Weekly Hippocampal Diffusion Changes During Partial-Brain Radiation Therapy for High- Grade Glioma: Associations With Dose and Early Memory Change
आंशिक-मस्तिष्क विकिरण चिकित्सा (पार्शियल-ब्रेन रेडिएशन थेरेपी) से गुजरने वाले 45 हाई-ग्रेड ग्लियोमा रोगियों का यह संभावित अध्ययन दर्शाता है कि साप्ताहिक डिफ्यूजन एमआरआई (डिफ्यूजन MRI), हिप्पोकैम्पल अपैरेंट डिफ्यूजन कोएफिशिएंट (ADC) में एक प्रगतिशील, खुराक-निर्भर वृद्धि और फ्रैक्शनल एनिसोट्रॉपी (FA) में एक देर से होने वाली गिरावट दिखाता है, जो प्रारंभिक विकिरण-प्रेरित हिप्पोकैम्पल परिवर्तनों के लिए एक संभावित इमेजिंग बायोमार्कर के रूप में ADC का सुझाव देता है।
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रेडिएशन थेरेपी (विकिरण चिकित्सा) मस्तिष्क के ट्यूमर से लड़ने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन यह एक दोधारी तलवार की तरह है। जबकि यह कैंसर को लक्षित करती है, इसकी किरणें अपने लक्ष्य तक पहुँचने के लिए स्वस्थ मस्तिष्क ऊतकों से होकर गुजरती हैं, और इस जोखिम से कभी-कभी मस्तिष्क की सोचने और याद रखने की क्षमता को नुकसान पहुँच सकता है। एक विशिष्ट संरचना, हिप्पोकैम्पस (hippocampus), इस प्रक्रिया के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह नई यादों के लिए मस्तिष्क के 'फाइलिंग सिस्टम' के रूप में कार्य करता है, और यह विकिरण के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है। डॉक्टर लंबे समय से जानते हैं कि इस क्षेत्र में विकिरण की उच्च खुराक से याददाश्त में कमी आ सकती है, लेकिन वह सटीक क्षण जब ऊतकों के भीतर क्षति शुरू होती है, एक रहस्य बना हुआ है। वैज्ञानिक मस्तिष्क की संरचना में दृश्य परिवर्तन होने या रोगी द्वारा चीजें भूलने का अनुभव करने से पहले, चोट के शुरुआती संकेतों को देखने के लिए संघर्ष करते रहे हैं।
इसे हल करने के लिए, टेक्सास विश्वविद्यालय एमडी एंडरसन कैंसर सेंटर के शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क की प्रतिक्रिया को वास्तविक समय में देखने का एक तरीका खोजा। उन्होंने एक विशेष प्रकार के एमआरआई (MRI) स्कैन का उपयोग किया जो मस्तिष्क के ऊतकों के माध्यम से पानी की गति को मापता है। स्वस्थ, सघन मस्तिष्क कोशिकाओं में, पानी बहुत व्यवस्थित तरीके से चलता है। जब कोशिकाएं घायल होती हैं या टूटने लगती हैं, तो पानी की वह गति अधिक अराजक (chaotic) हो जाती है और अधिक स्वतंत्र रूप से फैल जाती है। उपचार के दौरान सप्ताह दर सप्ताह इस गति को ट्रैक करके, टीम इस उम्मीद में थी कि वे हिप्पोकैम्पस पर विकिरण के प्रभाव के सबसे पहले संकेतों को पकड़ सकें, इससे बहुत पहले कि किसी मानक स्कैन पर कोई सूजन या सिकुड़न दिखाई दे।
यह अध्ययन आक्रामक मस्तिष्क ट्यूमर से उपचारित पैंतालीस वयस्कों पर केंद्रित था। इन रोगियों को छह सप्ताह के मानक रेडिएशन थेरेपी कोर्स दिया गया, जिसमें कुल तीस दैनिक सत्र शामिल थे। शोधकर्ताओं ने केवल उपचार से पहले और बाद में ही स्कैन नहीं किया; उन्होंने उपचार के दौरान हर सप्ताह स्कैन किया। उन्होंने हिप्पोकैम्पस में पानी की गति को सावधानीपूर्वक मापा और प्रत्येक रोगी के हिप्पोकैम्पस को मिलने वाली विकिरण की विशिष्ट मात्रा के साथ इसकी तुलना की। उन्होंने उपचार के अंत में रोगियों की स्मृति का परीक्षण करने के लिए शुरुआत और अंत में भी परीक्षण किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या मस्तिष्क में ये प्रारंभिक भौतिक परिवर्तन स्मृति प्रदर्शन में किसी गिरावट के साथ मेल खाते हैं।
