अरविड कार्लसन: वह रसायन जो हमें गति देता है

1950 के दशक के अंत में, एक स्वीडिश फार्माकोलॉजिस्ट ने खरगोशों को एक दवा दी जिसने उनके मस्तिष्क से डोपामाइन को हटा दिया। जानवर कठोर हो गए और चलना बंद कर दिया - यह पार्किंसंस रोग का एक स्पष्ट मॉडल था। फिर उन्होंने उन्हें एल-डोपा (L-dopa) दिया, वह रासायनिक अग्रदूत जिसका उपयोग मस्तिष्क डोपामाइन बनाने के लिए करता है, और वे उठ खड़े हुए और फिर से चलने लगे। अरविड कार्लसन ने अभी-अभी साबित किया था कि मस्तिष्क के एक विशिष्ट हिस्से में एक विशिष्ट अणु गति के लिए जिम्मेदार था, और इसे बहाल करने से कार्यक्षमता बहाल हो गई। यह तंत्रिका विज्ञान के इतिहास में सबसे स्पष्ट प्रयोगों में से एक बना हुआ है, और इसके द्वारा उत्पादित उपचार आज भी पार्किंसंस रोग के लिए प्राथमिक चिकित्सा है।

लंड, 1941

अरविड कार्लसन का जन्म 1923 में स्वीडन के उप्साला में हुआ था। जब उनके पिता इतिहास के प्रोफेसर बने तो परिवार लंड चला गया, और कार्लसन ने चिकित्सा चुनकर अपने भाई-बहनों से अलग रास्ता अपनाया, 1941 में लंड विश्वविद्यालय में प्रवेश लिया। 1944 में, उन्होंने फोल्के बर्नाडोट (Folke Bernadotte) के मिशन द्वारा नाजी एकाग्रता शिविरों से बचाए गए कैदियों की चिकित्सा जांच में भाग लिया - यह मानव शरीर विज्ञान की चरम सीमाओं के साथ एक प्रारंभिक मुठभेड़ थी, जिसने उनके करियर की दिशा तय की। उन्होंने 1951 तक चिकित्सा और फार्माकोलॉजी में पीएचडी दोनों अर्जित की।

वह न्यूरोट्रांसमीटर जिसका अस्तित्व नहीं माना जाता था

जब कार्लसन ने शुरुआत की थी, तब प्रचलित दृष्टिकोण यह था कि डोपामाइन दिलचस्प नहीं था - केवल नॉरएड्रेनालाईन का उत्पादन करने वाली निर्माण श्रृंखला में एक अग्रदूत था। 1957 में, उन्होंने साबित किया कि यह गलत था। डोपामाइन स्वयं मस्तिष्क में एक न्यूरोट्रांसमीटर था, अपने आप में एक सिग्नलिंग अणु था।

सबूत दो भागों में आए। सबसे पहले, उन्होंने मस्तिष्क के ऊतकों में डोपामाइन सांद्रता को मापने के तरीके विकसित किए, और दिखाया कि डोपामाइन मस्तिष्क के उन क्षेत्रों में केंद्रित था जो नॉरएड्रेनालाईन से अलग थे - एक वितरण जो केवल एक मध्यवर्ती उत्पाद होने पर कोई मतलब नहीं रखता था। यह बेसल गैन्ग्लिया में सबसे अधिक केंद्रित था, जो गति को नियंत्रित करने वाली संरचनाएं हैं। दूसरा, रेसेरपाइन प्रयोग आया: डोपामाइन को कम करने से जानवरों में मोटर कार्य बिगड़ गया, और एल-डोपा उपचार ने उस बिगड़न को उलट दिया।

नैदानिक निहितार्थ तत्काल और विशाल थे। यदि पार्किंसंस रोग में बेसल गैन्ग्लिया में असामान्य रूप से कम डोपामाइन शामिल है, तो एल-डोपा की आपूर्ति से इसे राहत मिलनी चाहिए। ऐसा ही हुआ। एल-डोपा मानक उपचार बन गया, और आज भी है - एक बुनियादी विज्ञान माप से एक ऐसे उपचार तक की एक असामान्य रूप से सीधी रेखा जिसने लाखों लोगों को चलने की क्षमता वापस दी।

