दुनिया की सबसे सटीक घड़ी

सबसे अच्छा इत्र बनाने के लिए, लोग सुबह की ओस सूखने से पहले आधी रात से सुबह दो बजे तक गुलाब का फूल तोड़ते हैं; क्योंकि गुलाब में सबसे अच्छी सुगंध भोर के समय होती है जब अंधेरा और ठंडा होता है। फिर क्यों भोर के समय गुलाब अधिक सुगंधित होते हैं? वे कैसे जानते हैं कि यह कौन सा समय है और सुगंध का उत्सर्जन कैसे करते हैं? ऐसा केवल गुलाब ही नहीं करते। हर दिन दोपहर के आसपास, आपका पेट ऐसे गुर्राता है जैसे उसे समय का पता हो। आप दोपहर का खाना खाते हैं, वापस आते हैं, और फिर से काम करना शुरू करते हैं। लेकिन फिर दोपहर करीब 3 बजे, आपको नींद आने लगती है, जैसे यह पहले से तय हो। जब सूरज उगता है, तो आप जागते हैं, और जब रात आती है, तो आपको नींद आती है। मानो शरीर के अंदर कोई घड़ी हो, मनुष्यों सहित अनेक जीव और पौधे दिन, महीने और वर्ष के चक्र में कई गतिविधियों को दोहराते हैं।

जब आप हवाई जहाज़ से किसी दूर देश की यात्रा पर जाते हैं, तो आपको कई दिनों तक जेट लैग की समस्या होती है। जब सूर्य आकाश में ऊंचा होता है तो आपको झपकी आने लगती है; आपका शरीर दिन के मध्य में भी सोना चाहता है, मानो यह रात हो। लेकिन जब रात आती है, तो आप सो नहीं पाते। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपका शरीर वर्तमान स्थान के समय की परवाह किए बिना उस देश की 24 घंटे की लय को बनाए रखने की कोशिश करता है जहां आप पहले रहे थे। यह जैविक लय इतनी सटीक होती है कि इसे सिर्फ आदत का नतीजा कहना ठीक नहीं होगा। तो फिर यह कैसे बनती है?

जीवित प्राणियों की जैविक लय की खोज सबसे पहले चौथी शताब्दी ईसा पूर्व में हुई थी। सिकंदर महान की सैन्य यात्रा का नेतृत्व करने वाले सेनापतियों में से एक एंड्रोस्टीन ने दर्ज किया कि इमली के पेड़ के पत्ते दिन के दौरान क्षैतिज और रात में लंबवत होते थे। कुछ समय बाद पौधों में भी इसी प्रकार की आवधिकता की खोज की गई। 1729 में, एक फ्रांसीसी खगोलशास्त्री, जीन-जैक्स डी’ऑर्टस डी मायरन ने छुई-मुई को देखते हुए कुछ असामान्य देखा। छुई-मुई की पत्तियों को छूने पर वे सिकुड़ जाती हैं और मुरझाई हुई दिखती हैं। हालांकि, डी मायरन ने देखा कि बिना किसी बाहरी स्पर्श के भी छुई-मुई की पत्तियां दिन के समय खुलती हैं और रात में सिकुड़ जाती हैं। पहले तो उसे लगा कि यह ज्योति के कारण है। हालांकि, पूरी तरह से अंधेरे कमरे में भी छुई-मुई की पत्तियां दिन के समय खुलती थीं और रात में सिकुड़ जाती थीं।

न केवल पौधे बल्कि मानव शरीर भी एक समान घटना दिखाता है। 1960 में, जर्मनी की मैक्स प्लैंक सोसाइटी ने यह जानने के लिए एक प्रयोग किया कि क्या मनुष्यों में जैविक लय बिना खिड़की वाले तहखाने में भी स्थिर रहती है। परिणामस्वरूप, उन्होंने पाया कि अधिकांश लोग लगभग 25 घंटे के चक्र में सोते और जागते हैं। इसका मतलब है कि मानव शरीर में एक जैविक घड़ी होती है और यह कुछ लय बनाए रखती है। वह यह भी दिखाता है कि जैविक लय का मूल कारण प्रकाश जैसे बाहरी कारक नहीं, बल्कि जीवों के आंतरिक कारक है।

