Raymond Michael Gaze
रेमंड माइकल 'माइक' गेज़ एफ. आर. एस. (22 जून 1927-11 सितंबर 2012) एक ब्रिटिश तंत्रिका विज्ञानी थे। वे पहले व्यक्ति थे जिन्होंने तंत्रिका तंत्र के गठन, विकास और पुनर्जनन की जांच करने के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग तकनीकों का उपयोग किया। उन्होंने मुख्य रूप से मेंढकों और मछलियों की दृश्य प्रणाली पर काम किया। उन्होंने स्थापित किया कि तंत्रिका संबंध प्लास्टिक होते हैं, अर्थात सामान्य विकास के दौरान रेटिना के तंतु मस्तिष्क के साथ अपने संबंधों को लगातार बदलते रहते हैं। गेज़ 1977 से 1983 तक द नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च (फ्रांसिस क्रिक इंस्टीट्यूट के अग्रदूत) के उप निदेशक थे। 1986 में उन्हें एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में मानद प्रोफेसर बनाया गया, जहाँ उन्होंने अपने करियर के विभिन्न चरणों में शरीर विज्ञान विभाग में काम किया था। उन्हें 1964 में रॉयल सोसाइटी ऑफ एडिनबर्ग और 1972 में रॉयल सोसाइटी (लंदन) का फेलो चुना गया था। उन्होंने 1976 से 1988 तक विकास पत्रिका के संपादक के रूप में कार्य किया। प्रारंभिक जीवन और शिक्षा माइक गेज़ का जन्म इंग्लैंड में हुआ था, लेकिन जब वे बारह वर्ष के थे, तब वे अपने परिवार के साथ स्कॉटलैंड चले गए। उनकी स्कूली शिक्षा बहुत कम थी और उन्हें मुख्य रूप से घर पर निजी शिक्षकों द्वारा शिक्षित किया जाता था। सोलह साल की उम्र में उन्हें एडिनबर्ग कॉलेज ऑफ सर्जन में चिकित्सा का अध्ययन करने के लिए भर्ती कराया गया था। चिकित्सा में योग्यता प्राप्त करने के बाद उन्हें 1949 में शरीर विज्ञान का अध्ययन करने के लिए ऑक्सफोर्ड के बैलियोल कॉलेज में भर्ती कराया गया। उन्होंने 1950 में जॉर्ज गॉर्डन की देखरेख में अपनी डॉक्टरेट के लिए शोध शुरू किया। 1953 में डॉक्टरेट प्राप्त करने के बाद उन्होंने एक चिकित्सक के रूप में दो साल अनिवार्य सैन्य सेवा में बिताए। निजी जीवन 1957 में गेज़ ने रोबिनेटा (रॉबिन) मैरी आर्मफेल्ट से शादी की। हैरियट का जन्म 1958 में और हन्ना और जूलियन का जन्म 1959 में हुआ था। टकटकी पारिवारिक जीवन, पहाड़ी पर चलने और बांसुरी बजाने का आनंद लेती थी। उन्होंने सेवानिवृत्त होने के बाद स्कॉटलैंड में भूमि के स्वामित्व पर एक पुस्तक लिखना शुरू किया, लेकिन उन्हें डिमेंशिया हो गया और वे इसे पूरा नहीं कर पाए। रॉबिन द्वारा घर पर उनकी देखभाल की गई जब तक कि यह संभव नहीं था। 85 वर्ष की आयु में उनका निधन हो गया। 1955 में सैन्य सेवा समाप्त करने पर, गेज़ को एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में शरीर विज्ञान में व्याख्यान के लिए नियुक्त किया गया था। वे 1966 में शरीर विज्ञान में रीडर बने। 1970 में सर पीटर मेदावर ने गेज़ को लंदन में नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च में विकासात्मक जीव विज्ञान में एक नए विभाग का निदेशक बनने के लिए आमंत्रित किया। गेज़ ने निमंत्रण स्वीकार कर लिया। वे 1984 में एडिनबर्ग लौट आए और तंत्रिका विकास और पुनर्जनन पर एक चिकित्सा अनुसंधान परिषद इकाई का नेतृत्व किया। 