પિનિયલ ગ્રંથિ (pineal gland)

પિનિયલ ગ્રંથિ (pineal gland) : મગજની વચમાં અને પાછળના ભાગમાં આવેલી ગ્રંથિ. તેના કાર્યનું નિયમન પ્રકાશ અને અંધકાર સાથે સંબંધિત હોવાથી તેને પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ પણ કહે છે. તે શરીરની અંદર રહેલું જાણે ત્રીજું નેત્ર છે, જે તેના રાસાયણિક સ્રાવ (secretion) વડે શરીરના કોષોને અંધકાર (રાત્રિ) થયાનો સંદેશો આપે છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ(pineal gland)ને શંકુદ્રુમી કાય (pineal body) પણ કહે છે, કેમ કે તે એક નાના શંકુદ્રુમ (pine cone) નામના વૃક્ષ જેવી દેખાય છે. બે ગ્રંથિઓ મગજમાંથી ઊપસી આવતી હોય તેવી જોવા મળે છે : (1) પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ ઉપર તરફ ઊપસેલી હોવાથી તેને મસ્તિષ્કી ઊર્ધ્વપ્રવર્ધિકા (epiphysis cerebrii) પણ કહે છે જ્યારે (2) પીયૂષિકા (pituitary) ગ્રંથિ નીચે તરફ ઊપસેલા ભાગરૂપ દેખાતી હોવાથી મસ્તિષ્કી અધોવર્ધિકા (hypophysis cerebrii) કહેવાય છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ 5થી 8 મિમી. લાંબી, 5 મિમી. પહોળી અને 100થી 150 મિ. ગ્રામ વજન ધરાવતી નલિકારહિત (ductless) ગ્રંથિ છે. મગજમાં પ્રવાહી ભરેલાં પોલાણો આવેલાં છે. તેમને નિલય (ventricle) કહે છે. મગજના બંને અર્ધગોળાકાર ખંડોને વચ્ચેથી જોડતી એક કઠિનકાય (corpus callosum) છે. આ કઠિનકાયના પાછળ તરફના છેડે પશ્યયુગ્મક (posterior-commissure) નામનો શ્વેતદ્રવ્યનો એક વિસ્તાર આવેલો છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ ત્રીજા નિલયની ઉપર તથા પશ્યયુગ્મકની પાછળ આવેલી હોય છે. બંને આંખમાંથી પ્રકાશસંબંધિત આવેગોનું વહન કરતી ચેતાઓ(nerves)ને દૃષ્ટિચેતાઓ (optic nerves) કહે છે. તે મગજના નીચલા ભાગમાં અને પીયૂષિકા ગ્રંથિની આગળ એકબીજા સાથે જોડાય છે અને ફરી પાછી બે ભાગમાં વહેંચાઈ જાય છે. તેથી ત્યાં એક ચોકડી આકારનો દૃષ્ટિચતુષ્ક (optic chiasma) બને છે. દૃષ્ટિચતુષ્ક જે સમતલ પર આવેલો છે તેના કરતાં સહેજ ઉપલા સમતલ પર પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ આવેલી છે.

પ્રકાશની સંવેદનાના આવેગોને લઈ જતા કેટલાક ચેતાતંતુઓ દૃષ્ટિ-ચતુષ્કમાંથી મગજની અંદર આવેલા અધશ્ચેતક(hypothalamus)માં જાય છે. તેને દૃષ્ટિપટલ-અધશ્ચેતક ચેતાપથ (retinohypothalamic tract) કહે છે. આંખમાંથી પ્રકાશ અંગેના સંદેશા આ ચેતાપથ દ્વારા અધશ્ચેતકમાં પહોંચે છે. અધશ્ચેતકનાં 2 ચેતાકેન્દ્રોમાં થઈને આ સંદેશો સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના અનુકંપી ચેતાતંત્ર (sympathetic nervous system) નામના ભાગમાં જાય છે. અધશ્ચેતકનાં બંને ચેતાકેન્દ્રોનાં નામ છે ઊર્ધ્વચતુષ્કી (supra chiasmal) ચેતાકેન્દ્ર અને પાર્શ્વ (lateral) અધશ્ચેતક. દૃષ્ટિપટલમાંના સંદેશા સૌપ્રથમ ઊર્ધ્વચતુષ્કી ચેતાકેન્દ્રમાં આવે છે અને તે પાર્શ્વ અધશ્ચેતકમાં થઈને પીઠમાં આવેલા વક્ષીય (thoracic) કરોડરજ્જુમાંના આંતરમધ્યપાર્શ્વી (interomedio lateral) ચેતાકેન્દ્રમાં પહોંચે છે. ત્યાંથી તે અનુકંપી ચેતાતંત્રના ડોક અથવા ગ્રીવા(neck)માં આવેલા ઊર્ધ્વ ગ્રીવાકીય ચેતાકંદુક(superior cervical ganglion)માં પહોંચે છે. ચેતાકંદુકમાંથી કંદુકોત્તર (post-ganglionic) ચેતાતંતુઓ નીકળે છે, જે છેલ્લે પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિમાં સંદેશો અને માહિતી પહોંચાડે છે. આમ, આંખ દ્વારા ઝિલાતાં પ્રકાશનાં કિરણોની માહિતી અધશ્ચેતક અને અનુકંપી ચેતાતંત્ર દ્વારા પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિમાં પહોંચે છે.

પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિનું બહારનું પડ મગજનું મૃદુતાનિકા (pia mater) નામનું આવરણ બનાવે છે. ગ્રંથિમાં સ્નિગ્ધ કોષો (glial cells) તથા પ્રકાશસંવેદી કોષો (pinealocytes) હોય છે. સ્નિગ્ધ કોષો સંયોજી પેશી(connective tissue)નું કાર્ય કરે છે અને તેમાં અનુકંપી ચેતાતંતુઓ  પણ આવેલા હોય છે. પ્રકાશસંવેદી કોષો અંત:સ્રાવો ઉત્પન્ન કરતી પ્રમુખપેશી (parenchyma) બનાવે છે. યૌવનારંભ (puberty) પછી તેમાં કૅલ્શિયમ જમા થાય છે અને તેથી તેને મસ્તિષ્કી રજ (brain sand) કહે છે. તેનાથી તેના કાર્યમાં કોઈ ઘટાડો થતો નથી, પરંતુ કદાચ તે તેની સક્રિયતા સૂચવે છે એવું મનાય છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિમાંથી 2 મુખ્ય અંત:સ્રાવો નીકળે છે. કૃષ્ણાલ્પક (melanotonin) અને અધિવૃક્ક ઉત્તેજક (adreno granulotropin). આ ઉપરાંત આ ગ્રંથિમાં નોરએપિનેફ્રિન, સિરોટોનિન, હિસ્ટામિન, જનનપિંડ-ઉત્તેજક-વિમોચક ઘટક તથા ગામા-ઍમિનોબેન્ઝોઇક ઍસિડ પણ હોય છે. કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ વિષે પી. આર. પિઅરપાસોલિ નામના ઇટાલીના વૈજ્ઞાનિકે ઘણું સંશોધન કર્યું છે.

હાલ એવું મનાય છે કે પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ લૈંગિક ક્રિયાઓ અને પ્રજનનક્રિયામાં મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. નીચલી કક્ષાનાં પ્રાણીઓ અમુક જ ઋતુ(વસંતઋતુ કે પાનખરઋતુ)માં તેમનાં શિશુપ્રાણીઓને જન્મ આપે છે, જેથી તેમના જીવતા રહેવાની શક્યતા વધે. જો તેમની પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિને કાપી કાઢવામાં આવે તો આ પ્રકારનું નિયંત્રણ જતું રહે છે. તે માટેની ક્રિયાપ્રવિધિ (mechanism) પૂરેપૂરી સ્પષ્ટ નથી. છતાં તે લગભગ આકૃતિ-2માં દર્શાવી છે તેવી છે :

