वागस तंत्रिका उत्तेजना मस्तिष्क plasticity बढ़ाता है

नया उपचार स्ट्रोक पीड़ितों को कार्य बहाल करने में मदद कर सकता है।

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पीले रंग में चित्रित वागस तंत्रिका।

स्रोत: सेबेस्टियन कौलिट्स्की / शटरस्टॉक

डलास में टेक्सास विश्वविद्यालय के अग्रणी शोध के मुताबिक, वागस तंत्रिका उत्तेजना (वीएनएस) लक्षित न्यूरोप्लास्टिकिटी को बढ़ाती है, जिससे मस्तिष्क को स्ट्रोक के बाद मजबूत तंत्रिका कनेक्शन बनाने में मदद मिलती है। एक पशु मॉडल का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने पहली बार प्रदर्शन किया है कि शारीरिक उपचार के साथ वीएनएस को जोड़कर मोटर कौशल की वसूली में तेजी आती है।

शोधकर्ताओं ने स्ट्रोक जर्नल में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए, “वागस नर्व उत्तेजना स्थिर स्थिरता और स्ट्रोक रिकवरी का सामान्यीकरण” बढ़ाता है। एक ही उपचार के मानव नैदानिक ​​परीक्षण, “स्ट्रोक के बाद पुनर्वसन के दौरान वीएनएस का मुख्य अध्ययन (वीएनएस-आरईएचएबी),” वर्तमान में अमेरिका और ब्रिटेन में 18 शोध स्थलों पर चल रहा है। अध्ययन का लक्ष्य स्ट्रोक रोगियों को मोटर कौशल को और अधिक तेज़ी से पुनर्प्राप्त करने में मदद करने के लिए युग्मित योनि तंत्रिका उत्तेजना की प्रभावकारिता को मापना है।

वागस तंत्रिका उत्तेजना क्या है?

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स्रोत: अलीला मेडिकल मीडिया / शटरस्टॉक

वागस तंत्रिका उत्तेजना एक छोटे, शल्य चिकित्सा प्रत्यारोपित उपकरण के माध्यम से वितरित किया जाता है जो योनि तंत्रिका को सक्रिय करने के लिए विभिन्न तीव्रता और नाड़ी-चौड़ाई के विद्युत आवेगों का उपयोग करता है। वीएनएस का उपयोग करके योनि तंत्रिका का विद्युत उत्तेजना दवा प्रतिरोधी मिर्गी और उपचार प्रतिरोधी अवसाद के लिए एक एफडीए-अनुमोदित उपचार है। एक हालिया प्रमाण-अवधारणा मानव अध्ययन में यह भी पाया गया कि वीएनएस संधिशोथ संधिशोथ जैसे सूजन संबंधी संयुक्त रोगों के लिए एक व्यवहार्य उपचार है।

स्ट्रोक के बाद रक्त प्रवाह का अचानक नुकसान किसी भी स्ट्रोक-प्रभावित मस्तिष्क क्षेत्र में न्यूरॉन्स का कारण बनता है, जो अन्य तंत्रिका कोशिकाओं से कनेक्शन को कम करता है। स्ट्रोक के बाद हाथ या पैर में मोटर कौशल का नुकसान मस्तिष्क के इसी मोटर क्षेत्रों के साथ अंग में तंत्रिका कोशिकाओं के बीच कनेक्टिविटी के नुकसान के कारण होता है।

एक पशु मॉडल का उपयोग करते हुए, यूटी डलास के शोधकर्ताओं ने पाया कि स्ट्रोक के बाद मस्तिष्क में मजबूत सेल कनेक्शन बनाकर वीएनएस के संक्षिप्त विस्फोट संचार मार्गों को मजबूत करते हैं। असल में, उनके नतीजे बताते हैं कि लक्षित आंदोलन उपचार के साथ वीएनएस युग्मन नाटकीय रूप से स्ट्रोक के बाद पुनर्वास प्रशिक्षण के लाभ को बढ़ावा देता है। और, पशु अध्ययन में, इन सुधारों ने वीएनएस लक्षित थेरेपी के पूरा होने के कुछ महीनों तक चली।

एरिक सी मेयर्स के नेतृत्व में इस अध्ययन के लेखकों के अनुसार, “यह अध्ययन पहला सबूत प्रदान करता है कि वीएनएस ने स्ट्रोक (1) युगल लंबे समय तक चलने वाली रिकवरी के बाद पुनर्वसन प्रशिक्षण के साथ जोड़ा है, जिसमें एक जटिल कार्य पर फोरलिंब supination शामिल है, (2) एक साधारण मोटर कार्य पर युगल वसूली जिसे वीएनएस के साथ जोड़ा नहीं गया था, और (3) मोटर नेटवर्क में संरचनात्मक plasticity को बढ़ाता है। ”

