ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರ ಎಂಬ ಮನುಷ್ಯನೊಳಗಿನ ವಿಸ್ಮಯ!

ಮನುಷ್ಯನ ತನ್ನ ಕೆಲವು ದೈನಂದಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ತಾನಾಗಿ ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳದಿದ್ದರೂ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾಗಿ ದೇಹ ನೆನಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅದು ನಿದ್ರೆಯಿಂದ ಏಳುವುದಾಗಲೀ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕೆಂದು ಅಂದುಕೊಂಡ ಯಾವುದೇ ಕೆಲಸವಿರಲಿ, ಇದನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುವುದು ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರ

ಅರ್ಧ ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ನಾಯಿಗಳು ಊಳಿಡುವುದನ್ನೋ, ಕಚ್ಚಾಡಿ ಬೊಗಳುವುದನ್ನೋ ಕೇಳಿ ನಿದ್ರೆ ಹಾರಿ ಹೋಗಿರಬೇಕಲ್ಲ. ಆಗೆಲ್ಲ ನೀವು ಖಂಡಿತ ನಾಯಿಗಳಿಗೆ ಶಾಪ ಹಾಕಿರುತ್ತೀರಿ. ಇವೇನು ನಿದ್ರೆ ಮಾಡುತ್ತವೋ ಇಲ್ಲವೋ? ರಾತ್ರಿಯೇ ಹೀಗೆ ಕೂಗಾಡಿ ನಮ್ಮ ನಿದ್ರೆಯನ್ನೆಲ್ಲ ಹಾಳು ಮಾಡುತ್ತವಲ್ಲ! ನಿಜ. ಹೀಗೆ ಒಂದು ದಿನ ಎಚ್ಚರವಾದರೆ ಮಾರನೆಯ ದಿನ ನಾಯಿಗಳು ಬೊಗಳದಿದ್ದರೂ ನಿದ್ರೆಗೆ ಭಂಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ! ಹೀಗೇಕೆ?

ಈ ಸರಳ ಪ್ರಶ್ನೆಯ ಬೆನ್ನು ಹತ್ತಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗೇ 2018ರ ವರ್ಷದ ಜೀವವಿಜ್ಞಾನ ಹಾಗೂ ವೈದ್ಯಕೀಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನೋಬೆಲ ಪಾರಿತೋಷಕ ಸಿಕ್ಕಿದೆ. ಈ ಶೋಧ ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಅದು ಹೇಗೆ ಲಯಬದ್ಧವಾಗಿ, ಯಾರೋ ಟೈಂ ಟೇಬಲ್ಲು ಕೊಟ್ಟು ನಡೆಸಿದಂತೆ ಇರುವುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮಲ್ಲಿರುವ ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರ ಅಥವಾ ಬಯಾಲಾಜಿಕಲ್ ಕ್ಲಾಕ್ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ನಿರೂಪಿಸಿದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿ  ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದವರು ಅಮೆರಿಕದ ಮೈನೆ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಜೆಫ್ರಿ ಸಿ ಹಾಲ್, ಬ್ರಾಂಡೀಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಮೈಖೇಲ್ ರೋಸ್ ಬಾಷ್ ಹಾಗೂ ರಾಕ್ ಫೆಲರ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಮೈಖೇಲ್ ಡಬ್ಲ್ಯೂ ಯಂಗ್ ಒಬ್ಬೊಬ್ಬರಿಗೂ ಈ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಸಮನಾಗಿ ಹಂಚಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.

ಏನಿದು ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರ?

ಮರಗಿಡಗಳು ಋತುಮಾನಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಹೂ ಬಿಡುತ್ತವೆ. ದಿನ ಬೆಳಗಾದರೆ ಸೂರ್ಯ ಉದಯಿಸುತ್ತಾನೆ. ಸಂಜೆ ಅಸ್ತಮಿಸುತ್ತಾನೆ. ನಾವೂ ಅಷ್ಟೆ. ಉದಯಿಸಿದಾಗ ಎದ್ದು ಸಂಜೆ ಸೂರ್ಯ ಮುಳುಗಿದಂತೆಯೇ ನಮ್ಮೆಲ್ಲ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನೂ ಬದಿಗೊತ್ತಿ ಮಲಗುತ್ತೇವೆ. ಹೀಗೆ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ಲಯಬದ್ಧ. ಒಮ್ಮೆ ಮೇಲೇರಿ ಮತ್ತೆ ತಳಮುಟ್ಟುವ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು. ಹೀಗೇಕೆ? ಇದು ಪ್ರಶ್ನೆ. ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಕಂಡು ಹೀಗಾಗುತ್ತಿದೆಯೋ? ಅಥವಾ ಇದು ನಮ್ಮೊಳಗೇ ಇರುವ, ತನ್ನಂತಾನೇ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಗಡಿಯಾರವೋ?

ನಾವಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲ. ಸಸ್ಯಗಳೂ ದಿನದಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚರವಾಗಿದ್ದು, ರಾತ್ರಿ ನಿದ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೇರೆಲ್ಲೂ ಹೋಗಬೇಕಿಲ್ಲ. ಹಿತ್ತಿಲಲ್ಲಿ ಇರುವ ಮುಟ್ಟಿದರೆ ಮುನಿ ನೋಡಿ ಸಾಕು. ಇದರ ಎಲೆಗಳು ರಾತ್ರಿ ಮಡಚಿಕೊಂಡಿದ್ದು, ಬೆಳಗಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಅರಳುತ್ತವೆ. ಬೆಳಗ್ಗಿನ ಬಿಸಿಲಿಗೆ ಇವು ಅರಳುತ್ತವೋ? ಅಥವಾ ಇದು ಸಹಜ ಸ್ವಭಾವವೋ? ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಈ ಗಿಡವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕತ್ತಲಲ್ಲೇ ಇಟ್ಟು ಗಮನಿಸಿದ್ದೂ ಉಂಟು. ಆಗಲೂ ಇದರೊಳಗೆ ಯಾವುದೋ ಗಡಿಯಾರ ಇರುವ ಹಾಗೆ, ಬಿಸಿಲು ಬೀಳದಿದ್ದಾಗಲೂ ಬೆಳಗ್ಗೆ ಎಲೆ ಬಿಚ್ಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿತ್ತು. ರಾತ್ರಿ ಮುಚ್ಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿತ್ತು.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನೇ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. ನಾವು ಬೆಳಗ್ಗೆ ಆರರಿಂದ ಹನ್ನೆರಡು ಗಂಟೆಯೊಳಗೆ ಬಹಳ ಚುರುಕಾಗಿರುತ್ತೇವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ರಕ್ತದೊತ್ತಡವೂ ಬಲು ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮಧ್ಯಾಹ್ನದ ನಂತರ ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಎಲ್ಲ ಅಂಗಗಳಲ್ಲೂ ನಿಯಂತ್ರಣ ತುಂಬಾ ಚೆನ್ನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮಧ್ಯಾಹ್ನದ ಹೊತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೆಂಟುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಇದಕ್ಕೇ ಇರಬಹುದೇ? ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆ ಸಂಜೆ ಆರು ಗಂಟೆಯ ಸುಮಾರಿಗೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು. ಅನಂತರ ಕಡಿಮೆ ಆಗುವ ಇದು ಮಧ್ಯರಾತ್ರಿಯಿಂದ ಬೆಳಗಿನ ಜಾವದ ವರೆಗೆ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ. ರಕ್ತದೊತ್ತಡವೂ ಅಷ್ಟೆ. ಇನ್ನು ರಾತ್ರಿ ಹನ್ನೆರಡರ ನಂತರ ಗಾಢನಿದ್ರೆ ಕಾಡುತ್ತದೆ. ಅನಂತರ ಬೆಳಗ್ಗೆ ಉದಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಟಿಸಾಲ್ ಹಾರ್ಮೋನಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿ ಎಚ್ಚರವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲೂ ಒಂದು ಲಯವಿದೆ ಎಂದು ಹಲವಾರು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ತಿಳಿಸಿವೆ. ಮನುಷ್ಯರಲ್ಲಿ ಮಿದುಳಿನ ಹೈಪೊಥಲಾಮಸ್ ಎನ್ನುವ ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ನರಗಳ ಪುಟ್ಟ ಗುಂಪು ನಮ್ಮೊಳಗಿನ ಗಡಿಯಾರವಂತೆ.

ನಿತ್ಯವೂ ಲಯಬದ್ಧವಾಗಿ ನಡೆಯುವ ಇಂತಹ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ದೈನಂದಿನ ಲಯ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಗಿಡವೋ ಪ್ರಾಣಿಯೋ, ಅದರೊಳಗೆ ಇರುವ ಯಾವುದೋ ಲಯಬದ್ಧವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಕಾರಣ ಎಂದು ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಊಹೆ, ಕಲ್ಪನೆ ಮಾಡುವುದು ಕಷ್ಟವೇನಲ್ಲ ಅಲ್ಲವೇ? ಆದರೆ ಅದನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವುದು ಇದೆಯಲ್ಲ, ಅದೇ ವಿಜ್ಞಾನ. ಜೆಫ್ರಿ ಹಾಲ್, ಮೈಖೇಲ್ ರಾಸ್ ಬಾಶ್ ಮತ್ತು ಮೈಖೇಲ್ ಯಂಗ್ ಅವರ ಶೋಧಗಳು ಪುಟ್ಟ ಹಣ್ಣಿನ ನೊಣದಲ್ಲಿ ಈ ಗಡಿಯಾರ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆಂದು ನಿರೂಪಿಸಿದೆ.

