത പ്രതികരണം ഉണ്ടാകുന്നുണ്ടെന്ന് ഉപകരണങ്ങൾ വഴി അളക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞിരുന്നു. എന്നാൽ ആ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന് പിന്നിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന തന്മാത്രാ യന്ത്രം ഏതാണെന്ന് കണ്ടുപിടിക്കാൻ വർഷങ്ങളുടെ കഠിന പ്രയത്നം വേണ്ടി വന്നു. ഹെഗെമാനും സംഘവും പരീക്ഷണങ്ങൾ തുടർന്നെങ്കിലും, അവയുടെ സ്വാഭാവിക അന്തരീക്ഷത്തിന് പുറത്ത് ഈ പ്രോട്ടീനുകളെ നിർമ്മിച്ച് പഠിക്കുക സാധ്യമാകാതെ പല പരീക്ഷണങ്ങളും ആവർത്തിച്ച് പരാജയപ്പെട്ടു.

അപ്പോഴാണ് ജനിതകശാസ്ത്രം അവരുടെ രക്ഷയ്ക്കെത്തിയത്. ആൽഗയിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് പ്രോട്ടീൻ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നതിന് പകരം, അതിൻ്റെ ജീനുകളിലൂടെ തിരച്ചിൽ നടത്താൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ തീരുമാനിച്ചു. വെളിച്ചത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന മറ്റ് ജീവികളിലെ ബാക്ടീരിയോറോഡോപ്സിൻ പോലുള്ള പ്രോട്ടീനുകളോട് സാമ്യമുള്ള ഏതെങ്കിലും ജീനുകൾ ഈ ആൽഗയുടെ ഡിഎൻഎയിൽ ഉണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിച്ചാൽ ഒരുപക്ഷേ ഈ വൈദ്യുത പ്രതികരണത്തിന് കാരണമായ തന്മാത്രയെ കണ്ടെത്താനാകും. അങ്ങനെ വർഷങ്ങളുടെ തിരച്ചിലിനൊടുവിൽ ഗവേഷകർ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന ചില ജീനുകളെ വേർതിരിച്ചെടുത്തു. പക്ഷേ ജീൻ കണ്ടെത്തിയതുകൊണ്ടുമാത്രം കാര്യമായില്ല. അതിലും പ്രധാനപ്പെട്ട മറ്റൊരു ചോദ്യം ബാക്കിയുണ്ടായിരുന്നു. ഈ ജീൻ നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനിൽ വെളിച്ചം തട്ടുമ്പോൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ അത് അയോണുകളെ കടത്തിവിടുന്ന ഒരു വാതിലായി പ്രവർത്തിക്കുമോ?

ആ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ ഹെഗെമാന് മറ്റൊരാളുടെ വൈദഗ്ധ്യം ആവശ്യമായിരുന്നു. അങ്ങനെയാണ് അദ്ദേഹം മറ്റൊരു പ്രഗത്ഭ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോർജ് നാഗലുമായി കൈകോർക്കുന്നത്. തവളകളുടെ അണ്ഡങ്ങളെ ഇത്തരം ജൈവ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നതിൽ ലോകപ്രശസ്തനായ വിദഗ്ദ്ധനായിരുന്നു നാഗൽ. ജനിതക പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഒരു ജീവനുള്ള ബയോളജിക്കൽ ഫാക്ടറി പോലെ പ്രവർത്തിക്കാൻ തവളമുട്ടകൾക്ക് അത്ഭുതകരമായ കഴിവുണ്ട്. നമ്മൾ ഒരു അന്യ ജീൻ ആ മുട്ടയിലേക്ക് കൃത്യമായി കുത്തിവെച്ചാൽ, ആ മുട്ട സ്വന്തം യന്ത്രസംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ആ ജനിതക വിവരങ്ങൾ വായിച്ചെടുക്കുകയും, അതിൽ പറയുന്ന പ്രോട്ടീൻ സ്വന്തം കോശസ്തരത്തിൽ നിർമ്മിച്ച് നൽകുകയും ചെയ്യും.

