चमगादड़ों में अंतर्निहित जीपीएस सिस्टम होते हैं: कैसे उनका दिमाग जीवित कम्पास की तरह दुनिया को नेविगेट करता है |

पहली बार, वैज्ञानिकों ने अपने प्राकृतिक वातावरण में स्वतंत्र रूप से विचरण करने वाले स्तनधारियों की वास्तविक समय की मस्तिष्क गतिविधि को ट्रैक किया है। मेंसाइंस जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययनवीज़मैन इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस के शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि फल चमगादड़ों के पास एक आंतरिक कंपास होता है जो उन्हें जीवित जीपीएस की तरह काम करते हुए अपने परिवेश को मैप करने में मदद करता है। चमगादड़ों को खुले आसमान के नीचे उड़ते हुए देखा गया, जबकि उनके तंत्रिका संकेतों को रिकॉर्ड किया गया, जिससे पता चला कि दिशा के जवाब में विशिष्ट मस्तिष्क कोशिकाएं कैसे सक्रिय हुईं। यह खोज इस बात की उल्लेखनीय जानकारी प्रदान करती है कि कैसे मनुष्य सहित स्तनधारी, प्रयोगशाला अनुसंधान और प्राकृतिक व्यवहार के बीच अंतर को पाटते हुए, वास्तविक दुनिया में उन्मुख होने और नेविगेट करने के लिए अपने मस्तिष्क का उपयोग करते हैं।

यह शोध तंजानियाई तट से लगभग 25 मील दूर स्थित एक छोटे, निर्जन भूभाग लाथम द्वीप पर हुआ। बमुश्किल सात फुटबॉल पिचों के आकार का, यह द्वीप एकदम सही संतुलन, मानवीय हस्तक्षेप के बिना एक जंगली, प्राकृतिक आवास प्रदान करता है, फिर भी वैज्ञानिकों को चमगादड़ों की गतिविधियों पर नज़र रखने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त सामग्री मौजूद है।इस महत्वाकांक्षी अध्ययन को करने के लिए, शोधकर्ताओं ने तंजानिया के केंद्रीय पशु चिकित्सा संस्थान में एक किराए की इमारत को एक अस्थायी प्रयोगशाला में बदल दिया। उन्होंने छह स्थानीय फल चमगादड़ों को अल्ट्रा-लाइट मस्तिष्क-रिकॉर्डिंग और जीपीएस उपकरणों से सुसज्जित किया, जो कि क्षेत्र अध्ययन के लिए बनाए गए अब तक के सबसे छोटे उपकरण हैं, ताकि वे उड़ते समय अपने मस्तिष्क की गतिविधि पर नजर रख सकें।

अभियान को शुरुआत में कई बाधाओं का सामना करना पड़ा। दर्ज इतिहास में सबसे लंबे समय तक चलने वाले उष्णकटिबंधीय तूफानों में से एक, चक्रवात फ्रेडी ने टीम की प्रारंभिक योजनाओं को बाधित कर दिया। क्षेत्र में तेज़ हवाएँ चलने के कारण, चमगादड़ लगभग एक सप्ताह तक उड़ने में असमर्थ रहे। एक बार जब मौसम स्थिर हो गया, तो चमगादड़ों को रात में 50 मिनट तक अकेले उड़ने के लिए छोड़ दिया गया, जबकि शोधकर्ताओं ने उनकी हर गतिविधि और तंत्रिका प्रतिक्रिया पर नज़र रखी।इन उड़ानों के दौरान, वैज्ञानिकों ने प्रत्येक चमगादड़ के मस्तिष्क के भीतर स्थित 400 से अधिक न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड किया, ये न्यूरॉन्स विशेष रूप से नेविगेशन और स्थानिक अभिविन्यास से जुड़े थे।

सबसे आश्चर्यजनक खोज यह थी कि चमगादड़ों के मस्तिष्क में एक आंतरिक कम्पास प्रणाली होती थी। हर बार जब कोई चमगादड़ अपना सिर एक निश्चित दिशा, जैसे उत्तर या पूर्व, की ओर घुमाता है, तो न्यूरॉन्स का एक अनूठा समूह सक्रिय हो जाता है। इस सुसंगत पैटर्न से पता चला कि चमगादड़ों को केवल स्थानीय संकेतों द्वारा नहीं, बल्कि वैश्विक अभिविन्यास तंत्र द्वारा निर्देशित किया गया था।वीज़मैन इंस्टीट्यूट के मस्तिष्क विज्ञान विभाग के प्रोफेसर नाचम उलानोव्स्की के अनुसार, “हमने पाया कि कम्पास वैश्विक और एक समान है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि चमगादड़ द्वीप पर कहां है या वह क्या देखता है, विशिष्ट मस्तिष्क कोशिकाएं हमेशा एक ही दिशा में इंगित करती हैं, उत्तर उत्तर ही रहता है और दक्षिण दक्षिण ही रहता है।”पहले, ऐसी गतिविधि केवल नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों में ही देखी गई थी। इस अध्ययन में पहली बार इसे प्राकृतिक, बाहरी वातावरण में देखा गया, जिससे पुष्टि हुई कि स्तनधारी मस्तिष्क पहले की तुलना में बड़े पैमाने पर दुनिया को नेविगेट करने के लिए तैयार हैं।

