कौन हैं आईआईटी कानपुर के प्रोफेसर नितिन गुप्ता, जिन्होंने तंत्रिका विज्ञान के लिए तकनीक छोड़ दी, अब यह पता लगा रहे हैं कि मानव मस्तिष्क कैसे व्यवहार को संचालित करता है?

2000 में, जब नितिन गुप्ता ने आईआईटी-जेईई में अखिल भारतीय रैंक 1 हासिल की और भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान कानपुर में प्रवेश किया, तो उम्मीद परिचित थी: एक उच्च प्रदर्शन करने वाला इंजीनियर, जो संभवतः तकनीकी उद्योग की ओर अग्रसर होगा। इसके बजाय, गुप्ता के करियर ने प्रयोगशालाओं, तंत्रिका सर्किट और मस्तिष्क कैसे व्यवहार उत्पन्न करता है, इसकी अनसुलझी यांत्रिकी में एक शांत, अधिक सटीक मोड़ ले लिया।आज, आईआईटी कानपुर में एक एसोसिएट प्रोफेसर, वह तंत्रिका विज्ञान, गणना और व्यवहार के चौराहे पर काम करते हैं, यह अध्ययन करते हुए कि कैसे संवेदी संकेत – गंध जैसी मौलिक चीज़ – निर्णयों में अनुवादित होते हैं।

अपेक्षित पथ से शीघ्र प्रस्थान

गुप्ता ने 2004 में आईआईटी कानपुर से कंप्यूटर साइंस में बीटेक के साथ स्नातक की उपाधि प्राप्त की। हालाँकि, स्नातक वर्षों के दौरान भी, उनकी रुचि इंजीनियरिंग से आगे बढ़ने लगी थी। उस बदलाव ने कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो में ठोस रूप लिया, जहां उन्होंने बायोइनफॉरमैटिक्स और सिस्टम बायोलॉजी में पीएचडी की।प्रो. पावेल पेवज़नर के साथ काम करते हुए, उन्होंने कम्प्यूटेशनल मास स्पेक्ट्रोमेट्री-प्रोटीन पहचान और सांख्यिकीय सत्यापन के लिए एल्गोरिदम विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया। इस कार्य ने प्रोटियोजेनॉमिक्स में शुरुआती विकास में योगदान दिया, जिसका उद्देश्य जीनोम एनोटेशन को परिष्कृत करना और प्रोटीन-स्तरीय प्रक्रियाओं को समझना था।एमजेन और जेनोमैटिका में समानांतर उद्योग के कार्यकाल ने बड़े पैमाने पर फार्मास्युटिकल अनुसंधान और स्टार्टअप-संचालित जैव प्रौद्योगिकी दोनों का अनुभव प्रदान किया, जिससे व्यावहारिक जैविक प्रणालियों में उनके कम्प्यूटेशनल कार्य को आधार मिला।

से कम्प्यूटेशनल बायोलॉजी मन के विज्ञान के लिए

तंत्रिका विज्ञान में गुप्ता का कदम यूसीएसडी में एक संक्षिप्त पोस्टडॉक्टरल चरण के साथ शुरू हुआ, जहां उन्होंने प्रोफेसर एडम एरोन की संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान प्रयोगशाला में काम किया। यहां, उन्होंने मानव मोटर प्रणाली में प्रेरणा से जुड़े संकेतों का अध्ययन करने के लिए ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (टीएमएस) का उपयोग किया – जो आणविक डेटा से मस्तिष्क कार्य में बदलाव को दर्शाता है।

एनआईएच में, यह जांच की जा रही है कि न्यूरॉन्स धारणा को कैसे एन्कोड करते हैं

2010 और 2014 के बीच राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान में लंबे पोस्टडॉक्टरल कार्यकाल ने इस संक्रमण को और गहरा कर दिया। डॉ. मार्क स्टॉपफर के तहत सेंसरी कोडिंग और न्यूरल एन्सेम्बल्स के लिए प्रयोगशाला में काम करते हुए, गुप्ता ने इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी पर ध्यान केंद्रित किया – विशेष रूप से, कैसे न्यूरॉन्स की आबादी में स्पाइकिंग गतिविधि के पैटर्न संवेदी धारणा को जन्म देते हैं।इस चरण ने एक पद्धतिगत और वैचारिक धुरी को चिह्नित किया: जैविक डेटासेट का विश्लेषण करने से लेकर तंत्रिका सर्किट से सीधे पूछताछ करने तक।

