Partial lesions of hypocretin neurons of the rat lateral hypothalamus affect wake and sleep regulation under increased sleep pressure
चूहों के पार्श्व हाइपोथैलेमस में हाइपोक्रेटिन-उत्पादक न्यूरॉन्स के लगभग 30% के आंशिक घाव आधारभूत नींद-जागने के पैटर्न को नहीं बदलते हैं, लेकिन विशेष रूप से बढ़ी हुई नींद के दबाव के तहत नींद के नियमन को बाधित करते हुए स्लो वेव स्लीप रिकवरी को त्वरित करते हैं और थीटा फ्रीक्वेंसी को थोड़ा कम करते हैं।
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नींद और जागना केवल एक स्विच की तरह नहीं है जो चालू या बंद होता है; वे मस्तिष्क में रासायनिक संदेशवाहकों के एक जटिल नेटवर्क द्वारा बनाए रखा जाने वाला एक नाजुक संतुलन हैं। इनमें से, लेटरल हाइपोथैलेमस नामक एक गहरे क्षेत्र में स्थित कोशिकाओं का एक समूह महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ये कोशिकाएं हाइपोक्रेटिन नामक एक पदार्थ का उत्पादन करती हैं, जो शरीर को सतर्क और जागृत रखने के लिए एक संकेत की तरह कार्य करता है। जब इस प्रणाली को गंभीर रूप से नुकसान पहुँचता है, तो इसका परिणाम नैारकोलेप्सी (narcolepsy) नामक स्थिति होती है, जहाँ मस्तिष्क जागने की अवस्था बनाए रखने के लिए संघर्ष करता है, जिससे अचानक नींद के झटके और मांसपेशियों के नियंत्रण में कमी आती है। जबकि वैज्ञानिकों ने लंबे समय से इस बात का अध्ययन किया है कि क्या होता है जब ये कोशिकाएं पूरी तरह से नष्ट हो जाती हैं, लेकिन इस बारे में कम जानकारी है कि क्या होता है जब इनमें से केवल एक हिस्सा ही खो जाता है। ज्ञान का यह अंतराल महत्वपूर्ण है क्योंकि कई लोग नैारोलेप्सी के साथ पूर्ण विफलता से शुरुआत नहीं करते; वे एक आंशिक हानि के साथ शुरू हो सकते हैं जो समय के साथ धीरे-धीरे बिगड़ती जाती है। इस प्रारंभिक क्षति के सूक्ष्म प्रभावों को समझना डॉक्टरों को बीमारी के सबसे गंभीर लक्षण प्रकट होने से पहले उसे पहचानने में मदद कर सकता है।
चेक गणराज्य में शोधकर्ताओं की एक टीम ने चूहों में एक मॉडल बनाकर इस बीमारी के प्रारंभिक चरण का पता लगाने का प्रयास किया जो हाइपोक्रेटिन पैदा करने वाली कोशिकाओं के आंशिक नुकसान की नकल करता है। पूरी प्रणाली को नष्ट करने के बजाय, उन्होंने लेटरल हाइपोथैलेमस में इन विशिष्ट न्यूरॉन्स को लगभग एक-तिहाई सावधानीपूर्वक हटा दिया। इसके बाद, उन्होंने एक पूर्ण दिन और रात के चक्र के दौरान इन जानवरों के व्यवहार को स्वस्थ चूहों की तुलना में देखा। सामान्य, निर्बाध स्थितियों के तहत, परिणाम आश्चर्यजनक रूप से शांत थे। आंशिक क्षति वाले चूहों ने स्वस्थ चूहों के समान ही समय पर नींद ली और जागे, और गहरी नींद, हल्की नींद तथा जागने में समान समय बिताया। उनकी दैनिक लय बरकरार रही, और उनमें अचानक नींद के झटके या मांसपेशियों के ढीलेपन के लक्षण नहीं दिखे जो गंभीर नैारोलेप्सी में अक्सर देखे जाते हैं। यह निष्कर्ष बताता है कि मस्तिष्क में पर्याप्त मात्रा में अंतर्निहित अतिरेक (redundancy) होता है; इन कोशिकाओं का एक तिहाई हिस्सा खो देना सिस्टम को तोड़ने के लिए पर्याप्त नहीं है जब सब कुछ सुचारू रूप से चल रहा हो।
हालाँकि, कहानी तब बदल गई जब शोधकर्ताओं ने नींद की प्रणाली पर दबाव बढ़ाया। उन्होंने चूहों को उनके विश्राम के सामान्य समय के दौरान छह घंटे तक जगाए रखा, जिससे उच्च 'स्लीप प्रेशर' (नींद का दबाव) की स्थिति पैदा हुई, और फिर उनके रिकवरी (पुनर्प्राप्ति) के तरीके को देखा। इस तनावपूर्ण स्थिति में, दोनों समूहों के बीच का अंतर स्पष्ट हो गया। आंशिक कोशिका हानि वाले चूहे स्वस्थ चूहों की तुलना में तेजी से सो गए और अपनी रिकवरी के पहले कुछ घंटों के दौरान गहरी, पुनर्योजी नींद में अधिक समय बिताया। वे खोई हुई नींद की अधिक आक्रामक रूप से भरपाई करते प्रतीत हुए, यानी वे जागने की अवस्था से गहरी नींद में अधिक गति से परिवर्तित हुए। यह इंगित करता है कि जबकि सिस्टम सामान्य दिनों के दौरान आंशिक नुकसान को संभाल सकता है, लेकिन जब नींद की मांग अधिक होती है तो यह खुद को विनियमित करने में संघर्ष करता है।
शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इन जानवरों के मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि का भी बारीकी से निरीक्षण किया। उन्होंने पाया कि जागने और रैपिड आई मूवमेंट (REM) नींद से जुड़ी मस्तिष्क तरंगों में एक सूक्ष्म लेकिन निरंतर बदलाव आया। कम हाइपोक्रेटिन कोशिकाओं वाले जानवरों में, थीटा फ्रीक्वेंसी रेंज (theta frequency range) की मस्तिष्क तरंगें, जो सतर्कता और सपनों से जुड़ी होती हैं, थोड़ी धीमी गति की ओर झुक गईं। यह परिवर्तन उन जानवरों में भी मौजूद था जो सामान्य रूप से आराम कर रहे थे और नींद की कमी के बाद भी। अध्ययन में गंभीर नैारोलेप्सी में देखी जाने वाली अचानक नींद आने की घटना, न तो मिली और न ही कैटेक्सनी (cataplexy - मांसपेशियों के नियंत्रण का अचानक नुकसान) के संकेत मिले। इसके बजाय, निष्कर्ष एक ऐसी प्रणाली की ओर इशारा करते हैं जो अभी भी कार्य कर रही है लेकिन दबाव में अपनी लय बनाए रखने में थोड़ी कम कुशल है। शोध का सुझाव है कि नैारोलेप्सी के प्रारंभिक चरणों की विशेषता केवल जागने की अवस्था का पूर्ण पतन नहीं, बल्कि बढ़ी हुई नींद की मांगों को संभालने की एक सूक्ष्म अक्षमता हो सकती है, जो एक ऐसा संकेत है जिसे बीमारी के पूरी तरह से दुर्बल करने से पहले पहचाना जा सकता है।
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