वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि हीलियम परमाणु अपनी गति से उलझ सकते हैं। प्रतिनिधि चित्रण. | फोटो साभार: गेटी इमेजेज़

वेक्टर कार्टून स्टिक आकृति ड्राइंग वैचारिक चित्रण। | फोटो क्रेडिट: गेटी इमेजेज/आईस्टॉकफोटो

पार्किंसंस रोग दुनिया भर में 10 मिलियन से अधिक लोगों को प्रभावित करता है। एक मरीज को समन्वित गतिविधि करने में संघर्ष करना पड़ता है, जिससे शर्ट के बटन लगाने जैसे सरल कार्य के लिए भी सचेत प्रयास और ध्यान की आवश्यकता होती है। चलने और मुड़ने जैसी प्राकृतिक गतिविधियों की योजना बनानी होगी क्योंकि व्यक्ति को कार्य शुरू करने और रोकने में संघर्ष करना पड़ेगा।

समय के साथ, व्यक्ति धीमी गति से चलेगा, अस्थिर हो जाएगा और झटके सहेगा।

अब, नए शोध से उपचार के लिए सटीक लक्ष्य का वादा करने वाले मस्तिष्क नेटवर्क का पता चलता है।

उच्च क्रम के नेटवर्क

आज तक, विभिन्न उपचार विकल्प उपलब्ध हैं, लेकिन कोई भी आदर्श नहीं है। उदाहरण के लिए, डोपामाइन अग्रदूत लेवोडोपा के साथ औषधीय उपचार, पार्किंसंस के लक्षणों को आंशिक रूप से कम करता है। हालाँकि, लेवोडोपा का प्रभाव परिवर्तनशील होता है और बार-बार उपयोग से अनियंत्रित गतिविधियों जैसे दुष्प्रभाव होते हैं। एक अन्य अनुमोदित थेरेपी डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (डीबीएस) है, जिसमें इलेक्ट्रोड को विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों के अंदर शल्य चिकित्सा द्वारा प्रत्यारोपित किया जाता है।

बेंगलुरु के पार्किंसंस डिजीज एंड मूवमेंट डिसऑर्डर क्लिनिक के सलाहकार न्यूरोलॉजिस्ट प्रशांत कुकले ने कहा, “हालांकि, डीबीएस महंगा और आक्रामक है, हालांकि जोखिम भरा नहीं है।”

ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (टीएमएस) जैसी गैर-आक्रामक थेरेपी, जहां तंत्रिका कोशिकाओं को उत्तेजित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जाता है, प्रायोगिक चरण में हैं और “मीठे धब्बे, या सटीक लक्ष्य की आवश्यकता होती है जो नाटकीय सुधार ला सकते हैं, जो अभी भी खोजे जा रहे हैं,” डॉ. कुकले ने कहा।

हाल तक, न्यूरोलॉजिस्ट मोटर कॉर्टेक्स के मोटर-इफ़ेक्टर क्षेत्रों की जांच कर रहे थे, जो सतह-स्तरीय मस्तिष्क क्षेत्र हैं जो पैर, हाथ और मुंह जैसे शरीर के अलग-अलग हिस्सों की मांसपेशियों की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं। हालाँकि, इन क्षेत्रों में शिथिलता पार्किंसंस में देखी गई समन्वय की कमी को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं है।

एक प्रचलित परिकल्पना यह रही है कि उच्च क्रम के नेटवर्क – बड़े पैमाने पर, योजना और ध्यान जैसे जटिल संज्ञानात्मक कार्यों के लिए मस्तिष्क क्षेत्रों में जानकारी को एकीकृत करने वाले परस्पर जुड़े क्लस्टर – शामिल हो सकते हैं। ए नया अध्ययन में प्रकृति इस परिकल्पना को संबोधित किया और पाया कि पार्किंसंस रोग मस्तिष्क नेटवर्क की असामान्य मजबूती से जुड़ा है जिसे सोमैटिक कॉग्निटिव एक्शन नेटवर्क (एससीएएन) कहा जाता है।

अध्ययन के निष्कर्षों ने पहले के मायावी सटीक लक्ष्यों को उजागर किया है जो पार्किंसंस के लिए नियामक उपचारों की प्रभावकारिता में सुधार कर सकते हैं।

