ایک کامیاب مصنوعی یادداشت بنائی جاچکی ہے

N E U R O S C I E N C E

ایک کامیاب مصنوعی یادداشت بنائی جاچکی ہے۔

یادداشت میں ہیرا پھیری کی بڑھتی ہوئی سائنس سماجی اور اخلاقی سوالات سر اٹھاسکتے ہیں۔

 

ہم دنیا کے ساتھ اپنے ذاتی تعامل یا انٹر ایکشن  سے سیکھتے ہیں، اور ان تجربات کی ہماری یادیں ہمارے طرز عمل کی رہنمائی میں مدد کرتی ہیں۔ تجربہ اور یادداشت ناقابل تسخیر طور پرایک دوسرے کیساتھ جڑے ہوئے ہیں ۔ لیبارٹری کے جانوروں کا استعمال کرتے ہوئے، تفتیش کاروں نے اس کی تشکیل کے تحت دماغی سرکٹس کا نقشہ بنا کر ایک مخصوص قدرتی میموری کو ریورس انجنیئر کیا ہے۔ اس کے بعد انہوں نے قدرتی میموری کی طرز پر دماغی خلیات کو متحرک کرکے ایک اور جانور کو "تربیت" دی۔ ایسا کرنے سے ایک مصنوعی یادداشت پیدا ہوئی جسے برقرار رکھا گیا اور اسی طرح سے یاد کیا گیاکہ آپ اگر قدرتی یادداشت  سے  موازنہ کریں تو فرق نہیں کر پائینگے۔

 

یادیں اصل میں شناخت کے احساس کے لیے ضروری  ہوتی ہیں جو ذاتی تجربے کی داستان سے ابھرتی ہیں۔ یہ ذبردست مطالعہ قابل ذکر ہے کیونکہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ دماغ میں مخصوص سرکٹس کو جوڑ کر، یادوں کو اس داستان سے الگ کیا جا سکتا ہے اور حقیقی تجربے کی مکمل عدم موجودگی میں تشکیل دیا جا سکتا ہے۔ اس کام سے پتہ چلتا ہے کہ دماغ کے سرکٹس جو عام طور پر مخصوص تجربات کا جواب دیتے ہیں، مصنوعی طور پر stimulate کیا جا سکتا ہے اور ایک مصنوعی میموری میں ایک دوسرے کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے. اس میموری کو حقیقی ماحول میں مناسب حسی اشاروں سے بھی حاصل کیا جا سکتا ہے۔

 

 یہ تحقیق کہ دماغ میں یادیں یا میموری کیسے بنتی ہیں اس کے بارے میں کچھ بنیادی سمجھ فراہم کرتی ہے اور یہ میموری کی ہیرا پھیری کی ایک بڑھتی ہوئی سائنس کا حصہ ہے جس میں منتقلی، مصنوعی اضافہ اور یادداشت کو مٹانا شامل ہے۔ یادداشت کی خرابی کے ساتھ جدوجہد کرنے والوں سے لے کر تکلیف دہ یادوں کو برداشت کرنے والوں تک یہ کوششیں لوگوں کی ایک وسیع رینج پر زبردست اثر ڈال سکتی ہیں، ، اور ان کے وسیع سماجی اور اخلاقی اثرات بھی مرتب ہوسکتے ہیں۔

 

حالیہ تحقیق میں، فطری یادداشت چوہوں کو ایک مخصوص بو (چیری بلاسم) کو پاؤں کے جھٹکے کے ساتھ جوڑنے کی تربیت دے کر بنائی گئی تھی، جس سے بچنے کے لیے انہوں نے ایک مستطیل ٹیسٹ چیمبر کو دوسرے سرے تک منتقل کر کے سیکھا جو ایک مختلف بدبو کاراوے سے بھرا ہوا تھا۔ کاراوے کی خوشبو کاروون نامی کیمیکل سے آتی ہے، جبکہ چیری بلاسم کی خوشبو ایک اور کیمیکل، ایسیٹوفینون سے آتی ہے۔ محققین نے تجربہ کیا کہ ایسیٹوفینون ایک مخصوص قسم کے رسیپٹر کو ایک مجرد قسم کے olfactory sensory nerve cell پر متحرک کرتا ہے۔

 

