लुइजी गॅलव्हानी आणि बेडकाचा पाय

 डॉ. जयदेव पंचवाघ
सोमवार, 24 जानेवारी 2022

मेंदूचा शोध

एका बेडकाच्या पायामुळे शरीरक्रिया शास्त्र आणि वैद्यकशास्त्र यातील एक प्रचंड मोठं दालन उघडलं गेलं. ही घटना इतकी महत्त्वाची होती की आज आपण बघतो ती न्यूरोलॉजी, कार्डियोलॉजी, न्यूरो-सर्जरी आणि खरंतर इतर सर्वच वैद्यकशास्त्रातील शाखा या घटनेशिवाय चालूच झाल्या नसत्या.

इ. स. १७४०च्या आसपासचीच गोष्ट. लुइजी गॅलव्हानी आपल्या प्रयोगशाळेत बसला होता. ‘स्थित-विद्युत’ म्हणजेच स्टॅटिक-इलेक्ट्रिसिटीचा शोध या काळात खूपच लोकप्रिय झालेला होता. काचेचा गोलाकार चंबू वेगानं फिरवून आणि त्यावर विशिष्ट वस्तूंचे घर्षण करून स्थित-विद्युत किंवा स्टॅटिक इलेक्ट्रिसिटी तयार करता येते हे त्याकाळात लक्षात आलं होतं.

लुइजी गॅलव्हानी जिथं बसला होता, तिथं त्यावेळी त्याच्या हातात नुकताच काचेच्या वस्तूवर घासून स्थित-विद्युतभारित झालेला लोखंडाचा एक तुकडा होता. त्याच वेळी गॅलव्हानी बेडकाच्या नसांवर प्रयोग करत होता...   नुकताच शवविच्छेदन केलेला बेडूक त्या टेबलावर बाजूलाच ठेवलेला होता...  हा अगदीच योगायोग... गॅलव्हानीच्या नकळत लोखंडाच्या त्या स्थित-विद्युतभारित तुकड्याचा त्या अचेतन बेडकाच्या पायाच्या नसेला स्पर्श झाला... आणि काय आश्चर्य..... त्या पायाचे स्नायू, बेडूक उडी मारताना जशी हालचाल करतो, त्या पद्धतीनं अगदी हुबेहूब आणि सुसूत्रतेनं हलले. हे सगळं घडत असताना गॅलव्हानी त्याच्या इतर विचारांत मग्न होता. त्यामुळे या मृत बेडकाच्या पायाच्या हालचालीनं तो दचकलाच. एखाद्या भुताकडे बघावं तसं तो त्या बेडकाच्या पायाकडे बघू लागला. काही सेकंदांनी शांतपणे विचार केल्यावर त्याच्या असं लक्षात आलं की विद्युत-भार असलेल्या वस्तूचा स्पर्श बेडकाच्या पायाच्या मुख्य नसेला झाल्यामुळे पाय हलला होता.

बेडकाच्या या पायामुळे शरीरक्रिया शास्त्र आणि वैद्यकशास्त्र यातील एक प्रचंड मोठं दालन उघडलं गेलं, असं मी जर तुम्हाला सांगितलं तर तुम्हाला आश्चर्य वाटेल किंवा हसू येईल. खरंतर ही घटना इतकी महत्त्वाची होती की आज आपण बघतो ती न्यूरोलॉजी, कार्डियोलॉजी, न्यूरो-सर्जरी आणि खरंतर इतर सर्वच वैद्यकशास्त्रातील शाखा या घटनेशिवाय चालूच झाल्या नसत्या.

