భౌతిక, జీవ శాస్త్రాలు రెండిట్లోను సజావుగా పురోగమిస్తూ రెండు
రంగాలలోను గొప్ప ఆవిష్కరణలు చేశాడు హెల్మ్ హోల్జ్. పూర్వులైన సాడీ కార్నో, జేమ్స్ జూల్
మొదలైన శాస్త్రవేత్తల పరిశోధనలని లోతుగా అర్థం చేసుకున్న హెల్మ్ హోల్జ్, ఉష్ణం, కాంతి,
విద్యుత్తు, అయస్కాంతికత మొదలైన వన్నీ శక్తి యొక్క వివిధ రూపాంతరాలేనని గుర్తించాడు.
ఉష్ణగతి శాస్త్రంలో (thermodynamics) విలియమ్ రాంకైన్ తో పాటు కలిసి కృషి చేస్తూ విశ్వం
యొక్క ఉష్ణ మరణం (heat death of the universe) అన్న భావనకి ప్రాచుర్యం కలిగించాడు. మూసి వున్న
ప్రతీ వ్యవస్థలోను ఎంట్రొపీ (entropy) ఓ గరిష్ట
విలువ దిశగా పరిణామం చెందుతుందని ఉష్ణగతి శాస్త్రం చెప్తుంది. విశ్వం మొత్తాన్ని ఓ
వ్యవస్థగా తీసుకుంటే భవిష్యత్తులో ఏదో ఒకనాడు దాని ఎంట్రొపీ గరిష్ట విలువని చేరుకున్నదంటే,
ఇక దాని స్వేచ్ఛా శక్తి (free energy) సున్నా
అవుతుంది. జీవక్రియలకి ఆధారభూతమైన స్వేచ్ఛా శక్తి లోపించిని అలాంటి విశ్వంలో ఇక జీవం
వుండదు. అలాంటీ జీవరహిత విశ్వస్థితిని విశ్వం యొక్క ఉష్ణ మరణం అంటారు.
శబ్ద శాస్త్రంలో హెల్మ్
హోల్జ్ అనునాదిని (resonator) అనే పరికరాన్ని రూపొందించాడు. శబ్ద శాస్త్రంలో దీనికి
గొప్ప ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. కంటి లోపలి భాగాలని చూసేందుకు పనికొచ్చే opthalmoscope ని
కూడా కనిపెట్టింది ఇతగాడే. ఈ పరికరం నయన శాస్త్రంలో (opthalmology), కంటి చికిత్సలోను
విప్లవం తెచ్చింది. ఇక విద్యుదయస్కాంత రంగంలో ఇతడు సాచించిన దానికి చిహ్నం గా నేడు
మనం హెల్మ్ హోల్జ్ సమీకరణం (Helmholtz equation)
గురించి చెప్పుకుంటున్నాం. కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లో విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు
ప్రసరించే తీరుని ఈ సమీకరణం వర్ణిస్తుంది. నాడీ తీగలలో ఏక్షన్ పొటెన్షియల్ యొక్క ప్రసారం
గురించిన అధ్యయనాలలో ఈ సమీకరణం ఎంతో ఉపయోగపడింది.
othalmoscope పని తీరుని వివరించే చిత్రం
(http://www.aaofoundation.org/what/heritage/exhibits/online/ophthalmoscope.cfm)
ఆ విధంగా ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు ఆరంభం కల్లా మెదడు ఓ విస్తృతమైన,
సంక్లిష్టమైన విద్యుత్ యంత్రం అని అర్థమయ్యింది. మెదడు ఓ పెద్ద విద్యుత్ సర్క్యుట్.
ఆ సర్క్యుట్ లోని అంగాలు నాడీ కణాలు లేక న్యూరాన్లు. వాటిని కలిపే తీగలు నాడులు. టెలిఫోన్
తీగలలో ప్రసారమయ్యే విద్యుత్ సందేశాలకి, ఒక న్యూరాన్ నుండి అవతలి న్యూరాన్ కి సమాచారాన్ని
మోసుకుపోయే విద్యుత్ సందేశాలకి, భౌతికంగా ఆట్టే తేడా లేదని తెలిసిపోయింది. జీవపదార్థాన్ని
అదిలించే, కదిలించే “ప్రాణ శక్తులు,” “జీవశక్తులు” మొదలైన కృతక భావనలతో ఇక అవసరం తీరిపోయింది.