जबकि कुछ जानवर, जैसे पक्षी और समुद्री कछुए, नेविगेशन के लिए पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करते हैं, चमगादड़ किसी अलग चीज़ पर भरोसा करते हैं। शोधकर्ताओं ने देखा कि चमगादड़ के आंतरिक कम्पास को स्थिर होने में कुछ रातें लग गईं, जो चुंबकत्व के प्रति जन्मजात प्रतिक्रिया के बजाय सीखने की प्रक्रिया का सुझाव देता है।प्रोफ़ेसर उलानोव्स्की ने बताया, “अगर चमगादड़ों ने चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग किया होता, तो उनका अभिविन्यास पहली रात से सटीक होता। इसके बजाय, हमने क्रमिक शिक्षा देखी; तीसरी रात तक, उनका दिशा सूचक यंत्र स्थिर था।”इसका मतलब यह है कि चमगादड़ संभवतः नेविगेट करने के लिए दृश्य स्थलों पर निर्भर रहते हैं। लैथम द्वीप की चट्टानें और चट्टानें फल चमगादड़ों के लिए उत्कृष्ट संदर्भ बिंदु प्रदान करती हैं, जो अपनी गहरी दृष्टि के लिए जाने जाते हैं। पक्षियों के विपरीत, ये चमगादड़ अपने परिवेश का मानचित्रण करने के लिए दृष्टि, गंध और स्मृति का उपयोग करते हैं, एक ऐसी प्रक्रिया जिसके लिए समय और अनुभव की आवश्यकता होती है।

आप उम्मीद कर सकते हैं कि चमगादड़ जैसे रात्रिचर जानवर नेविगेशन के लिए चंद्रमा और सितारों का उपयोग करेंगे। हालाँकि, अध्ययन से पता चला कि इन खगोलीय संकेतों ने केवल एक छोटी भूमिका निभाई। चंद्रमा दिखाई न देने पर भी चमगादड़ स्वयं को उन्मुख कर सकते थे।उलानोव्स्की ने कहा, “चमगादड़ों के भ्रमण के लिए चंद्रमा और तारे आवश्यक नहीं हैं।” “हालांकि, वे शुरुआती सीखने के दौरान कम्पास को कैलिब्रेट करने में मदद कर सकते हैं, जिससे चमगादड़ आकाश में जो देखते हैं उसे जमीन पर जो देखते हैं उसके साथ संरेखित करने की अनुमति मिलती है।”

इस खोज का चमगादड़ों से परे भी गहरा प्रभाव है। इस “आंतरिक कम्पास” के लिए जिम्मेदार न्यूरॉन्स, जिन्हें सिर-दिशा कोशिकाओं के रूप में जाना जाता है, मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों में भी पाए जाते हैं। ये कोशिकाएँ जीवन की शुरुआत में ही विकसित हो जाती हैं और जीवित प्राणियों को दिशा और स्थानिक जागरूकता बनाए रखने में मदद करती हैं।उलानोव्स्की ने कहा, “हाल तक, नेविगेट करने में असमर्थ व्यक्ति जीवित नहीं बच पाता था।” “आज भी, दैनिक जीवन के लिए अभिविन्यास महत्वपूर्ण है। स्तनधारियों में ये प्रणालियां कैसे काम करती हैं इसका अध्ययन करने से हमें यह समझने में मदद मिलती है कि मानव मस्तिष्क में नेविगेशन तंत्र कैसे काम करते हैं, और वे अल्जाइमर रोग जैसी स्थितियों में कैसे विफल हो सकते हैं।”वीज़मैन इंस्टीट्यूट की घरेलू प्रयोगशाला में, शोधकर्ताओं ने नेविगेशन का अध्ययन करने के लिए पहले 200 मीटर लंबी चमगादड़ सुरंग सहित बड़े इनडोर स्थान बनाए हैं। फिर भी, जैसा कि यह अध्ययन साबित करता है, वास्तविक दुनिया के अवलोकन की तुलना में कुछ भी नहीं है।