Brain deviation scores derived from normative modelling identify dimensions of psychopathology in children and adolescents
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि नॉर्मेटिव मॉडलिंग-व्युत्पन्न ब्रेन डेविएशन स्कोर, बच्चों और किशोरों में एक ट्रांसडायग्नोस्टिक इमोशन-डिसरेगुलेशन आयाम की पहचान करने में पारंपरिक संरचनात्मक मेट्रिक्स की तुलना में अधिक प्रभावी हैं, जो विशिष्ट क्षेत्रीय कॉर्टिकल विसंगतियों और लिंग अंतरों को प्रकट करते हैं।
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द दशकों से, मानसिक बीमारी का मानचित्र व्यापक, श्रेणीगत सीमाओं के साथ खींचा गया है। एक बच्चे को एक स्थिति का निदान मिल सकता है, दूसरे को दूसरी स्थिति का, फिर भी दोनों में समान परेशान करने वाले लक्षण हो सकते हैं, जैसे अचानक मूड बदलना या ध्यान केंद्रित करने में कठिनाई। ये लेबल देखभाल को व्यवस्थित करने के लिए उपयोगी हैं, लेकिन वे अक्सर इस बात को पकड़ने में विफल रहते हैं कि मस्तिष्क वास्तव में कैसे काम करता है, जो कि एक जटिल वास्तविकता है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से संदेह किया है कि मस्तिष्क इन साफ-सुथरे नैदानिक बक्सों का सम्मान नहीं करता है। एक विशिष्ट बीमारी के कारण मस्तिष्क के एक एकल "टूटे हुए" हिस्से को खोजने के बजाय, बड़ी संख्या में शोधकर्ता एक अलग दृष्टिकोण की ओर बढ़ रहे हैं: यह मापना कि एक व्यक्ति का मस्तिष्क विकास सामान्य पथ से कितना भटक गया है।
कल्पना कीजिए कि आप केवल बच्चे की ऊंचाई देखकर उसके विकास को समझने की कोशिश कर रहे हैं। यदि आप देखते हैं कि एक बच्चा बहुत लंबा है, तो आप यह नहीं बता सकते कि वह स्वस्थ है या असामान्य, जब तक कि आप उसकी आयु न जानते हों। दस साल का बच्चा जो छह फीट लंबा है, वह उसी ऊंचाई वाले सोलह साल के बच्चे की तुलना में अलग तरह से बढ़ रहा है। इसी तरह, एक मस्तिष्क जो "अलग" दिखता है, वह उस विशिष्ट आयु के लिए एक सामान्य भिन्नता हो सकती है, या यह विकासात्मक समस्या का संकेत हो सकता है। इसे हल करने के लिए, शोधकर्ता 'नॉर्मेटिव मॉडलिंग' (normative modeling) नामक एक विधि का उपयोग करते हैं। यह तकनीक एक विस्तृत चित्र बनाती है कि स्वस्थ मस्तिष्क बच्चों के बड़े होने के साथ कैसे बदलते हैं। एक बच्चे के मस्तिष्क स्कैन की तुलना इस विशाल, आयु-अनुरूप मानचित्र से करके, वैज्ञानिक एक स्कोर की गणना कर सकते हैं जो यह दर्शाता है कि उस बच्चे का मस्तिष्क अपेक्षित मानक (norm) से कितनी दूर विचलित हुआ है। यह स्कोर केवल "असामान्य" नहीं कहता; यह अंतर की विशिष्ट प्रकृति को मात्रात्मक रूप से बताता है, जो मानसिक स्वास्थ्य के संघर्षों के जैविक कारणों को देखने का एक अधिक सटीक तरीका प्रदान करता है।
