Altered Morphometric Similarity Networks Are Associated with Symptom Heterogeneity in Preschool-Aged Children with Autism Spectrum Disorder
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि ऑटिज्म स्पेक्ट्रम डिसऑर्डर वाले पूर्व-स्कूली आयु के बच्चों में मॉर्फोमेट्रिक समानता नेटवर्क (morphometric similarity networks) में विशिष्ट परिवर्तन दिखाई देते हैं, विशेष रूप से बाएं प्रीक्यूनस (left precuneus) में बढ़ी हुई शक्ति और दाएं ट्रांसवर्स टेम्पोरल गाइरस (right transverse temporal gyrus) में घटती शक्ति, जो सामाजिक-भावात्मक और भाषाई लक्षणों की विषमता से महत्वपूर्ण रूप से जुड़े हुए हैं।
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ऑटिज्म स्पेक्ट्रम डिसऑर्डर एक ऐसी स्थिति है जो प्रारंभिक बचपन में शुरू होती है, जिसकी पहचान इस बात से होती है कि बच्चे कैसे संवाद करते हैं, दूसरों के साथ कैसे मेल-जोल बढ़ाते हैं और दुनिया का अनुभव कैसे करते हैं। दशकों से, वैज्ञानिक इन अंतरों की भौतिक जड़ों को खोजने के लिए ऑटिज्म वाले लोगों के मस्तिष्क के भीतर देख रहे हैं। शुरुआती अध्ययनों ने मस्तिष्क के विशिष्ट हिस्सों, जैसे कि बाहरी परत की मोटाई या ग्रे मैटर के आयतन को मापने पर ध्यान केंद्रित किया, इस उम्मीद में कि शायद कोई एक क्षेत्र बहुत बड़ा या बहुत छोटा हो। हालाँकि, मानव मस्तिष्क अलग-थलग द्वीपों का संग्रह नहीं है; यह एक विशाल, परस्पर जुड़ा हुआ नेटवर्क है जहाँ विभिन्न क्षेत्र मिलकर काम करते हैं। मस्तिष्क इमेजिंग में हालिया प्रगति शोधकर्ताओं को इन संबंधों को केवल तारों के रूप में ही नहीं, बल्कि समानता के पैटर्न के रूप में देखने की अनुमति देती है। कल्पना कीजिए कि मस्तिष्क की सतह एक परिदृश्य (लैंडस्केप) है; शोधकर्ता अब यह माप सकते हैं कि एक पहाड़ी का आकार और बनावट दूसरी पहाड़ी से कितनी मिलती-जुलती है। जब मस्तिष्क के दो दूरस्थ क्षेत्र अपनी संरचना में बहुत समान दिखते हैं, तो यह अक्सर संकेत देता है कि वे मजबूती से जुड़े हुए हैं और एक टीम के रूप में काम करते हैं। इन बड़े पैमाने के पैटर्न को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि ऑटिज्म के लक्षण एक बच्चे से दूसरे बच्चे में बहुत भिन्न होते हैं। एक बच्चा मुख्य रूप से भाषा के साथ संघर्ष कर सकता है, जबकि दूसरे को सामाजिक मेल-जोल में तीव्र कठिनाइयाँ हो सकती हैं। वैज्ञानिक यह समझने के लिए उत्सुक हैं कि मस्तिष्क की भौतिक वास्तुकला कैसे बदलती है ताकि अनुभवों की यह विस्तृत श्रृंखला उत्पन्न हो सके, विशेष रूप से प्रीस्कूल के वर्षों के दौरान जब मस्तिष्क बहुत तेजी से बढ़ रहा होता है और खुद को व्यवस्थित कर रहा होता है।
चीन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में प्रीस्कूल-आयु के बच्चों के मस्तिष्क का अध्ययन करके इस प्रश्न पर एक नया दृष्टिकोण अपनाया। उन्होंने ऑटिज्म से निदान किए गए 44 बच्चों का एक समूह एकत्र किया और उनकी तुलना 41 उन बच्चों से की जो सामान्य रूप से विकसित हो रहे थे। उच्च-रिज़ॉल्यूशन एमआरआई स्कैन का उपयोग करते हुए, टीम ने केवल मस्तिष्क के अंगों के आकार को नहीं मापा; बल्कि उन्होंने एक विस्तृत मानचित्र बनाया कि प्रत्येक क्षेत्र दूसरे क्षेत्र के आकार और संरचना के साथ कितना समान है। यह विधि, जिसे मॉर्फोमेट्रिक सिमिलैरिटी नेटवर्क कहा जाता है, प्रत्येक बच्चे के मस्तिष्क के संगठन का एक अनूठा फिंगरप्रिंट बनाती है। इन फिंगरप्रिंट्स का विश्लेषण करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि ऑटिज्म वाले बच्चों के मस्तिष्क का संगठन उनके साथियों की तुलना में अलग था। विशेष रूप से, उन्होंने पाया कि मस्तिष्क के पिछले हिस्से में स्थित एक क्षेत्र, जिसे प्रिक्यूनियस (precuneus) कहा जाता है, में ऑटिज्म वाले बच्चों में शेष मस्तिष्क के साथ संरचनात्मक समानता का उच्च स्तर था। इसके विपरीत, मस्तिष्क के दाहिने हिस्से में स्थित एक क्षेत्र जो सुनने और भाषा से संबंधित है, जिसे ट्रांसवर्स टेम्पोरल गायरस (transverse temporal gyrus) कहा जाता है, में अपेक्षित से कम समानता देखी गई।
