বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞান

বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞান হল স্নায়ুতন্ত্রের বিবর্তনের বৈজ্ঞানিক অধ্যয়ন। বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞানীরা স্নায়ুতন্ত্রের গঠন, কার্যাবলী এবং উদ্ভূত বৈশিষ্ট্যের বিবর্তন এবং প্রাকৃতিক ইতিহাসের বিষয়ে গবেষণা করেন। ক্ষেত্রটি স্নায়ুবিজ্ঞান এবং বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞান উভয়ের উপক্ষেত্র। ঐতিহাসিকভাবে বেশিরভাগ অভিজ্ঞতামূলক কাজ তুলনামূলক নিউরোঅ্যানাটমির ক্ষেত্রে হয়েছে । আধুনিক গবেষণায় প্রায়ই ফাইলোজেনেটিক তুলনামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। কৃত্রিম নির্বাচন এবং পরীক্ষামূলক বিবর্তন পদ্ধতিগুলিও এখন ব্যবহার করা হয়। 

ধারণাগত এবং তাত্ত্বিকভাবে, ক্ষেত্রটি সংজ্ঞানীয় জিনোমিক্স, নিউরোজেনেটিক্স, ডেভেলপমেন্টাল নিউরোসায়েন্স, নিউরোইথোলজি, তুলনামূলক মনোবিজ্ঞান, বিবর্তনীয় বিকাশমান জীববিজ্ঞান, আচরণগত স্নায়ুবিজ্ঞান, সংজ্ঞানাত্মক স্নায়ুবিজ্ঞান, আচরণগত বাস্তুবিজ্ঞান , জৈবিক নৃবিজ্ঞান এবং সমাজ জীববিজ্ঞানের মতো ক্ষেত্রের সাথে সম্পর্কিত।

বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞানীরা  মস্তিষ্কে পরিবর্তনের বিবর্তন অধ্যয়ন করার জন্য জিন, শারীরস্থান, শারীরবিদ্যা এবং আচরণের পরিবর্তন পরীক্ষা করেন।  তারা ভোকাল, ভিজ্যুয়াল, শ্রুতি, স্বাদ, এবং শেখার সিস্টেমের পাশাপাশি ভাষার বিবর্তন এবং বিকাশ সহ অনেক রকম প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করেন।   এছাড়াও, বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞানীরা মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট এলাকা বা কাঠামোর বিবর্তন অধ্যয়ন করেন যেমন অ্যামিগডালা, অগ্রমস্তিষ্ক এবং লঘুমস্তিষ্ক পাশাপাশি মোটর বা ভিজ্যুয়াল কর্টেক্স ।

ইতিহাস 
মস্তিষ্ক বিষয়ে অধ্যয়ন শুরু হয়েছিল প্রাচীন মিশরীয় সভ্যতার সময়কালে । 1859 সালে ডারউইনের অন দ্য অরিজিন অফ স্পিসিজ প্রকাশের পর বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে গবেষণা শুরু হয়েছিল  তার পূর্বে, মস্তিষ্কের বিবর্তনকে ধর্মীয় দৃষ্টিভঙ্গিতে দেখা হতো। ফাইলোজেনি এবং মস্তিষ্কের বিবর্তনকে তখনও রৈখিক হিসাবে দেখা হতো।  বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে, বিবর্তন সম্পর্কে একাধিক প্রচলিত তত্ত্ব ছিল। ডারউইনবাদ ছিল প্রাকৃতিক নির্বাচন এবং প্রকরণের নীতির উপর ভিত্তি করে, ল্যামার্কবাদ ছিল অর্জিত বৈশিষ্ট্যের উত্তরণের উপর ভিত্তি করে, অর্থোজেনেসিস ছিল পরিপূর্ণতার দিকে প্রবণতা বিবর্তনকে চালিত করে এই ধারণার ওপর ভিত্তি করে, এবং লবণাক্ততাবাদ ছিল  অবিচ্ছিন্ন পরিবর্তন নতুন প্রজাতির সৃষ্টি করে এই ধারণার ওপর ভিত্তি করে।  ডারউইনের মতবাদ সবচেয়ে বেশি গৃহীত হয় এবং প্রাণী এবং তাদের মস্তিষ্কের বিকাশের উপায় সম্পর্কেও চিন্তাভাবনা শুরু হয়। 