बीजिंग नॉर्मल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में बच्चों और किशोरों के एक बड़े समूह के साथ इस विचार का परीक्षण किया। वे देखना चाहते थे कि क्या ये विचलन स्कोर (deviation scores) उन छिपे हुए पैटर्न को प्रकट कर सकते हैं जिन्हें पारंपरिक मस्तिष्क स्कैन मिस कर सकते हैं। टीम ने 1,095 युवाओं से डेटा एकत्र किया, जिनकी आयु पांच से इक्कीस वर्ष के बीच थी, जो न्यूयॉर्क शहर के परिवारों के एक बड़े नेटवर्क से लिए गए थे। उन्होंने अपने निष्कर्षों को सत्यापित करने के लिए 198 बच्चों के एक दूसरे, स्वतंत्र समूह को भी शामिल किया। प्रत्येक प्रतिभागी के लिए, शोधकर्ताओं ने दो चीजों को देखा: उनके मस्तिष्क की संरचना और व्यवहार संबंधी लक्षणों की एक विस्तृत सूची, जैसे चिंता, आक्रामकता या नींद में परेशानी।
शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क के विचलन और व्यवहार संबंधी लक्षणों के बीच संबंध खोजने के लिए एक परिष्कृत सांख्यिकीय उपकरण का उपयोग किया। वे एक ऐसे पैटर्न की तलाश में थे जहाँ मस्तिष्क के अंतरों का एक विशिष्ट संयोजन लगातार लक्षणों के एक विशिष्ट समूह के साथ दिखाई दे। जब उन्होंने मस्तिष्क विचलन स्कोर का उपयोग किया, तो उपकरण ने एक स्पष्ट, महत्वपूर्ण संबंध पाया। इसने भावना विनियमन (emotion dysregulation) पर केंद्रित एक एकल, मजबूत आयाम की पहचान की। इस आयाम में अचानक मूड बदलना, आक्रामक व्यवहार और उच्च स्तर की चिंता जैसे लक्षण शामिल थे। संबंध इतना मजबूत था कि जब शोधकर्ताओं ने दूसरे समूह के बच्चों पर उसी पैटर्न का परीक्षण किया, तो यह कायम रहा, जो मस्तिष्क के विचलन और बच्चे के भावनात्मक संघर्षों के बीच एक वास्तविक, मापने योग्य संबंध को दर्शाता है।
अपने तरीके के एक महत्वपूर्ण परीक्षण में, शोधकर्ताओं ने ठीक उसी विश्लेषण को चलाया जिसमें मानक मस्तिष्क माप, जैसे कि मस्तिष्क की बाहरी परत की मोटाई या इसके आकार का उपयोग किया गया था, बिना यह गणना किए कि वे मानक से कितना विचलित होते हैं। इस बार, उपकरण को कुछ भी नहीं मिला। कोई महत्वपूर्ण पैटर्न उभर कर नहीं आया। मानक माप उन सूक्ष्म, आयु-विशिष्ट अंतरों को पकड़ने के लिए बहुत अस्पष्ट थे जो भावनात्मक समस्याओं को संचालित कर रहे थे। यह परिणाम बताता है कि केवल मस्तिष्क के आकार को मापना पर्याप्त नहीं है; यह समझना कि वह आकार बच्चे की आयु के लिए क्या अपेक्षित है, मानसिक स्वास्थ्य की जैविक कहानी को खोलने की कुंजी है।
अध्ययन ने बारीकी से देखा कि मस्तिष्क के कौन से हिस्से इस भावनात्मक विनियमन को संचालित कर रहे थे। सबसे महत्वपूर्ण विचलन मस्तिष्क के सतही क्षेत्र (surface area) में पाए गए, जो मस्तिष्क के बाहरी हिस्से द्वारा घेरे गए स्थान को संदर्भित करता है। सबसे गंभीर भावनात्मक संघर्षों वाले बच्चों में कई प्रमुख क्षेत्रों में सतह क्षेत्र कम पाया गया, जिनमें मिडिल फ्रंटल गाइरस (middle frontal gyrus), सिंगुलेट गाइरस (cingulate gyrus), सुपीरियर टेम्पोरल गाइरस (superior temporal gyrus) और इंसुला (insula) शामिल