का होती ही घटना इतकी महत्त्वाची? अशी कल्पना करा, की तुम्ही शांतपणे एका खुर्चीवर बसून पुस्तक वाचत आहात. तुमचा पाय जमिनीवर आहे. तुमच्या पायावर एक मोठ्या आकाराचं उडणारं झुरळ येऊन बसलं. पुढच्या काही मिली, नॅनो किंवा पिको... वगैरे सेकंदांमध्ये तुम्ही पुस्तक फेकून पाय वर घेऊन बसलेले असता (काही ‘शूरवीर’ याला अपवाद असतील..). झुरळाचा तुमच्या पायाला झालेला स्पर्श, तो स्पर्श तुमच्या मेंदूपर्यंत पोहोचण्याची प्रक्रिया, हा स्पर्श झुरळाचा आहे, हा मेंदूनं काढलेला निष्कर्ष, ‘इमर्जन्सी मोड’मध्ये जाऊन मेंदूनं पायाला आणि संपूर्ण शरीराला पाठवलेले संदेश आणि पुस्तक फेकून पाय झटकून खुर्चीवर बसल्याबसल्या पोटाजवळ घेण्याची हलचाल... हे सगळं इतकं झटक्यात कसं घडतं? झुरळ बसण्याच्या संवेदनेचा पायापासून सूरू झालेला मेंदूपर्यंतचा प्रवास, मेंदूत त्यावर झालेला विचार, काढला गेलेला निष्कर्ष, मेंदूतून पायाकडे परत पाठवले गेलेले संदेश आणि त्यानंतर झालेली सुसूत्र हालचाल.... खूप मोठी मालिका आहे!!

अशा प्रकारच्या हालचाली नेमक्या कशामुळे घडतात, यावर गॅलव्हानीच्याही आधी हजारो वर्षं विविध बुद्धिमान लोकांनी विचार केला होता. हेरोफिलस, इरॅझिस्ट्रेटस आणि इतर काही शास्त्रज्ञांनी मेंदूपासून निघणाऱ्या नसा स्नायूपर्यंत कशा पोहोचतात हे शवविच्छेदन करून दाखवलं होतं. या आधारावर तीन स्पष्टीकरण देण्यात आली होती.

    या नसांमधील पोकळ्यांमधून ‘न्यूमा’ नावाची शक्तिशाली हवा (ॲनिमल स्पिरिट) इकडून तिकडे ये-जा करते आणि संदेश वहन करते.

    या नसांमधून वाहणारा द्रवपदार्थ स्नायूंच्या सान्निध्यात आला की एक छोटासा स्फोट होऊन स्नायूंची हालचाल होते.

    हे संदेश लहरींच्या माध्यमातून (वेव्ह्ज्) इकडे तिकडे जातात. नसांचा उपयोग यात एखाद्या तारेसारखा केला जातो.

अर्थातच ही तीनही स्पष्टीकरणं आज आपल्याला अत्यंत बाळबोध वाटतात... आणि सतराशे पन्नासमध्येसुद्धा त्यातून फार अर्थ निघत नव्हता.

अशी कोणती शक्ती आहे की जी निमिषार्धात अशा प्रकारचे संदेश वाहून नेऊ शकेल?

इसवीसन सतराशे ते सतराशे पन्नास या अर्धशतकाच्या काळात विद्युतशक्तीमुळे ‘शॉक’ बसतो हे लक्षात आलं होतं. काही प्रकारचे समुद्री मासे आणि जेलीफिश यांच्या शरीरात असा  ‘शॉक’ देण्याची क्षमता असते, हेही माहीत होतं. मात्र विद्युतशक्ती ‘तयार’ करता येऊ शकते, हे नुकतंच लक्षात आलं होतं. मोठ्या आकाराच्या आणि वेगानं फिरणाऱ्या काचेच्या चंबूवर वस्तू घासली असता, ती वस्तू विद्युत-भारित होते हे लक्षात आलं होतं. अगदी प्राथमिक असा विद्युतशक्ती साठवून ठेवू शकणारा ‘कपॅसिटर’सुद्धा तेव्हा तयार केला गेला होता. काचेच्या चंबूच्या आत पाणी किंवा धातूच्या वस्तू आणि त्यावर बाहेरून धातूचा पातळ पापुद्रा, असा हा कपॅसिटर होता. लुइजी गॅलव्हानी त्यावरच प्रयोग करत असताना ही घटना घडली.

गॅलव्हानीच्या असामान्य बुद्धिमत्तेला क्षणार्धातच त्याचा अर्थ लागला. नसांमधून इकडून तिकडे जाणारी शक्ती म्हणजे दुसरं तिसरं काही नसून विद्युतशक्ती असते. आणि मग लुइजी गॅलव्हानीच्या लक्षात आलं की विद्युतशक्तीशिवाय इतका वेग दुसऱ्या कशालाच असू शकत नाही.