1992 में वे सेवानिवृत्त हो गए और एडिनबर्ग में रहना जारी रखा। न्यूरल प्लास्टिसिटी और गेज़ से मेल खाने वाली प्रणालियों ने रोजर स्पेरी के प्रयोगों को दोहराते हुए अपने पोस्ट-डॉक्टरल शोध की शुरुआत की। इन प्रयोगों में मेंढकों में ऑप्टिक तंत्रिका को काटना, आंख को घुमाना और तंत्रिका को वापस बढ़ने देना शामिल था। दृष्टि बहाल की गई। स्पेरी ने दिखाया कि मेंढक ऐसा व्यवहार करते थे जैसे वे घूमती हुई आंख के माध्यम से दुनिया को उल्टा देख रहे हों। जबकि स्पेरी को मेंढकों के व्यवहार से शरीर रचना को ग्रहण करना पड़ा था, गेज़ ने सटीक शरीर रचना की सीधे जांच करने के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग का उपयोग किया-रेटिना (आंख) और विवर्तम (मेंढक के मस्तिष्क का दृश्य भाग जिसके साथ रेटिना फाइबर जुड़ते हैं) के बीच कार्यात्मक संबंधों का सटीक पैटर्न। यह पहली बार था जब तंत्रिका पुनर्जनन की जांच के लिए इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल तकनीकों का उपयोग किया गया था। इन प्रारंभिक परिणामों से पता चला कि स्पेरी अपनी शारीरिक मान्यताओं में सही थे। अपने प्रयोगों के आधार पर, स्पेरी ने कीमोएफ़िनिटी सिद्धांत (जिसे उन्होंने तब न्यूरोनल विशिष्टता का सिद्धांत कहा) का प्रस्ताव रखा। स्पेरी ने प्रस्तावित किया कि प्रत्येक रेटिना फाइबर का एक अद्वितीय रासायनिक लेबल होता है और विवर्तनम के प्रत्येक भाग का एक अद्वितीय लेबल होता है। स्पेरी के सिद्धांत के अनुसार एक कठोर नियम (मानचित्रण नियम) है जो किए गए कनेक्शन को निर्धारित करता हैः प्रत्येक रेटिना फाइबर लेबल एक और केवल एक, विवर्तनिक लेबल के साथ जुड़ सकता है। इस सिद्धांत की एक केंद्रीय विशेषता यह है कि जुड़ाव के स्वरूप को बनाने में रेटिना तंतुओं के बीच कोई अंतःक्रिया नहीं होती है। कई प्रयोगों में गेज़ और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि स्पेरी का मानचित्रण नियम सभी परिणामों के लिए जिम्मेदार नहीं हो सकता है। इस तरह का पहला प्रयोग 1963 में प्रकाशित हुआ था। ग्योरगी स्जकेल्ली ने मेंढकों में भ्रूण संबंधी चरणों में 'यौगिक' आंखें बनाने की एक विधि विकसित की थी। ऐसी आँखें दो अलग-अलग आँखों से दो आधी आँखों को एक साथ रखने से बनाई गई थीं। उदाहरण के लिए एक यौगिक आँख दो सामने (नाक) अर्ध-आँखों के संलयन का परिणाम हो सकती है। गेज़ और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि प्रत्येक आधी आंख से रेटिना के तंतु पूरे विवर्तन को ढक लेते हैं (आधे विवर्तन तक सीमित होने के बजाय जो आम तौर पर नाक की आधी आंख से तंतु प्राप्त करते हैं)। गेज़ और उनके सहयोगियों ने रेटिना के हिस्से, या विवर्तन के हिस्से, या रेटिना और विवर्तन दोनों के हिस्से को हटाने के बाद रेटिना और विवर्तन के बीच पुनः उत्पन्न संबंधों के पैटर्न का पता लगाया। सभी मामलों में, समय के साथ, रेटिना का जो कुछ भी बचा था, वह पूरे विवर्तन के साथ क्रम में जुड़ा हुआ था। गेज़ ने सामान्य विकास के दौरान रेटिना और विवर्तन के विकास का पता लगाया। उन्होंने दिखाया कि रेटिना संकेंद्रित रूप से बढ़ता है; विवर्तन रेखीय रूप से बढ़ता है। विकास की इस अवधि के दौरान रेटिना के तंतु विवर्तनम के साथ कार्यात्मक संबंध बनाते हैं और मेंढक देख सकता है। टकटकी से पता चला कि आंख और मस्तिष्क के बीच संबंध बनना और टूटना चाहिए, और फिर एक निरंतर प्रक्रिया में नए संबंध बनाए जाने चाहिए। दूसरे शब्दों में, विकास के दौरान रेटिना के तंतु लगातार 'खिसकते' रहते हैं, जिससे विवर्तनम के साथ कार्यात्मक संबंध बनते और टूटते हैं। 