Diffusion Tensor Imaging of Auditory Pathway Fiber Bundles in Children with Hearing Impairment from Bilirubin Encephalopathy: Alterations in Fractional Anisotropy and Diffusion Coefficient
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि बिलीरुबिन एन्सेफैलोपैथी के कारण श्रवण अक्षमता वाले बच्चों में उनके श्रवण पथ फाइबर बंडलों के माइलिन शीथ्स (myelin sheaths) में महत्वपूर्ण सूक्ष्म संरचनात्मक क्षति होती है, जो डिफ्यूजन टेंसर इमेजिंग पर कम अंशिक अनिसोट्रॉपी (fractional anisotropy) और बढ़ी हुई रेडियल डिफ्यूज़िविटी (radial diffusivity) द्वारा प्रमाणित होती है, जिसमें इन्फीरियर कोलिकुलस (inferior colliculus) में अंशिक अनिसोट्रॉपी के मान श्रवण थ्रेशोल्ड (auditory thresholds) के साथ एक मजबूत नकारात्मक सहसंबंध दर्शाते हैं।
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सुनना केवल ध्वनि का पता लगाने की क्षमता मात्र नहीं है; यह एक जटिल यात्रा है जो तब शुरू होती है जब एक ध्वनि तरंग कान से टकराती है और तब समाप्त होती है जब मस्तिष्क किसी आवाज़ या धुन को पहचानता है। यह यात्रा तंत्रिका तंतुओं के एक विशिष्ट राजमार्ग के साथ चलती है, जो मस्तिष्क के भीतर तारों का एक गुच्छा है जो कान से सुनने वाले केंद्रों तक विद्युत संकेतों को ले जाता है। एक बच्चे के सामान्य रूप से विकसित होने के लिए, इस राजमार्ग का सुरक्षित होना आवश्यक है, जिसके तार माइलिन नामक एक सुरक्षात्मक, वसायुक्त परत से लिपटे होते हैं। यह परत एक विद्युत केबल पर लगे इंसुलेशन (रोधन) की तरह कार्य करती है, जो यह सुनिश्चित करती है कि संकेत तेजी से और बिना किसी हस्तक्षेप के आगे बढ़े। जब यह इंसुलेशन क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो संकेत धीमा हो जाता है या टूट जाता है, जिससे सुनने की क्षमता कम हो जाती है। नवजात शिशुओं में इस प्रकार के नुकसान का एक ज्ञात कारण वह स्थिति है जहाँ रक्त में पीले रंग के वर्णक, बिलीरुबिन (bilirubin) का स्तर बहुत अधिक बढ़ जाता है। यदि यह वर्णक मस्तिष्क में प्रवेश कर जाता है, तो यह तंत्रिका कोशिकाओं को, विशेष रूप से सुनने के लिए जिम्मेदार क्षेत्रों को, विषाक्त कर सकता है। हालाँकि डॉक्टर लंबे समय से जानते हैं कि यह विषाक्तता सुनने की क्षमता में कमी का कारण बनती है, लेकिन वे यह ठीक से देखने में संघर्ष करते रहे हैं कि तंत्रिका तंतु स्वयं कैसे परिवर्तित होते हैं, क्योंकि मानक मस्तिष्क स्कैन अक्सर सामान्य दिखते हैं भले ही सूक्ष्म वायरिंग समझौताग्रस्त हो।
चीन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने डिफ्यूजन टेंसर इमेजिंग (diffusion tensor imaging) नामक एक विशेष प्रकार की मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिंग का उपयोग करके इस छिपे हुए नुकसान की गहराई से जांच करने का निर्णय लिया। एक मानक एमआरआई (MRI) के विपरीत, जो मस्तिष्क की संरचना की स्पष्ट तस्वीर लेता है, यह तकनीक मस्तिष्क के ऊतकों के भीतर पानी के अणुओं की गति को ट्रैक करती है। स्वस्थ, अच्छी तरह से इंसुलेटेड तंत्रिका तंतुओं में, पानी के अणु एक सीधी रेखा में चलते हैं, जो तार की लंबाई के साथ आसानी से फिसलते हैं। जब इंसुलेशन क्षतिग्रस्त होता है या तार स्वयं घायल होता है, तो पानी के अणु सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं, अपना सीधा रास्ता खो देते