जानवरों और पौधों में आवधिकता के अस्तित्व का पहला अवलोकन बहुत समय पहले हुआ था। हालांकि, मौलिक प्रश्न का उत्तर तब सामने आने लगा जब फलमक्खी के जीन पर शोध शुरू हुआ। वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि जैविक घड़ी को जीन संचालित करते हैं। उन्होंने इस तथ्य से कि फलमक्खी का लार्वा केवल सुबह के समय ही वयस्क मक्खी में विकसित होता है, उन जीनों की खोज की जो जैविक घड़ी को संचालित करते हैं। उन्होंने क्लॉक, पीरियड और टाइमलेस जैसे जीनों की खोज की, जो फलमक्खी में जैविक लय को नियंत्रित करते हैं। जैविक घड़ी इन जीनों द्वारा निर्मित प्रोटीनों की परस्पर क्रिया द्वारा नियंत्रित होती है। एक एनालॉग घड़ी में, जिसकी आंतरिक संरचना जटिल होती है, कई दांतेदार पहिए होते हैं जो परस्पर क्रिया करते हैं तथा घड़ी की सुइयों को संचालित करते हैं। उसी तरह, हमारे शरीर की जैविक घड़ी व्यवस्थित रूप से संचालित होती है क्योंकि जीन द्वारा बनाए गए कई प्रोटीन परस्पर क्रिया करते हैं। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक कोशिका में एक जटिल, विस्तृत घड़ी होती है।

मनुष्य की दैनिक चक्र का औसत 24 घंटे नहीं, बल्कि 24.3 घंटे होता है। यह व्यक्ति के अनुसार भिन्न होता है, इसलिए कुछ लोग ‘सुबह जल्दी उठने वाले’ होते हैं, जिनका चक्र 23 घंटे के करीब होता है, और कुछ लोग ‘रात को जागने वाले’ होते हैं, जिनका चक्र 25 घंटे के करीब होता है। हमारे शरीर की कोशिकाएं एक दूसरे से थोड़ी अलग आवधिकता दिखाती हैं।

तो फिर एक जीवित जीव 24 घंटे की आवधिकता के विरुद्ध कैसे नहीं जाता? ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके पास केंद्रीय जैविक घड़ी है जो प्रकाश को महसूस करती है और शरीर के अंदर की सभी जैविक घड़ियों को नियंत्रित करती है। वह हिस्सा जो केंद्रीय जैविक घड़ी के रूप में कार्य करता है, वह सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस(SCN) है जो मस्तिष्क के हाइपोथैलेमस में स्थित चावल के दाने के आकार का होता है। सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस जिसमें 20,000 तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं और जो दोनों आंखों की ऑप्टिक नसों से जुड़ा होता है, सूर्य के प्रकाश के परिवर्तनों को महसूस करता है और शरीर के विभिन्न हिस्सों को संकेत भेजकर जैविक लय को 24 घंटे के चक्र में रीसेट करता है। सूर्य का प्रकाश स्वयं जैविक लय का कारण नहीं है, लेकिन यह हमारी जैविक घड़ी को हर दिन निश्चित समय पर सेट करने के लिए मानक प्रदान करता है। इसलिए, यदि मस्तिष्क अर्बुद द्वारा सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस में कोई समस्या होती है, तो दैनिक जीवन की सभी लय टूट जाती है, जिसके कारण अनियमित समय पर जागना और सोना पड़ता है। यह तथ्य तो खोज लिया गया है कि केंद्रीय जैविक घड़ी सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस में है, लेकिन इसकी सटीक क्रियाविधि और कोशिकाओं के समन्वय का रहस्य अभी तक सुलझाया नहीं गया है।

सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस जिसमें कई रहस्य होते हैं, हार्मोन को स्रावित करता है और नींद को नियंत्रित करता है। जब सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस प्रकाश में परिवर्तन को महसूस करता है और यह पता चलता है कि अंधेरा हो गया है, तो पीनियल ग्रंथि को एक संकेत भेजा जाता है और पीनियल ग्रंथि मेलाटोनिन नामक हार्मोन को स्रावित करती है, जो गहरी नींद में सहायता करता है। सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस से आने वाले संकेत के कारण, मेलाटोनिन का स्राव अंधेरे में होता है और दिन में उजाला होने पर इसका स्राव नहीं होता। मेलाटोनिन का स्राव हमें गहरी और आरामदायक नींद में जाने में सहायता करता है। हालांकि, जैसे-जैसे हम डिजिटल युग में प्रवेश कर रहे हैं, वैसे-वैसे नींद संबंधी विकार से पीड़ित लोगों की संख्या बढ़ रही है। लोगों को अच्छी नींद न आने का कारण यह है कि रात में सेल फोन या टीवी जैसी तेज रोशनी के संपर्क में आने से मेलाटोनिन का स्राव कम हो जाता है; सुप्राचैस्मैटिक न्यूक्लियस गलती से सोचता है कि यह दिन का समय है।