അങ്ങനെ ഹെഗെമാനും നാഗലും ചേർന്ന് ആ നിർണ്ണായക പരീക്ഷണം നടത്തി. ആൽഗയിൽ നിന്ന് കണ്ടെത്തിയ ജീനുകളെ അവർ തവളമുട്ടകളിലേക്ക് കടത്തിവിട്ടു. പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ മുട്ടകൾ ആ അപൂർവ്വ പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമ്മിച്ച് തങ്ങളുടെ കോശഭിത്തികളിൽ നിരത്തിവെച്ചു. ഒടുവിൽ ആ ചരിത്രനിമിഷം വന്നെത്തി. ഗവേഷകർ ഇരുട്ടുമുറിയിൽ വെച്ച് ആ കോശങ്ങളിലേക്ക് ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വെളിച്ചം തെളിച്ചു. ആ നിമിഷത്തിൽ സംഭവിച്ചത് ശാസ്ത്രലോകത്തെ ഞെട്ടിച്ച വിസ്മയമായിരുന്നു. പ്രകാശം പതിച്ച ആ മാത്രയിൽ തന്നെ, കോശസ്തരത്തിലൂടെ ഒരു ചെറിയ തുരങ്കം അഥവാ ചാനൽ തുറന്നുകൊണ്ട് ആ പ്രോട്ടീൻ പ്രതികരിച്ചു. കോശത്തിന് പുറത്തുനിന്നുള്ള ചാർജ്ജുള്ള പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ ആ തുരങ്കത്തിലൂടെ ചറപറാ കോശത്തിനുള്ളിലേക്ക് ഒഴുകാൻ തുടങ്ങി. അതോടെ ആ കോശത്തിൻ്റെ മൊത്തം വൈദ്യുത നിലയിൽ വലിയ മാറ്റമുണ്ടായി. അതായത്, പ്രകാശത്തെ നേരിട്ട് സ്വീകരിച്ച് ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ പോലും താമസമില്ലാതെ ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന അത്ഭുതകരമായ ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയെ മനുഷ്യൻ ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. അവർ അതിനെ ചാനൽറോഡോപ്സിൻ എന്ന് പേരിട്ടു വിളിച്ചു.

ആയിരത്തി തൊള്ളായിരത്തി തൊണ്ണൂറുകളുടെ അധ്വാനത്തിന് ഫലമായി രണ്ടായിരത്തിരണ്ടിൽ ആദ്യത്തെ ചാനൽറോഡോപ്സിൻ കണ്ടെത്തിയ വിവരം പുറത്തുവന്നു. തൊട്ടടുത്ത വർഷം, അതായത് 2003-ൽ, അതിനേക്കാൾ ഏറെ കാര്യക്ഷമമായി അയോണുകളെ കടത്തിവിടാൻ ശേഷിയുള്ള ചാനൽറോഡോപ്സിൻ-2 എന്ന രണ്ടാമത്തെ വകഭേദത്തെയും അവർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. ഈ രണ്ടാമത്തെ പ്രോട്ടീനാണ് പിൽക്കാലത്ത് ലോകചരിത്രത്തെത്തന്നെ മാറ്റിമറിച്ചത്. കാരണം ഇത്രയും കാലം ശാസ്ത്രജ്ഞർ സ്വപ്നം കണ്ടിരുന്ന ആ അത്ഭുത വസ്തു ഇപ്പോൾ അവരുടെ പരീക്ഷണശാലയിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. വെളിച്ചം കൊണ്ട് ഞൊടിയിടയിൽ ഓൺ ചെയ്യാനും ഓഫ് ചെയ്യാനും കഴിയുന്ന ഒരു തന്മാത്രാ സ്വിച്ച്.

