Integrating multiparametric imaging and electrophysiology reveals thalamic pathology

मस्तिष्क विद्युत संकेतों का एक विशाल नेटवर्क है, और जब वह नेटवर्क एक विशिष्ट तरीके से गलत संकेत देता है, तो इससे दौरे (सीज़र्स) पड़ते हैं। दशकों तक, डॉक्टरों ने मस्तिष्क के उस सटीक स्थान को खोजने पर ध्यान केंद्रित किया जहाँ ये दौरे शुरू होते हैं, अक्सर मस्तिष्क की सतह की ओर देखते हुए। हालाँकि, थैलेमस नामक एक गहरी संरचना, जो सूचना के लिए एक केंद्रीय रिले स्टेशन के रूप में कार्य करती है, अब इस विद्युत तूफान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा मानी जाती है। बड़ा सवाल यह रहा है कि दौरों के बार-बार लगने वाले झटके समय के साथ इस गहरे ऊतक की भौतिक बनावट को कैसे बदलते हैं। अब तक, वैज्ञानिकों को मस्तिष्क की संरचना को देखने, इसके कार्य करने के तरीके को देखने, या इसकी विद्युत गतिविधि को मापने में से किसी एक को चुनना पड़ता था, लेकिन कोई भी एकल विधि यह नहीं दिखा सकी कि ये विभिन्न पहलू मिलकर क्षति को कैसे प्रकट करते हैं।

एक नया अध्ययन इन अलग-अलग दृष्टिकोणों को एक साथ लाता है ताकि दवा-प्रतिरोधी मिर्गी वाले लोगों के थैलेमस के भीतर छिपे परिवर्तनों का मानचित्रण किया जा सके। शोधकर्ताओं ने 7 टेस्ला एमआरआई स्कैनर का उपयोग किया, जो एक प्रकार का मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग है जो मानक अस्पताल मशीनों की तुलना में बहुत अधिक संवेदनशील है, ताकि एक साथ मस्तिष्क की तीन अलग-अलग तरह की तस्वीरें ली जा सकें। उन्होंने सोडियम की मात्रा को मापा, जो तंत्रिका कार्य के लिए एक आवश्यक खनिज है, यह देखने के लिए कि क्या रासायनिक संतुलन बिगड़ गया है। उन्होंने मस्तिष्क के भौतिक ढांचे और मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों के बीच संचार कैसे हो रहा था, इस पर भी नज़र डाली। इन छवियों को समझने के लिए, उन्होंने इनकी सीधे तौर पर उन रिकॉर्डिंग्स के साथ तुलना की जो रोगियों के मस्तिष्क के भीतर गहराई में रखे गए इलेक्ट्रोड से प्राप्त की गई थीं, जिसे स्टीरियोटैक्टिक इलेक्ट्रोएन्सेफालोग्राफी कहा जाता है, जो वास्तविक विद्युत तूफानों को उनके घटित होने के दौरान कैप्चर करती है।

परिणामों ने दिखाया कि इन रोगियों में थैलेमस न केवल सक्रिय था, बल्कि रासायनिक और भौतिक रूप से भी परिवर्तित हो गया था। स्कैन ने कुल सोडियम सांद्रता में व्यापक वृद्धि को प्रकट किया, जो इस बात का पहला स्पष्ट प्रमाण प्रदान करता है कि फोकल मिर्गी में थैलेमस इस आवश्यक खनिज का प्रबंधन कैसे बाधित करता है। थैलेमस के एक तरफ के विशिष्ट क्षेत्रों में, शोधकर्ताओं ने पाया कि सोडियम सिग्नल के व्यवहार में एक स्पष्ट परिवर्तन था, जो यह सुझाव देता है कि स्वयं ऊतक एक परिवर्तन के दौर से गुजर रहा था। जब उन्होंने इन रासायनिक और संरचनात्मक सुरागों को मिलाया, तो उन्होंने एक अनूठा 'फिंगरप्रिंट' बनाया जो स्वस्थ व्यक्तियों से रोगियों को स्पष्ट रूप से अलग कर सकता था। यह संयुक्त प्रोफाइल इतना सटीक था कि यह पहचान सकता था कि किन रोगियों के थैलेमस में दौरों को सक्रिय रूप से संचालित करने वाला हिस्सा था, और यह बिना इलेक्ट्रोड रिकॉर्डिंग देखे भी संभव था।

अध्ययन ने इन भौतिक परिवर्तनों को बीमारी की गंभीरता से भी जोड़ा। जिन रोगियों के थैलेमस का आयतन (वॉल्यूम) कम था, उनमें दौरे के दौरान उस हिस्से को सक्रिय करने वाली तीव्र दौरे की गतिविधि देखी गई। इसके अलावा, एमआरआई स्कैन में देखी गई विभिन्न विशेषताओं ने रोगी की स्थिति के बारे में अलग-अलग कहानियाँ बताईं: कुछ इस बात को दर्शाती थीं कि बीमारी कितने समय से मौजूद है, जबकि अन्य दौरे के नेटवर्क के समग्र बोझ या विशिष्ट जनसांख्यिकीय लक्षणों की ओर इशारा करती थीं। ऊतक विकृति (पैथोलॉजी), गहरे मस्तिष्क के विद्युत रिकॉर्डिंग और नैदानिक इतिहास को एक साथ बुनकर, शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क के नेटवर्क में उन विशिष्ट नोड्स (केंद्रों) की पहचान करने का एक नया तरीका स्थापित किया है जो समस्या पैदा कर रहे हैं। यह दृष्टिकोण सर्जरी या लक्षित उपचारों के लिए रोगियों को बेहतर ढंग से वर्गीकृत करने की दिशा में एक मार्ग प्रदान करता है, जो अनुमान लगाने से आगे बढ़कर क्षतिग्रस्त ऊतक की स्वयं की स्पष्ट समझ की ओर ले जाता है।