कुछ लोग अधिक चरम नींद विकार से पीड़ित होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनकी जैविक घड़ी टूट गई है। विलंबित नींद चरण सिंड्रोम(DSPS) से पीड़ित लोग आमतौर पर सुबह चार बजे से दोपहर तक सोते हैं। सामान्य लोगों की तरह सुबह के समय कोई भी कार्य करना उनके लिए लगभग असंभव होता है। जबकि, उन्नत नींद चरण विकार(ASPD) से पीड़ित लोग आमतौर पर शाम को लगभग 7:30 बजे सो जाते हैं और सुबह लगभग 4:30 बजे जाग जाते हैं; वे मूल रूप से अत्यधिक सुबह जल्दी उठने वाले होते हैं। हाल की एक शोध के अनुसार, उन्नत नींद चरण विकार से पीड़ित लोगों में यह लक्षण इसलिए दिखाई देते हैं क्योंकि उनकी जैविक घड़ी को नियंत्रित करने वाले जीन में उत्परिवर्तन हो जाता है।

हम दिन में दसियों बार समय की जांच करते हैं कि यह वास्तव में कौन सा समय है और एक व्यस्त दिन बिताते हैं। हालांकि, हमारे शरीर को यह जानने के लिए समय की जांच करने की आवश्यकता नहीं है कि कब सोना है और कब खाना है। पौधों का रंग घनत्व परिवर्तन, फूलों से सुगंध निकलना, और पत्तियों की हरकतें सभी सही समय पर होती हैं। कीट भी प्यूपा अवस्था से निकलने के क्षण से लेकर वयस्क बनने और सक्रिय रहने तक एक निश्चित लय के अनुसार जीते हैं। सभी चीजें सहज प्रवृत्ति से समय के प्रवाह को जानती हैं और उस प्रवाह के अनुसार जीती हैं। जब मनुष्यों की बात आती है, तो हम न केवल सोने और जागने के लिए लय दिखाते हैं, बल्कि दिन भर के अंतराल में शरीर के तापमान या हार्मोन स्राव की मात्रा में होने वाले परिवर्तन की लय भी दिखाते हैं। आश्चर्यजनक रूप से, मानव शरीर के लिए सबसे सटीक घड़ी हमारी कलाई पर बंधी घड़ी नहीं, बल्कि हमारे शरीर में मौजूद खरबों जैविक घड़ियां हैं। शरीर के अंदर मौजूद घड़ी की बदौलत हम समय के प्रवाह को महसूस कर सकते हैं और समय के अनुसार जीवन जी सकते हैं। पृथ्वी पर सभी जीवधारी समय के प्रवाह के अनुसार जी रहे हैं जो पहले से ही उनमें अंतर्निहित है।

संदर्भ

स्टीफन क्लेन, समय की गुप्त नब्ज़: जीवन की सबसे दुर्लभ वस्तु का अर्थ समझना (The Secret Pulse of Time: Making Sense of Life’s Scarcest Commodity), Da Capo Lifelong Books, 2009

सातो टोमियो, जादुई नींद: सोते समय सपने सच होते हैं (जापानी में, 魔法の快眠術: 眠りながら夢がかなう), 東洋経済新報社, 2005

जंग जे-सुंग और 4 अन्य, मानव और ब्रह्मांड से जुड़ी वे बातें, जिनके बारे में हम बहुत कम जानते हैं (in Korean, 인간과 우주에 대해 아주 조금밖에 모르는 것들), 낮은산, 2012

YTN विज्ञान वृत्तचित्र S, शरीर में अलार्म घड़ी, जैविक घड़ी (in Korean, 몸 안의 자명종, 생체시계), 2013