स्कैन की खोज

ऐतिहासिक रूप से, न्यूरोलॉजिस्ट सटीक मस्तिष्क क्षेत्रों के मानचित्रण में रुचि रखते हैं जो सीधे शरीर के विशिष्ट भागों की गति को नियंत्रित करते हैं। लगभग एक सदी पहले, अमेरिकी-कनाडाई न्यूरोसर्जन वाइल्डर पेनफ़ील्ड ने जागते हुए रोगियों में मस्तिष्क की सतह को विद्युत रूप से उत्तेजित किया और रिकॉर्ड किया कि प्रतिक्रिया में शरीर के कौन से हिस्से हिले। उन्होंने पाया कि शरीर के पड़ोसी हिस्सों को मोटर कॉर्टेक्स के पड़ोसी क्षेत्रों में दर्शाया गया था, जिससे मस्तिष्क की सतह पर शरीर का एक सतत “मानचित्र” बनता था।

हालाँकि, समय के साथ, इस मानचित्र पर इसकी सीमित सटीकता के लिए सवाल उठाए गए हैं। सेंट लुइस में वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के एक न्यूरोलॉजिस्ट और पार्किंसंस रोग अध्ययन के सह-लेखक निको डोसेनबैक ने प्रिसिजन फंक्शनल मैपिंग (पीएफएम) नामक एक विधि की शुरुआत की, जिसने पेनफील्ड मानचित्र को परिष्कृत करने में मदद की।

“पहले, अधिकांश इमेजिंग अध्ययन व्यक्तियों के औसत डेटा पर निर्भर करते थे,” उन्होंने समझाया। “यह 100 लोगों के चेहरों का औसत निकालने जैसा है – अंत में आपको एक कार्टून चेहरा मिलेगा, असली चेहरा नहीं।”

पीएफएम ने व्यक्तिगत मस्तिष्क के कार्यात्मक मानचित्रण की अनुमति दी, इस प्रकार उच्च रिज़ॉल्यूशन के ‘मानचित्र’ तैयार किए गए।

आमतौर पर, कम-रिज़ॉल्यूशन वाले मानचित्रों में, शरीर के किसी विशेष हिस्से के हिलने पर केवल विशिष्ट मोटर-प्रभावक क्षेत्र ही एक बिंदु के रूप में दिखाई देगा। लेकिन ए में 2023 पेपरपीएफएम का उपयोग करते हुए, डॉ. डोसेनबैक और सहकर्मियों ने एक नए पैटर्न की सूचना दी, जहां जब भी असंबंधित शरीर के अंगों को उत्तेजित किया जाता था, तो मोटर कॉर्टेक्स के साथ तीन अतिरिक्त क्षेत्र “तीन बिंदुओं” के रूप में दिखाई देते थे। ये तीन क्षेत्र हाथ, पैर और मुंह को नियंत्रित करने वाले मोटर-प्रभावक क्षेत्रों के बीच फैले हुए थे। चाहे टखने को उत्तेजित किया गया हो या कोहनी को, तीन-बिंदु पैटर्न सक्रिय हो जाएगा।

डॉ. डोसेनबैक ने कहा, “व्यक्तियों के बीच पैटर्न की नियमितता ने मुझे संदेह किया कि काम पर एक पूरी तरह से अलग संगठनात्मक सिद्धांत हो सकता है।”

इन पैटर्नों को बाद में SCAN नाम दिया गया, और वे समन्वय आंदोलन में शामिल उच्च-क्रम के मस्तिष्क क्षेत्रों से जुड़े पाए गए।

अन्य विशेषज्ञ इस बात से सहमत हैं कि SCAN की खोज ने मोटर कॉर्टेक्स को व्यवस्थित करने के तरीके के बारे में उनकी धारणा बदल दी है।

“हमारे पास प्राथमिक मोटर कॉर्टेक्स में शरीर के अलग-अलग हिस्सों को नियंत्रित करने वाले ‘प्रभावकों’ की एक श्रृंखला ही नहीं है। हमारे पास एकीकृत क्षेत्र भी हैं जो आंदोलनों की देखरेख और समन्वय करते हैं,” टोरंटो विश्वविद्यालय के एक न्यूरोलॉजिस्ट अल्फोंसो फसानो, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने कहा।

चित्र में स्कैन करें

उसी पीएफएम तकनीक का उपयोग करते हुए, लेखकों ने पार्किंसंस रोग से पीड़ित 863 लोगों के कार्यात्मक एमआरआई स्कैन और इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफ – कॉर्टेक्स से विद्युत संकेतों के रिकॉर्ड – की जांच की, जिनमें से कई डीबीएस और लेवोडोपा जैसी विभिन्न अनुमोदित थेरेपी प्राप्त कर रहे थे।