દરરોજ આંખ દ્વારા જેટલા પ્રમાણમાં પ્રકાશ જોવામાં આવે તથા પ્રકાશ-અંધકારની જે પ્રકારની પ્રણાલી (pattern) ઉદભવી હોય તેની નોંધ આ પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ (pineal gland) લે છે; જેમ કે, જો દિવસના 13 કલાકથી વધુ સમય અંધકાર રહે તો હેમ્સ્ટર નામનાં પ્રાણીની પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ ઉત્તેજિત તથા સક્રિય થાય છે. તેથી જો વધુ સમય સુધી પ્રકાશ (દિવસના 11 કલાકથી વધુ) રહેતો હોય તો તેની એ ગ્રંથિ ઉત્તેજિત કે સક્રિય થતી નથી. આમ તેનું સક્રિયીકરણ કે નિષ્ક્રિયીકરણ (non-activation) પ્રકાશ હોવાના સમયગાળા સાથે સંબંધિત રહે છે. તે માટેના ચેતાતંતુઓ આંખ, અધશ્ચેતક તથા અનુકંપી ચેતાતંત્રમાં થઈને આવે છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિનું ઉત્તેજન થાય એટલે તે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ અને અન્ય રસાયણોનું સ્રવણ (secretion) કરે છે. આ અંત:સ્રાવ કે રસાયણો લોહી દ્વારા કે ત્રીજા નિલયમાંના પ્રવાહી દ્વારા પીયૂષિકા ગ્રંથિ સુધી પહોંચે છે અને તેને જનનગ્રંથિ-ઉત્તેજક અંત:સ્રાવ(gonadotrophin hormone)ના સ્રવણને ઘટાડે છે. તેથી શિયાળામાં રાત્રિ લાંબી હોય ત્યારે નીચલા વર્ગનાં પ્રાણીઓમાં પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ વડે પ્રજનન અંગેનું કાર્ય ઘટે છે. કેટલાંક પ્રાણીઓમાં જનનાંગોનું કાર્ય પણ ઘટે છે અને તે થોડાં નાનાં થાય છે. પરંતુ 4 મહિનાના આ પ્રકારના અવદાબન પછી ફરીથી આ પ્રજનનલક્ષી અંત:સ્રાવો અને જનનાંગો કાર્યરત થઈ જાય છે, જેથી વસંત ઋતુમાં તે લૈંગિક રીતે સક્રિય રહે છે.

પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિ માનવમાં કેટલે અંશે સક્રિય અને અસરકારક છે તે નિશ્ચિત નથી. માનવની પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિની ગાંઠમાં કદી તેના અંત:સ્રાવી કોષોનું કાર્ય વધતું નથી. માટે તેવે સમયે જોવા મળતી અલ્પલૈંગિકતા (hyposexuality) કે પ્રજનનીય અક્ષમતાનું કારણ આ ગાંઠ દ્વારા અધશ્ચેતક પર આવતું દબાણ હોઈ શકે તેમ મનાય છે.

આંખમાંથી મેળવાતી પ્રકાશસંબંધિત માહિતી બંને બાજુ પર આવેલા અધશ્ચેતકમાં જતી હોવાને કારણે સતત અંધારું હોય કે અંધાપો હોય તોપણ પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિના કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું સ્તર અને તાલચક્ર જળવાઈ રહે છે એમ મનાય છે. કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ હંમેશાં રાતે જ થાય છે અને તે શરીરની રાત્રિ-દિનના તાલચક્રને અથવા નિશાહન તાલ(cicardian rythm)ને જાળવી રાખે છે. આમ કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ શરીરના કોષને રાત્રિ કે અંધકાર હોવાની માહિતી આપતો એક રાસાયણિક સંદેશવાહક (chemical messanger) છે. તેના પર આહાર કે કસરતની ખાસ અસર નથી.

માછલી તથા સરીસૃપ (reptiles) પ્રાણીઓના કોષોમાં કાળા રંગના વર્ણકકણો(pigment particles)વાળી કૃષ્ણકાયો (melanosomes) હોય છે. કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવો તેમને ભેગી કરે છે, તેથી જે તે પ્રાણી ફિક્કું લાગે છે (blanching). કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ કદાચ આ જ રીતે અંધકારમાં દૃષ્ટિપટલ(retina)ના વર્ણક દ્રવ્યવાળા સ્તર પર પણ અસર કરતો હશે એવું મનાય છે. તેના આ કાર્યને લીધે તેને કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ કહે છે. હાલ એવું મનાય છે કે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ રાત્રિ અથવા અંધકારની લંબાઈ પ્રમાણે નીચલા વર્ગનાં પ્રાણીઓનાં પ્રજનનતંત્રને તેમને અનુકૂળ ઋતુ હોય તે પ્રમાણે સક્રિય કરે છે. પરંતુ મળવામાં અંદર ઝરતો કે બહારથી ઔષધ રૂપે અપાયેલો અંત:સ્રાવ પ્રજનનતંત્ર પર ખાસ અસર કરતો નથી. તે ફક્ત દુગ્ધસ્રાવી અંત:સ્રાવ(prolactin)નું પ્રમાણ વધારે છે.

