rTMS renews long-tract myelination to improve AD cognitive function predicted by baseline myelin and E-field
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि बाएं DLPFC को लक्षित करने वाली रिपिटिटिव ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (rTMS), विशिष्ट व्हाइट मैटर ट्रैक्ट्स में माइलिन के नवीनीकरण द्वारा अल्जाइमर रोग के रोगियों में संज्ञानात्मक कार्य में सुधार करती है, जिसमें उपचार के परिणाम आधारभूत माइलिन अखंडता और व्यक्तिगत इलेक्ट्रिक फील्ड मॉडलिंग के संयोजन द्वारा सबसे अच्छी तरह से अनुमानित होते हैं।
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मानव मस्तिष्क की कल्पना अक्सर ग्रे मैटर (gray matter) के एक संग्रह के रूप में की जाती है, जो वह झुर्रीदार ऊतक है जहाँ विचारों का जन्म होता है और स्मृतियाँ संचित होती हैं। फिर भी, एक विचार से दूसरे विचार तक संकेत पहुँचने के लिए, इसे व्हाइट मैटर ट्रैक्ट्स (white matter tracts) नामक लंबी, इंसुलेटेड केबलों के माध्यम से दौड़ना पड़ता है। ये केबल माइलिन (myelin) नामक एक वसायुक्त पदार्थ से लिपटी होती हैं, जो एक बिजली के तार पर लगे प्लास्टिक कोटिंग की तरह कार्य करती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि संदेश तेजी से और बिना किसी रिसाव के आगे बढ़ें। अल्जाइमर रोग में, ग्रे मैटर के गायब होने से बहुत पहले ही इस इंसुलेशन (इन्सुलेशन) का उधड़ना और टूटना शुरू हो जाता है। वायरिंग को होने वाला यह नुकसान मस्तिष्क की लंबी दूरियों तक संवाद करने की क्षमता को बाधित करता है, जिससे वह भ्रम और स्मृति लोप होता है जो इस बीमारी की पहचान है। वर्षों से, वैज्ञानिक इस क्षति की मरम्मत करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं, लेकिन यह विचार कि एक गैर-आक्रामक (non-invasive) उपचार वास्तव में इन तंत्रिका केबलों पर इंसुलेशन का पुनर्निर्माण कर सकता है, एक प्रमाणित वास्तविकता के बजाय एक दूर की संभावना बना हुआ था।
झुआनवू अस्पताल और शंघाई विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह परीक्षण करने के लिए हाथ मिलाया कि क्या रिपिटिटिव ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (rTMS) वास्तव में ऐसा कर सकता है। यह उपचार एक शक्तिशाली मैग्नेटिक कॉइल का उपयोग करता है जिसे स्कैल्प (scalp) के विरुद्ध रखा जाता है ताकि बिना सर्जरी या त्वचा के माध्यम से बिजली प्रवाहित किए, मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों को धीरे से उत्तेजित किया जा सके। शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क के बाएं हिस्से पर ध्यान केंद्रित किया, विशेष रूप से डोर्सोलैटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (dorsolateral prefrontal cortex) नामक क्षेत्र पर, जो योजना बनाने और ध्यान केंद्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है। उन्होंने अल्जाइमर रोग के छब्बीस रोगियों का दो सप्ताह के उच्च-खुराक, त्वरित प्रोटोकॉल के साथ उपचार किया। लक्ष्य केवल यह देखना नहीं था कि क्या रोगी बेहतर महसूस कर रहे थे, बल्कि यह देखना था कि क्या उपचार ने उनके मस्तिष्क के भीतर भौतिक रूप से परिवर्तन किया है। उन्नत एमआरआई (MRI) स्कैन का उपयोग करते हुए, उन्होंने उपचार से पहले और बाद में माइलिन शीथ (myelin sheaths) की मोटाई और गुणवत्ता को मापा, और साथ ही यह भी मानचित्रित किया कि मस्तिष्क के विभिन्न हिस्से एक बार फिर आपस में कैसे बात करने लगे।
