Gait-phase-dependent neural dynamics differ between treated Parkinson’s disease and healthy controls
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि जबकि चलने के दौरान तंत्रिका गतिविधि की समग्र स्पेक्ट्रल विशेषताओं में उपचारित पार्किंसंस रोग के रोगियों और स्वस्थ नियंत्रणों के बीच बहुत कम अंतर दिखाई देता है, गेट-फेज-रिजॉल्व्ड विश्लेषण कॉर्टिकल और सबथैलेमिक तंत्रिका गतिकी के टेम्पोरल संगठन में विशिष्ट परिवर्तनों को प्रकट करते हैं, जो यह सुझाव देते हैं कि भविष्य के बायोमार्कर और न्यूरोमोड्यूलेशन रणनीतियों को औसत स्पेक्ट्रल परिमाण के बजाय इन गतिशील पैटर्न को पकड़ने को प्राथमिकता देनी चाहिए।
मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। यह एक ऐसे प्रीप्रिंट की AI से तैयार की गई व्याख्या है जिसकी अभी सहकर्मी समीक्षा नहीं हुई है। यह चिकित्सकीय सलाह नहीं है। इस सामग्री के आधार पर स्वास्थ्य संबंधी फैसले न लें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
चलना मस्तिष्क की एक ऐसी उपलब्धि है जिसे हम तब तक शायद ही कभी नोटिस करते हैं जब तक कि यह विफल न होने लगे। अधिकांश लोगों के लिए, कदम उठाना एक स्वचालित प्रक्रिया है, मांसपेशियों और संतुलन का एक सहज प्रवाह जिसमें किसी सचेत विचार की आवश्यकता नहीं होती। लेकिन पार्किंसंस रोग से पीड़ित लोगों के लिए, जो एक ऐसी स्थिति है जो धीरे-धीरे गति को समन्वित करने की मस्तिष्क की क्षमता को कम कर देती है, चलना एक कठिन, सचेत संघर्ष बन जाता है। यह बीमारी उन विद्युत संकेतों को बाधित करती है जो शरीर को बताते हैं कि कब पैर उठाना है और कब उसे नीचे रखना है, जिससे कदमों में घिसटने (शफलिंग), रुक जाने (फ्रीजिंग) और स्थिरता की कमी जैसी स्थितियां पैदा होती हैं। हालांकि डॉक्टरों के पास मदद के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं, जैसे कि दवाएं जो एक प्रमुख मस्तिष्क रसायन को बढ़ाती हैं और इम्प्लांट किए गए उपकरण जो अतिसक्रिय मस्तिष्क सर्किट को शांत करने के लिए विद्युत पल्स भेजते हैं, फिर भी ये उपचार अक्सर चलने की समस्या को केवल आंशिक रूप से ही हल कर पाते हैं। मरीजों को अपने कंपकंपाहट (ट्रिमर) को रुकते हुए और अपनी जकड़न को कम होते हुए दिख सकता है, फिर भी उनकी चाल (गेट) की लय टूटी हुई रहती है। यह समझने के लिए कि ऐसा क्यों होता है, वैज्ञानिकों को व्यक्ति के वास्तव में चलते समय उसके मस्तिष्क के भीतर देखना होगा, और यह देखना होगा कि एक क्षण से दूसरे क्षण तक विद्युत संचार (चैटर) कैसे बदलता है।
ETH ज्यूरिख और यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल ज्यूरिख के शोधकर्ताओं की एक टीम ने लोगों के चलने के दौरान मस्तिष्क के विद्युत संकेतों को सुनकर इस पहेली को सुलझाने का प्रयास किया। उन्होंने पार्किंसंस रोग वाले दस व्यक्तियों का अध्ययन किया जो दवा और डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (एक उपचार जहाँ इलेक्ट्रोड को सबथैलेमिक न्यूक्लियस नामक मस्तिष्क के गहरे हिस्से में सर्जिकल रूप से रखा जाता है) दोनों प्राप्त कर रहे थे। इन रोगियों की तुलना समान आयु के दस स्वस्थ लोगों से की गई। शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क की सतह से विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए एक विशेष मोबाइल हेडसेट का उपयोग किया, और रोगियों के लिए, उन्होंने सीधे गहरे मस्तिष्क संरचना से संकेत रिकॉर्ड करने के लिए इम्प्लांट किए गए इलेक्ट्रोड्स का भी उपयोग किया। यह सब प्रतिभागियों के एक सीधे रास्ते पर चलने के दौरान रिकॉर्ड किया गया था, जिससे वैज्ञानिकों को यह देखने की अनुमति मिली कि चलने के प्रत्येक चक्र के हर एक सेकंड के अंश में मस्तिष्क वास्तव में क्या कर रहा था।
