Aberrant anterior insular functional connectivity patterns and intestinal microbiota differences in mild traumatic brain injury patients accompanied by cognitive impairment

मानव मस्तिष्क एक अलग कमांड सेंटर नहीं है; यह शरीर के बाकी हिस्सों के साथ निरंतर, मौन संवाद में रहता है। संचार की सबसे सक्रिय रेखाओं में से एक मस्तिष्क और आंत के बीच चलती है, जो हमारे आंतों के भीतर रहने वाले बैक्टीरिया का एक विशाल पारिस्थितिकी तंत्र है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ये सूक्ष्म निवासी केवल भोजन पचाने का काम ही नहीं करते; वे ऐसे रसायन भी पैदा करते हैं जो हमारे मूड, तनाव और हमारे सोचने के तरीके को प्रभावित कर सकते हैं। साथ ही, मस्तिष्क के पास अपनी स्वयं की आंतरिक वायरिंग प्रणाली होती है, जो कनेक्शनों का एक नेटवर्क है जो विभिन्न क्षेत्रों को सूचना साझा करने की अनुमति देता है। जब किसी व्यक्ति के सिर पर हल्का झटका लगता है, जिसे माइल्ड ट्रामाटिक ब्रेन इंजरी (हल्की मस्तिष्क की चोट) कहा जाता है, तो ये दोनों प्रणालियाँ असंतुलित हो सकती हैं। चोट मस्तिष्क के आंतरिक संकेतों को बाधित कर सकती है, और यह आंत में बैक्टीरिया के नाजुक समुदाय को भी बिगाड़ सकती है। शोधकर्ता अब यह सवाल पूछ रहे हैं कि क्या ये दोनों व्यवधान आपस में जुड़े हुए हैं, और क्या आंत के बैक्टीरिया में होने वाले बदलाव यह समझाने में मदद कर सकते हैं कि क्यों कुछ लोग एक मामूली दुर्घटना के बाद स्मृति या मनोदशा के साथ संघर्ष करते हैं।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में माइल्ड ट्रामाटिक ब्रेन इंजरी का अनुभव करने वाले लोगों के एक समूह का अध्ययन करके इस संबंध की जांच करने का निर्णय लिया। उन्होंने उन छब्बीस रोगियों को चुना जो दुर्घटनाओं, गिरने या हमलों का शिकार हुए थे, लेकिन लंबे समय तक बेहोश नहीं हुए थे और मानक स्कैन पर गंभीर रक्तस्राव या फ्रैक्चर के कोई लक्षण नहीं दिखा रहे थे। उनके भीतर क्या हो रहा है, यह समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने डेटा की एक विस्तृत श्रृंखला एकत्र की। उन्होंने रोगियों से मानसिक कार्य करने के लिए कहा जो यह मापने के लिए डिज़ाइन किए गए थे कि वे कितनी तेज़ी से जानकारी को प्रोसेस कर सकते हैं, वे अपने मन में संख्याओं को कितनी अच्छी तरह रख सकते हैं, और वे शब्दों के साथ कितने प्रवाहपूर्ण हैं। उन्होंने रोगियों से उनकी नींद, उनकी थकान, और उदासी या चिंता की भावनाओं के बारे में प्रश्नावली भरने के लिए भी कहा। इन मानसिक जांचों के साथ, रोगियों का एक विशेष मस्तिष्क स्कैन किया गया जिसने यह मापा कि शांत होकर आँखें बंद करके आराम करते समय मस्तिष्क के विभिन्न हिस्से एक-दूसरे से कैसे बात कर रहे थे। अंत में, शोधकर्ताओं ने रोगियों के मल के नमूने एकत्र किए ताकि उनकी आंतों में रहने वाले बैक्टीरिया के जीन को अनुक्रमित (sequence) किया जा सके, जिससे उनके गट माइक्रोबायोम का एक विस्तृत मानचित्र तैयार हो सके।