“पार्किंसंस रोग के रोगियों में, SCAN नेटवर्क पार्किंसंस से संबंधित प्रमुख मस्तिष्क क्षेत्रों जैसे बेसल गैन्ग्लिया और थैलेमस के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है, जो इन कनेक्शनों की पैथोलॉजिकल असामान्य मजबूती को दर्शाता है,” चांगपिंग प्रयोगशाला, बीजिंग के प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक हेशेंग लियू ने कहा।

इसके विपरीत, एक अन्य मोटर विकार, एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) वाले रोगियों में स्कैन नेटवर्क असामान्य रूप से मजबूत नहीं था।

पेपर की एक प्रमुख ताकत डेटासेट का विशाल आकार था – जिसे डॉ. लियू और उनकी टीम 2016 से इकट्ठा कर रही थी।

डॉ. डोसेनबैक ने कहा, “हेशेंग लियू और टीम ने रिकॉर्ड समय में कई जटिल नैदानिक ​​​​अध्ययन किए और डेटा एकत्र करने के लिए दुनिया भर के अन्य वैज्ञानिकों के साथ नेटवर्क बनाया।”

डॉ. फसानो ने कहा, “पेपर की दूसरी ताकत यह है कि यह अलग-अलग तौर-तरीकों से इलाज किए गए मरीजों के कई समूहों का उपयोग करता है और एक सुसंगत खोज दिखाता है: पार्किंसंस रोग में बेसल गैन्ग्लिया के लिए स्कैन की अति-कनेक्टिविटी।” “महत्वपूर्ण बात यह है कि जब कोई उपचार काम करता है, तो एक सामान्य भाजक होता है: स्कैन ओवर-कनेक्टिविटी में कमी।”

दूसरी ओर, डॉ. फसानो ने विश्वास व्यक्त किया कि पार्किंसंस रोग को स्कैन विकार के रूप में परिभाषित करना एक अतिसरलीकृत निष्कर्ष है।

“सबसे पहले, पार्किंसंस रोग विषम है। दूसरा, पार्किंसंसवाद या डिस्टोनिया जैसी अन्य स्थितियों में समान नेटवर्क असामान्यताएं शामिल हो सकती हैं,” उन्होंने कहा।

फिर भी, बेसल गैन्ग्लिया के साथ स्कैन की अधिक कनेक्टिविटी पार्किंसंस रोग के लिए एक नए नेटवर्क-स्तरीय बायोमार्कर का प्रतिनिधित्व करती है।

सतर्क आशावाद

निष्कर्षों के नैदानिक ​​निहितार्थ हैं। अध्ययन में, लेखकों ने एक प्रारंभिक परीक्षण किया जहां पार्किंसंस रोग से पीड़ित 18 लोगों को स्कैन क्षेत्रों में निर्देशित टीएमएस प्राप्त करने के लिए यादृच्छिक रूप से नियुक्त किया गया था। एक नियंत्रण समूह की तुलना में जिनके मस्तिष्क को प्रभावकारी क्षेत्रों में उत्तेजित किया गया था, स्कैन-लक्षित समूह ने दो सप्ताह के भीतर काफी कम झटके, कठोरता, धीमापन और अस्थिरता दिखाई।

डॉ. डोसेनबैक और डॉ. फसानो दोनों इस बात पर सहमत हुए कि पार्किंसंस रोग के रोगियों के लिए SCAN पर निर्देशित एक टीएमएस थेरेपी क्षितिज पर है।

डॉ. डोसेनबाक ने कहा, “भविष्य में, पीएफएम का उपयोग करके व्यक्तिगत तरीके से सीधे स्कैन पर लक्षित गैर-इनवेसिव और न्यूनतम इनवेसिव न्यूरोमॉड्यूलेटरी थेरेपी दोनों होंगी।”

डॉ. कुकले सावधानीपूर्वक आशावादी बने रहे: “कॉर्टेक्स में सतही रूप से स्थित होने के कारण, स्कैन गैर-आक्रामक मॉड्यूलेशन के लिए टीएमएस द्वारा आसानी से पहुंच योग्य है।” हालाँकि, उन्होंने कहा कि SCAN भी एक नया खोजा गया मस्तिष्क क्षेत्र है जिसे अभी तक मानक चिकित्सा पाठ्यपुस्तकों और एटलस में शामिल नहीं किया गया है: “हालांकि यह पेपर तर्कसंगत, जैविक संभाव्यता और प्रारंभिक नैदानिक ​​​​साक्ष्य दिखाता है, यह देखना होगा कि क्या यह नियमित नैदानिक ​​​​अभ्यास में परिवर्तित होता है।”

शीतल पोतदार ने तंत्रिका विज्ञान में पीएचडी की है और एक स्वतंत्र विज्ञान पत्रकार हैं।