Amyloid-related longitudinal postsynaptic decline in Alzheimer's disease

मस्तिष्क का धुंधलाता हुआ आर्केस्ट्रा

कल्पना कीजिए कि आपका मस्तिष्क एक हलचल भरे, हाई-टेक शहर की तरह है जहाँ अरबों न्यूरॉन्स नागरिक हैं, जो आपको सोचने, याद रखने और हिलने-डुलने में मदद करने के लिए लगातार संदेश भेजते रहते हैं। एक स्वस्थ शहर में, ये संदेश सिनैप्स (synapses) नामक अच्छी तरह से पक्की सड़कों के माध्यम से सुचारू रूप से चलते हैं। लेकिन अल्जाइमर रोग में, वह शहर ढहने लगता है। परेशानी का पहला संकेत हमेशा इमारतों का गिरना (न्यूरॉन्स की मृत्यु) नहीं होता; यह अक्सर ट्रैफिक लाइट और सड़क के संकेतों का भ्रमित होना या गायब हो जाना होता है। इसे 'सिनैप्टिक डिसफंक्शन' (synaptic dysfunction) कहा जाता है, और यह तब होता है जब शहर पूरी तरह से खंडहर जैसा महसूस होने से बहुत पहले ही शुरू हो जाता है।

वैज्ञानिक लंबे समय से इस कहानी के दो मुख्य खलनायकों के बारे में जानते हैं: "एमिलॉयड प्लाक" (amyloid plaques), जो सड़कों को जाम करने वाले चिपचिपे कचरे की तरह हैं, और "टाउ टेंगल्स" (tau tangles), जो इमारतों के भीतर मुड़े हुए तारों की तरह हैं। लेकिन यहाँ एक तीसरा, अधिक सूक्ष्म पात्र भी है: न्यूरॉन्स की सतह पर एक विशिष्ट रिसेप्टर जिसे mGluR5 कहा जाता है। mGluR5 को मस्तिष्क के रासायनिक संकेतों को सुनने वाले एक संवेदनशील माइक्रोफोन के रूप में समझें। हालिया शोध बताते हैं कि जब चिपचिपा कचरा (एमिलॉयड) जमा होता है, तो यह इन माइक्रोफोनों को हाईजैक या क्षतिग्रस्त कर सकता है, जिससे मस्तिष्क की संचार प्रणाली शांत हो जाती है। शोधकर्ता एक बड़ा सवाल पूछ रहे हैं: क्या एमिलॉयड कचरा वास्तव में समय के साथ माइक्रोफोनों को तोड़ने का कारण बनता है, या वे बस एक ही समय में टूट जाते हैं? और यदि वे टूट जाते हैं, तो क्या इसका मतलब यह है कि व्यक्ति की याददाश्त तेजी से खराब हो जाएगी?

अध्ययन: माइक्रोफोनों की ट्रैकिंग

इस अध्ययन में, शंघाई और बीजिंग के अस्पतालों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने जासूस की भूमिका निभाने का निर्णय लिया। उन्होंने PET स्कैन नामक एक विशेष प्रकार के कैमरे का उपयोग किया, जो एक हाई-टेक टॉर्च की तरह काम करता है ताकि यह देखा जा सके कि लोगों के मस्तिष्क में कितने "माइक्रोफोन" (mGluR5) अभी भी काम कर रहे हैं। उन्होंने केवल एक फोटो नहीं ली; उन्होंने यह देखने के लिए समय के साथ कई फोटो ली कि चीजें कैसे बदलती हैं।

उन्होंने कुल 38 लोगों का अध्ययन किया। कुछ स्वस्थ थे और उन्हें याददाश्त की कोई समस्या नहीं थी ("कंट्रोल" समूह), और कुछ को संज्ञानात्मक समस्याएं थीं, जो हल्की याददाश्त की चूक से लेकर पूर्ण अल्जाइमर डिमेंशिया तक फैली हुई थीं। शोधकर्ताओं ने सबसे पहले सभी के मस्तिष्क में चिपचिपे एमिलॉयड कचरे की जांच की। फिर, उन्होंने mGluR5 माइक्रोफोनों की तस्वीर ली। लगभग एक साल बाद (औसत 14.3 महीने), उन्होंने याददाश्त की समस्याओं वाले 23 लोगों के मस्तिष्क की दोबारा जांच की ताकि यह देखा जा सके कि माइक्रोफोनों की संख्या में कोई बदलाव आया है या नहीं।

उन्हें क्या मिला: एमिलॉयड का संबंध

परिणामों ने एक बहुत ही स्पष्ट कहानी बताई कि कौन अपने माइक्रोफोन खो रहा है और क्यों।

सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने पाया कि याददाश्त की समस्याओं वाले लोगों के पास स्वस्थ लोगों की तुलना में हिप्पोकैम्पस (मस्तिष्क का मेमोरी सेंटर) में पहले से ही कम काम करने वाले माइक्रोफोन थे, चाहे उनमें एमिलॉयड कचरा हो या न हो। यह ऐसा था जैसे तूफान आने से पहले ही शहर के मुख्य पुस्तकालय से कुछ किताबें गायब हो गई हों।