ডাচ নিউরোলজিস্ট আরিয়েন্স কাপার্সের (১৯২১ সালে জার্মান ভাষায় প্রথম প্রকাশিত) মানুষ ও অন্যান্য মেরুদন্ডী প্রাণীদের স্নায়ুতন্ত্রের তুলনামূলক অ্যানাটমি   বইটি ছিল এই ক্ষেত্রে একটি যুগান্তকারী প্রকাশনা। বিবর্তনীয় সংশ্লেষণের শুরুর পর, তুলনামূলক নিউরোঅ্যানাটমির অধ্যয়ন বিবর্তনীয় দৃষ্টিভঙ্গির সাথে পরিচালিত হতে থাকে।  আধুনিক গবেষণায় উন্নয়নমূলক জেনেটিক্স অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।   ফাইলোজেনেটিক পরিবর্তনগুলি সময়ের সাথে প্রজাতির মধ্যে স্বাধীনভাবে ঘটে এবং রৈখিক হতে পারে না একথা এখন স্বীকৃত।  এও ধারণা করা হয় যে মস্তিষ্কের আকার বৃদ্ধি স্নায়ুকেন্দ্র এবং আচরণের জটিলতার বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কযুক্ত।

উল্লেখযোগ্য যুক্তিসমূহ 
সময়ের সাথে সাথে, বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞানের ইতিহাসকে সংজ্ঞায়িত করে এমন বেশ কিছু যুক্তি রয়েছে। প্রথমটি হল "সাধারণ পরিকল্পনা বনাম বৈচিত্র্য" বিষয় নিয়ে এতিয়েন জফ্রোয়া সাঁ-হিলের এবং জর্জেস কুভিয়ারের মধ্যে তর্ক।  জফ্রোয়া মনে করতেন যে সমস্ত প্রাণী একটি একক পরিকল্পনা বা আর্কিটাইপের উপর ভিত্তি করে তৈরি এবং তিনি জীবের মধ্যে সমসংস্থার গুরুত্বের উপর জোর দিতেন, আর কুভিয়ার বিশ্বাস করতেন যে অঙ্গগুলির গঠন তাদের কাজ দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং একটি অঙ্গের কার্যকারিতার জ্ঞান আবিষ্কার করতে সাহায্য করতে পারে অন্যান্য অঙ্গের কাজ।   তিনি মনে করতেন যে অন্তত চারটি ভিন্ন ভিন্ন প্রত্নতত্ত্ব বা আর্কিটাইপ ছিল।  ডারউইনের পরে, বিবর্তনের ধারণা বেশি গৃহীত হয়েছিল এবং জফ্রোয়ার সমজাতীয় কাঠামোর ধারণাও বেশি গৃহীত হয়।  দ্বিতীয় প্রধান যুক্তি হল স্কালা ন্যাচুরা (প্রকৃতির স্কেল) বনাম ফাইলোজেনেটিক বুশ।  স্কালা ন্যাচুরা, যাকে ফাইলোজেনেটিক স্কেলও বলা হয়, এই ধারণার উপর ভিত্তি করত যে ফাইলোজেনি রৈখিক বা স্কেলের মতো, আর ফাইলোজেনেটিক ঝোপ যুক্তিটি এই ধারণার উপর ভিত্তি করত যে ফাইলোজেনি অরৈখিক এবং স্কেলের তুলনায় ঝোপঝাড়ের সঙ্গে এর সাদৃশ্য বেশি।  বর্তমানে বিজ্ঞানীরা মনে করেন যে ফাইলোজেনি অরৈখিক।  আরেকটি প্রধান যুক্তি মস্তিষ্কের আকার এবং আপেক্ষিক আকার বা পরম আকার ফাংশন নির্ধারণে আরও প্রাসঙ্গিক কিনা তা নিয়ে ।  ১৮ শতকের শেষের দিকে, নির্ধারণ করা হয় যে শরীরের আকার বৃদ্ধির সাথে সাথে মস্তিষ্ক ও শরীরের অনুপাত হ্রাস পায়।

