The X Chromosome and Human Cognition: Neurogenetic, Psychiatric, and Evolutionary Perspectives#

संक्षेप में

• X गुणसूत्र मस्तिष्क के लिए महत्वपूर्ण जीनों से भरा होता है; इनका विघटन अक्सर उच्च संज्ञान और सामाजिक व्यवहार को प्रभावित करता है।
• X-निष्क्रियता से बचाव और छापने से लिंग-पूर्वाग्रहित अभिव्यक्ति पैटर्न बनते हैं जो न्यूरल प्रतिरोध और जोखिम को संशोधित करते हैं।
• टर्नर (45,X), क्लाइनफेल्टर (47,XXY), और ट्रिपल X (47,XXX) प्राकृतिक प्रयोग दिखाते हैं कि कैसे X खुराक IQ, भाषा, और सामाजिक सर्किट को पुनः आकार देती है।
• X-लिंक्ड उत्परिवर्तन (FMR1, MECP2, NLGN4X, आदि) बौद्धिक विकलांगता और आत्मकेंद्रित के कई मामलों के पीछे हैं।
• विकासात्मक दबावों ने संज्ञानात्मक जीनों को X पर केंद्रित किया, जिससे मानव सामाजिक बुद्धिमत्ता की तेजी से, लिंग-विशिष्ट ट्यूनिंग सक्षम हुई।

परिचय#

मानव X गुणसूत्र मस्तिष्क विकास और संज्ञान में एक बड़ा भूमिका निभाता है। छोटे Y गुणसूत्र के विपरीत, X (~155 Mb, ~800–1100 जीन) जीन-समृद्ध है और इसमें न्यूरल फंक्शन के लिए महत्वपूर्ण जीनों की एक असमान संख्या होती है। वास्तव में, मस्तिष्क किसी भी ऊतक की तुलना में सबसे अधिक X-से-ऑटोसोम जीन अभिव्यक्ति अनुपात दिखाता है। 2022 तक 160 से अधिक X-लिंक्ड जीन बौद्धिक विकलांगता (ID) में शामिल पाए गए हैं – ऑटोसोम पर पाए गए ID-संबंधित जीनों की घनत्व का लगभग दोगुना। यह समृद्धि यह समझाने में मदद करती है कि X का विघटन क्यों इतने गहरे संज्ञानात्मक और व्यवहारिक प्रभाव डाल सकता है, न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों जैसे फ्रैजाइल X और रेट सिंड्रोम से लेकर सेक्स गुणसूत्र एनेप्लोइडीज (टर्नर, क्लाइनफेल्टर, और ट्रिपल X सिंड्रोम) के सूक्ष्म फेनोटाइप तक।

महत्वपूर्ण रूप से, X गुणसूत्र की अनूठी जीवविज्ञान – X-निष्क्रियता, बचाव जीन, और जीनोमिक छापने – जीन खुराक के लिंग-विशिष्ट पैटर्न बनाते हैं जो मस्तिष्क की संरचना और कार्य को प्रभावित करते हैं। पुरुषों (46,XY) के पास केवल एक X होता है (उनकी माँ से विरासत में मिला), जबकि महिलाओं (46,XX) के पास दो X होते हैं (एक प्रत्येक माता-पिता से) लेकिन X गुणसूत्र निष्क्रियता (XCI) के माध्यम से एक X पर अधिकांश जीनों को मौन कर देती हैं। हालांकि, XCI अधूरी है: अनुमानित 25–40% X-लिंक्ड जीन कुछ हद तक निष्क्रियता से बचते हैं। परिणामस्वरूप महिलाओं में अभिव्यक्ति का एक जटिल मोज़ेक और कुछ जीनों के लिए लिंगों के बीच संभावित खुराक असमानता होती है। इसके अलावा, X पर मूल-की-उत्पत्ति (छापित) प्रभाव संज्ञानात्मक लक्षणों को भिन्न रूप से प्रभावित कर सकते हैं – उदाहरण के लिए, क्या एक महिला की एकल सक्रिय X किसी विशेष कोशिका में उसकी माँ से विरासत में मिली (X_m) या उसके पिता से (X_p) सामाजिक मस्तिष्क विकास को प्रभावित कर सकती है। यह समीक्षा न्यूरोजेनेटिक्स, एपिजेनेटिक्स, न्यूरोइमेजिंग, मनोचिकित्सा, और विकासवादी जीवविज्ञान से साक्ष्य को संश्लेषित करती है कि कैसे X गुणसूत्र उच्च-क्रम और सामाजिक संज्ञान को आकार देता है – जिसमें मन की सिद्धांत, सामाजिक पारस्परिकता, और आत्म-जागरूकता जैसी क्षमताएँ शामिल हैं।

X-लिंक्ड जीन, मस्तिष्क विकास, और उच्च-क्रम संज्ञान#

कई X-लिंक्ड जीन न्यूरोडेवलपमेंट के लिए महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से सिनैप्टिक संरचना और कार्य के लिए। बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण दिखाते हैं कि सैकड़ों X जीन मानव मस्तिष्क में व्यक्त होते हैं, विविध कार्यात्मक वर्गों (प्रतिलेखन कारक, न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स, सिनैप्टिक स्कैफोल्डिंग प्रोटीन, आदि) में फैले होते हैं। इन जीनों में उत्परिवर्तन अक्सर संज्ञानात्मक हानि या न्यूरोसाइकेट्रिक विकारों की ओर ले जाते हैं, जो उनकी महत्वता को रेखांकित करते हैं। उदाहरण के लिए, FMR1 (फ्रैजाइल X मानसिक मंदता 1) Xq27.3 पर FMRP कोड करता है, एक सिनैप्टिक mRNA-बाइंडिंग प्रोटीन; FMR1 में CGG विस्तार फ्रैजाइल X सिंड्रोम (FXS) का कारण बनता है, जो सबसे आम विरासत में मिली ID है, अक्सर आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम व्यवहारों के साथ। FXS वाले लगभग आधे पुरुष आत्मकेंद्रित के लिए मानदंडों को पूरा करते हैं, जिससे FMR1 ASD का प्रमुख ज्ञात एकल-जीन कारण बनता है। इसी तरह, MECP2 Xq28 पर एक DNA मिथाइलेशन-बाइंडिंग प्रोटीन कोड करता है जो न्यूरोनल जीन विनियमन के लिए महत्वपूर्ण है; MECP2 में हेटेरोजाइगस लॉस-ऑफ-फंक्शन उत्परिवर्तन रेट सिंड्रोम का कारण बनते हैं, जो लड़कियों में एक गंभीर न्यूरोडेवलपमेंटल प्रतिगमन विकार है जिसमें भाषा की हानि और सामाजिक संपर्क में गहरे हानि शामिल हैं (अक्सर शिशु में प्रारंभिक आत्मकेंद्रित-जैसे वापसी के साथ)। कई अन्य X-लिंक्ड जीन संज्ञानात्मक कार्य में शामिल हैं: ATRX (क्रोमैटिन नियामक; X-लिंक्ड ID अल्फा-थैलेसीमिया के साथ), RPS6KA3 (कॉफिन-लोवरी सिंड्रोम), OPHN1 (ओलिगोफ्रेनिन; X-लिंक्ड ID सेरेबेलर हाइपोप्लासिया के साथ), और DCX (डबलकोर्टिन; पुरुषों में लिसेंसफेली, महिलाओं में सबकोर्टिकल बैंड हेटेरोटोपिया) कुछ उदाहरण हैं।

रोचक रूप से, कुछ X-लिंक्ड जीन सामाजिक संज्ञान और भावना प्रसंस्करण पर चयनात्मक प्रभाव डालते हैं जो सामान्य बुद्धिमत्ता से परे होते हैं। उदाहरण के लिए, X-लिंक्ड न्यूरोलिगिन जीन NLGN3 और NLGN4X में उत्परिवर्तन – जो पोस्टसिनैप्टिक सेल-आधार अणुओं को कोड करते हैं – आत्मकेंद्रित के पहले खोजे गए मोनोजेनिक कारणों में से थे। न्यूरोलिगिन दोष सिनैप्टिक कनेक्टिविटी को बाधित कर सकते हैं, जिससे सामाजिक और संचार घाटे होते हैं (जैसा कि NLGN3/4 उत्परिवर्तन वाले लड़कों में देखा जाता है) भले ही वैश्विक बौद्धिक हानि न हो। एक और उदाहरण मोनोअमाइन ऑक्सीडेज A जीन (MAOA, Xp11.3 पर) है, जो न्यूरोट्रांसमीटर को नियंत्रित करता है; एक दुर्लभ MAOA उत्परिवर्तन एक परिवार में सीमा रेखा IQ और आवेगपूर्ण आक्रामकता (ब्रूनर सिंड्रोम) का कारण बना, यह दर्शाता है कि कैसे एक X-लिंक्ड एंजाइम भावनात्मक और सामाजिक व्यवहार को प्रभावित कर सकता है। उल्लेखनीय है कि, लंबे समय से अध्ययनों ने देखा है कि कुछ संज्ञानात्मक क्षमताएँ लिंग भेद दिखाती हैं जो संभवतः X जीन से जुड़ी हैं। उदाहरण के लिए, लड़कियाँ अक्सर लड़कों की तुलना में सामाजिक संचार कार्यों में उत्कृष्ट होती हैं, जो संभवतः दो Xs होने से संबंधित हो सकता है (नीचे देखें), जबकि लड़के आत्मकेंद्रित और ADHD जैसे न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों के प्रति अधिक प्रवण होते हैं – एक पूर्वाग्रह जो आंशिक रूप से X-लिंक्ड आनुवंशिक कमजोरियों से उत्पन्न हो सकता है।

संक्षेप में, X गुणसूत्र न्यूरोडेवलपमेंटल जीनों का एक “टूलकिट” रखता है। इन जीनों का विघटन – उत्परिवर्तन या खुराक परिवर्तन द्वारा – अक्सर उच्च-क्रम संज्ञान (भाषा, कार्यकारी कार्य) और सामाजिक संज्ञान (भावना पहचान, पारस्परिक कौशल) में हानि उत्पन्न करता है। X-लिंक्ड ID और आत्मकेंद्रित-संबंधित जीनों की प्रचलता X गुणसूत्र को हमारे संज्ञानात्मक वास्तुकला के एक महत्वपूर्ण जीनोमिक सब्सट्रेट के रूप में उजागर करती है।

X-गुणसूत्र निष्क्रियता, बचाव जीन, और एपिजेनेटिक प्रभाव#

खुराक मुआवजा महत्वपूर्ण है क्योंकि महिलाओं के पास पुरुषों के एक X गुणसूत्र की तुलना में दो X गुणसूत्र होते हैं। महिला भ्रूणविज्ञान के प्रारंभिक चरण में, एक X को बड़े पैमाने पर XCI के माध्यम से मौन कर दिया जाता है ताकि XX और XY व्यक्तियों के बीच X जीन अभिव्यक्ति को बराबर किया जा सके। हालांकि, XCI सब कुछ या कुछ नहीं नहीं है – अनुमानित 15–40% X-लिंक्ड जीन निष्क्रियता से बचते हैं (सटीक अंश ऊतक और व्यक्ति के अनुसार भिन्न होता है)। ये बचाव जीन महिलाओं में द्वि-एलेलिक रूप से व्यक्त होते हैं (दोनों Xs से) लेकिन पुरुषों में मोनोएलेलिक, एक महिला-वीएस-पुरुष अभिव्यक्ति असमानता बनाते हैं। कई बचाव जीन मस्तिष्क में व्यक्त होते हैं और संज्ञान या रोग जोखिम में लिंग भेद को मध्यस्थ कर सकते हैं। एक चौंकाने वाला उदाहरण KDM6A (UTX) है, एक हिस्टोन डेमेथिलेज जीन Xp11.3 पर जो मनुष्यों और चूहों दोनों में XCI से बचता है। इसलिए महिलाओं में मस्तिष्क कोशिकाओं में KDM6A अभिव्यक्ति पुरुषों की तुलना में लगभग दोगुनी होती है। KDM6A में लॉस-ऑफ-फंक्शन उत्परिवर्तन कबुकी सिंड्रोम का कारण बनते हैं, एक विकासात्मक विकार जिसमें बौद्धिक विकलांगता और सामाजिक घाटे शामिल हैं। इसके विपरीत, उच्च KDM6A होना न्यूरोप्रोटेक्टिव हो सकता है: एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि पुरुष चूहों में एक दूसरा X पेश करना (महिला XX पूरक की नकल करने के लिए) अल्जाइमर मॉडल में संज्ञानात्मक प्रतिरोध को बेहतर बनाता है, आंशिक रूप से ऊंचे Kdm6a स्तरों के माध्यम से। मनुष्यों में, KDM6A अभिव्यक्ति को बढ़ाने वाले आनुवंशिक वेरिएंट उम्र बढ़ने में धीमी संज्ञानात्मक गिरावट के साथ जुड़े होते हैं। इस प्रकार, KDM6A यह दर्शाता है कि कैसे बचाव जीन मस्तिष्क के परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं – संभावित रूप से यह समझाते हुए, उदाहरण के लिए, क्यों महिलाएं कुछ न्यूरोलॉजिक विकारों में कम घटना या बाद में शुरुआत दिखा सकती हैं (महिला सुरक्षात्मक प्रभाव), न्यूरोप्रोटेक्टिव X बचावकर्ताओं की खुराक के लिए धन्यवाद।

बचाव जीन से परे, X-लिंक्ड जीनोमिक छापने एक और एपिजेनेटिक जटिलता की परत जोड़ता है। अधिकांश जीनों के लिए, यह मायने नहीं रखता कि सक्रिय एलेल आपकी माँ या पिता से आया है – लेकिन छापित स्थानों के लिए, अभिव्यक्ति केवल मातृ या पितृ प्रति से होती है। X गुणसूत्र पर कम से कम एक छापित स्थान है जो सामाजिक संज्ञान को प्रभावित करता है। क्लासिक साक्ष्य टर्नर सिंड्रोम (45,X) लड़कियों से आता है: जो अपनी एकल X अपने पिता से विरासत में प्राप्त करती हैं (45,X^p) उनके पास बेहतर सामाजिक कौशल और सामाजिक संज्ञानात्मक कार्य होते हैं उन लोगों की तुलना में जो मातृ X (45,X^m) के साथ होती हैं। 80 टर्नर रोगियों के एक अध्ययन में, 45,X^p समूह ने सामाजिक संज्ञान से संबंधित उच्च-क्रम कार्यकारी कार्यों और बेहतर सामाजिक समायोजन के साथ श्रेष्ठ मौखिक क्षमता दिखाई। यह सुझाव देता है कि एक पितृ रूप से व्यक्त X जीन सामाजिक मस्तिष्क विकास को बढ़ावा देता है – एक जीन जो मातृ रूप से विरासत में मिलने पर छापित (मौन) होता है। स्क्यूस एट अल. (1997) ने एक छापित X स्थान (संभवतः Xp या Xq पर सेंट्रोमियर के पास) का अनुमान लगाया जो XCI से बचता है और केवल पितृ X से व्यक्त होता है। यदि सच है, तो इसका मतलब होगा कि विशिष्ट 46,XY पुरुष (जिनकी एकमात्र X मातृ है) इस स्थान की अभिव्यक्ति की कमी है, जो विकासात्मक भाषा और सामाजिक संज्ञान विकारों जैसे आत्मकेंद्रित के लिए पुरुषों की अधिक संवेदनशीलता में योगदान कर सकता है।

बाद के शोध ने इस परिकल्पना के कुछ पहलुओं को मजबूत किया है। क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (47,XXY) पुरुषों में जांच की गई है कि क्या मातृ बनाम पितृ उत्पत्ति की एक अतिरिक्त X फेनोटाइप को प्रभावित करती है। परिणाम मिश्रित हैं, लेकिन एक जांच में आत्मकेंद्रित-जैसे और स्किज़ोटाइपल लक्षणों पर मूल-की-उत्पत्ति प्रभाव पाया गया: 47,XXY लड़कों में दो मातृ Xs के साथ औसतन अधिक आत्मकेंद्रित लक्षण दिखाए गए उन लोगों की तुलना में जिनके पास एक मातृ और एक पितृ X था। यह टर्नर निष्कर्षों के समानांतर है और संकेत देता है कि एक पितृ X सामाजिक हानि के खिलाफ कुछ सुरक्षा प्रदान करता है। हाल ही में, एक सुरुचिपूर्ण चूहा प्रयोग ने संज्ञान को प्रभावित करने वाले X पर छापने के प्रत्यक्ष साक्ष्य प्रदान किए। मोरेनो एट अल. (2025) ने महिला चूहों को बनाया जिनमें मातृ X को सक्रिय करने के लिए XCI को झुकाया गया था (अधिकांश कोशिकाओं में X_m सक्रिय)। इन चूहों में जीवन भर सीखने और स्मृति में खराबी थी और सामान्य यादृच्छिक XCI महिलाओं की तुलना में हिप्पोकैम्पल उम्र बढ़ने में तेजी आई। उन न्यूरॉन्स में जहां मातृ X सक्रिय था, कुछ जीन एपिजेनेटिक रूप से मौन पाए गए (छापित), और उन जीनों को पुनः सक्रिय करके (जो सामान्य रूप से केवल X_p से सक्रिय होते हैं) शोधकर्ता चूहों के संज्ञानात्मक प्रदर्शन को सुधार सकते थे। यह एक क्रांतिकारी साक्ष्य है कि मातृ X पितृ X की तुलना में संज्ञान को बिगाड़ सकता है, संभवतः छापित स्थानों के कारण जो केवल X_p से व्यक्त होते हैं। विकासवादी रूप से, ऐसा छापना एक माता-पिता–संतान संघर्ष परिदृश्य को दर्शा सकता है: पितृ रूप से व्युत्पन्न X जीन सामाजिकता और संसाधन अनुरोध का पक्ष लेते हैं (सामाजिक संज्ञान को बढ़ाते हुए), जबकि मातृ रूप से व्युत्पन्न लोग उन लक्षणों को संयमित कर सकते हैं।

संक्षेप में, X का एपिजेनेटिक विनियमन – XCI, XCI से बचाव, और छापने के माध्यम से – लिंग-पूर्वाग्रहित अभिव्यक्ति पैटर्न बनाता है जो मस्तिष्क विकास को प्रभावित करता है। महिलाएं मोज़ेक अभिव्यक्ति और कुछ बचाव जीनों की दोहरी खुराक से लाभान्वित होती हैं (जो प्रतिरोध या उन्नत सामाजिक-संज्ञानात्मक कौशल प्रदान कर सकती हैं), लेकिन वे हानिकारक प्रभाव भी अनुभव कर सकती हैं यदि “गलत” X प्रमुख मस्तिष्क क्षेत्रों में सक्रिय है (जैसा कि छापने के अध्ययन से सुझाव दिया गया है)। पुरुष, एकल X के साथ, अवांछनीय उत्परिवर्तनीय एलेल्स के लिए अधिक समान रूप से उजागर होते हैं और X_p से केवल व्यक्त छापित स्थानों या बचावकर्ताओं के लिए कोई खुराक मुआवजा नहीं होता है। ये तंत्र संभवतः संज्ञानात्मक क्षमताओं और विकार संवेदनशीलताओं में देखे गए लिंग भेद में योगदान करते हैं।

X गुणसूत्र एनेप्लोइडीज के संज्ञानात्मक और मनोचिकित्सीय फेनोटाइप#

X गुणसूत्र का संज्ञानात्मक प्रभाव शायद X गुणसूत्र एनेप्लोइडी के मामलों द्वारा सबसे स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होता है – ऐसे व्यक्ति जो Xs की असामान्य संख्या रखते हैं। ये “प्राकृतिक प्रयोग” (जैसे XO, XXX, XXY) दिखाते हैं कि X खुराक मस्तिष्क विकास को इन विवो कैसे प्रभावित करती है। मौजूदा न्यूरोसाइकोलॉजिकल और न्यूरोइमेजिंग अध्ययन संकेत देते हैं कि एक अतिरिक्त या गायब X गुणसूत्र मस्तिष्क के आकार, संरचना, और उच्च संज्ञानात्मक कार्यों को सूक्ष्म रूप से बदल सकता है।

टर्नर सिंड्रोम (45,X)#

टर्नर सिंड्रोम (TS) महिलाएं एक X की कमी होती हैं, इसलिए वे मूल रूप से एक X प्रति की मानव “नॉकआउट” होती हैं। केवल एक X होने के बावजूद, TS में बुद्धिमत्ता आमतौर पर सामान्य सीमा में होती है (पूर्ण-स्केल IQ अक्सर औसत के करीब) – कोई वैश्विक बौद्धिक विकलांगता नहीं होती है। हालांकि, TS एक विशिष्ट संज्ञानात्मक प्रोफ़ाइल उत्पन्न करता है: टर्नर वाली लड़कियों और महिलाओं में अक्सर दृश्य-स्थानिक क्षमताओं, कार्यकारी कार्य, और सामाजिक संज्ञान में विशिष्ट घाटे होते हैं, भले ही मौखिक कौशल अपेक्षाकृत मजबूत बने रहते हैं। सामान्य चुनौतियों में स्थानिक दृश्यण, गणित, और गैर-मौखिक समस्या-समाधान में कठिनाई शामिल होती है, साथ ही भावना पहचान और “सामाजिक अंतर्ज्ञान” में हल्की हानि भी होती है। विशेष रूप से, TS में असामान्य सामाजिक संज्ञान लगातार रिपोर्ट किया जाता है। उदाहरण के लिए, कई TS रोगियों को चेहरे की धारणा और चेहरे की स्मृति के साथ संघर्ष होता है, और वे दृष्टि और अभिव्यक्ति जैसे सामाजिक संकेतों की व्याख्या करने में कठिनाई का सामना कर सकते हैं। ये सामाजिक संज्ञानात्मक कठिनाइयाँ आत्मकेंद्रित या विलियम्स सिंड्रोम में देखी गई कठिनाइयों से गुणात्मक रूप से भिन्न होती हैं – TS व्यक्ति अक्सर सामाजिक रूप से शर्मीले या अपरिपक्व होते हैं बजाय इसके कि वे अनजान या सामाजिक रूप से उदासीन हों। रोचक रूप से, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, क्या अकेला X मातृ या पितृ है सामाजिक हानि की डिग्री को प्रभावित कर सकता है: 45,X^m (मातृ X) व्यक्ति 45,X^p व्यक्तियों की तुलना में खराब सामाजिक समायोजन और आत्मकेंद्रित-जैसे लक्षणों की उच्च घटना होती है। मस्तिष्क MRI पर, TS वाली लड़कियों में पार्श्विका और पश्चकपाल कॉर्टिसेस में कम मात्रा दिखाई देती है (क्षेत्र जो स्थानिक प्रसंस्करण में शामिल होते हैं) और सामाजिक-भावनात्मक प्रसंस्करण से जुड़े एमिग्डाला और फ्रंटल क्षेत्रों में अंतर होते हैं। एक MRI अध्ययन ने नोट किया कि TS में कुल मस्तिष्क मात्रा थोड़ी कम होती है (~3% छोटी), विशेष रूप से दृश्य-स्थानिक कार्य से संबंधित पार्श्विका-पश्चकपाल क्षेत्रों में कॉर्टिकल पतलापन के साथ। ये न्यूरल अंतर TS संज्ञानात्मक फेनोटाइप के साथ मेल खाते हैं। संक्षेप में, टर्नर सिंड्रोम यह दर्शाता है कि X मोनोसोमी स्थानिक और सामाजिक-संज्ञानात्मक नेटवर्क को सूक्ष्म रूप से बाधित कर सकती है, भले ही मौखिक IQ सुरक्षित हो। यह सामाजिक मस्तिष्क पर X-लिंक्ड छापने के प्रभावों के लिए भी साक्ष्य प्रदान करता है, जैसा कि चर्चा की गई है।

क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (47,XXY)#

क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (KS) पुरुषों में एक अतिरिक्त X होता है (आमतौर पर 47,XXY कैरियोटाइप)। एक आनुवंशिक पुरुष में एक अतिरिक्त X की उपस्थिति हल्के न्यूरोडेवलपमेंटल अंतर की एक विशेष प्रोफ़ाइल उत्पन्न करती है। कुल मिलाकर, XXY में सामान्य बुद्धिमत्ता अधिकांश के लिए सामान्य सीमा में होती है, लेकिन औसतन IQ सामान्य पुरुषों की तुलना में लगभग 10 अंक कम होता है। प्रभावित प्रमुख संज्ञानात्मक डोमेन में भाषा कौशल और कार्यकारी कार्य शामिल हैं। KS लड़कों में अक्सर भाषण और भाषा विकास में देरी होती है; कई में विशिष्ट भाषा विकार या डिस्लेक्सिया होता है। उनके पास ग्रहणशील भाषा की तुलना में बेहतर ग्रहणशील भाषा होती है, जिसका अर्थ है कि वे भाषण को अच्छी तरह से समझ सकते हैं लेकिन मौखिक अभिव्यक्ति और शब्दावली पुनः प्राप्ति के साथ संघर्ष करते हैं। पढ़ने की अक्षमता आम है, जैसे लेखन और वर्तनी में कठिनाइयाँ। कुछ अध्ययन मौखिक IQ के सापेक्ष प्रदर्शन IQ में कमजोरी पाते हैं, हालांकि परिणाम समूह के अनुसार भिन्न होते हैं। व्यवहार के संदर्भ में, XXY पुरुषों को अक्सर शांत, शर्मीला, या सामाजिक रूप से आरक्षित बताया जाता है। उनमें सामाजिक कौशल और भावनात्मक अपरिपक्वता हो सकती है – उदाहरण के लिए, सहकर्मी बातचीत में कठिनाई, दोस्ती बनाना, या सामाजिक संकेतों का जवाब देना। KS भी चिंता और अवसाद की बढ़ी हुई दरों से जुड़ा हुआ है। उल्लेखनीय है कि, न्यूरोडेवलपमेंटल स्थितियाँ अधिक आवृत्ति के साथ दिखाई देती हैं: लगभग 30%–50% KS लड़के ADHD (मुख्य रूप से ध्यानहीन प्रकार) के लिए मानदंडों को पूरा करते हैं, और आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकार सामान्य जनसंख्या की तुलना में अधिक बार निदान किया जाता है (हालांकि फिर भी केवल KS व्यक्तियों का एक अल्पसंख्यक)। न्यूरोइमेजिंग से पता चलता है कि पुरुषों में एक अतिरिक्त X मस्तिष्क की शारीरिक रचना को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, एक वॉल्यूमेट्रिक MRI अध्ययन में पाया गया कि 47,XXY पुरुषों में औसतन 46,XY नियंत्रणों की तुलना में कुल मस्तिष्क मात्रा छोटी होती है (~3–4% तक), साथ ही बढ़े हुए वेंट्रिकल्स के साथ। KS में अस्थायी लोब भाषा क्षेत्रों और फ्रंटल क्षेत्रों में ग्रे मैटर मात्रा में कमी की सूचना दी गई है, जो उनकी भाषा और कार्यकारी घाटे के पीछे हो सकती है। महत्वपूर्ण रूप से, KS का संज्ञानात्मक और न्यूरोलॉजिकल प्रभाव, जबकि समूह अध्ययनों में मापने योग्य है, परिवर्तनशील है – कई XXY पुरुष सामान्य संज्ञानात्मक कार्य की सीमा के भीतर जीवन जीते हैं, लेकिन एक उपसमूह में महत्वपूर्ण सीखने के मुद्दे या सामाजिक कठिनाइयाँ होती हैं। अतिरिक्त X इस प्रकार कुछ संज्ञानात्मक घाटे और मनोविकारों के लिए एक जोखिम कारक के रूप में कार्य करता है, न कि एक निर्धारक कारण के रूप में। माता-पिता का छापना यहाँ भी भूमिका निभा सकता है: जैसा कि उल्लेख किया गया है, कुछ अध्ययन सुझाव देते हैं कि XXY पुरुष जिनके पास दो मातृ Xs (XmXmY) हैं, उनके पास अधिक “पुरुष-विशिष्ट” प्रोफाइल (जैसे अधिक आत्मकेंद्रित लक्षण) होते हैं उन लोगों की तुलना में जिनके पास एक Xp (XmXpY) है, स्क्यूस की छापने वाले स्थान परिकल्पना के अनुरूप। हालांकि, अन्य अध्ययनों ने KS में IQ या कार्यकारी कार्य पर स्पष्ट मूल-की-उत्पत्ति अंतर नहीं पाया, इसलिए यह जांच का एक क्षेत्र बना हुआ है।

ट्रिपल X सिंड्रोम (47,XXX)#

एक अतिरिक्त X वाली महिलाएं (47,XXX, जिसे ट्राइसॉमी X या ट्रिपल X भी कहा जाता है) क्लाइनफेल्टर के विपरीत मामला प्रदान करती हैं। X-निष्क्रियता के कारण, एक महिला में एक अतिरिक्त X बड़े पैमाने पर मौन होने की उम्मीद की जा सकती है, लेकिन तीसरे X की उपस्थिति अभी भी बचाव जीन की अभिव्यक्ति को बढ़ाती है और विकास को बाधित करती है। वास्तव में, ट्रिपल X औसत से लगभग 10–15 अंक नीचे IQ वितरण में बदलाव से जुड़ा हुआ है, जिसमें औसत पूर्ण-स्केल IQ लगभग 85–90 की रिपोर्ट की गई है। अधिकांश 47,XXX लड़कियों में हल्की संज्ञानात्मक घाटे या सीखने की अक्षमता होती है, हालांकि गंभीर बौद्धिक विकलांगता दुर्लभ है। मौखिक और गैर-मौखिक कौशल के बीच अक्सर एक विभाजन होता है: कुछ अध्ययन मौखिक IQ (भाषा-आधारित कौशल) को प्रदर्शन IQ के सापेक्ष कम पाते हैं, जो भाषा प्रसंस्करण या शैक्षणिक उपलब्धि के साथ विशेष कठिनाई का सुझाव देते हैं। सामान्य मुद्दों में भाषण और भाषा मील के पत्थर में देरी, पढ़ने और लिखित भाषा की समस्याएँ, और कभी-कभी धीमी मोटर विकास शामिल हैं। इन संज्ञानात्मक पहलुओं के साथ, ट्रिपल X व्यक्ति सामाजिक-भावनात्मक चुनौतियों की बढ़ी हुई दरें दिखाते हैं। बचपन के विकासात्मक मूल्यांकन अक्सर शर्म, सामाजिक चिंता, और आत्मविश्वास की कमी को नोट करते हैं। किशोरावस्था और वयस्कता तक, 47,XXX महिलाओं में 46,XX साथियों की तुलना में सामाजिक चिंता, अवसाद, और यहां तक कि मनोविकार विकारों की उच्च प्रसार दर होती है। कई लोग ADHD (ध्यानहीन प्रकार) के लिए मानदंडों को पूरा करते हैं और एक उपसमूह को आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम पर निदान किया जाता है। सामाजिक संज्ञान प्रभावित हो सकता है: सामाजिक कार्यप्रणाली और सामाजिक संकेतों की व्याख्या में कठिनाइयाँ ट्राइसॉमी X वाली लड़कियों और वयस्क महिलाओं दोनों में प्रलेखित हैं। वयस्क ट्रिपल X मस्तिष्क का एक हालिया MRI अध्ययन ने एक नेटवर्क में ग्रे मैटर मात्रा में कमी पाई – जिसमें एमिग्डाला, हिप्पोकैम्पस, इंसुला, और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स शामिल हैं – जो भावनात्मक और सामाजिक प्रसंस्करण के लिए महत्वपूर्ण हैं। लेखकों ने नोट किया कि यह 47,XXX में अक्सर वर्णित “आत्मकेंद्रित-जैसे” सामाजिक संज्ञानात्मक प्रोफ़ाइल का एक न्यूरल सहसंबंध हो सकता है। दिलचस्प बात यह है कि, एक अतिरिक्त Y गुणसूत्र (47,XYY), जो मस्तिष्क की मात्रा पर न्यूनतम प्रभाव डालता है, के विपरीत, एक अतिरिक्त X मस्तिष्क की मात्रा को काफी कम करता है – यह पुनः पुष्टि करता है कि यह विशेष रूप से X-लिंक्ड जीन खुराक है जो मस्तिष्क विकास के लिए मायने रखता है। कुल मिलाकर, ट्रिपल X सिंड्रोम हल्के, स्पेक्ट्रम-जैसे संज्ञानात्मक और सामाजिक प्रभावों का परिणाम होता है: अधिकांश 47,XXX व्यक्ति स्वतंत्र जीवन जीते हैं, लेकिन एक समूह के रूप में वे 46,XX महिलाओं की तुलना में अधिक सीखने और मानसिक स्वास्थ्य चुनौतियों का सामना करते हैं। प्रारंभिक हस्तक्षेप (विशेष शिक्षा, भाषण चिकित्सा) शैक्षणिक मुद्दों को कम करने में मदद कर सकते हैं।

साथ में, एनेप्लोइडीज X-लिंक्ड जीनों के संज्ञानात्मक प्रभाव का एक स्पष्ट खुराक प्रभाव प्रदर्शित करते हैं। एक अतिरिक्त X जोड़ना (XXY या XXX में) आमतौर पर IQ में हल्की कमी, भाषा और पढ़ने की अक्षमता के बढ़े हुए जोखिम, और सामाजिक-व्यवहारिक समस्याओं की अधिक संभावना की ओर ले जाता है। इस बीच, एक X खोना (टर्नर में) समग्र IQ को बरकरार रखता है लेकिन स्थानिक और सामाजिक संज्ञान में विशिष्ट घाटे उत्पन्न करता है। उल्लेखनीय है कि ये प्रभाव केवल सकल गुणसूत्र असंतुलन के कारण नहीं होते हैं – एक अतिरिक्त Y (XYY) समान संज्ञानात्मक प्रभाव नहीं दिखाता है, न ही यह मस्तिष्क की मात्रा को कम करता है। यह रेखांकित करता है कि यह X पर जीन (और उनकी खुराक/निष्क्रियता गतिशीलता) है जो न्यूरल अंतर को चलाते हैं। सेक्स गुणसूत्र एनेप्लोइडीज की आधुनिक न्यूरोइमेजिंग और न्यूरोसाइकोलॉजी X खुराक से जुड़े क्षेत्रीय मस्तिष्क परिवर्तनों को प्रकट करना जारी रखती है – उदाहरण के लिए, टर्नर और ट्रिपल X सिंड्रोम दोनों में सामाजिक मस्तिष्क क्षेत्रों में बदली हुई कॉर्टिकल मोटाई। ये “प्रकृति के प्रयोग” इस दृष्टिकोण का दृढ़ समर्थन करते हैं कि X गुणसूत्र मानव संज्ञानात्मक विकास का एक प्रमुख नियामक है।

X-लिंक्ड न्यूरोडेवलपमेंटल विकार जो सामाजिक संज्ञान को प्रभावित करते हैं#

X गुणसूत्र पर कई एकल-जीन विकार सिंड्रोमिक बौद्धिक विकलांगताओं और आत्मकेंद्रित-जैसे विशेषताओं का परिणाम होते हैं। ये स्थितियाँ यह अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं कि कैसे विशिष्ट X जीन संज्ञानात्मक और सामाजिक मस्तिष्क कार्य में योगदान करते हैं:

• फ्रैजाइल X सिंड्रोम (FXS): Xq27 पर FMR1 जीन में CGG-रिपीट विस्तार के कारण, FXS FMR1 की प्रतिलेखन मौनता और FMRP प्रोटीन की हानि की ओर ले जाता है। FMRP न्यूरॉन्स में सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और अनुवाद विनियमन के लिए महत्वपूर्ण है। पूर्ण-म्यूटेशन FXS वाले पुरुष (कोई कार्यात्मक FMRP नहीं) में मध्यम से गंभीर ID (IQ अक्सर 40–60) और संज्ञानात्मक-व्यवहारिक लक्षणों का एक समूह होता है: विलंबित भाषण, अतिसक्रियता, चिंता, संवेदी उत्तेजनाओं के प्रति अतिसंवेदनशीलता, और मजबूत आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विशेषताएँ। FXS वाले लगभग 50% लड़कों का ASD के साथ निदान किया जाता है, जिसमें खराब आँख संपर्क, दोहराव वाले व्यवहार, और सामाजिक परिहार शामिल हैं। यहां तक कि जिनका औपचारिक ASD निदान नहीं होता, उनमें आमतौर पर कुछ सामाजिक हानि होती है, जैसे दृष्टि परिहार और सहकर्मी संबंधों में कठिनाई। FXS यह दर्शाता है कि कैसे एकल X-लिंक्ड सिनैप्टिक प्रोटीन की हानि व्यापक रूप से संज्ञानात्मक विकास को पटरी से उतार सकती है और एक आत्मकेंद्रित-जैसे फेनोटाइप का उत्पादन कर सकती है। विकार ने सामाजिक संज्ञान के न्यूरल मार्गों को भी सूचित किया है – उदाहरण के लिए, FMRP mGluR5 ग्लूटामेट रिसेप्टर्स और डाउनस्ट्रीम प्रोटीन संश्लेषण को नियंत्रित करता है; इस मार्ग में अतिरंजित सिग्नलिंग को FXS में सामाजिक परिहार और चिंता के पीछे माना जाता है, और यह प्रायोगिक उपचारों के लिए एक लक्ष्य रहा है।
• रेट सिंड्रोम (RTT): एक X-लिंक्ड प्रमुख विकार, RTT ज्यादातर लड़कियों को प्रभावित करता है (घटना ~1:10,000 महिला जन्म) और Xq28 पर MECP2 (मिथाइल-CpG-बाइंडिंग प्रोटीन 2) में डि नोवो उत्परिवर्तनों के कारण होता है। MECP2 एक एपिजेनेटिक नियामक है जो परिपक्व न्यूरॉन्स में जीन अभिव्यक्ति को मॉड्यूलेट करता है। रेट सिंड्रोम वाली लड़कियाँ आमतौर पर 6–18 महीनों के लिए सामान्य प्रारंभिक विकास दिखाती हैं, फिर एक प्रतिगमन चरण में प्रवेश करती हैं: वे अधिग्रहीत भाषण और उद्देश्यपूर्ण हाथ के उपयोग को खो देती हैं, हाथ की रूढ़ियाँ (जैसे मरोड़ना), चाल असामान्यताएँ, और गंभीर बौद्धिक विकलांगता विकसित करती हैं। सामाजिक रूप से, RTT वाले शिशु अक्सर प्रतिगमन की शुरुआत में आँख संपर्क और सामाजिक जुड़ाव में कमी प्रदर्शित करते हैं। अतीत में, रेट को आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकार के तहत वर्गीकृत किया गया था क्योंकि स्पष्ट सामाजिक वापसी और भाषा की हानि के कारण। वास्तव में, प्रारंभिक-चरण RTT में सामाजिक वापसी, आँख संपर्क की कमी, और बिगड़ा हुआ सामाजिक संपर्क विशेषता है। हालांकि, जैसे-जैसे रोग स्थिर होता है, रेट वाली लड़कियाँ फिर से लोगों में रुचि दिखा सकती हैं (उदाहरण के लिए, वे अक्सर आँख संपर्क को फिर से स्थापित करती हैं और आँख दृष्टि के माध्यम से भावनाओं को व्यक्त कर सकती हैं)। मोटर और भाषा हानि के कारण संज्ञानात्मक परीक्षण चुनौतीपूर्ण है, लेकिन RTT रोगी बौद्धिक कार्य में गहराई से सीमित होते हैं, अक्सर पूर्णकालिक देखभाल की आवश्यकता होती है। रेट सिंड्रोम यह प्रदर्शित करता है कि कैसे न्यूरॉन्स में X-लिंक्ड एपिजेनेटिक “मास्टर नियामक” का विघटन उच्च कॉर्टिकल कार्यों को नष्ट कर सकता है। प्रारंभिक रेट में सामाजिक पारस्परिकता और संचार की विशिष्ट हानि MECP2 की सामाजिक संज्ञान के लिए सर्किट में भूमिका को उजागर करती है। दिलचस्प बात यह है कि रेट के चूहा मॉडल (Mecp2-नल चूहे) में पुनरुत्पादक सामाजिक स्मृति और बातचीत घाटे होते हैं, और कुछ हस्तक्षेप (जैसे MeCP2 या डाउनस्ट्रीम लक्ष्यों को पुनः सक्रिय करना) कुछ सामाजिक व्यवहारों को बहाल कर सकते हैं, यह सुझाव देते हुए कि ये सर्किट आंशिक रूप से बरकरार रहते हैं यदि आणविक विकार को ठीक किया जाता है। नैदानिक रूप से, रेट का कोई इलाज नहीं है, लेकिन इसका अध्ययन सीखने, स्मृति, और सामाजिक व्यवहार में शामिल जीनों के एपिजेनोमिक नियंत्रण को उजागर कर रहा है।

• X-लिंक्ड ऑटिज्म और बौद्धिक विकलांगता सिंड्रोम: फ्रैजाइल X और रेट के अलावा, कई अन्य X-लिंक्ड उत्परिवर्तन सिंड्रोमिक ऑटिज्म या ID वाले परिवारों में पहचाने गए हैं, जो सामाजिक मस्तिष्क विकास में X क्रोमोसोम की भूमिका को मजबूत करते हैं। 2003 में एक महत्वपूर्ण खोज यह थी कि NLGN4X और NLGN3 (न्यूरोलिगिन-4 और -3 के जीन) में उत्परिवर्तन X-लिंक्ड ऑटिज्म का कारण बनते हैं। न्यूरोलिगिन्स सिनैप्स पर सेल एडहेशन अणु होते हैं; उनका विघटन उत्तेजक/निरोधक संकेतों में असंतुलन की ओर ले जाता है। प्रभावित लड़कों में ऑटिज्म (सामाजिक संपर्क और संचार में कमी) और कुछ संज्ञानात्मक हानि देखी गई। एक और उदाहरण SHANK2/SHANK3 है (हालांकि वे ऑटोसोमल हैं), लेकिन X पर SHANK इंटरैक्टर्स में IL1RAPL1 शामिल है - IL1RAPL1 (Xq22) में उत्परिवर्तन एक ID सिंड्रोम का कारण बनते हैं जो अक्सर ऑटिज्म या व्यवहारिक मुद्दों के साथ होता है। PTCHD1 (Xq13) विलोपन कुछ पुरुषों में ऑटिज्म और बौद्धिक विकलांगता के साथ पाया गया है। MED12 (Xq13) उत्परिवर्तन (FG सिंड्रोम) सामाजिक और व्यवहारिक असामान्यताओं के साथ ID का कारण बन सकते हैं। इसके अलावा, X-लिंक्ड बौद्धिक विकलांगता (XLID) के 100 से अधिक ज्ञात आनुवंशिक कारण हैं, जिनमें से कई में न केवल IQ कम होता है बल्कि सामाजिक-एडाप्टिव कार्यप्रणाली में भी कमी होती है। उदाहरण के लिए, JARID1C/KDM5C उत्परिवर्तन ID का कारण बनते हैं जिसमें कभी-कभी ऑटिस्टिक विशेषताएं होती हैं; PHF8 उत्परिवर्तन ID का कारण बनते हैं जिसमें क्लीफ्ट लिप (साइडेरियस सिंड्रोम) और अक्सर ADHD/ऑटिस्टिक लक्षण होते हैं। ARX उत्परिवर्तन शिशु ऐंठन और गहन ID (और अनौपचारिक रूप से, बहुत सीमित सामाजिक प्रतिक्रिया) के साथ सिंड्रोम का कारण बनते हैं। यहां तक कि ड्यूचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी (Xp21 पर DMD उत्परिवर्तन के कारण) में एक संज्ञानात्मक घटक होता है - DMD वाले लगभग 30% लड़कों में कुछ सीखने की विकलांगता या ADHD/ऑटिज्म विशेषताएं होती हैं, संभवतः क्योंकि डिस्ट्रोफिन मस्तिष्क में भी व्यक्त होता है (विशेष रूप से सेरेबेलम और हिप्पोकैम्पस में)।

सामूहिक रूप से, संज्ञानात्मक और सामाजिक हानि वाले कई X-लिंक्ड सिंड्रोम आवर्ती यांत्रिक विषयों को रेखांकित करते हैं। इन जीनों का एक बड़ा उपसमूह (FMR1, MECP2, CDKL5, KDM5C, आदि) न्यूरॉन्स में जीन अभिव्यक्ति या प्रोटीन संश्लेषण के नियामक हैं, जो एपिजेनेटिक और सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी मार्गों को X-लिंक्ड विघटन के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील बताते हैं। एक अन्य उपसमूह (NLGN3/4, NEXMIF [पूर्व में KIAA2022], OPHN1, आदि) सिनैप्टिक संरचनात्मक प्रोटीन शामिल करते हैं, जो सुझाव देते हैं कि X क्रोमोसोम सिनैप्स विकास और नेटवर्क कनेक्टिविटी को आकार देने वाले जीनों के लिए समृद्ध है। फेनोटाइपिक ओवरलैप - इनमें से कई विकार ID, ऑटिज्म-जैसे सामाजिक घाटे, ध्यान या अतिसक्रियता की समस्याओं, और अक्सर दौरे के कुछ संयोजन के साथ प्रस्तुत करते हैं - यह संकेत देता है कि X-लिंक्ड जीन मस्तिष्क की सामाजिक-संज्ञानात्मक वास्तुकला के निर्माण में केंद्रीय हैं। ये विकार ऑटिज्म और न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों में पुरुष पूर्वाग्रह को भी समझाने में मदद करते हैं: पुरुषों के पास केवल एक X होता है, इसलिए कोई भी हानिकारक X उत्परिवर्तन पूरी तरह से व्यक्त होता है, जबकि महिलाओं के पास एक दूसरा X होता है जो प्रभाव को बफर कर सकता है (और वास्तव में, हम देखते हैं कि महिलाएं वही उत्परिवर्तन ले जाती हैं जो अक्सर कम गंभीर रूप से प्रभावित होती हैं या स्पर्शोन्मुख वाहक होती हैं, जैसे फ्रैजाइल X या NLGN4 उत्परिवर्तन में)। यह ऑटिज्म में “महिला सुरक्षात्मक प्रभाव” की व्यापक अवधारणा से जुड़ता है - दो X क्रोमोसोम होने से (और इस प्रकार संभवतः कुछ प्रो-सोशल जीनों की उच्च बेसलाइन अभिव्यक्ति, या मोज़ेकिज़्म जो उत्परिवर्तन के प्रभाव को पतला करता है) ASD को प्रकट करने के लिए सीमा बढ़ जाती है। इम्प्रिंटेड X लोकेस हाइपोथीसिस आगे सुझाव देता है कि महिलाएं अद्वितीय रूप से एक पितृसत्तात्मक X से लाभान्वित होती हैं जो सक्रिय रूप से सामाजिक संज्ञान को बढ़ावा देता है, जबकि पुरुषों के पास वह लाभ नहीं होता है। जबकि ऐसे इम्प्रिंटेड जीन की आणविक पहचान अभी भी अपुष्ट है, उम्मीदवार प्रस्तावित किए गए हैं (जैसे Xp11–p21 क्षेत्र में जीन जो XCI से बचते हैं)।

विकासात्मक विचार: X-क्रोमोसोम विकास, इम्प्रिंटिंग, और संज्ञान#

विकासवादी दृष्टिकोण से, X क्रोमोसोम की विशेष गुणों को पुरुषों और महिलाओं पर भिन्न चयनात्मक दबावों द्वारा आकार दिया गया है - और इनका संज्ञान पर प्रभाव पड़ता है। सेक्स क्रोमोसोम एक साधारण ऑटोसोमल जोड़ी से उत्पन्न हुए; प्रोटो-Y धीरे-धीरे क्षीण हो गया (सेक्स निर्धारण से संबंधित जीनों को छोड़कर अधिकांश जीन खो दिए), जबकि X ने उन पूर्वज जीनों को बनाए रखा जो महिलाओं के लिए हानिकारक नहीं थे। परिणामस्वरूप, आधुनिक मानव X में कई जीन होते हैं जिनका Y पर कोई समकक्ष नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि पुरुष इन लोकी के लिए हेमिज़ीगस होते हैं। X-लिंक्ड जीनों पर प्राकृतिक चयन इस प्रकार अलग तरीके से काम कर सकता है: अवरोधक हानिकारक उत्परिवर्तन पुरुषों में उजागर होते हैं (और अधिक कुशलता से शुद्ध किए जा सकते हैं), लेकिन हल्के हानिकारक एलील उच्च आवृत्ति पर बने रह सकते हैं क्योंकि महिला वाहक संरक्षित होती हैं। इसके विपरीत, X पर लाभकारी अवरोधक एलील पुरुषों में “मुफ्त परीक्षण” प्राप्त कर सकते हैं (जहां उनका प्रभाव तुरंत देखा जाता है) - कुछ सिद्धांतकारों का सुझाव है कि यह X पर कुछ लक्षणों के विकास को तेज कर सकता है।

