বৈদ্যুতিক ইলেক্ট্রোডের সবচেয়ে বড় সীমাবদ্ধতা হলো এর চারপাশের সব ধরনের কোষ অন্ধভাবে উদ্দীপিত হয়—উপকারী এবং ক্ষতিকর উভয় ধরনের নিউরন একসাথে সক্রিয় হয়ে পড়ে। ২০০৫ সালে কার্ল ডাইসরথ এবং তাঁর সহযোগীরা অপটোজেনেটিক্স (Optogenetics) উদ্ভাবন করেন—যেখানে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের মাধ্যমে নির্দিষ্ট জাতের নিউরনে আলোক-সংবেদনশীল প্রোটিন যুক্ত করা হয়। এর ফলে নির্দিষ্ট রঙের লেজার আলো ফেলে একক মিলিসেকেন্ড নির্ভুলতায় কেবলমাত্র কাঙ্ক্ষিত নিউরনকে সক্রিয় বা শান্ত করা সম্ভব হয়।

১. চ্যানেলরোডপসিন (ChR2) ও হ্যালোরোডপসিন (NpHR)

  • Channelrhodopsin-2 (ChR2): নীল আলো ((৪৭০ ext{ nm})) ফেললে এটি ধনাত্মক সোডিয়াম ও ক্যালসিয়াম আয়ন প্রবেশ করিয়ে নিউরনকে মিলিসেকেন্ডের মধ্যে স্পাইক করতে বাধ্য করে (অপটিক্যাল সুইচ অন)।
  • Halorhodopsin (NpHR): হলুদ আলো ((৫৯০ ext{ nm})) ফেললে এটি কোষে ঋণাত্মক ক্লোরাইড আয়ন প্রবেশ করিয়ে নিউরনকে সাথে সাথে নিষ্ক্রিয় করে দেয় (অপটিক্যাল ব্রেক)।

২. ২-ফটোন ক্যালসিয়াম ইমেজিং (GCaMP)

নিউরন যখন সক্রিয় হয়, তখন এতে ক্যালসিয়াম প্রবেশ করে। বায়ো-ইঞ্জিনিয়ার্ড GCaMP প্রোটিন ক্যালসিয়ামের সাথে যুক্ত হয়ে ফ্লুরোসেন্ট সবুজ আলো ছড়ায়। ইনফ্রারেড লেজারযুক্ত ২-ফটোন মাইক্রোস্কোপির মাধ্যমে জীবিত প্রাণীর মস্তিষ্কের ১ মিলিমিটার গভীরে হাজার হাজার নিউরনের চিন্তাভাবনা রিয়েল-টাইমে ভিডিও রেকর্ডিং করা সম্ভব হয়।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।