उन्होंने जो पाया वह परिवर्तन का एक स्पष्ट, निरंतर पैटर्न था। जैसे-जैसे उपचार के सप्ताह बीतते गए, हिप्पोकैम्पस में पानी की गति प्रगतिशील रूप से अधिक अराजक होती गई। पहले सप्ताह तक, परिवर्तन मुश्किल से ध्यान देने योग्य था, लेकिन छठे सप्ताह तक, पानी शुरुआत की तुलना में काफी अधिक स्वतंत्र रूप से चलने लगा था। यह वृद्धि एक सीधी रेखा में हुई, जो उपचार के हर गुजरते सप्ताह के साथ बदतर होती गई। महत्वपूर्ण रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि यह परिवर्तन सीधे तौर पर विकिरण की खुराक से जुड़ा हुआ था। जिन रोगियों के हिप्पोकैम्पस को विकिरण की उच्च नियोजित खुराक मिली, उनके हिप्पोकैम्पस में पानी की अराजक गति में उन लोगों की तुलना में बहुत अधिक वृद्धि देखी गई जिन्हें कम खुराक मिली थी। इसने पुष्टि की कि यह परिवर्तन स्वयं विकिरण की एक सीधी प्रतिक्रिया थी, न कि कोई यादृच्छिक उतार-चढ़ाव।
अध्ययन ने मस्तिष्क के ऊतकों की संरचना, विशेष रूप से उनके रेशों (fibers) के संगठन को भी देखा। पहले तीन सप्ताह के लिए, यह संगठन स्थिर रहा। हालांकि, उपचार के अंतिम तीन सप्ताह में, संगठन टूटने लगा, जिसमें एक ऐसी गिरावट देखी गई जो पानी की गति के प्रारंभिक परिवर्तनों के बाद आई। यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क का ऊतक सूक्ष्म स्तर पर विकिरण के प्रति लगभग तुरंत प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है, और रेशों की भौतिक संरचना उपचार के दौर के बाद इसका अनुसरण करती है। दिलचस्प बात यह है कि इन छह सप्ताहों के दौरान हिप्पोकैम्पस का समग्र आकार नहीं बदला, जिससे यह सिद्ध होता है कि पानी की गति में ये सूक्ष्म बदलाव अंग के सिकुड़ने से बहुत पहले ही हो जाते हैं।
जब शोधकर्ताओं ने इन भौतिक परिवर्तनों को रोगियों की स्मृति से जोड़ा, तो एक संभावित संबंध उभर कर आया। उन रोगियों के समूह में, जिन्होंने उपचार के अंत में स्मृति परीक्षण पूरे किए, जिनमें पानी की अराजक गति में सबसे अधिक वृद्धि देखी गई, उनमें नई जानकारी सीखने या चेहरों को याद रखने की क्षमता में गिरावट आने की अधिक संभावना थी। हालांकि यह अध्ययन यह साबित करने के लिए बहुत छोटा था कि पानी की गति याददाश्त की कमी का कारण बनती है, लेकिन यह संबंध बताता है कि यह प्रारंभिक संकेत एक चेतावनी संकेत हो सकता है। यह इंगित करता है कि मस्तिष्क विकिरण की खुराक के प्रति इस तरह से प्रतिक्रिया कर रहा है जो अंततः किसी व्यक्ति की याद रखने की क्षमता को प्रभावित कर सकता है।
यह कार्य कैंसर उपचार के दौरान मस्तिष्क को देखने का एक नया तरीका प्रदान करता है। उपचार के अंत तक यह देखने के बजाय कि क्या क्षति हुई है, डॉक्टर जल्द ही चोट को वास्तविक समय में होते हुए देख पाएंगे। निष्कर्ष बताते हैं कि हिप्पोकैम्पस के भीतर पानी की गति में अराजकता की मात्रा इस बात का एक विश्वसनीय मार्कर है कि ऊतक कितनी विकिरण अवशोषित कर रहा है। यदि भविष्य के अध्ययन इस बात की पुष्टि करते हैं कि यह प्रारंभिक संकेत दीर्घकालिक स्मृति समस्याओं की भविष्यवाणी कर सकता है, तो यह डॉक्टरों को उपचार के दौरान ही उपचार योजनाओं को समायोजित करने की अनुमति दे सकता है, जिससे संभावित रूप से मस्तिष्क को स्थायी क्षति से बचाया जा सकता है। फिलहाल, यह अध्ययन स्थापित करता है कि मस्तिष्क की विकिरण के प्रति प्रतिक्रिया एक दृश्य, मापने योग्य प्रक्रिया है जो सप्ताह दर सप्ताह विकसित होती है, जो ऊतक की प्रतिक्रिया के शुरुआती क्षणों में एक खिड़की खोलती है।
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