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चुंबकत्व के साथ तंत्रिका सर्किट उत्तेजित

Slimsdizz (Wikimedia Commons)
स्रोत: स्लीम्सडिज (विकिमीडिया कॉमन्स)

मस्तिष्क की उत्तेजना एक विक्टोरियन विज्ञान मेले से कुछ फ्रेंकेस्टीनियन प्रदर्शन की तरह लग सकती है। लेकिन वास्तव में, यह एक समकालीन तकनीक है जो मानव मस्तिष्क समारोह की जांच के लिए पारंपरिक तरीकों की पुरानी सीमा को संबोधित करते हुए तंत्रिका विज्ञान में बहुत बड़ा प्रभाव डालती है। ऐसी तकनीकें, जैसे ईईजी और एफएमआरआई, का प्रयोग केवल उत्तेजना या मस्तिष्क गतिविधि पर काम के प्रभाव का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है, और इसके विपरीत नहीं। उदाहरण के लिए, एक वैज्ञानिक मस्तिष्क गतिविधि पर हाथ की आवाज़ की तरह काम के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए ईईजी का उपयोग कर सकता है, लेकिन यह कैसे हाथ आंदोलन पर मस्तिष्क गतिविधि के प्रभाव का अध्ययन कर सकता है?

आज, गैर-विवेकपूर्ण मस्तिष्क उत्तेजना तकनीकों जैसे कि ट्रांससीनियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) पुरानी मानदंडों के विकल्प प्रदान कर रही हैं टीएमएस सुरक्षित और नैतिक रूप से अंतर्निहित मस्तिष्क के ऊतकों को उत्तेजित या दबाने के लिए, शोधकर्ताओं को मस्तिष्क सर्किट और व्यवहार के बीच कारण संबंधों का अध्ययन करने की इजाजत देता है। क्या अधिक है, टीएमएस के मस्तिष्क विकार जैसे अवसाद जैसे इलाज के लिए चिकित्सीय मूल्य हो सकता है।

Wikimedia Commons, National Institutes of Health
स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान

यहां देखिए यह कैसे काम करता है। तार के एक परिपत्र कुंड एक विषय के सिर पर तय हो गया है, और तार में वर्तमान में एक चुंबकीय क्षेत्र लाया जाता है। चूंकि चुंबकीय क्षेत्र में आरोप लगाए गए कण क्षेत्र के दिशा में सीधा बल लगाते हैं, इस क्षेत्र द्वारा अंतर्निहित मस्तिष्क के ऊतकों में आयनों की आवाजाही बदल जाती है। यह कॉर्टिकल ऊतक में न्यूरॉन्स की फायरिंग को बाधित करता है, जिसमें मस्तिष्क "घाव" का अनुकरण होता है। उदाहरण के लिए, ब्रोक के क्षेत्रफल पर कुंडली को सक्रिय करना-भाषण उत्पादन के लिए जरूरी एक मस्तिष्क क्षेत्र-प्रतिभागियों को हकलाना और मध्य वाक्य को बंद करना बंद कर देता है। हालांकि, अगर निर्देश दिए जाने पर प्रतिभागी भी गाना गा सकता है, तो यह दर्शाता है कि बोलना और गायन अलग-अलग तंत्रिका सर्किटों पर निर्भर करता है।

जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, टीएमएस भी मस्तिष्क के ऊतकों को उत्तेजित कर सकता है, दालों की आवृत्ति पर निर्भर करता है। मोटर प्रांतस्था में इस्तेमाल किया जाता है, उदाहरण के लिए, टीएमएस विशिष्ट मांसपेशियों में चखने लगा सकता है इस प्रभाव को दर्शाते हुए एक विशेष रूप से रचनात्मक प्रयोग सिएटल में वॉशिंगटन विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं द्वारा किया गया। राजेश पी.एन. राव और उनके सहयोगियों ने एक विषय के ईईजी के उत्पादन को दूसरे विषय के टीएमएस कॉइल में इनपुट के रूप में इस्तेमाल किया। जैसा कि पहले विषय ने अपनी सही तर्जनी को ठोके जाने की कल्पना की, ईईजी ने इस काल्पनिक आंदोलन को मोटर प्रांतस्था पर खोपड़ी से संबंधित विद्युत गतिविधि दर्ज की। ईईजी के साथ दर्ज विद्युत उत्पादन तब दूसरे विषय के टीएमएस कॉयल से खिलाया गया था, जो एक ही खोपड़ी क्षेत्र पर तय हुआ था, जिससे दूसरे अंग को उसकी उंगली को चिकना कर दिया गया था!