ఆధునిక భౌతిక పద్ధతులనే వేపమండలతో బాది బాది అలాంటి “శక్తులు” అన్నిటినీ నాడీ శాస్త్రం
నుండి బహిష్కరించారు. విద్యుత్ జీవక్రియా శాస్త్రం, విద్యుత్ సాంకేతిక శాస్త్రం (electrical
engineering) లో జరిగిన పురోగమనం వల్ల భౌతిక ధర్మాలతో క్రమబద్ధంగా మెదడుని అధ్యయనం
చెయ్యడానికి వీలయ్యింది.
ఫార్మకాలజీ
మెదడుని ఓ పెద్ద విద్యుత్ యంత్రంగా ఊహించుకోవడం సమంజసమే అయినా,
మెదడులో జరిగేవి విద్యుత్ చలనాలు తప్ప మరింకేమీ లేదంటే పొరబాటే అవుతుంది. ఒక న్యూరాను
మరో న్యూరాన్ కి సందేశం పంపినప్పుడు ఆ సందేశం యొక్క పురోగమనంలో పలు దశలు ఉంటాయి. ఆ
దశలలో ఒక్కటి తప్ప మిగతా దశలన్నీ విద్యుత్ చర్యలే. ఆ ఒక్క దశ – అతి ముఖ్యమైన దశ - మాత్రం
రసాయనిక దశ. సందేశాన్ని పంపగోరుతున్న న్యూరాన్ ఓ రసాయనాన్ని విడుదల చేస్తుంది. న్యూరాన్
కి న్యూరాన్ కి మధ్య ఉండే సైనాప్స్ అనే ఓ సన్నని సందుని దాటుకుని అయిన ఆ రసాయనం అవతలి
న్యూరాన్ మీద పడుతుంది. ఇలా రసాయనాన్ని మాధ్యమంగా వాడుకుని న్యూరాన్ల మధ్య జరిగే సంభాషణని
న్యూరో ట్రాన్స్ మిషన్ (neurotransmission)
అంటారు. ఈ న్యూరో ట్రాన్స్ మిషన్ ప్రక్రియలో
సూక్ష్మస్థాయిలో ఏమేం జరుగుతాయో ఆ వివరాలన్నీ గత శతాబ్దపు చివరి దశలోనే తెలిశాయి.
కాని నాడీ మండలం మీద రసాయనాల ప్రభావం ఉంటుందనే భావన కొత్తదేమీ
కాదు. వెనకటి రోజుల్లో వేటగాళ్లు బాణం కొసకి విషం పూసి కొట్టేవారట. అది తగిలిన జంతువు
నిశ్చేష్టమై కదల్లేక వేటగాడికి చిక్కిపోతుంది. దానికి కారణం బాణానికి పూసిన విషం జంతువు
కండరాలని అదిలించే నాడిమండలం యొక్క చర్యకి అడ్డుపడడమే. అంటే రసాయనం నాడీ మండలం మీద
పని చెయ్యగలదన్నమాట. ఇది కాకుండా మత్తు పానీయాలు, బాధోపశమనం కలిగించే మందులు మొదలైన
వన్నీ రసాయనాలకి నాడీ మండలం మీద ప్రభావం ఉంటుందని
మనకి అనాదిగా తెలుసు అనడానికి తార్కాణాలు.
(ఇంకా వుంది)
ఆధునిక భౌతిక పద్ధతులనే వేపమండలతో బాది బాది అలాంటి “శక్తులు” అన్నిటినీ నాడీ శాస్త్రం నుండి బహిష్కరించారు:-)
మీ సృజనాత్మకత అమోఘం.
ధన్యవాదాలు అనానిమస్ గారు!