1972 में 'यह विचार काफी क्रांतिकारी था'। इस 'प्लास्टिसिटी' के बावजूद आंख से मस्तिष्क तक प्रक्षेपण का आदेश हमेशा दिया जाता थाः रेटिना के निकटवर्ती भाग विवर्तनम के निकटवर्ती भागों से जुड़े होते हैं। 'मानचित्रण नियम' स्पेरी द्वारा परिकल्पित की तुलना में कम कठोर प्रतीत होता हैः सेल-टू-सेल नहीं बल्कि सिस्टम-टू-सिस्टम। इस प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए गेज़ ने 'सिस्टम मैचिंग' शब्द का उपयोग किया। मेंढकों में दोनों आँखों के माध्यम से दृश्य क्षेत्र कुछ हद तक ओवरलैप होते हैं। अर्थात्, मेंढकों की दूरबीन दृष्टि होती है। बाईं आंख से रेटिना फाइबर दाएं विवर्तनम (और इसके विपरीत) में कोशिकाओं के साथ जुड़ते हैं। इसके बाद तंत्रिका आवेग को विवर्तनम में आगे की कोशिकाओं में पारित किया जाता है। इनमें से कुछ अतिरिक्त कोशिकाएं दूसरे विवर्तनम में विशिष्ट बिंदुओं से जुड़ती हैं। इस प्रकार विवर्तम के कुछ हिस्से हैं जो सीधे विपरीत (विपरीत) आंख से एक तंत्रिका आवेग प्राप्त करते हैं, और अप्रत्यक्ष रूप से दूसरी (इप्सिलेटरल) आंख से एक आवेग प्राप्त करते हैं। सामान्य पशु में ये दोनों आवेग दृश्य क्षेत्र के एक ही भाग में एक वस्तु द्वारा उत्तेजित होते हैं। गेज़ और उनके सहयोगियों ने देखा कि एक यौगिक आंख वाले जानवरों में सामान्य आंख के माध्यम से इप्सिलेटरल प्रक्षेपण अक्सर असामान्य था। गेज़ के छात्र और दीर्घकालिक सहयोगी, माइक कीटिंग ने इन निष्कर्षों के लिए एक संभावित सिद्धांत का सुझाव दिया। उन्होंने प्रस्ताव दिया कि एक विवर्तम से दूसरे में संबंध कीमोएफ़िनिटी या सिस्टम मिलान जैसी प्रक्रियाओं का परिणाम नहीं थे। इसके बजाय उन नसों को समान स्पेटिओटेम्पोरल उत्तेजना पैटर्न के साथ जोड़कर संबंध बनाए जाते हैंः जिसे उन्होंने कार्यात्मक परिकल्पना कहा। गेज़ और उनके सहयोगियों ने विभिन्न स्थितियों में इस परिकल्पना का परीक्षण किया और पाया कि यह सभी परिणामों के लिए जिम्मेदार है। हालांकि हेब्ब ने प्रस्ताव दिया था कि सीखने में कार्यात्मक अंतःक्रिया महत्वपूर्ण है, और हुबेल और विज़ेल ने दिखाया था कि यह बिल्लियों में दूरबीन दृष्टि के संरक्षण में एक भूमिका निभाता है, लेकिन यह पहले महसूस नहीं किया गया था कि सटीक तंत्रिका कनेक्शन के गठन में कार्यात्मक अंतःक्रिया महत्वपूर्ण है। मेंढकों में दृश्य क्षेत्रों के दूरबीन ओवरलैप की डिग्री बदलती है जैसे-जैसे मेंढक विकसित होता है और आंखें आगे बढ़ती हैं। इसके परिणामस्वरूप विवर्तन के बीच संबंध, जो कार्यात्मक परिकल्पना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, बदल जाते हैं। ये संबंध, आंख और उसके विपरीत टेक्टम के बीच के संबंधों की तरह, सामान्य विकास के दौरान 'फिसल' रहे हैं। संदर्भ 1927 जन्म 2012 मृत्युएँ