Multilevel Neuroplastic Changes in Intracortical, Corticospinal, and Spinal Reflex Excitability Following Total Knee Arthroplasty: A One-Year Longitudinal Cohort Study
यह एक वर्षीय अनुदैर्ध्य अध्ययन प्रकट करता है कि कॉर्टिकोस्पाइनल, इंट्राकोर्टिकल और स्पाइनल सर्किट में बहुस्तरीय न्यूरोप्लास्टिक परिवर्तन टोटल नी आर्थ्रोप्लास्टी के बाद भी बने रहते हैं और क्वाड्रिसेप्स की अपूर्ण रिकवरी से निकटता से जुड़े हुए हैं, जबकि केवल न्यूरोफिजियोलॉजिकल उपायों के बजाय मांसपेशियों का प्रदर्शन, रोगी द्वारा रिपोर्ट किए गए परिणामों से अधिक सीधे तौर पर जुड़ा हुआ है।
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मानव शरीर एक स्थिर मशीन नहीं है; यह एक जीवित प्रणाली है जो चोट, दर्द और उपचार के जवाब में खुद को लगातार पुनर्गठित करती रहती है। अपने स्वयं के तंत्रिका पथों (neural pathways) को पुनर्गठित करने की इस क्षमता को न्यूरोप्लास्टिसिटी कहा जाता है। जब एक जोड़ गंभीर अर्थराइटिस (गठिया) से ग्रस्त होता है, तो दर्द और सूजन केवल कार्टिलेज को ही नुकसान नहीं पहुँचाते; वे मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी को संकट के संकेत भेजते हैं जो यह बदल सकते हैं कि मांसपेशियों को कैसे नियंत्रित किया जाता है। यहाँ तक कि जब क्षतिग्रस्त जोड़ को एक नए कृत्रिम जोड़ से बदल दिया जाता है, तब भी ये तंत्रिका परिवर्तन बने रह सकते हैं, जिससे आसपास की मांसपेशियां कमजोर और समन्वयहीन रह जाती हैं। यह घटना, जिसे अक्सर 'आर्थ्रोजेनिक मसल इनहिबिशन' (arthrogenic muscle inhibition) कहा जाता है, यह सुझाव देती है कि कमजोरी की समस्या केवल मांसपेशियों के रेशों के बारे में नहीं है, बल्कि उन विद्युत संकेतों के बारे में है जो मस्तिष्क से मांसपेशियों तक यात्रा करते हैं। मरीजों को पूरी तरह से ठीक होने में मदद करने के लिए, केवल प्रक्रिया से जीवित बचने के बजाय, यह समझना महत्वपूर्ण है कि ये संकेत समय के साथ कैसे बदलते हैं।
चीन में आर्मी मेडिकल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह ट्रैक करने का लक्ष्य रखा कि टोटल नी रिप्लेसमेंट (घुटने के पूर्ण प्रतिस्थापन) के एक वर्ष के दौरान ये तंत्रिका संकेत वास्तव में कैसे विकसित होते हैं। उन्होंने 268 रोगियों का पीछा किया, जो सभी 55 से 75 वर्ष की आयु के बीच थे, जिनका गंभीर घुटने के अर्थराइटिस के लिए ऑपरेशन हो रहा था। अपने निष्कर्षों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, उन्होंने इन रोगियों की तुलना स्वस्थ व्यक्तियों के एक सावधानीपूर्वक मेल किए गए समूह से की, जिन्हें घुटने की कोई समस्या नहीं थी। शोधकर्ताओं ने केवल मरीजों से यह नहीं पूछा कि वे कैसा महसूस कर रहे हैं; उन्होंने तंत्रिका तंत्र की वास्तविक विद्युत गतिविधि को मापा। उन्होंने स्पाइनल रिफ्लेक्सिस (रीढ़ की हड्डी के रिफ्लेक्स), मस्तिष्क और मांसपेशियों को जोड़ने वाले पथों, और मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स के भीतर के जटिल सर्किटों की उत्तेजना की जांच करने के लिए विशेष, गैर-आक्रामक उपकरणों का उपयोग किया। उन्होंने जांघ की मांसपेशियों की ताकत और यह भी मापा कि वे मांसपेशियां कितनी तेजी से बल उत्पन्न कर सकती हैं, और सर्जरी से पहले और फिर तीन, छह और बारह महीने बाद इन डेटा बिंदुओं को रिकॉर्ड किया।