2014 Rao et al. (Creative Commons license)
स्रोत: 2014 राव एट अल (क्रिएटिव कामन्स लाइसेंस)

टीएमएस, एक संकीर्ण अर्थ में, अंधा को फिर से देख कर भी कर सकता है। आंखों की चोट के कारण अपनी दृष्टि से ज्यादातर लोगों को खो दिया गया है, दृश्य कंटैक्स पर टीएमएस लागू होता है, आकृतियों और रंगों के दृश्य अनुभव को फॉस्पेंस कहते हैं, बहुत आकृतियों और रंगों की तरह, जिन्हें आप अपनी आंखों को रगड़ते हुए देख सकते हैं।

टीएमएस का चिकित्सीय उपयोग अवसाद से जुनूनी बाध्यकारी विकार (ओसीडी) से लेकर विभिन्न प्रकार के विकारों में मस्तिष्क की गतिविधि को ठीक करना चाहता है। उदासीनता के लिए टीएमएस के अध्ययन अवसादग्रस्त लक्षणों से राहत देते हैं जब उत्तेजना एक कॉर्टिकल क्षेत्र पर लागू होता है जिसे दर्सोलिलेटल प्रीफ्रैंटल कॉर्टेक्स कहा जाता है। इन अध्ययनों के परिणाम आम तौर पर एक भटकाव की स्थिति के सापेक्ष मापा जाता है, जिसमें नकली उत्तेजना का उपयोग सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि परिणाम प्लेसबो प्रभाव के कारण नहीं थे। टीएमएस उन अवसाद रोगियों के लिए नई आशा प्रदान करता है जो नशीली दवाओं के उपचार का जवाब नहीं देते हैं और अन्य विकारों के इलाज में भी प्रभावी हो सकते हैं। लेकिन कई मनश्चिकित्सीय उपचारों की तरह, शोधकर्ता अभी भी निश्चित नहीं हैं कि टीएमएस, लक्षणों से कैसे और क्यों राहत देता है। मस्तिष्क के उस क्षेत्र में बड़ी संख्या में कोशिकाओं और अन्तर्ग्रथन को देखते हुए जिसे टीएमएस लागू किया जाता है, यहां तक ​​कि एक साधारण चुंबकीय पल्स का प्रभाव पूरी तरह से गणना करना असंभव है।

Wikimedia Commons, National Institutes of Health
स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान

जबकि सटीक तंत्र जिसके द्वारा टीएमएस निराशा का इलाज करता है, अनिश्चित है, यह समान चिकित्सीय सिद्धांतों के द्वारा इलेक्ट्रोकोनिवल्सी थेरेपी या ईसीटी के रूप में अपने चिकित्सीय प्रभावों को लागू कर सकता है, जो एक जब्ती को प्रेरित करने से गंभीर अवसाद का इलाज करता है। यह अनुभव मिरगी के जब्ती से अलग है, क्योंकि रोगी को इलाज के लिए उसकी सहमति देने के बाद संज्ञाहरण और मांसपेशियों को नियंत्रित किया जाता है। तो क्यों जब्ती वास्तव में मददगार है? विलियम एंड मैरी कॉलेज के इंटरैसिपाप्लूनरी स्टडीज के सीनियर लेक्चरर केरी बागदासारी ने अनुमान लगाया है कि ईसीटी द्वारा दिए गए बिजली के झटके एक उदास राज्य से मस्तिष्क को "धक्का" दे सकते हैं, जैसे कि गहरी घाटी से एक गेंद को मजबूत धक्का लगाया जाता है। इस सादृश्य में, घाटियों का परिदृश्य गणितीय अंतरिक्ष है, जो मस्तिष्क चर जैसे न्यूरॉनल फायरिंग दर से फैला हुआ है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह अटकलें अभी तक औपचारिक रूप से या सीधे जांच की जा रही हैं (क्या होता है अगर "पुश" गलत दिशा में दी जाती है?)। हालांकि, यूके में शोधकर्ताओं ने पाया है कि अवसाद के लिए ईसीटी उपचार, वास्तव में, सामने वाले मस्तिष्क क्षेत्रों में चयापचय गतिविधि के पैटर्न और शेष मस्तिष्क के बीच संबंधों को कम करते हैं। इससे पता चलता है कि ईसीटी एक दुखी राज्य से ललाट मस्तिष्क सर्किट जारी करता है जो उनकी गतिविधियों को बाधित कर सकता है, जैसे कि Bagdassarian द्वारा सुझाव की रूपरेखा घाटी।