ഈ കണ്ടെത്തൽ അതിൻ്റെ തന്മാത്രാ തലത്തിൽ തന്നെ വലിയൊരു ശാസ്ത്രനേട്ടമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഇതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ വിപ്ലവം തുടങ്ങുന്നത്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ ആൽഗൽ പ്രോട്ടീനെ മറ്റ് ജീവികളുടെ കോശങ്ങളിലേക്ക് പറിച്ച് നടാൻ ആലോചിച്ചപ്പോഴാണ്. ഒരു ഏകകോശ പായലിലെ ജീനിന് തവളമുട്ടയെ വെളിച്ചത്തോട് പ്രതികരിക്കാൻ പാകത്തിലാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അതിലും വലിയൊരു കാര്യം ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയില്ലേ? പ്രകൃതിയിൽ സദാ ഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരസ്പരം സംസാരിക്കുന്ന മൃഗങ്ങളുടെയോ മനുഷ്യൻ്റെയോ നാഡീകോശങ്ങളെ വെളിച്ചം കാണിച്ച് ഉണർത്താൻ ഇതിന് സാധിക്കുമോ?

ആ ചിന്തയാണ് അമേരിക്കയിലെ സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ഒരു യുവ ഗവേഷകന്റെ ശ്രദ്ധ പിടിച്ചുപറ്റിയത്. കാൾ ഡൈസറോത്ത്. ഡൈസറോത്ത് വെറുമൊരു ലാബ് ന്യൂറോസയന്റിസ്റ്റ് മാത്രമല്ലായിരുന്നു, ഒപ്പം തന്നെ ആശുപത്രിയിൽ രോഗികളെ നേരിട്ട് പരിശോധിക്കുന്ന ഒരു പ്രാക്ടീസിംഗ് സൈക്യാട്രിസ്റ്റ് കൂടിയായിരുന്നു. ആ ഇരട്ട വൈദഗ്ധ്യം ഈ കഥയിൽ വളരെ നിർണ്ണായകമായിരുന്നു. കാരണം മാനസികാരോഗ്യ ചികിത്സാരംഗത്ത് ഒരു രോഗത്തിൻ്റെ ലക്ഷണം മനസ്സിലാക്കുന്നതും അതിൻ്റെ കൃത്യമായ കാരണം കണ്ടെത്തി ഭേദമാക്കുന്നതും തമ്മിലുള്ള അന്തരം എത്രയോ വലുതാണ്. കഠിനമായ ഡിപ്രഷൻ, അനിയന്ത്രിതമായ ഉത്കണ്ഠ, ലഹരിയോടുള്ള അഡിക്ഷൻ, ഓട്ടിസം തുടങ്ങി പലതരത്തിലുള്ള മാനസിക വെല്ലുവിളികൾ അനുഭവിക്കുന്ന രോഗികളെ ഡൈസറോത്ത് ദിവസവും കാണുന്നുണ്ടായിരുന്നു. തലച്ചോറിനുള്ളിലെ നാഡീ ശൃംഖലകളിൽ വരുന്ന തകരാറുകളാണ് ഇതിന് പിന്നിലെന്ന് അറിയാമെങ്കിലും, ആ രോഗങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്ന കൃത്യമായ കോശങ്ങൾ ഏതാണെന്ന് വേർതിരിച്ചറിയാൻ ഒരു വഴിയുമില്ലായിരുന്നു. പരമ്പരാഗത മരുന്നുകൾ നൽകുമ്പോൾ അത് തലച്ചോറിലെ നല്ലതും ചീത്തയുമായ എല്ലാ കോശങ്ങളിലും പ്രവർത്തിച്ച് പലതരത്തിലുള്ള പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുക മാത്രമാണ് ചെയ്തിരുന്നത്.