टेक्सास बायोमेडिकल डिवाइस सेंटर के सहयोगी निदेशक माइकल किल्गार्ड और यूटी डलास में व्यवहार और मस्तिष्क विज्ञान स्कूल में न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर, इस शोध के एक वरिष्ठ सह-लेखक थे। किल्गार्ड यूटीडी कॉर्टिकल प्लास्टिसिटी लेबोरेटरी में मुख्य जांचकर्ता है। उनकी टीम में यूटी डलास में स्कूल ऑफ बिहेवियरल और ब्रेन साइंसेज के एक पोस्टडोक्टरल शोधकर्ता सेठ हेज़ भी शामिल हैं, जो मोटर डिसफंक्शन को कम करने के लिए लक्षित प्लास्टिकिटी थेरेपी में माहिर हैं।

“हमारे प्रयोग को इस नए प्रश्न पूछने के लिए डिज़ाइन किया गया था: स्ट्रोक के बाद, क्या आपको हर एक कार्रवाई का पुनर्वास करना होगा?” किल्गार्ड ने एक बयान में कहा। “अगर वीएनएस आपकी मदद करता है, तो क्या यह केवल उत्तेजना के साथ जोड़े गए सटीक गति या कार्य में मदद कर रहा है? हमने जो पाया वह यह था कि यह भी इसी तरह के मोटर कौशल में सुधार करता है, और यह परिणाम वीएनएस-युग्मित थेरेपी के पूरा होने से कुछ महीने बाद बनाए गए थे। ”

यूटी डलास शोधकर्ता आशावादी हैं कि लक्षित योनस तंत्रिका उत्तेजना पर उनके नवीनतम शोध मनुष्यों में पोस्ट स्ट्रोक थेरेपी के दौरान वीएनएस के मानकीकृत उपयोग के लिए दिशानिर्देश बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। हेज़ ने एक बयान में कहा, “हमने लंबे समय से अनुमान लगाया है कि वीएनएस मस्तिष्क में नए कनेक्शन बना रहा है, लेकिन कुछ भी निश्चित रूप से ज्ञात नहीं था।” “यह पहला सबूत है कि हम मस्तिष्क की चोट के बाद जानवरों में मस्तिष्क में बदलाव चला रहे हैं। यह समझने में एक बड़ा कदम है कि चिकित्सा कैसे काम करती है – हमने जो पुनर्गठन किया है, वह वीएनएस के लाभों का पालन करेगा। ”

यूटी डलास के एक अन्य हालिया अध्ययन में पाया गया कि मध्यम तीव्रता वाले योनि तंत्रिका उत्तेजना ने कम या उच्च तीव्रता उत्तेजना से अधिक प्रभावी रूप से वीएनएस के न्यूरोप्लास्टिकिटी-वर्धित और मेमोरी-एन्हांसिंग प्रभाव को अनुकूलित किया है। विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने स्पष्ट किया कि इष्टतम पल्स चौड़ाई और वर्तमान तीव्रता को “उलटा-यू” पैटर्न द्वारा चिह्नित किया गया था जिसमें बहुत अधिक या बहुत कम VNS मध्यम तीव्रता के ‘गोल्डिलॉक्स’ मीठे स्थान से कम प्रभावी था जो कि सही था। ये 2017 निष्कर्ष जर्नल उत्तेजना पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।

युग्मित वागस तंत्रिका उत्तेजना स्ट्रोक पुनर्वास के लिए नई आशा प्रदान करता है

2017 में, एक योनि तंत्रिका उत्तेजना उपकरण के निर्माताओं ने सेरेब्रोवास्कुलर स्ट्रोक के बाद रोगियों के लिए वीएनएस पुनर्वसन के यादृच्छिक, डबल-अंधेरे नैदानिक ​​परीक्षण की शुरुआत की। वर्तमान में, इस अध्ययन में, अमेरिका और ब्रिटेन में 18 नैदानिक ​​स्थानों पर 120 विषयों तक शामिल होंगे। इस नैदानिक ​​परीक्षण के लिए प्रारंभिक शोध की अनुमानित समाप्ति तिथि 30 जून, 201 9 है।

ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी जोड़ा गया वीएनएस नैदानिक ​​परीक्षण में भाग लेने वाले संस्थानों में से एक है। ओएसयू में वेक्सनर मेडिकल सेंटर के मार्सी बॉकब्रडर परीक्षण के लिए उनके मुख्य जांचकर्ता हैं।

हाल ही में एक प्रेस विज्ञप्ति में, बोकब्रैडर ने कहा: “यह तंत्रिका उत्तेजना एक स्विच चालू करने की तरह है, जिससे रोगी के मस्तिष्क को चिकित्सा के लिए अधिक ग्रहणशील बना दिया जाता है। लक्ष्य यह देखना है कि क्या हम उन लोगों में मोटर रिकवरी में सुधार कर सकते हैं, जो वास्तव में उनके शरीर में एक मस्तिष्क पेसमेकर लगाए गए हैं। विचार इस मस्तिष्क के पेसिंग को सामान्य पुनर्वास के साथ जोड़ना है, और देखें कि क्या स्ट्रोक के बाद उनके अन्य सामान्य उपचारों के माध्यम से रोगी बेहतर हो सकते हैं। ”

नीचे उनके युगल वीएनएस थेरेपी प्रयोगशाला में मार्सी बॉकब्रैडर और सहयोगियों का एक यूट्यूब वीडियो है, जिसमें एक रोगी के साथ अपनी स्ट्रोक पुनर्वास प्रक्रिया का वर्णन किया गया है:

इस नैदानिक ​​परीक्षण के लिए, प्रत्येक अध्ययन प्रतिभागी को कुल छह सप्ताह के लिए प्रति सप्ताह गहन फिजियोथेरेपी के तीन एक घंटे के सत्र प्राप्त होते हैं। लक्ष्य कार्य-विशिष्ट मोटर आर्म फ़ंक्शन को बेहतर बनाना है। इस नैदानिक ​​परीक्षण में भाग लेने वाले समूह के आधे हिस्से में शल्य चिकित्सा से प्रत्यारोपित एक योनि तंत्रिका उत्तेजना उपकरण था; दूसरा आधा नियंत्रण समूह के रूप में कार्य करेगा।

प्रत्येक पुनर्वास चिकित्सा सत्र के दौरान, जब भी एक रोगी सही मोटर कौशल का प्रदर्शन करता है, तो चिकित्सक एक इष्टतम पल्स चौड़ाई और योनि तंत्रिका उत्तेजना की वर्तमान तीव्रता को ट्रिगर करने के लिए एक बटन दबाता है। परिकल्पना यह है कि अगर परीक्षण और त्रुटि सीखने की प्रक्रिया के दौरान वीएनएस के एक संक्षिप्त विस्फोट से सटीक और सटीक आंदोलनों को सकारात्मक रूप से मजबूत किया जाता है, तो ये क्रियाएं मस्तिष्क में “कड़ी मेहनत” हो जाती हैं।

“हम यह देखने की कोशिश कर रहे हैं कि इस न्यूरोस्टिम्युलेटर का प्रभावी उपचार को बढ़ावा देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे ‘सुपरचार्जेड थेरेपी’ बनती है। हम यह निर्धारित करना चाहते हैं कि रोगी इस उत्तेजना के उपयोग के माध्यम से अधिक तेज़ी से ठीक हो सकता है, “बोकब्रडर ने निष्कर्ष निकाला।

संदर्भ

एरिक सी मेयर्स, ब्लेडा आर सोलोरज़ानो, जस्टिन जेम्स, पैट्रिक डी। गंजर, इलेन एस। लाई, रॉबर्ट एल। रेनेकर, माइकल पी। किल्गार्ड, सेठ ए हेज़। “वागस तंत्रिका उत्तेजना स्थिर प्लास्टिक और स्ट्रोक रिकवरी के सामान्यीकरण में वृद्धि करता है।” स्ट्रोक (पहली बार ऑनलाइन प्रकाशित: 25 जनवरी, 2018) डीओआई: 10.1161 / STROKEAHA.117.019202

क्रिस्टोफर डब्ल्यू लोअरवाल्ड, माइकल एस बोर्लैंड, रॉबर्ट एल। रेनेकर द्वितीय, सेठ ए हेज़, माइकल पी। किल्गार्ड। “वागस तंत्रिका उत्तेजना द्वारा विकसित कॉर्टिकल प्लास्टिकिटी के विस्तार पर पल्स चौड़ाई और वर्तमान तीव्रता की बातचीत।” मस्तिष्क उत्तेजना (पहली बार ऑनलाइन प्रकाशित: 15 नवंबर, 2017) डीओआई: 10.1016 / जे.ब्रस.2017.11.007