ಸ್ವಿಸ್ ಗಡಿಯಾರಗಳೊಳಗೆ ಚಕ್ರದೊಳಗೆ ಚಕ್ರ ತಿರುಗುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೀರಲ್ಲ?  ಈ ಚಕ್ರಗಳೇ ಸೆಕೆಂಡಿನ ಮುಳ್ಳು, ನಿಮಿಷದ ಮುಳ್ಳು ಹಾಗೂ ಗಂಟೆಯ ಮುಳ್ಳುಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅವಧಿಗೆ ತಿರುಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವಷ್ಟೆ. ನಮ್ಮೊಳಗಿನ ಗಡಿಯಾರವೂ ಹೀಗೆಯೇ ಇರಬಹುದು ಎನ್ನುವ ಕೌತುಕವನ್ನು ಈ ಮೂವರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮುಂದಿಟ್ಟಿದೆ ಇವರ ಸಂಶೋಧನೆಯೆಲ್ಲವೂ ನಡೆದದ್ದು ಡ್ರೋಸೊಫಿಲಾ ಎನ್ನುವ ಹಣ್ಣಿನನೊಣದಲ್ಲಿ. ಬಾಳೆಹಣ್ಣು ಕೊಳೆಯುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಅದನ್ನು ಮುತ್ತುವ ನೊಣ ಇದು. ಈ ಪುಟ್ಟ ನೊಣದ ಹಲವು ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಲ್ಲೂ ಲಯವಿದೆ. ಆದರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್ ಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಇತ್ತು ಎನ್ನುವುದು ತಿಳಿದಾಗ ಅಚ್ಚರಿಯಾಯಿತು. ಜೀನ್ ಗಳು ಪ್ರೋಟೀನನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಅದೇ ಜೀನಿನ ಕೆಲಸವನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದಂತೆ. ಹೀಗೆ ಇದೊಂದು ಚಕ್ರ ತಿರುಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಡ್ರೊಸೊಫಿಲಾದಲ್ಲಿ ಟೈಂ ಎನ್ನುವ ಒಂದು ಜೀನ್ ಮತ್ತು ಪೀರಿಯಡ್ ಎನ್ನುವ ಮತ್ತೊಂದು ಜೀನ್ ಜೈವಿಕ ಗಡಿಯಾರವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎನ್ನುವುದೇ ಇವರ ಶೋಧ. ಟೈಂ ತಯಾರಿಸಿದ ಪ್ರೋಟೀನು ಪೀರಿಯಡ್ಡಿಗೆ ಪ್ರಚೋದನೆ. ಪೀರಿಯಡ್ಡಿನ ಪ್ರೋಟೀನು ಟೈಂ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಗಡಿಯಾರದ ಗಿಯರುಗಳೊಳಗಿನ ಗಿಯರುಗಳು ಸೆಕೆಂಡು, ನಿಮಿಷ, ಗಂಟೆಯ ಮುಳ್ಳುಗಳನ್ನು ಬೇರೆ, ಬೇರೆ ಅವಧಿಗೆ ತಿರುಗಿಸುವಂತೆಯೇ ವಿವಿಧ ಜೀನುಗಳ ಲಯ, ಚಕ್ರಗಳೂ ವಿವಿಧ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ.  ಶೋಧವಷ್ಟೆ ಅಲ್ಲ. ಅದು ಹೇಗೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಸುಮಾರು ಎರಡು ದಶಕಗಳೇ ಬೇಕಾದುವು. ಇಂದು ಇಂತಹ ಜೀನ್ ಗಳು ಎಲ್ಲ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲೂ ಇವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ. ಇದರಿಂದೇನು ಉಪಯೋಗ ಎಂದಿರಾ? ನಾವು ಎಷ್ಟೇ ದೀಪ ಬೆಳಕನ್ನು ಹಚ್ಚಿಟ್ಟುಕೊಂಡರು ರಾತ್ರಿ ರಾತ್ರಿಯೇ. ನಮ್ಮ ಗಡಿಯಾರ ರಾತ್ರಿ ನಿದ್ರೆ ಮಾಡು ಎನ್ನುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತಾ ಹೋದ ಹಾಗೆ ನಮ್ಮ ಗಡಿಯಾರವೇ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಬಹುದು. ರಾತ್ರಿ ನಿದ್ರೆ ದೂರವಾಗಿ ಬೆಳಗ್ಗೆಯೇ ನಿದ್ರೆ ಬರುವಂತೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸೆಕೆಂಡು ಮುಳ್ಳು. ಇದಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ನಿಮಿಷ, ಗಡಿಯಾರವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇದರ ಪರಿಣಾಮ ನಮಗೇ ತಿಳಿಯದ ಹಾಗೆ ಖಾಯಿಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ತೋರಬಹುದು ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು. ನಾಲ್ಕು ದಿನ ನಿದ್ರೆ ಕೆಟ್ಟುನೋಡಿ. ತಲೆನೋವು ಗ್ಯಾರಂಟಿ. ರಕ್ತದೊತ್ತಡವೂ ಏರುಪೇರಾಗುವುದು ಗ್ಯಾರಂಟಿ. ಈ ವರುಷದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪಡೆದಿರುವ ಶೋಧ ಇಂತಹ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತಡೆಯುವ ಔಷಧಗಳು, ಕ್ರಮಗಳಿಗೆ ನೆರವಾಗಬಹುದು ಎನ್ನುವ ಆಸೆ ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಇದೆ.