Pattern-dependent low-intensity repetitive magnetic stimulation enhances spinal cord repair through modulation of neuroinflammation
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि निम्न-तीव्रता वाली पुनरावृत्ति ट्रांस-स्पाइनल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (LI-rTSMS), पैटर्न और कॉइल आकार पर निर्भर तरीके से चूहों में स्पाइनल कॉर्ड की मरम्मत को बढ़ावा देती है, जिसमें BHFS प्रोटोकॉल व्यापक प्रारंभिक न्यूरोनल सक्रियता पर निर्भर हुए बिना न्यूरोइन्फ्लेमेशन को नियंत्रित करके, फाइब्रोसिस को कम करके और एपेंडिमल सेल प्रसार को बढ़ाकर सबसे प्रभावी सिद्ध होता है।
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जब रीढ़ की हड्डी कट जाती है, तो शरीर की स्वाभाविक प्रतिक्रिया अक्सर घाव को एक मोटी, निशान जैसी बाधा से सील करने की होती है। प्रतिरक्षा कोशिकाओं और सहायक ऊतकों के मिश्रण से बनी यह बाधा, आसपास की स्वस्थ नसों की रक्षा करने के लिए होती है, लेकिन यह अक्सर एक दीवार की तरह काम करती है जो नई तंत्रिका तंतुओं (नर्व फाइबर्स) को अंतराल के पार बढ़ने से रोक देती है। दशकों से, वैज्ञानिक इस बाधा को नरम करने या बिना किसी आक्रामक सर्जरी के नसों को इसके माध्यम से मार्गदर्शन देने के तरीके खोज रहे हैं। एक आशाजनक मार्ग कम तीव्रता वाले चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके तंत्रिका तंत्र को धीरे से मरम्मत की ओर धकेलना शामिल है। विद्युत झटकों के विपरीत, जिनमें प्रत्यारोपित तारों की आवश्यकता होती है, चुंबकीय उत्तेजना को शरीर के बाहर से लगाया जा सकता है, जो त्वचा के माध्यम से गहरे स्पाइनल कॉर्ड तक पहुँच सकती है। जबकि उच्च-तीव्रता वाले चुंबकीय स्पंदों (पल्स) ने कुछ सफलता दिखाई है, शोधकर्ता अब यह पूछ रहे हैं कि क्या बहुत ही कोमल, कम-तीव्रता वाले स्पंद भी उतने ही प्रभावी हो सकते हैं, और क्या उन स्पंदों की विशिष्ट लय या पैटर्न, चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है।
पेरिस में शोधकर्ताओं की एक टीम ने चूहों पर एक नई, कम-तीव्रता वाली चुंबकीय चिकित्सा का परीक्षण करके इन प्रश्नों का उत्तर देने का प्रयास किया, जिन्हें गंभीर स्पाइनल कॉर्ड की चोट आई थी। उन्होंने केवल चोट वाली जगह पर एक ही प्रकार का चुंबकीय स्पंद नहीं छोड़ा। इसके बजाय, उन्होंने एक ऐसा उपकरण डिजाइन किया जो तीन अलग-अलग पैटर्न के कम-तीव्रता वाले चुंबकीय उत्तेजना प्रदान कर सके, जिनमें से प्रत्येक दो सप्ताह तक प्रतिदिन दस मिनट तक चलता था। एक पैटर्न एक स्थिर, निरंतर लय था, जबकि अन्य दो अधिक जटिल थे, जो प्राकृतिक गति या व्यायाम के दौरान शरीर में पाए जाने वाले बिजली के संकेतों की तरह 'बर्स्ट-लाइक' (झटकों वाले) थे। उन्होंने यह देखने के लिए दो अलग-अलग आकार के चुंबकीय कॉइल का भी परीक्षण किया कि क्या उत्तेजित किए जाने वाले क्षेत्र का आकार परिणाम को बदल देता है। लक्ष्य यह देखना था कि क्या ये कोमल स्पंद चोट वाली जगह की केमिस्ट्री को बदल सकते हैं, निशान (स्कारिंग) को कम कर सकते हैं, और स्पाइनल कॉर्ड को स्वयं ठीक होने में मदद कर सकते हैं।
परिणामों से पता चला कि चुंबकीय स्पंद का विशिष्ट पैटर्न चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता की तुलना में कहीं अधिक महत्वपूर्ण था। सबसे प्रभावी पैटर्न, जिसे शोधकर्ताओं ने 'बायोमिमेटिक हाई-फ्रीक्वेंसी स्टिमुलेशन' कहा, एक कुशल माली की तरह काम करता था जो क्षतिग्रस्त बगीचे की देखभाल कर रहा हो। इस विशिष्ट लय ने उस रेशेदार निशान (फाइब्रस स्कार टिश्यू) की मात्रा को काफी कम कर दिया जो चोट के केंद्र में बन गया था। इसने उन अति-सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं को भी शांत किया जो क्षतिग्रस्त तंत्रिका आवरणों के मलबे को आक्रामक रूप से खा रही थीं, एक ऐसी प्रक्रिया जो कभी-कभी बहुत विनाशकारी हो सकती है और उपचार में बाधा डाल सकती है। इसके विपरीत, स्थिर, निरंतर लय ने समान लाभ उत्पन्न नहीं किए और कुछ मामलों में, ऐसा लगा जैसे सूजन संबंधी प्रतिक्रिया (इन्फ्लेमेटरी रिस्पॉन्स) अनसुलझी रह गई थी। अध्ययन में पाया गया कि चुंबकीय कॉइल का आकार भी मायने रखता था; बड़े कॉइल ने, जिसने स्पाइनल कॉर्ड के एक व्यापक क्षेत्र को कवर किया, निशान को कम करने के लिए आवश्यक था, जबकि छोटे कॉइल उस विशिष्ट ऊतक-स्तर के परिवर्तन को उत्पन्न करने में विफल रहा।
निशान के भौतिक परिवर्तनों के अलावा, शोधकर्ताओं ने आणविक स्तर पर यह समझने के लिए कोशिकाओं के भीतर के आनुवंशिक निर्देशों का भी अध्ययन किया कि वास्तव में क्या हो रहा है। उन्होंने पाया कि तीनों चुंबकीय पैटर्न ने सूजन की एक समान प्रारंभिक लहर को सक्रिय किया, जो उपचार की प्रक्रिया का एक सामान्य हिस्सा है। हालांकि, जैसे-जैसे समय बीता, विभिन्न पैटर्न ने कोशिकाओं को बहुत अलग रास्तों पर ले गया। सबसे सफल पैटर्न ने कोशिकाओं को निरंतर अलार्म की स्थिति से हटकर मरम्मत की स्थिति की ओर बढ़ने में मदद की, जिससे पुरानी सूजन (क्रोनिक इन्फ्लेमेशन) से जुड़े जीन कम हो गए। दिलचस्प बात यह है कि इस चिकित्सा ने स्पाइनल कॉर्ड के सेंट्रल कैनाल में स्थित सुप्त स्टेम कोशिकाओं (stem cells) को भी जगा दिया। ये कोशिकाएं विभाजित होने लगीं और चोट वाली जगह की ओर बढ़ने लगीं, जो ऊतकों के पुनर्निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण पहला कदम है। हालांकि, चिकित्सा ने इन कोशिकाओं को तुरंत विशिष्ट प्रकार की तंत्रिका कोशिकाओं में बदलने के लिए मजबूर नहीं किया, और न ही इस चरण में चोट वाली जगह के पार नई तंत्रिका वृद्धि का कोई बड़ा उछाल देखा गया।
शायद सबसे आश्चर्यजनक रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि ऊतक मरम्मत और सूजन में ये गहरे बदलाव चुंबकीय स्पंदों द्वारा तंत्रिका कोशिकाओं को बिजली के संकेत भेजने के लिए सीधे जगाने से प्रेरित नहीं थे। जब उन्होंने तत्काल न्यूरोनल गतिविधि के संकेतों की जांच की, तो उन्हें कोई संकेत नहीं मिला। चुंबकीय क्षेत्र एक स्विच की तरह काम नहीं कर रहा था जो नसों को चालू करता है; इसके बजाय, यह तंत्रिकाओं को सीधे उत्तेजित करने के बजाय, उनके आसपास के वातावरण को प्रभावित करने वाले एक अलग, अधिक सूक्ष्म तंत्र के माध्यम से काम कर रहा था। यह सुझाव देता है कि चिकित्सा चोट के स्थल के परिदृश्य को नया आकार देकर काम करती है—बाधाओं को हटाकर और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को शांत करके—न कि तंत्रिकाओं को सीधे गति शुरू करने के लिए उत्तेजित करके।
हालांकि चूहों में इस छोटी दो सप्ताह की अवधि में चलने की क्षमता में कोई नाटकीय, तत्काल वापसी नहीं देखी गई, लेकिन देखे गए जैविक परिवर्तन महत्वपूर्ण थे। अध्ययन बताता है कि कम-तीव्रता वाली चुंबकीय उत्तेजना, यदि सही लय और सही क्षेत्र में दी जाए, तो स्पाइनल कॉर्ड की प्रतिक्रिया को मौलिक रूप से बदल सकती है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के विनाशकारी पहलुओं को कम करती है और शरीर की अपनी मरम्मत कोशिकाओं को सक्रिय होने के लिए प्रोत्साहित करती है। यह कार्य भविष्य की चिकित्साओं के लिए एक स्पष्ट मानचित्र प्रदान करता है, जो यह दर्शाता है कि स्पाइनल कॉर्ड की मरम्मत की कुंजी इस बात में नहीं है कि हम कितनी जोर से धक्का देते हैं, बल्कि इस बात में है कि हम शरीर की अपनी उपचार प्रक्रियाओं को कितनी सटीक और कोमल लय के साथ निर्देशित करते हैं।
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