हा शोध निव्वळ योगायोगानं लागला होता. अर्थात त्या घटनेचा साक्षीदार गॅलव्हानी तिथं उपस्थित असणं हा त्या योगायोगाचा महत्त्वाचा भाग होता.

प्राण्यांमध्ये विद्युतशक्ती सदृश काहीतरी असतं, हे त्याआधी माहीत होतं. किंबहुना गॅलन या शास्त्रज्ञानं ‘इलेक्ट्रिक-रे’ या माशांच्या विद्युतशक्तीचा उपयोग डोकेदुखीचा त्रास असणाऱ्या लोकांच्या मस्तकाला शॉक देण्यासाठी केला होता. त्यामुळे डोकेदुखी कमी होते,  असं त्याचं म्हणणं होतं. जेलीफिशच्याही काही प्रजातींचा स्पर्श झाल्यास शॉक बसतो, याचाही अनुभव होता. काही नॅनो किंवा पिको सेकंदांमध्ये आकाशातून जमिनीवर पडणारी वीज मानवाने पाहिलेली होती. या शक्तीचा वेग अतर्क्य असतो हे गॅलव्हानीला माहीत होतं. म्हणूनच शरीरातील अतर्क्य घटनांचं स्पष्टीकरण अतर्क्य गोष्टीच करू शकतात हेसुद्धा गॅलव्हानीला माहीत होतं. ही अतर्क्य शक्ती आता त्याला तर्काच्या कक्षेत आणायची होती.

लुइजी गॅलव्हानी हा अनेकांना विद्युत शास्त्रातला आद्य शास्त्रज्ञ म्हणून परिचित आहे. पण प्राण्यांच्या शरीरातील विद्युतशक्ती प्रवाहाबद्दलचा पहिला शोधसुद्धा त्याने लावला, हे अनेकांना माहिती नसेल. या शोधामुळे वैद्यकीय शास्त्रातील अनेक दालनं उघडत गेली. ही विद्युतशक्ती फक्त नसांपुरती मर्यादित नसून संपूर्ण शरीराच्या कार्यासाठीच क्रियाशील असते, हे पुढील वर्षांमधील संशोधनांमुळे सिद्ध झालं. किंबहुना शरीरातील प्रत्येक पेशी एक प्रकारचा सेल किंवा कपॅसिटर असते आणि त्या पेशींमध्ये होणाऱ्या विद्युतभारातील फरकामुळे शरीरातील अनेक क्रिया घडत असतात. शरीरक्रिया शास्त्राचा अभ्यास, निरनिराळे आजार बरे करण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या उपचार पद्धती आणि त्यासाठी लागणारी उपकरणे या सर्वांमध्येच विद्युतशक्तीचा अभ्यास व उपयोग केला जातो. यातील बऱ्याच गोष्टी आज जरी उलगडल्या असल्या, तरी जवळजवळ तितक्याच अजूनही अज्ञात आहेत हे लक्षात ठेवणं गरजेचं आहे. 

हृदयाच्या विविध भागांची सुसूत्र हलचाल, आतड्यांची अन्न पुढे ढकलण्यासाठी होणारी हालचाल, मेंदूतून हातापायापर्यंत पाठवले जाणारे संदेश आणि हातापायातील संवेदना मेंदूपर्यंत पोहोचवण्याची प्रक्रिया, अशा कितीतरी क्रिया या विद्युतशक्तीवर अवलंबून असतात. त्या बेडकाचा पाय जर त्या दिवशी हलला नसता, तर कदाचित हा शोध लागण्यास आणखीन बराच काळ गेला असता. फक्त आरामखुर्चीत बसून आणि कल्पनांच्या भराऱ्या मारून शास्त्रीय स्पष्टीकरण देणाऱ्या विचारवंतांच्या मतांचा समाजमानसावरचा जड पगडा दूर करून, कष्ट आणि बुद्धिमत्तेद्वारे निरीक्षणाधारित शोध लावणाऱ्यांमध्ये लुइजी गॅलव्हानी हा अग्रगण्य म्हणावा लागेल.

(लेखक तज्ज्ञ न्यूरोसर्जन आहेत.)

संबंधित बातम्या