चाहे उचित हो या नहीं, जनता के साथ ईसीटी की प्रतिष्ठा को स्मृति हानि की रिपोर्ट और दुरुपयोग के आरोपों से क्षतिग्रस्त किया गया है। टीएमएस, हालांकि, मस्तिष्क को रिबूट करने के लिए शायद एक समान तंत्र द्वारा एक सूक्ष्म, अधिक सूक्ष्म विकल्प प्रदान कर सकता है। ईसीटी की तरह, अवसाद के लिए टीएमएस उपचार दर्सोलैलेटल प्रीफ्रैंटल कॉर्टेक्स में मेटाबोलिक गतिविधि के बीच के संबंधों को बदलते हैं और मस्तिष्क के एक अन्य क्षेत्र को उपजातीय सिगारुलेट के रूप में जाना जाता है। लेकिन ईसीटी के विपरीत, टीएमएस कभी-कभार ही ठीक से प्रशासित होने पर दौरे को हासिल कर लेता है, और इसका उत्तेजना मस्तिष्क प्रांतस्था के विशिष्ट क्षेत्रों के लिए किया जा सकता है, जो यकीनन टीएमएस को ईसीटी की तुलना में अधिक लचीला और बहुमुखी उपकरण बनाती है।

Frontiers for Young Minds, Shamir et al 2014 (Creative Commons License)
दीप मस्तिष्क उत्तेजना का चित्रण
स्रोत: युवा दिमाग के लिए फ्रंटियर, शामीर एट अल 2014 (क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस)

टीएमएस और ईसीटी से परे, विभिन्न शक्तियों और अनुप्रयोगों के साथ तकनीकों के परिवार में मस्तिष्क उत्तेजना को खिलना जारी है। गहरी मस्तिष्क उत्तेजना, या डीबीएस, शल्य चिकित्सा के लिए मुख्य मस्तिष्क संरचनाओं को प्रोत्साहित करने के लिए इलेक्ट्रोड प्रदान करता है जो खोपड़ी से नहीं पहुंचा जा सकता है, जैसे कि थैलेमस और बेसल गैन्ग्लिया। जबकि आक्रामक, तकनीक पार्किंसंस रोग का इलाज करने के लिए बहुत बड़ा वादा दिखाती है दूसरी तरफ, ट्रांससीनियल प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना, या टीडीसीएस, एक तकनीक है जिसने गराज के शौकीनों द्वारा स्वत: प्रयोग के स्वयं-प्रयोग की कई रिपोर्टों के साथ अलार्म उठाया है (मैं इसकी अनुशंसा नहीं करता)। यह तकनीक अपेक्षाकृत सरल है, इसमें सिर के कमजोर, निरंतर चालू होने के आवेदन शामिल है। हालांकि यह अवसाद का इलाज करने के लिए कुछ प्रभावकारिता दिखाता है, इस साल के शुरूआती दिनों में मानव कैदार्स में एक गंभीर प्रदर्शन ने सुझाव दिया है कि टीडीसीएस के वर्तमान मस्तिष्क से गुजरने वाले नहीं हो सकते हैं, जो कि कार्रवाई का असली तंत्र के रूप में भयंकर बहस को उठाते हैं।

एक व्यक्ति मस्तिष्क का चयन नहीं करता है जिसके साथ वह जन्म लेता है। मस्तिष्क उत्तेजना की उम्मीद है कि हम मरीजों के रोगग्रस्त दिमाग में अन्यथा असभ्य अवसाद और इसी तरह के विकारों के साथ सर्किट को ठीक कर सकते हैं। टीएमएस के सभी नैदानिक ​​परीक्षण सफल नहीं होंगे, और अधिक सुविधाजनक तकनीकों, जैसे कि टीडीसीएस द्वारा की जाने वाली संभावनाओं को जिम्मेदारी से संपर्क किया जाना चाहिए। लेकिन निस्संदेह, मस्तिष्क को नियंत्रित करने के एक नए युग में मस्तिष्क की उत्तेजना पैदा होती है अब तक असंभव है।

संदर्भ

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