एक ध्यान देने योग्य विशेषता यह है कि मस्तिष्क और संज्ञानात्मक कार्य को प्रभावित करने वाले जीन X पर समृद्ध हैं। एक परिकल्पना यह है कि यह समृद्धि इसलिए मौजूद है क्योंकि संज्ञानात्मक लक्षण अक्सर लिंगों के बीच भिन्न होते हैं, और X सेक्स-विशिष्ट विकासवादी ट्यूनिंग की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, यदि एक जीन संस्करण सामाजिक संज्ञानात्मक कौशल को बढ़ाता है लेकिन पुरुषों बनाम महिलाओं में विभिन्न इष्टतम स्तर होते हैं, तो X पर होने से वह लक्षण द्विरूपी हो सकता है। महिलाएं एक डबल डोज या मोज़ेक अभिव्यक्ति प्राप्त कर सकती हैं, जबकि पुरुष एक सिंगल डोज प्राप्त करते हैं - संभावित रूप से सेक्स-विशिष्ट आवश्यकताओं या रणनीतियों के साथ संरेखण में। यौन चयन की अवधारणा भी खेल में आती है: कुछ ने अनुमान लगाया है कि महिला साथी चयन कुछ संज्ञानात्मक/व्यवहारिक लाभों वाले पुरुषों का पक्ष ले सकता है (जैसे बेहतर मौखिक कौशल या सामाजिक बुद्धिमत्ता), X-लिंक्ड लक्षणों के विकास को प्रेरित करता है क्योंकि एक पुरुष का X हमेशा उसकी मां से विरासत में मिलता है (जो आंशिक रूप से ऐसे लक्षणों के आधार पर पिता का चयन कर सकती है)। X मोज़ेकिज़्म के कारण महिला संज्ञानात्मक विषमता का भी एक घटना है - महिलाएं दो सेल आबादी का एक पैचवर्क हैं (एक X_m व्यक्त करता है, एक X_p), जो सैद्धांतिक रूप से संज्ञानात्मक क्षमताओं को व्यापक कर सकता है या लचीलापन प्रदान कर सकता है। यह प्रस्तावित किया गया है कि यह मोज़ेक लाभ महिलाओं की विकासात्मक भाषा विकारों और ऑटिज्म की सामान्यतः कम घटना में योगदान कर सकता है।

X पर जीनोमिक इम्प्रिंटिंग विकासवादी दृष्टिकोण से विशेष रूप से दिलचस्प है। इम्प्रिंटिंग आमतौर पर संतानों के विकास पर मातृ और पितृ जीनोम के बीच संघर्ष से उत्पन्न होती है। X-लिंक्ड इम्प्रिंटिंग के मामले में, एक पिता का X केवल बेटियों को प्रेषित होता है (कभी बेटों को नहीं), और एक मां का X बेटों और बेटियों दोनों को दिया जाता है। स्क्यूज़ (1997) ने तर्क दिया कि X पर एक लोकेस सामाजिक संज्ञान को बढ़ाने के लिए इम्प्रिंटेड हो सकता है जब पितृसत्तात्मक रूप से विरासत में मिला हो (संतान की देखभाल और संसाधनों को प्राप्त करने की क्षमता को लाभान्वित करता है, जो पिता के आनुवंशिक हित में है), लेकिन मातृसत्तात्मक रूप से विरासत में मिलने पर मौन हो सकता है। इससे पितृसत्तात्मक X वाली बेटियों (और सभी महिलाओं को एक X_p की गारंटी होती है) औसतन अधिक सामाजिक रूप से कुशल हो सकती हैं, और यह समझा सकता है कि X_p की अनुपस्थिति (जैसे 45,X^m टर्नर या एक सामान्य पुरुष जो केवल X_m होता है) सामाजिक घाटे या ऑटिज्म के लिए पूर्वनिर्धारित कर सकता है। यह तथाकथित इम्प्रिंटेड ब्रेन थ्योरी (क्रेस्पी और बैडकॉक, 2008) के साथ संरेखित होता है जो ऑटिज्म और साइकोसिस को माता-पिता के जीन अभिव्यक्ति से प्रभावित एक स्पेक्ट्रम के विपरीत छोर के रूप में फ्रेम करता है - ऑटिज्म पितृसत्तात्मक रूप से व्यक्त जीनों की ओर एक पूर्वाग्रह का प्रतिनिधित्व करता है (इस मामले में, ऑटोसोम्स पर मातृ योगदान की कमी, लेकिन कोई पुरुषों में पितृ X अभिव्यक्ति की कमी के बारे में सोच सकता है), और साइकोटिक स्पेक्ट्रम मातृ जीन प्रभाव की अधिकता का प्रतिनिधित्व करता है। हमारे संदर्भ में, पितृ X ऐसा प्रतीत होता है कि ऑटिज्म-जैसे लक्षणों के खिलाफ सुरक्षा करने वाली जीन क्रिया को वहन करता है। मोरेनो एट अल. (2025) द्वारा हालिया माउस अध्ययन अनुभवजन्य समर्थन प्रदान करता है: मातृ X सक्रिय अवस्था ने खराब संज्ञान का नेतृत्व किया, यह दर्शाता है कि पितृ X सक्रिय प्रो-संज्ञानात्मक तत्वों को वहन करता है। विकासवादी रूप से, यह एक रणनीति हो सकती है जहां पिता अपनी बेटियों की सामाजिक सफलता में X क्रोमोसोम के माध्यम से “निवेश” करते हैं, जबकि माताएं नहीं कर सकतीं, क्योंकि माताओं के पास बेटों पर भी विचार करना होता है (और बेटों को मां का X व्यक्त करने वाले रूप में नहीं मिलता है)।

एक अन्य विकासवादी पहलू खुराक मुआवजा और बचने वाले जीन हैं। पूर्ण XCI अधिकांश X जीन अभिव्यक्ति को लिंगों के बीच बराबर करता है, लेकिन बचने वालों की दृढ़ता से पता चलता है कि अभिव्यक्ति में आंशिक लिंग पूर्वाग्रह सहन किया गया था या पसंद किया गया था। कई बचने वाले जीन (जैसे KDM6A, EIF2S3, DDX3X, USP9X) का विकास या न्यूरल फंक्शन में भूमिका होती है, और महिलाओं में उनकी उच्च अभिव्यक्ति महिला-विशिष्ट लक्षणों या लचीलापन में योगदान कर सकती है। उदाहरण के लिए, महिलाओं में मजबूत प्रतिरक्षा या न्यूरल तनाव प्रतिक्रियाएं आंशिक रूप से कुछ बचने वाले जीनों की दोहरी अभिव्यक्ति के कारण हो सकती हैं। संज्ञान में, कोई यह अनुमान लगा सकता है कि बचने वाले जीन महिलाओं की मौखिक प्रवाह या सामाजिक संज्ञान में थोड़ी बढ़त में योगदान कर सकते हैं, प्रासंगिक प्रोटीन की अतिरिक्त खुराक प्रदान करके (हालांकि पर्यावरणीय और हार्मोनल कारक निस्संदेह बड़ी भूमिकाएं निभाते हैं)। दिलचस्प बात यह है कि यूके बायोबैंक डेटा को एकीकृत करने वाले हालिया मानव अध्ययन ने X पर कुछ मस्तिष्क इमेजिंग मात्रात्मक लक्षण लोकी पाए हैं जिनके लिंग-विशिष्ट प्रभाव हैं। यह संकेत देता है कि X पर कुछ आनुवंशिक रूपांतर मस्तिष्क संरचना/कार्य को पुरुषों बनाम महिलाओं में अलग तरह से प्रभावित करते हैं, संभवतः उन बचने वाले जीनों या सेक्स हार्मोन के साथ इंटरैक्शन के माध्यम से।

अंत में, यह ध्यान देने योग्य है कि X और Y का विकास भी उन विशेष संचरण पैटर्नों का परिणाम है जो संज्ञान को प्रभावित करते हैं। Y क्रोमोसोम, कुछ जीनों को ले जाते हुए (मुख्य रूप से पुरुष प्रजनन जीन और SRY सेक्स-निर्धारण जीन), संभवतः उच्च संज्ञान में थोड़ा प्रत्यक्ष योगदान था (हालांकि उम्र के साथ पुरुषों में Y की हानि को संज्ञानात्मक गिरावट से जोड़ा गया है, यह अधिक जीनोमिक अस्थिरता का प्रभाव है)। X, जो महिलाओं में दो प्रतियों में मौजूद है लेकिन पुरुषों में केवल एक में, का अर्थ है कि X पर हानिकारक संज्ञानात्मक उत्परिवर्तन ऑटोसोमल की तुलना में अधिक धीरे-धीरे शुद्ध होते हैं (क्योंकि वे वाहक महिलाओं में “छिप” सकते हैं)। यह हो सकता है कि हम आबादी में X-लिंक्ड बौद्धिक विकलांगता स्थितियों की अपेक्षाकृत उच्च प्रसार देखते हैं - जैसे फ्रैजाइल X, रेट, या अन्य कारण उत्परिवर्तन कम आवृत्तियों पर बने रह सकते हैं क्योंकि महिला वाहक अक्सर प्रजनन करती हैं। जनसंख्या आनुवंशिकी दृष्टिकोण से, X उन एलील्स के लिए एक भंडार के रूप में कार्य करता है जो ऑटोसोमल होने पर घातक होंगे। इसका यह भी अर्थ हो सकता है कि X संज्ञानात्मक-संबंधित जीनों में अधिक भिन्नता जमा कर सकता है, संभावित रूप से मानव वंश में संज्ञानात्मक क्षमताओं के तेजी से विकास को सुविधाजनक बनाता है। कुछ विद्वानों ने अनुमान लगाया है कि X-लिंक्ड जीन मानव-विशिष्ट सामाजिक संज्ञान (जैसे मन का सिद्धांत) के उद्भव में योगदान कर सकते हैं क्योंकि लाभकारी उत्परिवर्तन महिला वाहकों के माध्यम से फैल सकते हैं जबकि समय-समय पर पुरुष संतानों में “परीक्षण” किए जाते हैं।