थे। ये क्षेत्र भावनाओं को संसाधित करने, संघर्षों की निगरानी करने और संवेदी जानकारी को एकीकृत करने में शामिल माने जाते हैं। दिलचस्प बात यह है कि अध्ययन में पाया गया कि इन क्षेत्रों का सतही क्षेत्र, उन्हीं स्थानों में मस्तिष्क ऊतक की मोटाई की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण था। मस्तिष्क का सतही क्षेत्र एक ऐसा माप है जो बचपन और किशोरावस्था के दौरान तेजी से बदलता है, और अध्ययन बताता है कि जब यह विकास पटरी से उतर जाता है, तो यह एक बच्चे की भावनाओं को प्रबंधित करने की क्षमता पर एक स्पष्ट छाप छोड़ता है।
शोधकर्ताओं ने यह भी खोजा कि ये मस्तिष्क पैटर्न सभी के लिए एक समान नहीं थे। उन्होंने लड़कों और लड़कियों के बीच एक स्पष्ट अंतर पाया। अध्ययन में लड़कियों ने लड़कों की तुलना में इन मस्तिष्क विचलन स्कोर के उच्च स्तर दिखाए, जो यह सुझाव देता है कि भावनात्मक विनियमन का जैविक हस्ताक्षर लिंग के आधार पर अलग दिख सकता है। इसके अलावा, अध्ययन ने ट्रैक किया कि ये स्कोर बच्चों के बड़े होने के साथ कैसे बदलते हैं। मस्तिष्क के विचलन उम्र बढ़ने के साथ कम होते गए, जिसका अर्थ है कि वयस्क होने तक संरचनात्मक अंतर कम स्पष्ट हो गए। हालांकि, भावनात्मक विनियमन के व्यवहार संबंधी लक्षण लड़कों और लड़कियों के लिए अलग पथ का अनुसरण करते थे; लड़कों के लिए वे उम्र के साथ कम होते गए लेकिन लड़कियों के लिए बढ़ते गए। यह विचलन इस बात को उजागर करता है कि मानसिक स्वास्थ्य के जैविक और व्यवहारिक पक्ष जटिल हैं और वे हमेशा एक साथ नहीं चलते।
हालांकि इस अध्ययन ने सफलतापूर्वक इस भावनात्मक आयाम की पहचान की, शोधकर्ताओं ने इसकी सीमाओं को नोट करने में सावधानी बरती। प्रारंभिक समूह में मिले अन्य पैटर्न, जैसे कि खाने की आदतों या नशीली दवाओं के सेवन से संबंधित, बच्चों के दूसरे समूह पर परीक्षण करने पर उतने मजबूत नहीं रहे। यह सुझाव देता है कि हालांकि यह विधि शक्तिशाली है, लेकिन अन्य स्थिर पैटर्न खोजने के लिए इसमें लोगों के और भी बड़े समूहों की आवश्यकता हो सकती है। ये निष्कर्ष आज किसी विशिष्ट बीमारी के निदान का नया तरीका प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन वे मस्तिष्क को देखने के लिए एक बहुत ही सटीक लेंस प्रदान करते हैं। यह देखते हुए कि एक बच्चे का मस्तिष्क उसकी आयु के लिए स्वस्थ मानक से कैसे भिन्न है, न कि केवल इसके कच्चे आकार या आकृति को देखते हुए, वैज्ञानिक मानसिक बीमारी के वास्तविक जैविक आयामों को देखना शुरू कर सकते हैं। यह दृष्टिकोण सरल लेबल से आगे बढ़ता है और बच्चों द्वारा सामना की जाने वाली चुनौतियों को समझने के लिए एक अधिक सूक्ष्म, जैविक रूप से आधारित तरीका प्रदान करता है, जो भविष्य के अनुसंधान के लिए मार्ग प्रशस्त करता है जो एक दिन अधिक लक्षित और प्रभावी सहायता की ओर ले जा सकता है।
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