Thalamocortical correlates of sleep spindle and slow oscillation dysfunction in Lewy body disorders
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि लेवी बॉडी विकारों में नींद के व्यवधान विशिष्ट थैलेमोकोर्टिकलल डिसफंक्शन द्वारा चिह्नित होते हैं, जिसमें स्लीप स्पिंडल और स्लो ऑसिलेशन घनत्व में कमी और दोषपूर्ण कपलिंग शामिल है, जो थैलेमिक वॉल्यूम लॉस से जुड़े हैं और जिन्हें स्लीप ईईजी (EEG) के माध्यम से वस्तुनिष्ठ रूप से मापा जा सकता है।
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नींद को अक्सर एक ऐसा समय बताया जाता है जब मस्तिष्क आराम करता है, लेकिन तंत्रिका वैज्ञानिकों (neuroscientists) के लिए, यह गहन, व्यवस्थित गतिविधि की एक अवधि है। नींद के गहरे, स्वप्नहीन चरणों के दौरान, मस्तिष्क केवल बंद नहीं होता है; इसके बजाय, यह दो महत्वपूर्ण क्षेत्रों के बीच यात्रा करने वाली लयबद्ध विद्युत तरंगें उत्पन्न करता है: थैलेमस (thalamus), जो एक गहरा रिले स्टेशन है, और कॉर्टेक्स (cortex), जो मस्तिष्क की बाहरी सोचने वाली परत है। ये तरंगें इन दोनों क्षेत्रों के बीच एक बातचीत की तरह कार्य करती हैं। एक प्रकार की तरंग, जिसे 'स्लो ऑसिलेशन' (slow oscillation) कहा जाता है, स्वयं कॉर्टेक्स द्वारा उत्पन्न एक सौम्य, लुढ़कती हुई लय है। दूसरी प्रकार की तरंग, जिसे 'स्लीप स्पिंडल' (sleep spindle) कहा जाता है, थैलेमस द्वारा उत्पन्न संक्षिप्त और तेज़ गतिविधि का एक विस्फोट है। एक स्वस्थ मस्तिष्क में, ये दोनों लय एक सटीक समय के साथ एक साथ जुड़ जाती हैं, जिसमें स्पिंडल स्लो वेव्स के शिखरों (peaks) पर सवार होते हैं। इस समन्वय को मस्तिष्क की संरचना बनाए रखने और स्मृतियों को संसाधित करने के लिए आवश्यक माना जाता है। जब यह प्रणाली लड़खड़ाती है, तो यह संकेत दे सकती है कि अंतर्निहित सर्किट क्षतिग्रस्त है, इससे बहुत पहले जब बीमारी के अन्य लक्षण स्पष्ट होने लगते हैं।
सिडनी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नया अध्ययन इस बात की जांच करता है कि लेवी बॉडी विकारों (Lewy body disorders) वाले लोगों में इस नाजुक बातचीत का क्या होता है। इन विकारों में पार्किंसंस रोग और लेवी बॉडीज के साथ डिमेंशिया शामिल हैं, जो एक गलत तरीके से मुड़े हुए प्रोटीन (misfolded protein) के संचय के कारण होते हैं जो मस्तिष्क की कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाते हैं। हालांकि ये स्थितियाँ गंभीर नींद संबंधी समस्याओं, जैसे कि सपनों को अभिनय के रूप में जीना या बार-बार जागना, के लिए जानी जाती हैं, लेकिन सोते हुए मस्तिष्क के भीतर होने वाले विशिष्ट विद्युत परिवर्तन स्पष्ट नहीं रहे हैं। शोधकर्ता यह जानना चाहते थे कि क्या थैलेमस और कॉर्टेक्स के बीच की बातचीत में व्यवधान इन नींद संबंधी गड़बड़ियों की व्याख्या कर सकता है और क्या इस व्यवधान का पैटर्न दोनों प्रकार के विकारों के बीच भिन्न है।
इसका उत्तर खोजने के लिए, टीम ने 109 लोगों का अध्ययन किया: 55 स्वस्थ स्वयंसेवक, 32 पार्किंसंस रोग के रोगी, और 22 लेवी बॉडीज के साथ डिमेंशिया के रोगी। प्रत्येक प्रतिभागी ने एक नींद प्रयोगशाला में एक रात बिताई जहाँ सेंसरों ने उनकी मस्तिष्क तरंगों, हृदय गति और मांसपेशियों की गतिविधि को रिकॉर्ड किया। शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से नींद के गहरे, गैर-सपनों वाले चरणों पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने यह गिनने के लिए कि कितने स्लीप स्पिंडल हुए, स्लो वेव्स कितनी मजबूत थीं, और दोनों लय कितनी अच्छी तरह तालमेल में रहीं, परिष्कृत कंप्यूटर विश्लेषण का उपयोग किया। उन्होंने इन विद्युत पैटर्न की तुलना 77 प्रतिभागियों के ब्रेन स्कैन से भी की ताकि यह देखा जा सके कि थैलेमस का स्वास्थ्य और कॉर्टेक्स की मोटाई, नींद के संकेतों की गुणवत्ता से मेल खाती है या नहीं।