शोधकर्ता दो अलग-अलग चीजों की तलाश में थे। पहला, वे जानना चाहते थे कि क्या मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि का समग्र आयतन (वॉल्यूम) रोगियों और स्वस्थ लोगों के बीच भिन्न था। दूसरा, और अधिक महत्वपूर्ण बात यह थी कि वे यह देखना चाहते थे कि क्या व्यक्ति के चलने के साथ उस गतिविधि का समय (टाइमिंग) बदल जाता है। एक स्वस्थ मस्तिष्क में, विद्युत संकेत केवल एक स्थिर स्तर पर नहीं रहते; वे एक सटीक लय में ऊपर-नीचे होते हैं जो कदमों से मेल खाते हैं। जैसे ही एक पैर आगे की ओर झूलता है, कुछ संकेत गिर जाते हैं, और जैसे ही पैर जमीन से टकराता है, अन्य बढ़ जाते हैं। टीम ने पाया कि जब उन्होंने औसत विद्युत गतिविधि को देखा, तो उपचारित रोगियों के मस्तिष्क स्वस्थ नियंत्रण समूह (कंट्रोल ग्रुप) के आश्चर्यजनक रूप से समान दिखे। मस्तिष्क के संकेत का समग्र "आयतन" चिकित्सा द्वारा काफी हद तक बहाल कर दिया गया था।
हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने डेटा को संकेतों के समय (टाइमिंग) को देखने के लिए विभाजित किया, तो एक अलग कहानी सामने आई। स्वस्थ लोगों ने एक स्पष्ट, लयबद्ध पैटर्न दिखाया जहाँ मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि प्रत्येक कदम के चरण के साथ पूरी तरह से तालमेल बिठाते हुए बदलती है। रोगियों में, उपचार के बावजूद, वही साफ लय नहीं दिखी। इसके बजाय, उनके मस्तिष्क के संकेत गति के साथ तालमेल से बाहर थे। यह मस्तिष्क के अगले हिस्से में तेज़, उच्च-आवृत्ति वाले संकेतों में सबसे स्पष्ट था, जो योजना बनाने और ध्यान केंद्रित करने में शामिल होते हैं, और स्वयं गहरे मस्तिष्क संरचना में भी। जहाँ स्वस्थ मस्तिष्क कदमों के जटिल क्रम को समन्वित करने के लिए आवश्यक सटीकता के साथ अपने संकेतों को चालू और बंद करता है, वहीं रोगियों के मस्तिष्क के संकेत अधिक अराजक थे, जिनमें चलने के जटिल क्रम को व्यवस्थित करने के लिए आवश्यक स्पष्ट समय (टाइमिंग) की कमी थी।
अध्ययन से यह भी पता चला कि गहरा मस्तिष्क संरचना, जो विद्युत उत्तेजना का लक्ष्य है, अभी भी कदमों के बारे में जानकारी ले रहा था, लेकिन यह स्वस्थ लोगों की तुलना में अलग तरह से व्यवस्थित था। रोगियों में, इस गहरी संरचना के बाएं और दाएं पक्षों के संकेत इस तरह से बदले जो इस बात पर निर्भर करते थे कि कौन सा पैर हिल रहा है, लेकिन यह पैटर्न स्वस्थ समूह की तुलना में उतना सुसंगत या मजबूत नहीं था। शोधकर्ताओं ने पाया कि उपचार ने मस्तिष्क की सामान्य गतिविधि के स्तर को तो ठीक कर दिया था, लेकिन इसने उस सटीक, क्षण-दर-क्षण की टाइमिंग को पूरी तरह से बहाल नहीं किया जो चलने को सुचारू और सहज बनाता है।
यह अंतर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सुझाव देता है कि केवल मस्तिष्क की औसत गतिविधि को मापना यह समझने के लिए पर्याप्त नहीं है कि इन रोगियों के लिए चलना कठिन क्यों बना हुआ है। मस्तिष्क की अपने संकेतों को समय के अनुसार व्यवस्थित करने की क्षमता संकेतों की शक्ति जितनी ही महत्वपूर्ण है। निष्कर्ष संकेत देते हैं कि भले ही एक मरीज बेहतर महसूस करे और उसकी कंपकंपाहट खत्म हो जाए, फिर भी चलने की तरल लय के लिए आवश्यक तंत्रिका मशीनरी (न्यूरल मैकेनिज्म) अभी भी अपनी लय खोजने के लिए संघर्ष कर रही हो सकती है। यह अंतर्दृष्टि भविष्य के उपचारों के लिए एक नया मार्ग खोलती है। केवल मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि के समग्र आयतन को कम करने के बजाय, डॉक्टर एक दिन ऐसी थेरेपी डिजाइन करने में सक्षम हो सकते हैं जो विशेष रूप से मस्तिष्क को उसके संकेतों की सही टाइमिंग को फिर से सीखने में मदद करे, जिससे विद्युत पल्स को पैर के उठने या जमीन पर पड़ने के सटीक क्षण से मिलाया जा सके। केवल आयतन के बजाय लय पर ध्यान केंद्रित करके, विज्ञान अंततः मस्तिष्क को उसी प्राकृतिक सहजता के साथ चलने में मदद कर सकता है जो उसके पास पहले हुआ करती थी।
अपने क्षेत्र के पेपरों की भीड़ में उलझे हुए हैं?
आपके रिसर्च कीवर्ड से मेल खाने वाले सबसे नए और अलग सोच वाले पेपरों का रोज़ाना Digest पाएँ—तकनीकी सारांश के साथ, आपकी भाषा में।