જુદા જુદા નિશ્ચિત સમયે થતા શરીરિક ફેરફારોના અભ્યાસને કાલજીવવિજ્ઞાન (chronobiology) કહે છે. સામાન્ય રીતે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ રાત્રિના અંધકારના લગભગ 12 કલાકમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને દિવસના 12 કલાકમાં તેનું ઉત્પાદન બંધ હોય છે. સંપૂર્ણ અંધ વ્યક્તિઓને પણ પોતાનું નિશાહનતાલચક્ર હોય છે, જે દિવસ-રાતના ચક્રથી અલગ રહે છે. દરેક વ્યક્તિના શરીરમાં નિદ્રા-જાગૃતિચક્રો (sleep-wake-cycles) પણ હોય છે, જે ઘડિયાળના કાંટે ચાલતાં હોય છે. દેખી શકતી વ્યક્તિનાં નિદ્રા-જાગૃતિચક્રો અને કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવની નિશાહનતાલચક્ર લગભગ એકસરખા સમયે એક પ્રકારની સંગતતા સાથે ચાલતાં હોય છે, જ્યારે અંધ વ્યક્તિમાં તેમની વચ્ચે અસંગતતા ઉદભવે છે અને તેને કારણે સંપૂર્ણ અંધ વ્યક્તિને ક્યારેક રાત્રિ સમયે અનિદ્રા (insomnia) અને દિવસના સમયે ઊંઘ આવે છે. આવી સ્થિતિ થોડાં થોડાં અઠવાડિયે થઈ આવે છે. આ લક્ષણ સૂચવે છે કે સંપૂર્ણ અંધ વ્યક્તિમાંની નિશાહનતાલચક્ર પ્રકાશ-અંધકારની જાણકારીની ગેરહાજરીમાં સંપૂર્ણ સ્વતંત્રપણે ચાલ્યા કરે છે.

જે વ્યક્તિ જુએ છે તેમાં જાણી શકાયું છે કે અંધકારને કારણે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન શરૂ થતું નથી, પરંતુ થોડોક પણ તેજસ્વી પ્રકાશ આંખ પર પડે કે તુરત તેનું ઉત્પાદન બંધ થઈ જાય છે. તેથી ફક્ત રાત્રે જ કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું બનવું અને લોહીમાં વહેવું તે ક્રિયાને સમજાવવા બે જાતની સંકલ્પનાઓ (hypothesis) દર્શાવવામાં આવેલી છે. તેમને અનુક્રમે (1) દ્વિગતિપ્રેરકનું દૃષ્ટાંતક (two pacemaker model) અને (2) કાલદર્શી દ્વારનું દૃષ્ટાંતક (clock gate model) કહે છે. દ્વિગતિપ્રેરક દૃષ્ટાંતકમાં પ્રકાશ અને અંધકારમાં અલગ-અલગ રીતે અસર પામતા બે જુદા જુદા ગતિપ્રેરકો (pace makers) હશે તેમ મનાય છે. તેથી બંને ગતિપ્રેરકો જુદા જુદા પ્રમાણમાં કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન કરાવે છે. કાલદર્શી દ્વારના દૃષ્ટાંતકમાં દિવસના પ્રકાશવાળા ભાગને તેજકાલ (photoperiod) અને અંધારવાળા ભાગને તિમિરકાલ (scotoperiod) કહે છે. જ્યારે તેજકાલ લંબાય અને તિમિરકાલ ઘટે ત્યારે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન ઘટે છે. આમ બંને દૃષ્ટાંતકો (models) પ્રમાણે શિયાળાની લાંબી રાતોમાં કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન પણ લાંબો સમય ચાલુ રહે છે અને ઉનાળાની ટૂંકી રાતોમાં તે ઓછું અને ટૂંકમુદતી રહે છે. કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું આવું ઋતુલક્ષી ચક્ર (seasonal cycle) માનવમાં જોવા મળતું નથી. પરંતુ માનવમાં નિશાહનતાલચક્ર જોવા મળે છે. જે તેજકાલ અને તિમિરકાલની લંબાઈને અનુરૂપ હોય છે. પ્રકાશ-અંધકારની અસર વિશિષ્ટ રૂપે ફક્ત કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવના ઉત્પાદન અને સ્રવણ પર થાય છે, તેથી માનવના શરીરમાં કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું પ્રમાણ જાણવાથી તેના શરીરમાંના નિશાહનતાલચક્ર અંગેની માહિતી મળી શકે છે.

પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિના રોગો : ઉંમર સાથે કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન ઘટે છે. પરંતુ તેને ગ્રંથિમાં જમા થતા કૅલ્શિયમ સાથે કોઈ સંબંધ હોતો નથી. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિની ગાંઠના અથવા પ્રકાશસંવેદાર્બુદો(pinealomas)ના ત્રણ પ્રકાર હોય છે : (1) પ્રકાશસંવેદી કોષબીજાર્બુદ(pineoblastoma)થી માંડીને પ્રકાશસંવેદી કોષાર્બુદ (pineocytoma) સુધીની જુદા જુદા કોષવિભેદન(cell differentiation)વાળા પ્રકાશસંવેદી કોષોની ગાંઠો, (2) પ્રજનક કોષ(germ cell)ની ગાંઠો કે જેમાં પ્રજનક કોષાર્બુદ (germinoma) અને પ્રાગર્ભીય કર્કાર્બુદ (embryonal carcinoma)નો સમાવેશ થાય છે, અને (3) સ્નિગ્ધ પેશી અર્બુદો (glial tumours) છે. જ્યારે ગાંઠ થાય ત્યારે ઘણી વખત કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવનું ઉત્પાદન ઘટી જાય છે અથવા બંધ થાય છે. તેનું ઉત્પાદન વધે એવી કોઈ ગાંઠ થઈ હોય એવું ભાગ્યે જ બને છે. મોટી થયેલી ગાંઠ ક્યારેક મગજના પાર્શ્વનિલયો (lateral ventricles) અને ત્રીજા નિલય વચ્ચે આવેલી અને તેમને જોડતી જલનલિકા (aquiduct) પર દબાણ કરે છે. તે જો બંધ થઈ જાય તો તે ખોપરીમાંનું દબાણ વધારે છે. તે સમયે જો મધ્યમસ્તિષ્કના બંને આંખોના એકસાથે થતા હલનચલનનું નિયંત્રણ કરતાં કેન્દ્રો પર દબાણ કરે તો વ્યક્તિ ઉપરની તરફ બંને આંખો ફેરવીને નજર કરી શકતી નથી. તેને ઊર્ધ્વદૃષ્ટિઘાત (upward gaze palsy) અથવા ઉપર તરફની નજરનો લકવો કહે છે. પ્રકાશસંવેદી ગ્રંથિની ગાંઠ થઈ હોય તો બાળકોનો યૌવનારંભ વહેલો થઈ જાય છે. તેને કાળપૂર્વ યૌવનારંભ (precocious puberty) કહે છે. તેનું કારણ આ ગાંઠમાં બનતો ગર્ભાવરણીય જનનપિંડ ઉત્તેજક (chorionic gonadotraophin) નામનો અંત:સ્રાવ છે. સારવાર રૂપે સામાન્ય રીતે શસ્ત્રક્રિયા અથવા વિકિરણની સારવાર અપાય છે. પ્રજનક કોષાર્બુદની સારવારમાં તથા અન્યત્ર ફેલાતા કૅન્સરમાં દવાઓ ઉપયોગી રહે છે. પશ્ચિમી દેશોમાં હાલ કૃષ્ણાલ્પિન અંત:સ્રાવ માટે વિશેષ કુતૂહલ ઉદભવ્યું છે. તે ત્યાં ડૉક્ટરના ઉપચારના સૂચનપત્ર વગર પણ મળે છે. પ્રાણીઓ પર થયેલાં તાજેતરનાં સંશોધનો પ્રમાણે આ અંત:સ્રાવની મદદથી વૃદ્ધાવસ્થાને દૂર ઠેલી શકાય છે તથા રોગપ્રતિકારક્ષમતા વધારી શકાય છે એવું મનાય છે. ઈ. સ. 1999ના વર્ષથી ભારતમાં આ અંત:સ્રાવ એક ઔષધ રૂપે મળતો થયો છે. તેના મુખ્ય 4 ઉપયોગો ગણવામાં આવે છે : (1) ઋતુઓ બદલાય ત્યારે થઈ આવતા ભિન્નતાના વિકારની સારવાર માટે, (2) વારંવાર દિવસ-રાત્રિની અલગ અલગ પાળીમાં કામ કરતા કામદારને – એક કાળક્ષેત્ર(time-zone)માંથી બીજા કાળક્ષેત્રમાં ઊડાણ કરતા વિમાનચાલકને નિદ્રા-અનિદ્રાની સમસ્યા ઘટાડવા માટે, (3) અનિદ્રાના દર્દીની સારવાર માટે તથા (4) એક કાળક્ષેત્રમાંથી ઊંઘ-જાગૃતિ ચક્રની વિષમતા ઘટાડવા માટે; જોકે આ પ્રકારના ઉપયોગો હાલ સંશોધનના વિષયરૂપ ગણવામાં આવે છે.

શિલીન નં. શુક્લ

તિવેન રા. મારવાહ