परिणामों ने रिकवरी की एक जटिल कहानी का खुलासा किया जो आंशिक रूप से ही पूर्ण है। जैसा कि अपेक्षित था, मरीजों ने सर्जरी के पहले तीन महीनों के भीतर दर्द और जकड़न से महत्वपूर्ण राहत दर्ज की। हालांकि, एक पूर्ण वर्ष बाद भी, दैनिक कार्यों को करने की उनकी स्व-रिपोर्ट की गई क्षमता स्वस्थ नियंत्रण समूह की तुलना में पूरी तरह से नहीं पकड़ पाई थी। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि उनकी मांसपेशियों और नसों के माप ने दिखाया कि रिकवरी अभी भी काफी दूर थी। जबकि सर्जरी के बाद शुरुआती गिरावट के बाद जांघ की मांसपेशियों की ताकत में सुधार हुआ, लेकिन यह स्वस्थ लोगों की तुलना में काफी कम बनी रही। विशेष रूप से, संचालित पैर की अधिकतम ताकत सामान्य से 17.1 प्रतिशत कम थी, और जिस गति से मांसपेशी बल उत्पन्न कर सकती थी, वह 14.2 प्रतिशत कम थी। शायद सबसे अधिक बताने वाली बात 'वॉलंटरी एक्टिवेशन' (स्वैच्छिक सक्रियण) का माप था, जो यह दर्शाता है कि मस्तिष्क एक मांसपेशी को पूरी तरह से कैसे संलग्न कर सकता है। एक वर्ष बाद भी, मरीजों के मस्तिष्क उनकी जांघ की मांसपेशियों को पूरी तरह से सक्रिय करने में विफल रहे, और यह कमी संचालित पैर और स्वस्थ पैर दोनों में बनी रही।
अध्ययन ने यह भी उजागर किया कि तंत्रिका तंत्र ने कई स्तरों पर गहरे और स्थायी परिवर्तन किए थे। मस्तिष्क के मोटर संकेतों को जगाने के लिए आवश्यक थ्रेशोल्ड (सीमा) सामान्य से अधिक बनी रही, जिसका अर्थ है कि मस्तिष्क को आदेश भेजने के लिए अधिक मेहनत करनी पड़ती थी। मस्तिष्क के आंतरिक सर्किट जो आमतौर पर इन संकेतों को सूक्ष्मता से नियंत्रित करते हैं, वे अभी भी परिवर्तित थे, जो स्वस्थ व्यक्तियों की तुलना में कम अवरोध (inhibition) और कम सुविधा (facilitation) दिखा रहे थे। दिलचस्प बात यह है कि स्पाइनल रिफ्लेक्सिस, जो निचले हिस्से में स्वचालित लूप हैं जो मांसपेशियों को तेजी से प्रतिक्रिया करने में मदद करते हैं, उनमें देरी से वृद्धि देखी गई। बारह महीने के निशान तक, ये रिफ्लेक्सिस वास्तव में स्वस्थ लोगों की तुलना में अधिक सक्रिय थे, जो यह सुझाव देता है कि शरीर मस्तिष्क से नियंत्रण की कमी की भरपाई के लिए अत्यधिक प्रयास कर रहा था। शोधकर्ताओं ने पाया कि ये तंत्रिका परिवर्तन इस बात से निकटता से जुड़े थे कि मांसपेशियां कितनी अच्छी तरह प्रदर्शन करती हैं, लेकिन वे इस बात से सीधे नहीं जुड़े थे कि मरीजों को कितना दर्द महसूस हो रहा था या वे अपनी रिकवरी से कितने संतुष्ट थे।
यह अंतर अत्यंत महत्वपूर्ण है। अध्ययन बताता है कि जबकि मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी अभी भी अपने नए सामान्य स्तर को खोजने के लिए संघर्ष कर रहे हैं, मरीज की रिकवरी की धारणा उनकी मांसपेशियों की वास्तविक ताकत और गति से अधिक प्रेरित होती है, न कि उनकी नसों की कच्ची विद्युत गतिविधि से। तंत्रिका परिवर्तन मांसपेशियों की पूर्ण रिकवरी के लिए एक बाधा प्रतीत होते हैं, लेकिन वे दर्द या कार्यक्षमता के प्रति मरीज के दैनिक अनुभव को सीधे तौर पर निर्धारित नहीं करते हैं। इसके बजाय, हिलने-डुलने और कार्य करने की क्षमता मांसपेशियों की बल उत्पन्न करने की क्षमता पर निर्भर करती है, जो बदले में इन लंबे समय तक चलने वाले तंत्रिका अवरोधों द्वारा सीमित है। निष्कर्षों का तात्पर्य यह है कि पुनर्वास रणनीतियों को केवल मजबूती वाले व्यायामों से आगे जाने की आवश्यकता है। कार्य को वास्तव में बहाल करने के लिए, चिकित्सा को विशेष रूप से उन तंत्रिका पथों को लक्षित करने की आवश्यकता हो सकती है जो मांसपेशियों के सक्रियण को नियंत्रित करते हैं, जिससे मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी को मांसपेशियों को स्पष्ट, मजबूत आदेश भेजना फिर से सीखने में मदद मिल सके। जब तक ये बहु-स्तरीय तंत्रिका सर्किट पूरी तरह से बहाल नहीं हो जाते, तब तक मांसपेशियों की कमजोरी और कार्यात्मक सीमाएं, जो कई घुटने के प्रतिस्थापन वाले मरीजों को परेशान करती हैं, बनी रहने की संभावना है।
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