एंटीसाइकोटिक्स और एंटीडिप्रेसेंट्स

कार्लसन गति पर नहीं रुके। उन्होंने यह स्पष्ट करना जारी रखा कि एंटीसाइकोटिक दवाएं कैसे काम करती हैं - डोपामाइन रिसेप्टर्स को अवरुद्ध करके - जिसने दवाओं के एक वर्ग को समझने के लिए यांत्रिक आधार प्रदान किया, जिन्हें अनुभवजन्य रूप से खोजा गया था और इस्तेमाल किया गया था, बिना किसी को यह जाने कि वे क्यों काम करती हैं।

फिर वह पूरी तरह से एक अलग ट्रांसमीटर सिस्टम पर चले गए। 1970 और 1980 के दशक के दौरान स्वीडिश दवा कंपनी एस्ट्रा एबी (Astra AB) के साथ सहयोग करते हुए, उन्होंने ज़िमेलिडाइन (zimelidine) को प्राप्त करने में मदद की, जो बाजार में आने वाला पहला चयनात्मक सेरोटोनिन रीअपटेक इनहिबिटर था। दुर्लभ दुष्प्रभावों के कारण ज़िमेलिडाइन को वापस ले लिया गया था, लेकिन इसने जो रास्ता खोला वह फ्लुओक्सेटीन (प्रोज़ैक) और एसएसआरआई (SSRI) वर्ग की ओर ले गया जिसने अवसाद के उपचार को बदल दिया।

एक करियर के लिए यह एक असाधारण दायरा है: डोपामाइन सिस्टम और सेरोटोनिन सिस्टम, गति की तंत्रिका विज्ञान और मूड की फार्माकोलॉजी, एंटीसाइकोटिक्स का तंत्र और आधुनिक एंटीडिप्रेसेंट्स की उत्पत्ति।

गोथेनबर्ग और अंतर्निहित सिद्धांत

कार्लसन ने अपना बाद का करियर गोथेनबर्ग विश्वविद्यालय की साल्ग्रेनस्का अकादमी में प्रोफेसर के रूप में बिताया, और 1963 में वहीं उन्होंने स्थापित किया कि एंटीसाइकोटिक दवाएं मस्तिष्क पर डोपामाइन के प्रभाव को कैसे कम करती हैं। एस्ट्रा हैसल (बाद में एस्ट्राजेनेका) के साथ उनकी लंबी साझेदारी एक अकादमिक फार्माकोलॉजिस्ट के लिए असामान्य रूप से उत्पादक थी, जिसने दवाओं की एक सूची में योगदान दिया जो तंत्रिका विज्ञान से कहीं आगे जाती है: प्रोज़ैक, लेकिन सेलोकेन, ज़ेलमिड, प्लेंडिल और लोसेक भी।

उनके काम ने जो बड़ा दावा स्थापित किया, वह किसी एक अणु के बारे में नहीं था। यह था कि मस्तिष्क के कार्य को न्यूरोट्रांसमीटर को लक्षित करने वाले फार्माकोलॉजिकल हस्तक्षेप द्वारा जानबूझकर संशोधित किया जा सकता है - वह सिद्धांत जिस पर अनिवार्य रूप से सभी आधुनिक तंत्रिका और मनोरोग उपचार आधारित हैं। कार्लसन ने जो पाया था, उसका अपना सारांश विशिष्ट रूप से सीधा था: उन्होंने कहा, डोपामाइन "हमारे मस्तिष्क में होने वाली हर चीज, सभी महत्वपूर्ण कार्यों में शामिल है।"

अरविड को जीनियस क्यों कहा जाता है

यहाँ विशिष्ट गुणवत्ता प्रयोगात्मक स्पष्टता है - एक प्रदर्शन को इतना निर्णायक बनाने की क्षमता कि तर्क समाप्त हो जाए। कार्लसन का रेसेरपाइन और एल-डोपा का काम इस रूप का एक पाठ्यपुस्तक उदाहरण है: पदार्थ को कम करें, कमी का निरीक्षण करें, पदार्थ को बहाल करें, रिकवरी का निरीक्षण करें। इसमें तकनीकी रूप से कुछ भी जटिल नहीं है। इसकी शक्ति फ्रेमिंग में है, यह जानने में कि जानवर से कौन सा प्रश्न पूछना है।