পদ্ধতিসমূহ 
 
ইতিহাস জুড়ে, আমরা দেখতে পাই কীভাবে বিবর্তনীয় স্নায়ুবিজ্ঞান জৈব তত্ত্ব এবং প্রযুক্তির বিকাশের উপর নির্ভরশীল ছিল। ১৮৭৩ সালে, ক্যামিলো গলজি সিলভার নাইট্রেট পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছিলেন যা মস্তিষ্ককে কোষীয় স্তরে বর্ণনা করা সম্ভব করে। সান্তিয়াগো রামন এবং পেদ্রো রামন এই পদ্ধতি ব্যবহার করে মস্তিষ্কের বিভিন্ন অংশ বিশ্লেষণ করেন। উনবিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে, নতুন প্রযুক্তি বিজ্ঞানীদের মস্তিষ্কে নিউরোনাল কোষ গোষ্ঠী এবং তন্তু গুচ্ছগুলি শনাক্ত করতে সহায়তা করেছিল। ১৮৮৫ সালে, ভিত্তোরিও মারচি একরকম স্টেইনিং কৌশল আবিষ্কার করেন যা মাইলিনেটেড অক্ষে প্ররোচিত অক্ষীয় অবক্ষয় পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব করে; ১৯৫০ সালে, "মূল নাউটা পদ্ধতি" অবক্ষয়যুক্ত তন্তুর আরও সঠিক সনাক্তকরণ করতে দেয় এবং ১৯৭০ এর দশকে, বেশ কয়েকটি আণবিক ট্রেসারের আবিষ্কার হয়েছিল যা আজও পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা হয়। গত ২০ বছরে, ক্ল্যাডিস্টিক্স মস্তিষ্কে বৈচিত্র্য দেখার জন্য দরকারী সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে।

মস্তিষ্কের বিবর্তন 
লিসা ফেল্ডম্যান ব্যারেট তার "সেভেন অ্যান্ড এ হাফ লেসনস অ্যাবাউট দ্য ব্রেন" বইতে মস্তিষ্কের বিবর্তনের কাহিনী বর্ণনা করেছেন।

পৃথিবীর প্রারম্ভিক বছরগুলি মস্তিষ্কবিহীন প্রাণীতে পূর্ণ ছিল এবং তাদের মধ্যে উল্লেখযোগ্য অ্যাম্ফিওক্সাস, যা ৫৫ কোটি বছর আগে পর্যন্ত খুঁজে পাওয়া যায়।  অ্যামফিওক্সাসদের জীবন অত্যন্ত সরল ছিল, যার কারণে এদের মস্তিষ্কের প্রয়োজন ছিল না। মস্তিষ্কের অনুপস্থিতিকে প্রতিস্থাপন করার জন্য, প্রাগৈতিহাসিক অ্যামফিওক্সাসের একটি সীমিত , কয়েকটি মাত্র কোষ দ্বারা গঠিত স্নায়ুতন্ত্র ছিল।  এই কোষগুলি তাদের ব্যবহারকে অপ্টিমাইজ করে কারণ সংবেদন করার জন্য অনেকগুলি কোষ চলাচলের জন্য খুব সাধারণ ব্যাবস্থার জন্য ব্যবহৃত কোষগুলির সাথে জড়িত, যা জলের মধ্য দিয়ে চলাচল করতে এবং অধিক প্রক্রিয়াকরণ ছাড়াই প্রতিক্রিয়া দেয়ার অনুমতি দেয় । অবশিষ্ট কোষগুলি আলো সনাক্ত করার জন্য ব্যবহার হতো,  প্রসঙ্গত এদের কোন চোখও ছিল না ।  এই জীবদের শ্রবণশক্তিরও প্রয়োজন ছিল না।  বেঁচে থাকার জন্য এদের কোনো দক্ষতার প্রয়োজন ছিল না, কারণ এদের জীবন ছিল মূলত সমুদ্রতলে বসে থাকা ও খাদ্যের জন্য অপেক্ষা করা।  অ্যাম্ফিওক্সাসের "মস্তিষ্ক" মানব মস্তিষ্কের তুলনায় গুরুতরভাবে অনুন্নত বলে মনে হতে পারে, কিন্তু উভয় মস্তিষ্কই নিজ নিজ পরিবেশের জন্য উপযুক্ত ।