परिणामों ने एक स्पष्ट और उत्साहजनक परिवर्तन प्रकट किया। उपचार के बाद, रोगियों के मस्तिष्क के बाएं हिस्से में कई प्रमुख लंबी दूरी के मार्गों के भीतर माइलिन सामग्री में मापने योग्य वृद्धि देखी गई। सबसे महत्वपूर्ण सुधार तीन विशिष्ट फाइबर बंडलों में पाए गए: सुपीरियर फ्रंटो-ऑक्सीपिटल फासीकुलस (superior fronto-occipital fascus), जो मस्तिष्क के अगले हिस्से को पिछले हिस्से से जोड़ता है; सुपीरियर कोरोना रेडिएटा (superior corona radiata), जो संकेतों के लिए एक प्रमुख राजमार्ग है; और सिंगुलम (cingulum), जो भावनात्मक और संज्ञानात्मक केंद्रों को जोड़ता है। ये मामूली उतार-चढ़ाव नहीं थे; परिवर्तन पूरे समूह में पता लगाने योग्य पर्याप्त बड़े थे। जैसे-जैसे इन केबलों पर इंसुलेशन में सुधार हुआ, मस्तिष्क का आंतरिक संचार नेटवर्क भी मजबूत हुआ। शोधकर्ताओं ने देखा कि मस्तिष्क के कार्यकारी नियंत्रण केंद्रों (executive control centers) और इसके ध्यान नेटवर्क (attention networks) के बीच संबंध अधिक सुदृढ़ हो गए, और मस्तिष्क के दोनों हिस्से एक साथ अधिक सहजता से काम करने लगे। यह रीवायरिंग (rewiring) केवल एक जैविक जिज्ञासा नहीं थी; यह सीधे तौर पर रोगियों की नैदानिक प्रगति से संबंधित थी। जिन रोगियों में आगे-से-पीछे के मार्गों में सबसे अधिक माइलिन मरम्मत देखी गई, उनमें स्मृति और ध्यान संबंधी कार्यों में सबसे अधिक सुधार दर्ज किया गया।
सबसे महत्वपूर्ण खोज यह थी कि शोधकर्ताओं ने यह कैसे अनुमान लगाया कि उपचार से किसे सबसे अधिक लाभ होगा। उन्होंने पाया कि केवल यह जानना कि रोगी के लक्षित स्थल पर चुंबकीय क्षेत्र कितना मजबूत था, सफलता की गारंटी देने के लिए पर्याप्त नहीं था। इसके बजाय, परिणाम दो कारकों के संयोजन पर निर्भर था: मस्तिष्क तक पहुँचाया गया चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति और उपचार शुरू होने से पहले रोगी के व्हाइट मैटर का मौजूदा स्वास्थ्य। यदि किसी रोगी के पास एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र था लेकिन उनकी तंत्रिका केबल पहले से ही बहुत क्षतिग्रस्त थीं, तो उपचार ने मरम्मत को प्रेरित नहीं किया। इसके विपरीत, यदि केबल ठीक-ठाक स्थिति में थीं लेकिन चुंबकीय क्षेत्र बहुत कमजोर था, तो कुछ नहीं हुआ। यह तभी संभव हुआ जब एक पर्याप्त चुंबकीय दबाव एक लचीले संरचनात्मक आधार से मिला और मस्तिष्क ने अपने इंसुलेशन का पुनर्निर्माण करना शुरू किया। यह निष्कर्ष बताता है कि इस उपचार को देने का पुराना तरीका, जो किसी व्यक्ति के मोटर थ्रेशोल्ड (motor threshold) के मानक प्रतिशत पर निर्भर करता है, बहुत ही सतही उपकरण है। यह प्रत्येक रोगी के मस्तिष्क की अनूठी जैविक वास्तविकता को समझने में विफल रहता है।
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि rTMS वास्तव में मस्तिष्क को अपनी वायरिंग की मरम्मत करने के लिए प्रेरित कर सकता है, जो केवल न्यूरॉन्स को उत्तेजित करने से परे अल्जाइमर रोग के उपचार के लिए एक नया तंत्र प्रदान करता है। यह सिद्ध करके कि उपचार लॉन्ग-ट्रैक्ट माइलिनेशन (long-tract myelination) को नवीनीकृत कर सकता है, शोधकर्ताओं ने व्यक्तिगत चिकित्सा (personalized medicine) के लिए एक मार्ग प्रशस्त किया है। भविष्य में, डॉक्टर प्रत्येक व्यक्ति के लिए आवश्यक सटीक चुंबकीय क्षेत्र की गणना करने के लिए कंप्यूटर मॉडल का उपयोग कर सकते हैं, और साथ ही यह देखने के लिए उनके मस्तिष्क का स्कैन कर सकते हैं कि क्या उनका व्हाइट मैटर प्रतिक्रिया देने के लिए पर्याप्त स्वस्थ है। यह दृष्टिकोण क्षेत्र को 'एक ही आकार सबके लिए उपयुक्त' (one-size-fits-all) वाली रणनीति से हटाकर एक अनुकूलित जैविक खुराक की ओर ले जाएगा, जिससे यह सुनिश्चित होगा कि चुंबकीय ऊर्जा केवल तभी लागू की जाए जब मस्तिष्क के पास उसका उपयोग करने की संरचनात्मक क्षमता हो। हालांकि यह अध्ययन रोगियों के एक एकल समूह पर किया गया था और इसके लिए आगे के सत्यापन की आवश्यकता है, फिर भी यह ठोस प्रमाण प्रदान करता है कि अल्जाइमर में मस्तिष्क के इंसुलेशन को नवीनीकृत किया जा सकता है, जिससे एक कभी सैद्धांतिक आशा एक मूर्त चिकित्सीय लक्ष्य में बदल गई है।
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