निष्कर्ष में, X क्रोमोसोम का विकास एक जीनोमिक संदर्भ बनाया है जहां संज्ञान-संबंधित जीन केंद्रित हैं और अद्वितीय नियामक तंत्र (XCI और इम्प्रिंटिंग) द्वारा शासित हैं। इसने इस बात में सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण अंतर पैदा किए हैं कि संज्ञानात्मक लक्षण पुरुषों और महिलाओं में कैसे प्रकट होते हैं, और इसने X-लिंक्ड विकारों की एक विरासत छोड़ी है जो हमें सामाजिक और बौद्धिक कार्य के निर्माण खंडों के बारे में सूचित करते हैं। X पर आनुवंशिकी और एपिजेनेटिक्स की परस्पर क्रिया - आणविक (जैसे MECP2 कार्य) से लेकर प्रणालियों के स्तर (इम्प्रिंटेड मस्तिष्क विकास) तक - यह उदाहरण देता है कि X क्रोमोसोम मानव संज्ञान के ताने-बाने में कितनी गहराई से बुना हुआ है।

निष्कर्ष#

केवल “सेक्स क्रोमोसोम” होने से बहुत दूर, X एक प्रमुख संज्ञानात्मक क्रोमोसोम है। विभिन्न विषयों में अनुसंधान इस विचार पर एकत्र होता है कि X क्रोमोसोम मस्तिष्क विकास, उच्च-क्रम संज्ञान, और सामाजिक व्यवहार को असमान रूप से प्रभावित करता है। X-लिंक्ड जीन और उत्परिवर्तन भाषा, कार्यकारी कार्य, और सामाजिक संपर्क के लिए मार्गों को उजागर करते हैं - फ्रैजाइल X (mGluR-मध्यस्थ सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी), रेट (न्यूरल जीनों का एपिजेनेटिक विनियमन), और X-लिंक्ड ऑटिज्म (सिनैप्टिक एडहेशन और सिग्नलिंग) जैसे सिंड्रोम द्वारा प्रमाणित। XCI और XCI से बचने के तंत्र सेक्स-विशिष्ट अभिव्यक्ति पैटर्न बनाते हैं जो संभवतः न्यूरोडेवलपमेंटल विकार प्रसार में कुछ लिंग अंतर के तहत होते हैं। इस बीच, टर्नर, क्लाइनफेल्टर, और ट्रिपल X सिंड्रोम के अध्ययन से पता चलता है कि X को जोड़ने या हटाने से मस्तिष्क का आकार बदलता है और संज्ञानात्मक ताकत और कमजोरियों का पुनर्गठन होता है, भले ही परिवर्तन केवल X के एक अलग माता-पिता की उत्पत्ति जितना सूक्ष्म हो।

विकास ने खुराक को निष्क्रिय करके, कुछ जीनों को द्विअल्लीक बने रहने की अनुमति देकर (शायद महिलाओं को लाभ पहुंचाने के लिए), और कुछ लोकी को इम्प्रिंट करके सामाजिक व्यवहार के परिणामों को पूर्वाग्रहित करने के लिए संज्ञान में X के योगदान को आकर्षक तरीकों से अनुकूलित किया है। मानव न्यूरोइमेजिंग आनुवंशिकी और पशु मॉडल से उभरते डेटा अब विशिष्ट X-लिंक्ड वेरिएंट और एपिजेनेटिक अवस्थाओं पर प्रकाश डाल रहे हैं जो मस्तिष्क कनेक्टिविटी और कार्य को संशोधित करते हैं। इस ज्ञान के व्यक्तिगत चिकित्सा के लिए निहितार्थ हैं (जैसे संज्ञानात्मक विकारों के निदान और उपचार में सेक्स-क्रोमोसोम पूरक को ध्यान में रखने की आवश्यकता) और सामाजिक संज्ञान के जैविक आधार को समझने के लिए।

आने वाले वर्षों में, X-लिंक्ड मस्तिष्क जीनों और उनके इंटरैक्शन की एक अधिक व्यापक सूची विकसित की जाएगी, जीनोमिक्स और न्यूरोबायोलॉजी में प्रगति के लिए धन्यवाद। शीर्ष-स्तरीय संज्ञानात्मक वैज्ञानिक, आनुवंशिकीविद, और विकासवादी जीवविज्ञानी यह पता लगाना जारी रखेंगे कि महिलाओं में X सक्रियण के मोज़ेक बनाम पुरुषों में एकल X मानव संज्ञान के समृद्ध टेपेस्ट्री में कैसे योगदान देता है। X क्रोमोसोम, यह पता चलता है, सामाजिक मस्तिष्क के विकास और विकास में एक मास्टर स्टोरीटेलर है - हमारे दिमाग पर हमारे माता-पिता की लचीलापन, भेद्यता, और जीनोमिक छाप की कहानियों को वहन करता है।

FAQ#

Q 1. संज्ञानात्मक आनुवंशिकी में X क्रोमोसोम इतना बड़ा क्यों है? A. यह मस्तिष्क-व्यक्त जीनों का असामान्य रूप से घना सेट वहन करता है; क्योंकि पुरुषों के पास एक प्रति होती है और महिलाएं मोज़ेक दो, खुराक परिवर्तन या उत्परिवर्तन भाषा, स्मृति, और सामाजिक संज्ञान के लिए न्यूरल सर्किट को असमान रूप से प्रभावित करते हैं।

Q 2. X-निष्क्रियता बचाव क्या है, और शोधकर्ताओं को इसकी परवाह क्यों करनी चाहिए? A. लगभग एक-चौथाई X जीन महिलाओं में मौन से बचते हैं, जिससे महिलाओं को पुरुषों की तुलना में दोहरी अभिव्यक्ति मिलती है; ये बचने वाले (जैसे, KDM6A) न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों के खिलाफ सुरक्षा कर सकते हैं या उन्हें बढ़ा सकते हैं।

Q 3. टर्नर सिंड्रोम सामाजिक मस्तिष्क पर X-लिंक्ड प्रभावों को कैसे उजागर करता है? A. एकल X वाली लड़कियां औसत IQ बनाए रखती हैं फिर भी दृश्य-स्थानिक और सामाजिक-संज्ञानात्मक कार्यों में घाटे दिखाती हैं, यह साबित करती हैं कि X खुराक खोने से विशिष्ट कॉर्टिकल नेटवर्क कमजोर हो जाते हैं।

Q 4. क्या X पर इम्प्रिंटिंग के लिए कोई वास्तविक प्रमाण है जो सामाजिकता को बदलता है? A. हाँ—टर्नर अध्ययन दिखाते हैं कि पितृ-X वाहक सामाजिक संज्ञान पर मातृ-X वाहकों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, और माउस कार्य पितृ-X जीनों को स्मृति बढ़ाने की पुष्टि करता है, सामाजिक मस्तिष्क वायरिंग में इम्प्रिंटेड लोकी को शामिल करता है।

Q 5. क्या एक अतिरिक्त X जोड़ने से हमेशा बुद्धिमत्ता कम होती है? A. हमेशा नहीं, लेकिन XXY और XXX आमतौर पर IQ को ~10 अंक कम करते हैं और भाषा, पढ़ने, और सामाजिक-प्रभावी विकारों के जोखिम को बढ़ाते हैं, खुराक-संवेदनशील X जीनों को उजागर करते हैं न कि वैश्विक क्रोमोसोमल असंतुलन को।

स्रोत#

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