اس کے بعد انہوں نے ایک نفیس تکنیک کی طرف رجوع کیا، optogenetics، تاکہ ان ولفیٹری عصبی خلیوں کو چالو کیا جا سکے۔ اوپٹوجنیٹکس کے ساتھ، روشنی سے حساس پروٹین کا استعمال جراحی سے لگائے گئے آپٹک ریشوں کے ذریعے دماغ تک پہنچائی جانے والی روشنی کے جواب میں مخصوص نیوران کو متحرک کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اپنے پہلے تجربات میں، محققین نے ٹرانسجینک جانوروں کا استعمال کیا جنہوں نے صرف acetophenone-sensitive olfactory nerves میں پروٹین بنایا۔ برقی پاؤں کے جھٹکے کو ایسیٹوفینون حساس ولفیکٹری اعصاب کے آپٹوجینیٹک روشنی کے محرک کے ساتھ جوڑ کر، محققین نے جانوروں کو سکھایا کہ وہ جھٹکے کو ان مخصوص ایسیٹوفینون حساس حسی اعصاب کی سرگرمی سے جوڑیں۔ برقی پاؤں کے جھٹکے کو ایسیٹوفینون حساس ولفیکٹری اعصاب کے آپٹوجینیٹک روشنی کے محرک کے ساتھ جوڑ کر، محققین نے جانوروں کو ان دونوں کو جوڑنا سکھایا۔ جب انہوں نے بعد میں چوہوں کا تجربہ کیا تو انہوں نے چیری بلاسم کی بدبو سے گریز کیا۔

 

ان پہلے اقدامات سے پتہ چلتا ہے کہ جانوروں کو اس بو اور پاؤں کے نقصان دہ صدمے کے درمیان تعلق کو یاد رکھنے کے لیے درحقیقت بدبو کا تجربہ کرنے کی ضرورت نہیں تھی۔ لیکن یہ مکمل طور پر مصنوعی یادداشت نہیں تھی، کیونکہ جھٹکا اب بھی بالکل حقیقی تھا۔ مکمل طور پر مصنوعی میموری بنانے کے لیے، سائنسدانوں کو دماغ کو اس طرح متحرک کرنے کی ضرورت تھی کہ پاؤں کے جھٹکے کی وجہ سے اعصابی سرگرمی کی نقل بھی کی جا سکے۔

 

ابتدائی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ مخصوص اعصابی راستے جو ایک ساخت کی طرف لے جاتے ہیں جو وینٹرل ٹیگینٹل ایریا (VTA) کے نام سے جانا جاتا ہے پاؤں کے جھٹکے کی ناگوار نوعیت کے لیے اہم تھے۔ واقعی ایک مصنوعی میموری بنانے کے لیے، محققین کو وی ٹی اے کو اسی طرح متحرک کرنے کی ضرورت تھی جس طرح انہوں نے ولفیکٹری حسی اعصاب کو متحرک کیا تھا، لیکن ٹرانسجینک جانوروں نے صرف ان اعصاب میں ہلکے سے حساس پروٹین بنائے۔ optogenetic stimulation کو استعمال کرنے کے لیے، انہوں نے اسی جینیاتی طور پر انجنیئر شدہ چوہوں میں ولفیٹری اعصاب کو متحرک کیا، اور انہوں نے VTA میں ہلکے سے حساس پروٹین رکھنے کے لیے ایک وائرس کا استعمال کیا۔ انہوں نے چیری کے پھولوں کی بدبو کو نقل کرنے کے لیے روشنی کے ساتھ ولفیٹری ریسیپٹرز کو متحرک کیا، پھر پاؤں کے گھناؤنے جھٹکے کی نقل کرنے کے لیے VTA کو متحرک کیا۔ جانوروں نے مصنوعی یادداشت کو یاد کیا، ایک ایسی بدبو کا جواب دیتے ہوئے جس کا سامنا انہیں کبھی نہیں ہوا تھا، اس جھٹکے سے بچنے کے لیے جو انہیں کبھی نہیں ملا تھا۔

 

ایک طویل عرصے سے، یہ ایک معمہ رہا ہے کہ دماغ میں یادیں کیسے بنتی ہیں — اور ان کی تشکیل کے ساتھ دماغ میں کیا جسمانی تبدیلیاں آتی ہیں۔ اس تحقیق میں، دماغ کے مخصوص حصوں کی برقی محرک جس کی وجہ سے ایک نئی یادداشت پیدا ہوئی، دماغ کے دوسرے خطوں کو بھی فعال کیا جو یادداشت کی تشکیل میں شامل ہونے کے لیے جانا جاتا ہے، جس میں باسولیٹرل امیگدالا نامی علاقہ بھی شامل ہے۔ کیونکہ اعصابی خلیات Synapses کہلانے والے جنکشنز کے ذریعے ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں، یہ خیال کیا گیا ہے کہ Synaptic سرگرمی میں تبدیلی یادوں کی تشکیل کا سبب بنتی ہے۔ سادہ جانوروں میں، جیسے کہ سمندری سلگ اپلیزیا، یادوں کو ایک فرد سے دوسرے فرد میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔

 

 آر این اے میں میموری سے وابستہ جانوروں کے اعصاب میں بننے والے پروٹین کے کوڈ ہوتے ہیں۔ ایک تربیت یافتہ جانور کے میموری سینٹر (ہپپوکیمپس) کی برقی سرگرمی کی ریکارڈنگ کا استعمال کرتے ہوئے وصول کنندہ جانور میں اعصابی سرگرمی کے اسی طرح کے نمونوں کو متحرک کرنے کے لیے یاداشتوں کو جزوی طور پر چوہے میں منتقل کیا گیا ہے ۔ یہ عمل یہاں بیان کردہ نئی رپورٹ سے ملتا جلتا ہے، جس میں مخصوص اعصابی سرکٹس کی برقی سرگرمی کو متحرک کرنے کے لیے میموری کو نکالنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یادداشت کی منتقلی کے معاملے میں، یہ نمونہ تربیت یافتہ جانوروں سے آیا، جب کہ آپٹوجنیٹکس کے مطالعہ میں، میموری سے وابستہ برقی سرگرمی کا نمونہ چوہوں کے دماغ کے اندر بنایا گیا تھا۔ یہ مکمل طور پر مصنوعی یادداشت کی پہلی رپورٹ ہے، اور اس سے کچھ بنیادی تفہیم قائم کرنے میں مدد ملتی ہے کہ یادوں کو کیسے آپس میں منسلک یا جوڑا جا سکتا ہے۔

یادداشت کے بارے میں تحقیق اور اس کو جوڑنے کی کوششیں تیز رفتاری سے آگے بڑھ ری ہیں۔ ایک امریکی آرگنائیزیشن کے تعاون سے انسانی دماغ میں میموری سینٹر کی برقی محرک کے ذریعے اس کی تشکیل اور یاد کو بڑھانے کے لیے تیار کردہ ایک "میموری پروسٹیٹک" تیار کیا گیا ہے۔ اس کے برعکس، Eternal Sunshine Drug (zeta inhibitory peptide، or ZIP) کا استعمال کرتے ہوئے میموری کو مٹانا — Eternal Sunshine of the Spotless Mind کے بعد، ایک یادداشت تھیم والی ہالی ووڈ فلم — کو دائمی درد کی یادوں کے علاج کے لیے تیار کیا جا رہا ہے۔

 

ان کوششوں کے پیچھے جائز محرکات ہیں۔ یادداشت کو "روح کا مصنف" کہا گیا ہے اور یہ کسی کی ذاتی تاریخ کا ماخذ ہے۔ کچھ لوگ کھوئی ہوئی یا جزوی طور پر کھوئی ہوئی یادوں کو بحال کرنے کی کوشش کر سکتے ہیں۔ دوسرے، جیسے کہ وہ لوگ جو پوسٹ ٹرامیٹک اسٹریس ڈس آرڈر یا دائمی درد میں مبتلا ہیں، شاید تکلیف دہ یادوں کو مٹانے کی کوشش کرکے ان سے نجات حاصل کر سکتے ہیں الغرض مستقبل میں اس نئی  تیکنالوجی کے ذریعے بہت سی دماغی بیماریوں کو دور کرسکتے ہیں۔

 

مصنوعی یادیں بنانے کے لیے یہاں استعمال کیے گئے طریقے جلد ہی انسانوں میں استعمال نہیں کیے جائیں گے: ہم میں سے کوئی بھی تجربے میں استعمال ہونے والے جانوروں کی طرح ٹرانسجینک نہیں ہے، اور نہ ہی ہم ایک سے زیادہ لگائے گئے فائبر آپٹک کیبلز اور وائرل انجیکشن کو قبول کرنے کے متحمل ہیں۔ اس کے باوجود، جیسے جیسے ٹیکنالوجیز اور حکمت عملی تیار ہورہی ہیں ، انسانی یادوں کو جوڑنے کا امکان زیادہ حقیقی ہوتا جارہا ہے۔ کیا ایسی چیزیں ہیں جن سے ہم سب کو ڈرنے کی ضرورت ہے یا ہمیں کرنا چاہیے یا نہیں کرنا چاہیے؟ ڈسٹوپین کے امکانات واضح ہیں۔

 

مصنوعی یادیں بنانا ہمیں مزید یہ سیکھنے کے قریب لاتا ہے کہ یادیں کیسے بنتی ہیں اور بالآخر الزائمر جیسی خوفناک بیماریوں کو سمجھنے اور ان کا علاج کرنے میں ہماری مدد کر سکتی ہے۔ 

Memory || Artificial Memory || RNA || Eternal Sunshine of the Spotless Mind,