ഡൈസറോത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള കോശങ്ങളെ ഒട്ടും ഉപദ്രവിക്കാതെ, രോഗത്തിന് കാരണമാകുന്ന പ്രത്യേക ന്യൂറോൺ കൂട്ടങ്ങളെ മാത്രം തൊട്ടുണർത്താൻ കഴിയുന്ന ഒരു മാന്ത്രിക വിരൽ ആവശ്യമായിരുന്നു. അങ്ങനെയാണ് അദ്ദേഹം ഹെഗെമാനും നാഗലും കണ്ടെത്തിയ ചാനൽറോഡോപ്സിനെക്കുറിച്ച് അറിയുന്നത്. ഡൈസറോത്തും അദ്ദേഹത്തിന്റെ യുവ സഹപ്രവർത്തകരും ആൽഗയുടെ ആ ജീൻ ശേഖരിച്ചു. ഒരു നിരുപദ്രവകാരിയായ വൈറസിനെ വാഹനമാക്കി ഉപയോഗിച്ച്, പരീക്ഷണശാലയിലെ ഡിഷിൽ വളർത്തിയിരുന്ന എലിയുടെ നാഡീകോശങ്ങളിലേക്ക് ആ ജീൻ കടത്തിവിട്ടു. ആ ന്യൂറോണുകൾ ഈ ജീൻ ഉപയോഗിച്ച് സ്വന്തം കോശസ്തരത്തിൽ ചാനൽറോഡോപ്സിൻ സ്വിച്ചുകൾ നിർമ്മിച്ചു. തുടർന്ന് ആ കോശങ്ങളിലേക്ക് അവർ ഒരു നീല വെളിച്ചം പായിച്ചു.

അത്ഭുതം എന്ന് പറയട്ടെ, ചരിത്രം അവിടെ വഴിമാറുകയായിരുന്നു. ആ ന്യൂറോണുകൾ വെളിച്ചം തട്ടിയ മാത്രയിൽ തന്നെ ജീവൻ വെച്ച് ഉണർന്നു. നീല വെളിച്ചം അടിച്ച അതേ മില്ലിസെക്കൻഡിൽ തന്നെ ആ നാഡീകോശങ്ങളിൽ ആക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യലുകൾ അഥവാ വൈദ്യുത സ്പന്ദനങ്ങൾ പ്രവഹിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഒരിക്കൽ സയൻസ് ഫിക്ഷൻ എന്ന് എഴുതിത്തള്ളിയ ആശയം ഇതാ കൺമുന്നിൽ ഒരു ശാസ്ത്ര യാഥാർത്ഥ്യമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു നാഡീകോശത്തെ വിരൽത്തുമ്പിൽ നിർത്തി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും എന്ന് തെളിഞ്ഞു.

പക്ഷേ അപ്പോഴും ഒരു വലിയ ചോദ്യം ശാസ്ത്രലോകത്ത് ബാക്കിയുണ്ടായിരുന്നു. ഒരു പരീക്ഷണ ഡിഷിലെ കൃത്രിമ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇത് പ്രവർത്തിച്ചേക്കാം, പക്ഷേ ജീവനുള്ള, സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കുന്ന ഒരു ജീവിയുടെ തലച്ചോറിൽ ഇത് സാധ്യമാകുമോ? കാരണം പരീക്ഷണശാലയിലെ ഡിഷിൽ കോശങ്ങളെ വളർത്തുന്നതുപോലെയല്ല ജീവനുള്ള ഒരു മൃഗം. തലയോട്ടിയിലെ കട്ടിയുള്ള അസ്ഥികൾ കൊണ്ട് സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ട, പരസ്പരം കോടിക്കണക്കിന് സിഗ്നലുകളിലൂടെ സദാ സംസാരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന അനേകം കോശങ്ങൾ തിങ്ങിനിറഞ്ഞ സങ്കീർണ്ണമായ ഒന്നാണ് സജീവമായ തലച്ചോർ. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ന്യൂറോസയൻസിനെ മാറ്റിമറിക്കണമെങ്കിൽ അത് ജീവനുള്ള തലച്ചോറിൽ തന്നെ വിജയിക്കണം.