ये संरचनात्मक अंतर यादृच्छिक (रैंडम) नहीं थे; वे सीधे तौर पर बच्चों के लक्षणों से जुड़े थे। शोधकर्ताओं ने पाया कि प्रिक्यूनियस मस्तिष्क के शेष भाग के साथ जितना अधिक समान था, बच्चे की सामाजिक संपर्क और भावनात्मक जुड़ाव की कठिनाइयाँ उतनी ही गंभीर थीं। दूसरी ओर, जिन बच्चों के सुनने से संबंधित मस्तिष्क क्षेत्र में शेष कॉर्टेक्स के प्रति कम समानता थी, उनमें भाषा विकास के स्कोर कम थे। यह सुझाव देता है कि इन विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों का शेष नेटवर्क के साथ शारीरिक रूप से कैसे एकीकरण होता है, यह इस बात में भूमिका निभाता है कि बच्चे के लक्षण कितने गंभीर हैं। इसे और अधिक समझने के लिए, टीम ने एक सांख्यिकीय दृष्टिकोण का उपयोग किया जिससे केवल एक या दो स्थानों के बजाय पूरे मस्तिष्क को एक साथ देखा जा सके। उन्होंने मस्तिष्क के क्षेत्रों के एक जटिल पैटर्न की पहचान की कि, जो मिलकर, बच्चों के बीच लक्षणों की गंभीरता के अंतर को काफी हद तक समझा सकता है। इस पैटर्न में वे क्षेत्र शामिल थे जो संवेदी प्रसंस्करण (sensory processing), गति और सामाजिक सोच में शामिल हैं। जब उन्होंने विश्लेषण किया कि ये मस्तिष्क क्षेत्र आमतौर पर क्या करते हैं, तो उन्होंने पाया कि सामाजिक कठिनाइयों से जुड़े क्षेत्र अक्सर सामाजिक संज्ञान और भावना से जुड़े थे, जबकि पुनरावृत्ति वाले व्यवहारों से जुड़े क्षेत्र संवेदी प्रसंस्करण और नियंत्रण से जुड़े थे।
यह अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि ऑटिज्म मस्तिष्क के किसी एक टूटे हुए हिस्से के कारण नहीं होता है, बल्कि पूरे नेटवर्क के एक अलग तरह से वायर होने के कारण होता है। निष्कर्ष बताते हैं कि कम उम्र के बच्चों में ऑटिज्म में, मस्तिष्क का संरचनात्मक संगठन इस तरह से परिवर्तित होता है जो विभिन्न क्षेत्रों के बीच संचार को प्रभावित करता है। प्रिक्यूनियस में बढ़ी हुई समानता का अर्थ यह हो सकता है कि यह क्षेत्र, जो आमतौर पर आत्म-चिंतन और सामाजिक विचार के लिए विशिष्ट होता है, बाकी मस्तिष्क के बहुत अधिक समान होता जा रहा है, जिससे अपनी अनूठी भूमिका खो रहा है। इस बीच, सुनने वाले क्षेत्र में कम समानता यह संकेत दे सकती है कि यह बहुत अधिक अलग-थलग होता जा रहा है। ये भौतिक परिवर्तन जीवन के शुरुआती चरणों में दिखाई देते हैं और बच्चे द्वारा सामना की जाने वाली विशिष्ट चुनौतियों, चाहे वह बोलने, दूसरों के साथ खेलने या संवेदी इनपुट को प्रबंधित करने में हो, से जुड़े होते हैं। हालांकि यह अध्ययन बच्चों के अपेक्षाकृत छोटे समूह और एक ही अस्पताल के साथ किया गया था, फिर भी इसके परिणाम मस्तिष्क को देखने का एक नया तरीका प्रदान करते हैं। एक एकल त्रुटि खोजने के बजाय, शोधकर्ताओं ने अंतरों का एक ऐसा मानचित्र पाया जो स्वयं इस स्थिति की विविधता को दर्शाता है। यह दृष्टिकोण अंततः डॉक्टरों को यह समझने में मदद कर सकता है कि क्यों एक ही निदान वाले दो बच्चों की ज़रूरतें बहुत अलग हो सकती हैं, जो बच्चे के मस्तिष्क की विशिष्ट वायरिंग के अनुरूप उपचारों की ओर इशारा करता है।
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