जब शोधकर्ताओं ने रोगियों की तुलना समान आयु और पृष्ठभूमि के स्वस्थ लोगों के समूह से की, तो स्पष्ट अंतर सामने आए। रोगियों में संज्ञानात्मक संघर्ष के संकेत दिखे, जिसमें वर्किंग मेमोरी और प्रतीकों को प्रोसेस करने की गति के परीक्षणों में कम अंक प्राप्त हुए। उन्होंने काफी उच्च स्तर की पोस्ट-कन्कशन (आघात के बाद के) लक्षण, चिंता और नींद की समस्याओं की भी सूचना दी। मस्तिष्क स्कैन को देखते हुए, टीम ने पाया कि घायल रोगियों में विशिष्ट क्षेत्रों के बीच संचार रेखाएं कमजोर थीं। विशेष रूप से, मस्तिष्क के अगले हिस्से में एक छोटा क्षेत्र जिसे एंटीरियर इंसुला कहा जाता है, जो हमें अपने शरीर और वातावरण में महत्वपूर्ण परिवर्तनों को नोटिस करने में मदद करता है, अन्य प्रमुख क्षेत्रों सहित अन्य हिस्सों को कम संकेत भेज रहा था, जिनमें योजना बनाने और भावना से जुड़े मस्तिष्क के हिस्से शामिल हैं। यह संचार का टूटना यादृच्छिक (random) नहीं था; यह सीधे तौर पर रोगियों के गट बैक्टीरिया की स्थिति से जुड़ा हुआ प्रतीत होता था।

गट नमूनों के विश्लेषण से पता चला कि घायल रोगियों की बैक्टीरिया संरचना बदल गई थी। कुछ प्रकार के बैक्टीरिया जो आमतौर पर सहायक होते हैं, वे कम आम थे, जबकि अन्य बढ़ गए थे। सबसे उल्लेखनीय रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि 'प्रिवोटेला' (Prevotella) नामक बैक्टीरिया के एक विशिष्ट समूह का निम्न स्तर कमजोर मस्तिष्क कनेक्शन और अवसाद के उच्च स्कोर से जुड़ा था। स्वस्थ प्रतिभागियों में, ये बैक्टीरिया अधिक प्रचुर मात्रा में थे, और उनके मस्तिष्क नेटवर्क अधिक सुचारू रूप से कार्य कर रहे थे। अध्ययन में दो अन्य प्रकार के बैक्टीरिया, 'बिफिडोबैक्टीरियम' (Bifidobacterium) और 'लैक्टोबैसिलस' (Lactobacillus), में एक अप्रत्याशित वृद्धि भी देखी गई, जिन्हें अक्सर लाभकारी सप्लीमेंट के रूप में बेचा जाता है। हालांकि, इस संदर्भ में, उनकी वृद्धि मस्तिष्क की क्षति और संज्ञानात्मक कठिनाइयों से जुड़ी हुई प्रतीत हुई, जो यह सुझाव देती है कि आमतौर पर अच्छे माने जाने वाले बैक्टीरिया भी चोट के तनाव के दौरान अलग व्यवहार कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने यह दावा नहीं किया कि उन्होंने कोई निश्चित इलाज या सरल कारण-और-प्रभाव की श्रृंखला खोज ली है, लेकिन उन्होंने एक मजबूत पैटर्न का पता लगाया। डेटा बताता है कि सिर की हल्की चोट के बाद, गट और मस्तिष्क दोनों एक साथ बदल सकते हैं जो लक्षणों को बदतर बना देता है। प्रिवोटेला बैक्टीरिया की कमी और मस्तिष्क के आंतरिक संकेतों का कमजोर होना एक साथ मिलकर काम करता हुआ प्रतीत होता है, जो संभावित रूप से उस उदासी और मानसिक धुंधलेपन में योगदान देता है जो कुछ रोगी अनुभव करते हैं। हालांकि यह अध्ययन यह साबित करने के लिए बहुत छोटा था कि गट बैक्टीरिया को ठीक करने से मस्तिष्क तुरंत ठीक हो जाएगा, लेकिन यह इन चोटों को समझने के लिए एक नया दिशा प्रदान करता है। यह इस संभावना की ओर इशारा करता है कि भविष्य में, डॉक्टर बेहतर तरीके से भविष्यवाणी करने के लिए कि कौन लंबे समय तक चलने वाले मूड विकारों के जोखिम पर है, मस्तिष्क स्कैन के साथ-साथ रोगी के गट स्वास्थ्य को देख सकते हैं, और शायद एक दिन, गट और मन दोनों के संतुलन को बहाल करने के लिए विशिष्ट प्रोबायोटिक्स का उपयोग कर सकते हैं।