आईआईटी कानपुर में एक तंत्रिका विज्ञान कार्यक्रम का निर्माण

2014 में, गुप्ता एक सहायक प्रोफेसर के रूप में आईआईटी कानपुर में लौट आए और 2020 में उन्हें एसोसिएट प्रोफेसर के रूप में पदोन्नत किया गया। तब से, उन्होंने एक शोध कार्यक्रम बनाया है जो प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोणों के संयोजन से तंत्रिका विज्ञान को कम्प्यूटेशनल जीवविज्ञान के साथ एकीकृत करता है।उनका काम इस बात पर केंद्रित है कि तंत्रिका सर्किट कैसे व्यवहार उत्पन्न करते हैं – विशेष रूप से जीव संवेदी इनपुट की प्रक्रिया और प्रतिक्रिया कैसे करते हैं।

गंध और संवेदी प्रणालियों के माध्यम से व्यवहार को डिकोड करना

गुप्ता के शोध का एक केंद्रीय हिस्सा कीट मॉडल, विशेषकर मच्छरों का उपयोग करके घ्राण की जांच करता है। उनकी प्रयोगशाला अध्ययन करती है कि कैसे तंत्रिका सर्किट प्रतिस्पर्धी संकेतों – जैसे मानव गंध और रासायनिक विकर्षक – के बीच अंतर करते हैं और ये संकेत आकर्षण या बचाव में कैसे परिवर्तित होते हैं।यह दृष्टिकोण तंत्रिका गतिविधि और व्यवहारिक आउटपुट के बीच सटीक मानचित्रण की अनुमति देता है, जो ऐसी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जो सरल जीवों से परे मस्तिष्क विज्ञान में व्यापक प्रश्नों तक फैली हुई है। यह कार्य सार्वजनिक स्वास्थ्य पर भी प्रभाव डालता है, विशेषकर वेक्टर व्यवहार को समझने में।

तंत्रिका विज्ञान को प्रयोगशाला से परे ले जाना: मानसिक स्वास्थ्य हस्तक्षेप

अपने मुख्य शोध के साथ-साथ, गुप्ता मानसिक स्वास्थ्य में अनुप्रयोगों से जुड़े हुए हैं। वह मानसिक स्वास्थ्य हस्तक्षेपों को और अधिक सुलभ बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया एक डिजिटल संज्ञानात्मक व्यवहार थेरेपी (सीबीटी) प्लेटफॉर्म ट्रेडविल विकसित करने में शामिल रहे हैं।उनके शिक्षण और अनुसंधान में अब मानसिक स्वास्थ्य और तनाव प्रबंधन भी शामिल है, जो वास्तविक दुनिया के संदर्भों में तंत्रिका विज्ञान को लागू करने की दिशा में बदलाव को दर्शाता है।

एक ऐसा करियर जो परंपरा से नहीं, बल्कि पहले सिद्धांतों से आकार लेता है

गुप्ता का रास्ता, जो उन्हें आईआईटी-जेईई में रैंक एक से न्यूरोसाइंटिस्ट बनने तक ले गया, उन सामान्य करियर ट्रैक से अलग हो गया है, जिनके बाद इंजीनियर अपने पाठ्यक्रमों में टॉप करते हैं। बल्कि, उनकी यात्रा एक महत्वपूर्ण मौलिक प्रश्न पूछने के इर्द-गिर्द घूमती है: मस्तिष्क संकेतों को कार्यों में कैसे परिवर्तित करता है?गणना, जीव विज्ञान और व्यवहार सहित विभिन्न क्षेत्रों में उद्यम करके प्रश्न की यह जांच वैज्ञानिक अनुसंधान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण बदलाव पर प्रकाश डालती है।