हैं। पानी के संचलन को मापकर, शोधकर्ता बिना सर्जरी या आक्रामक परीक्षणों की आवश्यकता के तंत्रिका तंतुओं के स्वास्थ्य का अनुमान लगा सकते हैं। उन्होंने उन छत्तीस बच्चों पर ध्यान केंद्रित किया जो नवजात अवस्था में गंभीर बिलीरुबिन विषाक्तता से पीड़ित रहे थे और छत्तीस बच्चों पर जिनकी सुनने की क्षमता सामान्य थी। सभी बच्चों का स्कैन 3.0 टेस्ला मशीन का उपयोग करके किया गया था, जिसने टीम को श्रवण राजमार्ग के दो महत्वपूर्ण स्टेशनों की जांच करने की अनुमति दी: लेटरल लेम्निस्कस (lateral lemniscus), जो ध्वनियों को ऊपर की ओर ले जाने वाला तंतुओं का एक समूह है, और इन्फीरियर कोलिकुलस (inferior colliculus), जो ब्रेनस्टेम में एक प्रमुख प्रसंस्करण केंद्र है।
परिणामों ने दोनों समूहों के बीच एक स्पष्ट और महत्वपूर्ण अंतर प्रकट किया। सुनने की अक्षमता वाले बच्चों में, शोधकर्ताओं ने पाया कि लेटरल लेम्निस्कस और इन्फीरियर कोलिकुलस दोनों में तंत्रिका तंतुओं ने अपनी संरचनात्मक अखंडता खो दी थी। विशेष रूप से, मापों ने दिखाया कि तंत्रिका तंतु कम संगठित थे और सुरक्षात्मक माइलिन परत क्षतिग्रस्त प्रतीत हुई। यह क्षरण इतना स्पष्ट था कि इन क्षेत्रों में पानी के अणु रेशों के पार बहुत अधिक स्वतंत्र रूप से घूम रहे थे, जो इस बात का संकेत है कि इंसुलेशन टूट गया है। दिलचस्प बात यह है कि, जबकि इंसुलेशन क्षतिग्रस्त था, मुख्य तार जिन्हें एक्सोन (axons) कहा जाता है, वे बरकरार दिखाई दिए। यह सुझाव देता है कि बिलीरुबिन विषाक्तता ने तंत्रिका तंतुओं को पूरी तरह से काटने के बजाय मुख्य रूप से उनके सुरक्षात्मक आवरण को हटाया है। अध्ययन में सुनने की हानि की गंभीरता और इस क्षति के बीच एक सीधा संबंध भी पाया गया। जिन बच्चों में सबसे गंभीर श्रवण हानि थी, उनमें तंत्रिका तंतुओं में संगठन का सबसे अधिक नुकसान देखा गया, जिससे एक पूर्वानुमेय पैटर्न बना जहाँ खराब सुनने की क्षमता अधिक क्षतिग्रस्त इंसुलेशन के अनुरूप थी।
शोधकर्ता इन परिवर्तनों को सटीकता के साथ मैप करने में सक्षम थे, यह पहचानते हुए कि क्षति पूरे श्रवण मार्ग में समान नहीं थी। परिवर्तन इन्फीरियर कोलिकुलस, यानी प्रसंस्करण केंद्र में सबसे गंभीर थे, जो यह सुझाव देता है कि यह क्षेत्र बिलीरुबिन के विषाक्त प्रभावों के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है। हालांकि अध्ययन में पानी के संचलन के अन्य विशिष्ट मापों के साथ कोई संबंध नहीं पाया गया, लेकिन माइलिन कोटिंग के नुकसान का पैटर्न सुसंगत और सांख्यिकीय रूप से मजबूत था। टीम ने निष्कर्ष निकाला कि यह इमेजिंग तकनीक मस्तिष्क की वायरिंग की सूक्ष्म दुनिया में एक खिड़की प्रदान करती है, जो उन चोटों को उजागर करती है जिन्हें मानक स्कैन नहीं देख पाते। यह दिखाकर कि इन बच्चों में सुनने की हानि उनके तंत्रिका इंसुलेशन के विशिष्ट, मापने योग्य नुकसान से जुड़ी है, यह अध्ययन एक स्पष्ट चित्र प्रस्तुत करता है कि बिलीरुबिन एन्सेफैलोपैथी (bilirubin encephalopathy) विकसित होते मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करती है। यह समझ अभी तक कोई नया इलाज तो नहीं देती, लेकिन यह चोट को मापने का एक तरीका स्थापित करती है, जो भविष्य में डॉक्टरों को क्षति की सीमा का बेहतर आकलन करने और इस विषाक्त जोखिम से बचे बच्चों की स्थिति की निगरानी करने में मदद कर सकती है।
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