തുടർന്നുള്ള വർഷങ്ങളിൽ ശാസ്ത്രലോകം കണ്ടത് ആ അത്ഭുതത്തിന്റെ വികാസമായിരുന്നു. വെളിച്ചത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന ഈ പ്രോട്ടീനുകളെ നിർദ്ദിഷ്ട ന്യൂറോണുകളിലേക്ക് മാത്രം എത്തിക്കാനുള്ള കൃത്യമായ ജനിതക വഴികൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. അതോടൊപ്പം തലയോട്ടി തുളച്ച് തലച്ചോറിൻ്റെ ആഴങ്ങളിലേക്ക് വെളിച്ചം എത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന മുടിയേക്കാൾ നേർത്ത അതിസൂക്ഷ്മമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളും അവർ നിർമ്മിച്ചു. അങ്ങനെ ഒപ്റ്റിക്സും ജനറ്റിക്സും അഥവാ പ്രകാശശാസ്ത്രവും ജനിതകശാസ്ത്രവും കൈകോർത്തുകൊണ്ട് ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് എന്ന വിപ്ലവം പൂർണ്ണതയിലെത്തി. ഏതൊക്കെ ന്യൂറോണുകളിലാണ് ഈ മോളിക്യുലാർ സ്വിച്ച് സ്ഥാപിക്കേണ്ടത് എന്ന് ജനിതകശാസ്ത്രം തീരുമാനിക്കും. ആ ന്യൂറോണുകൾ എപ്പോൾ ഉണരണമെന്നും എപ്പോൾ ഉറങ്ങണമെന്നും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിലൂടെ വരുന്ന പ്രകാശം തീരുമാനിക്കും. ഒരു സെക്കൻഡിൻ്റെ ആയിരത്തിലൊരംശം കൃത്യതയോടെ ജീവനുള്ള തലച്ചോറുകളെ നിയന്ത്രിക്കാൻ ഗവേഷകർക്ക് ഇതിലൂടെ കഴിഞ്ഞു.

തുടക്കത്തിൽ നടത്തിയ ഒരു പരീക്ഷണം ചലനങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായിരുന്നു. എലികളുടെ തലച്ചോറിൽ ചലനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന മോട്ടോർ ന്യൂറോണുകളിലേക്ക് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ സ്വിച്ചുകൾ എത്തിച്ചു. തുടർന്ന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിലൂടെ നീല വെളിച്ചം തെളിച്ചപ്പോൾ, എലി തൻ്റെ ഇഷ്ടത്തിനല്ലാതെ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കമാൻഡ് അനുസരിച്ച് ഒരു വശത്തേക്ക് മാത്രം വട്ടത്തിൽ കറങ്ങാൻ തുടങ്ങി. വെളിച്ചം ഓഫാക്കിയ ഉടൻ അത് സാധാരണ നിലയിലേക്ക് തിരിച്ചെത്തി. ഉറക്കത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ന്യൂറോണുകളിലേക്ക് വെളിച്ചം പായിച്ചപ്പോൾ ഗാഢനിദ്രയിലായിരുന്ന മൃഗം നിമിഷനേരം കൊണ്ട് ചാടിയെഴുന്നേറ്റു.

എന്നാൽ ഇതിനേക്കാളൊക്കെ വിസ്മയകരമായ മറ്റൊരു പ്രയോഗം നടന്നത് ഓർമ്മകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പരീക്ഷണങ്ങളിലായിരുന്നു. നൊബേൽ ജേതാവായ സുസുമു തൊനേഗാവയും സംഘവും 2012-ൽ ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് ഉപയോഗിച്ച് ഓർമ്മകളെ നേരിട്ട് തൊട്ടറിഞ്ഞു. ഒരു പ്രത്യേക സാഹചര്യത്തിൽ ഒരു എലിക്ക് ഭയം തോന്നുമ്പോൾ അതിൻ്റെ തലച്ചോറിൽ ഉണരുന്ന ന്യൂറോൺ കൂട്ടങ്ങളെ അവർ കൃത്യമായി അടയാളപ്പെടുത്തി. ശാസ്ത്രത്തിൽ എൻഗ്രാം എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഈ ഓർമ്മക്കൂട്ടങ്ങളിലേക്ക്, പിന്നീട് തികച്ചും സുരക്ഷിതമായ മറ്റൊരു സ്ഥലത്തുവെച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ നീല വെളിച്ചം അടിച്ചപ്പോൾ, ആ എലി പഴയ പേടിയോടെ നിശ്ചലമായി നിന്നു. അതായത്, ഒരു അനുഭവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ന്യൂറോണുകളെ കൃത്യമായി ഉണർത്തിയാൽ ആ ഓർമ്മയെ കൃത്രിമമായി പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു.