हालाँकि, जब उन्होंने 14.3 महीनों के दौरान होने वाले परिवर्तनों को देखा, तो कहानी और भी गहरी हो गई। जिन लोगों के मस्तिष्क में चिपचिपा एमिलॉयड कचरा था (Aβ-पॉजिटिव समूह), उनके माइक्रोफोनों में व्यापक और तीव्र गिरावट देखी गई। ऐसा लग रहा था मानो कचरा सक्रिय रूप से मस्तिष्क के कई हिस्सों में एक-एक करके दीवारों से माइक्रोफोन को उखाड़ रहा हो। इसके विपरीत, जिन लोगों को याददाश्त की समस्या थी लेकिन जिनमें एमिलॉयड कचरा नहीं था (Aβ-नेगेटिव समूह), उन्होंने केवल कुछ ही माइक्रोफोन खोए, और वे भी ज्यादातर कुछ विशिष्ट क्षेत्रों में। यह सुझाव देता है कि एमिलॉयड कचरा ही वह असली अपराधी है जो इन महत्वपूर्ण रिसेप्टर्स के नुकसान को तेज कर रहा है।

डेटा ने एक सीधा संबंध दिखाया: किसी व्यक्ति के पास शुरुआत में जितना अधिक एमिलॉयड कचरा था, उसके माइक्रोफोन उतनी ही तेजी से गायब हुए। विशेष रूप से, पैराहिप्पोकैम्पस और हिप्पोकैम्पस में, उच्च एमिलॉयड स्तर ने mGluR5 की उपलब्धता में बड़ी गिरावट की भविष्यवाणी की।

आश्चर्य: "बहुत अधिक" माइक्रोफोन एक चेतावनी का संकेत हो सकते हैं

यहाँ इस खोज का सबसे दिलचस्प और थोड़ा विरोधाभासी हिस्सा है। शोधकर्ताओं ने उन लोगों के बारे में कुछ अजीब देखा जिनके पास शुरुआत में अधिक माइक्रोफोन थे। आप सोच सकते हैं कि अधिक माइक्रोफोन होना अच्छा होगा, है ना? लेकिन इस अध्ययन में, जिन लोगों में आधारभूत (baseline) mGluR5 का स्तर अधिक था, वास्तव में अगले एक वर्ष में उनकी संज्ञानात्मक गिरावट (cognitive decline) अधिक तीव्र रही।

लेखक सुझाव देते हैं कि यह "पैनिक मोड" का मामला हो सकता है। कल्पना कीजिए कि एक माइक्रोफोन इतना तेज आवाज में चिल्ला रहा है क्योंकि वह एक विफल होती प्रणाली की भरपाई करने की कोशिश कर रहा है। मस्तिष्क यादों को जीवित रखने के लिए mGluR5 की आवाज़ को बढ़ा सकता है, लेकिन यह अत्यधिक काम करने वाली स्थिति अस्थिर होती है। अंततः, सिस्टम क्रैश हो जाता है और माइक्रोफोन तेजी से गायब हो जाते हैं। इसलिए, शुरुआत में माइक्रोफोनों की उच्च संख्या वास्तव में एक चेतावनी संकेत हो सकती है कि मस्तिष्क पहले से ही संघर्ष कर रहा है और गिरने वाला है।

इसका क्या अर्थ है

यह अध्ययन इस बात का जीवंत और वास्तविक दृश्य प्रदान करता है कि अल्जाइमर कैसे आगे बढ़ता है। यह पुष्टि करता है कि चिपचिपा एमिलॉयड कचरा केवल एक दर्शक नहीं है; ऐसा लगता है कि यह विशेष रूप से मस्तिष्क के मेमोरी सेंटरों में सिनैप्टिक रिसेप्टर्स के क्रमिक नुकसान को संचालित करता है। यह यह भी सुझाव देता है कि mGluR5 डॉक्टरों के लिए यह ट्रैक करने का एक उपयोगी उपकरण हो सकता है कि किसी विशिष्ट व्यक्ति में बीमारी कितनी तेजी से बढ़ रही है।

हालाँकि यह अध्ययन अभी तक कोई इलाज पेश नहीं करता है, लेकिन यह mGluR5 को एक आशाजनक लक्ष्य के रूप में उजागर करता है। यदि वैज्ञानिक यह पता लगा सकें कि एमिलॉयड कचरे को इन माइक्रोफोनों को तोड़ने से कैसे रोका जाए, या सिस्टम क्रैश होने से पहले "चिल्लाते" हुए माइक्रोफोनों को कैसे शांत किया जाए, तो वे बीमारी को धीमा करने में सक्षम हो सकते हैं। फिलहाल, यह शोध हमें मस्तिष्क की अल्जाइमर के सफर का एक स्पष्ट मानचित्र देता है, जो हमें दिखाता है कि ठीक कहाँ ट्रैफिक लाइटें विफल हो रही हैं और क्यों।