যদিও অনেক বিজ্ঞানী একসময় ধরে নিয়েছিলেন যে মস্তিষ্ক চিন্তা করার ক্ষমতা অর্জনের জন্য বিবর্তিত হয়েছে, এই দৃষ্টিভঙ্গি বর্তমানে ভুল ধারণা হিসাবে বিবেচিত হয়।  ৫০ কোটি বছর আগে, পৃথিবী ক্যামব্রিয়ান যুগে প্রবেশ করে, যেখানে শিকার করা একটি প্রাণীর বেঁচে থাকার জন্য একটি নতুন উদ্বেগ হয়ে ওঠে।  এই সময়ে, প্রাণীরা খাদ্য হিসাবে উপযুক্ত অন্য জীবের উপস্থিতির প্রতি সংবেদনশীল হয়ে ওঠে।  যদিও শিকার করার জন্য অন্তর্নিহিতভাবে মস্তিষ্কের প্রয়োজন ছিল না, তবে এটি একটি প্রধান পদক্ষেপ যা প্রাণীদের বিকাশকে এগিয়ে দেয়। 

ক্রমবর্ধমান জটিল পরিবেশের প্রতিক্রিয়ায়, যেখানে মস্তিষ্কেযুক্ত প্রাণীদের মধ্যে বেঁচে থাকার জন্য প্রতিযোগিতা শুরু হয়েছিল, প্রাণীদের তাদের শক্তি পরিচালনা করতে শিখতে হয়েছিল।  প্রাণীরা উপলব্ধির জন্য বিভিন্ন ইন্দ্রিয় অর্জন করে, অ্যালোস্ট্যাসিস বিকাশের দিকে অগ্রসর হয়েছিল, যা ভবিষ্যত আন্দাজ করার জন্য শরীরকে অতীতের অভিজ্ঞতা সংগ্রহ করতে বাধ্য করে প্রাথমিক মস্তিষ্কের ভূমিকা পালন করত।  তাৎক্ষণিক প্রতিক্রিয়া দেখানোর চেয়ে পূর্বানুমান করা শ্রেষ্ঠ বলে, যেসব জীব  তাদের কৌশল পরিকল্পনা করেছিল তাদের বেঁচে থাকার সম্ভাবনা বেশি ছিল যারা করেনি তাদের তুলনায়। এটি পর্যাপ্তভাবে শক্তির সমানভাবে পরিচালনার সাথে এসেছিল, যা প্রকৃতির পক্ষে ছিল।  যেসব প্রাণীতে অ্যালোস্ট্যাসিস তৈরি হয়নি তারা তাদের অন্বেষণ, পশুখাদ্য এবং প্রজননের উদ্দেশ্যে অসুবিধায় পড়ে, কারণ মৃত্যু একটি উচ্চ ঝুঁকির কারণ। 

প্রাণীদের মধ্যে অ্যালোস্ট্যাসিস বিকাশ অব্যাহত থাকায়, তাদের দেহ সমানভাবে ক্রমাগত আকার এবং জটিলতায় বিকশিত হয়েছিল।  তারা ধীরে ধীরে তাদের পরিবেশে বেঁচে থাকার জন্য সংবহন তন্ত্র, শ্বসনতন্ত্র এবং অনাক্রম্যতন্ত্র বিকাশ করতে শুরু করে, যার জন্য দেহগুলিকে নিজেদের নিয়ন্ত্রিত করার জন্য কোষের সীমিত মানের চেয়ে আরও জটিল কিছুর প্রয়োজন হয়।  এটি অনেক প্রাণীর স্নায়ুতন্ত্রকে মস্তিষ্কে বিকশিত হতে  উৎসাহিত করে, যা ছিল আজকের বেশিরভাগ প্রাণীর মস্তিষ্কের মতো আকারের।

তথ্যসূত্র 

বিবর্তনমূলক জীববিজ্ঞানের উপক্ষেত্র