परिणामों ने व्यवधान के एक स्पष्ट और विशिष्ट पैटर्न का खुलासा किया। दोनों समूहों के रोगियों में, स्लीप स्पिंडल्स की संख्या स्वस्थ लोगों की तुलना में काफी कम थी। हालांकि, इस हानि की गंभीरता सभी के लिए एक समान नहीं थी। डिमेंशिया विद लेवी बॉडीज वाले लोगों में सबसे कम स्पिंडल्स थे, उनके मस्तिष्क की गतिविधि स्वस्थ समूह और पार्किंसंस रोग वाले लोगों, दोनों की तुलना में नाटकीय गिरावट दिखा रही थी। वास्तव में, डिमेंशिया समूह में यह कमी इतनी गंभीर थी कि उनके स्लेप स्पिंडल्स मस्तिष्क के कुछ क्षेत्रों में लगभग अनुपस्थित थे। यह सुझाव देता है कि इन गतिविधि के विस्फोटों को बनाने वाली मशीनरी लेवी बॉडी विकारों के पूरे स्पेक्ट्रम में क्षतिग्रस्त है, लेकिन क्षति डिमेंशिया के रूप में सबसे अधिक व्यापक है।
जबकि स्पिंडल्स की हानि व्यापक थी, स्लो वेव्स के साथ समस्याएँ अधिक विशिष्ट थीं। शोधकर्ताओं ने पाया कि पार्किंसंस रोग वाले लोगों में धीमी, लुढ़कती हुई लहरें काफी हद तक बरकरार थीं, जो स्वस्थ स्वयंसेवकों की तरह ही दिख रही थीं। इसके विपरीत, लेवी बॉडीज के साथ डिमेंशिया वाले लोगों में इन तरंगों में महत्वपूर्ण कमी देखी गई, विशेष रूप से मस्तिष्क के पिछले और मध्य भागों में। यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इंगित करता है कि दोनों विकार नींद नेटवर्क के विभिन्न हिस्सों को प्रभावित करते हैं। स्लो वेव्स कॉर्टेक्स द्वारा उत्पन्न होती हैं, और डिमेंशिया समूह में जहाँ ये गायब थीं, वे मस्तिष्क के उन क्षेत्रों के अनुरूप हैं जो विशेष रूप से इस बीमारी में सिकुड़ जाते हैं।
अध्ययन ने यह भी परीक्षण किया कि स्पिंडल और स्लो वेव्स एक-दूसरे के समय के साथ कितनी अच्छी तरह तालमेल बिठाते हैं। स्वस्थ नींद में, दोनों लय मजबूती से जुड़ी होती हैं। डिमेंशिया समूह में, जो कुछ स्पिंडल हुए, वे अजीब तरह से स्लो वेव के एक विशिष्ट चरण (phase) से बंधे थे, एक ऐसा पैटर्न जो अन्य समूहों में नहीं देखा गया था। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि यह बेहतर समन्वय का संकेत नहीं है, बल्कि इस बात का संकेत है कि सिस्टम इतना खाली हो चुका है कि केवल एक छोटा, कठोर समूह ही संकेतों के रूप में बचा है। इसके अलावा, टीम ने पाया कि मस्तिष्क के अगले हिस्से में विद्युत गतिविधि अलग थी, जो एक विशिष्ट फ्रीक्वेंसी बैंड में वृद्धि दिखा रही थी जो अक्सर मस्तिष्क नेटवर्क के तनाव से जुड़ा होता है।
महत्वपूर्ण रूप से, शोधकर्ताओं ने इन विद्युत विफलताओं को सीधे मस्तिष्क के भौतिक परिवर्तनों से जोड़ा। उन्होंने पाया कि लेवी बॉडी विकारों वाले रोगियों में, एक छोटा थैलेमस कम स्लीप स्पिंडल्स और लहरों के बीच कमजोर समन्वय से जुड़ा था। इसी तरह, एक पतला कॉर्टेक्स तरंगों के बीच खराब सिंक्रोनाइज़ेशन से जुड़ा था। यह इस बात का पुख्ता सबूत प्रदान करता है कि नींद की गड़बड़ियाँ केवल बीमारी का दुष्प्रभाव नहीं हैं, बल्कि मस्तिष्क की संचार रेखाओं के भौतिक क्षरण का सीधा प्रतिबिंब हैं। अध्ययन इस विचार को खारिज करता है कि ये परिवर्तन केवल मरीजों द्वारा ली जा रही दवाओं के कारण हैं, क्योंकि दवाओं के उपयोग को ध्यान में रखने के बाद भी परिणाम समान रहे।
ये निष्कर्ष इन विकारों को देखने का एक नया तरीका प्रदान करते हैं। नींद के दौरान मस्तिष्क की विद्युत बातचीत को सुनकर, डॉक्टर मरीज में मौजूद विशिष्ट सर्किट क्षति का पता लगा सकते हैं। अध्ययन बताता है कि स्लीप स्पिंडल्स थैलेमस के स्वास्थ्य के लिए एक संवेदनशील मार्कर हैं, जबकि स्लो वेव्स कॉर्टेक्स की स्थिति को दर्शाती हैं। चूंकि पार्किंसंस रोग और लेवी बॉडीज के साथ डिमेंशिया के बीच पैटर्न भिन्न होते हैं, इसलिए ये नींद के संकेत अंततः दोनों स्थितियों के बीच अंतर करने या समय के साथ बीमारी के बढ़ने को ट्रैक करने में मदद कर सकते हैं। फिलहाल, शोध इस बात की पुष्टि करता है कि नींद की शांति खाली नहीं है; यह मस्तिष्क की संरचनात्मक अखंडता की एक खिड़की है, जो उन नेटवर्कों के मौन क्षरण को प्रकट करती है जो हमें सोचने और चलने में सक्षम रखते हैं।
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