इसके पीछे कठिन उपलब्धि है, जो आम सहमति से आगे देखना था। डोपामाइन को एक अग्रदूत के रूप में सूचीबद्ध किया गया था, एक मार्ग में एक कदम, बिना किसी स्वतंत्र रुचि के। कार्लसन ने देखा कि यह कहाँ जमा होता है, ध्यान दिया कि वितरण केवल एक मध्यवर्ती के लिए गलत था, और इसे फाइल करने के बजाय विसंगति का पीछा किया। यह एक पहचानने योग्य संज्ञानात्मक हस्ताक्षर है: उस विवरण को गंभीरता से लेना जो फिट नहीं होता है।

विपरीत मामले को बताना उचित है। कार्लसन एक सिद्धांतवादी नहीं थे और उन्होंने कोई सामान्य ढांचा नहीं छोड़ा - उनका योगदान एक नई सोच के बजाय निष्कर्षों का एक समूह है, चाहे वे कितने भी परिणामी क्यों न हों। अधिकांश काम सहयोगी था, एक ऐसे क्षेत्र में एम्बेडेड था जहाँ कई समूह एक साथ मस्तिष्क रसायन विज्ञान पर अभिसरण कर रहे थे, और 2000 का नोबेल पुरस्कार सिग्नल ट्रांसडक्शन पर संबंधित लेकिन स्वतंत्र काम के लिए पॉल ग्रीनगार्ड और एरिक केंडल के साथ साझा किया गया था। एल-डोपा थेरेपी, अपने सभी प्रभाव के बावजूद, लक्षणों का इलाज करती है और अंतर्निहित बीमारी को नहीं रोकती है। और बाद के जीवन में उन्होंने अपनी विशेषज्ञता के बाहर के स्थान लिए, स्वीडन में पानी के फ्लोराइडेशन का विरोध किया, यह याद दिलाते हुए कि एक डोमेन में प्रमुखता दूसरे में कुछ भी प्रदान नहीं करती है।

ईमानदार सारांश यह है कि उनकी प्रतिभा एक महान प्रयोगकर्ता की थी, न कि एक महान संश्लेषक की: उन्होंने प्रकृति से बहुत कम संख्या में अत्यंत अच्छी तरह से चुने गए प्रश्न पूछे और ऐसे उत्तर प्राप्त किए जिन्होंने चिकित्सा को बदल दिया।

विरासत

कार्लसन ने तंत्रिका तंत्र में सिग्नल ट्रांसडक्शन से संबंधित खोजों के लिए 2000 का नोबेल फिजियोलॉजी या मेडिसिन पुरस्कार ग्रीनगार्ड और केंडल के साथ साझा किया। उन्होंने पहले ही 1979 में मेडिसिन में वोल्फ पुरस्कार, 1994 में जापान पुरस्कार और 1999 में फेल्ट्रिनेली पुरस्कार प्राप्त किया था।

वह नब्बे के दशक तक काम करते रहे, अपनी बेटी लीना के साथ ओएसयू6162 (OSU6162) पर सहयोग किया, जो एक डोपामाइन स्टेबलाइजर है - सात दशक बाद भी, वह उस अणु का पीछा कर रहे थे जिसे उन्होंने अस्पष्टता से बचाया था। 2018 में उनका निधन हो गया। उन्होंने जो किया उसका माप किसी भी तंत्रिका विज्ञान क्लिनिक में दिखाई देता है: डोपामाइन अब एक घरेलू शब्द है, पार्किंसंस रोग का इलाज है, और अवसाद की फार्माकोलॉजी है, और ये तीनों तथ्य स्वीडन के एक ऐसे व्यक्ति के पास वापस जाते हैं जिसने यह स्वीकार करने से इनकार कर दिया कि एक अणु किसी और चीज के रास्ते में सिर्फ एक कदम था।