അവിടെനിന്നും ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് കാട്ടുതീ പോലെ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ലാബുകളിലേക്ക് പടർന്നുപിടിച്ചു. വേദന, ആസക്തി, വിശപ്പ്, ഉറക്കം, പ്രതിഫല ചിന്തകൾ തുടങ്ങി തലച്ചോറിന്റെ എല്ലാ മേഖലകളിലേക്കും ഈ വിദ്യ കടന്നുചെന്നു. തൊട്ടടുത്തിരിക്കുന്ന രണ്ട് ന്യൂറോണുകൾക്ക് തികച്ചും വിരുദ്ധമായ രണ്ട് ജോലികളാണ് ചെയ്യാനുള്ളതെന്ന് ഒപ്റ്റോജെനറ്റിക്സ് ലോകത്തിന് കാട്ടിത്തന്നു. തലച്ചോറ് വെറുമൊരു മാംസക്കട്ടയല്ല, മറിച്ച് അതീവ സവിശേഷതകളുള്ള സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഒരു മഹാശൃംഖലയാണെന്ന് ശാസ്ത്രം തിരിച്ചറിഞ്ഞു.

വെറും പരീക്ഷണശാലയിൽ ഒതുങ്ങിനിൽക്കാതെ ചികിത്സാരംഗത്തേക്കും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇന്ന് പിച്ചവെച്ചുതുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. റെറ്റിനൈറ്റിസ് പിഗ്മെന്റോസ എന്ന അന്ധതയുണ്ടാക്കുന്ന ജനിതകരോഗമുള്ളവരിൽ കാഴ്ച തിരികെ നൽകാനുള്ള ശ്രമങ്ങളാണ് ഇതിൽ ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയം. കണ്ണിൻ്റെ റെറ്റിനയിലെ പ്രകാശഗ്രാഹികൾ പൂർണ്ണമായി നശിച്ചുപോയ രോഗികളിൽ, അവശേഷിക്കുന്ന മറ്റ് കോശങ്ങളിലേക്ക് ഈ ആൽഗൽ ജീൻ കടത്തിവിട്ട് അവയെ പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കാൻ സജ്ജമാക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. 2021-ൽ ദശാബ്ദങ്ങളായി പൂർണ്ണ അന്ധതയിലായിരുന്ന ഒരാൾക്ക് പ്രത്യേക ഗ്ലാസ്സുകളുടെ സഹായത്തോടെ വസ്തുക്കൾ കാണാനും തിരിച്ചറിയാനും സാധിച്ചത് ഇതിന് തെളിവാണ്.

ഒരു നൂറ്റാണ്ട് മുമ്പ് പ്രശസ്ത എഴുത്തുകാരി വിർജീനിയ വൂൾഫ് മനുഷ്യൻ്റെ തലച്ചോറിനെ വിശേഷിപ്പിച്ചത് 'പ്രവചനാതീതമായ വിചിത്ര യന്ത്രം' എന്നാണ്. ഇന്നും തലച്ചോറ് ഒരു വലിയ നിഗൂഢതയായി തുടരുന്നുണ്ടാകാം. പക്ഷേ ഒരു വലിയ മാറ്റമുണ്ട്; അത് ഇനി ഒരിക്കലും തൊടാൻ പറ്റാത്ത ഒന്നല്ല. കാരണം പ്രകൃതിയിലെ കൊച്ചു പായലിൽ നിന്ന് മനുഷ്യൻ കണ്ടെടുത്ത ഒരു സ്വിച്ച് ഇപ്പോൾ നമ്മുടെ കൈകളിലുണ്ട്, എവിടെയാണ് വെളിച്ചം തെളിക്കേണ്ടതെന്നും നമുക്കറിയാം.