मस्तिष्क प्रत्यारोपण से मस्तिष्क की गंभीर चोट वाले मरीजों में उल्लेखनीय सुधार होता है

21 साल की उम्र में, एक विनाशकारी यातायात दुर्घटना के दौरान सिर पर चोट लगने और मस्तिष्क में गंभीर चोट लगने के बाद एक युवा महिला का जीवन उलट-पुलट हो गया था।

तब से वह इसके परिणामों के साथ जी रही है, साधारण रोजमर्रा के कार्यों को पूरा करने के लिए लंबे समय तक ध्यान केंद्रित करने के लिए संघर्ष कर रही है। कई काम एक साथ करना लगभग असंभव था। उसकी याददाश्त फिसल जायेगी. शब्द उसकी जीभ की नोक पर अटक जाते। ऐसा लग रहा था कि उसके शरीर का अपना एक दिमाग है। लगातार गति में रहने के कारण स्थिर बैठना कठिन था। उसके मन पर अवसाद और चिंता का बादल छा गया।

अठारह साल बाद, उनकी एक सर्जरी हुई जिसने फिर से उनका जीवन बदल दिया। उसके मस्तिष्क का सावधानीपूर्वक मानचित्रण करने के बाद, सर्जनों ने थैलेमस की गहराई में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित किए। दो बल्बनुमा संरचनाओं से बना - प्रत्येक गोलार्ध पर एक - थैलेमस मस्तिष्क का ग्रैंड सेंट्रल स्टेशन है, इसके कनेक्शन कई क्षेत्रों में दूर-दूर तक पहुंचते हैं। उसकी कॉलर हड्डी के पास प्रत्यारोपित एक उत्तेजक पदार्थ, स्वचालित रूप से दिन में 12 घंटे के लिए तंत्रिका प्रत्यारोपण को सक्रिय करता था।

नतीजे चौंकाने वाले थे. केवल तीन महीनों में, असंख्य संज्ञानात्मक कार्यों को मापने वाले एक मानक परीक्षण में उसके स्कोर में सुधार हुआ। दशकों में पहली बार, उसे अब पूरे दिन अभिभूत महसूस नहीं हुआ। उसे पढ़ना और अन्य शौक पसंद आने लगे।

"मैं बस-मैं सोचना चाहती हूं," उसने शोधकर्ताओं से कहा। "मैं अपने दिमाग का उपयोग कर रहा हूं... मुझे नहीं पता क्यों, यह मुझे हंसाता है, लेकिन यह मेरे लिए आश्चर्यजनक है कि मुझे इन चीजों को करने में आनंद आता है।"

महिला, जिसे पी1 के नाम से जाना जाता है, ने इसमें भाग लिया छोटा, महत्वाकांक्षी परीक्षण मस्तिष्क की चोटों से होने वाली संज्ञानात्मक परेशानियों को दूर करने का प्रयास। स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में डॉ. जैमी हेंडरसन के नेतृत्व में, क्लिनिकल परीक्षण यह देखने के लिए छह लोगों को भर्ती किया गया कि क्या थैलेमस को विद्युत रूप से उत्तेजित करने से प्रतिभागियों की तार्किक रूप से तर्क करने, योजना बनाने और किसी दिए गए कार्य पर ध्यान केंद्रित करने की क्षमता बहाल हो गई है।

औसतन, पांच प्रतिभागियों के स्कोर में 52 प्रतिशत तक का सुधार हुआ, जो कि टीम के सामान्य लक्ष्यों से पांच गुना अधिक था। क्योंकि उत्तेजना स्वचालित है, स्वयंसेवक अपने दैनिक जीवन में लगे रहे क्योंकि इम्प्लांट ने हुड के नीचे अपने चिकित्सीय प्रभाव को काम किया।

लाभ ध्यान देने योग्य थे. एक प्रतिभागी ने कहा कि वह अंततः टीवी शो पर ध्यान केंद्रित कर सकता है, जबकि पहले उसे कम ध्यान अवधि के कारण संघर्ष करना पड़ता था। एक अन्य ने कहा कि वह अब कई गतिविधियों को ट्रैक कर सकता है और ध्यान केंद्रित कर सकता है - जैसे कि किराने का सामान दूर रखते हुए बातचीत जारी रखना।

आशाजनक होते हुए भी, थेरेपी के लिए मस्तिष्क सर्जरी की आवश्यकता होती है, जो जोखिम भरा हो सकता है। एक प्रतिभागी संक्रमण के कारण बीच में ही हट गया। लेकिन जिन लोगों ने थेरेपी को सहन किया, यह न केवल उनके लिए, बल्कि उनके परिवारों के लिए भी जीवन-परिवर्तक रहा है।

“मुझे मेरी बेटी वापस मिल गई। यह एक चमत्कार है,” पी1 के परिवार के एक सदस्य ने कहा।

गहरी सुरंग

गहन मस्तिष्क उत्तेजना, चिकित्सा का मूल, का एक लंबा इतिहास है।

विचार सरल है. मस्तिष्क एक साथ काम करने वाले कई सर्किटों पर निर्भर करता है। ये कनेक्शन बीमारी या चोट के कारण टूट सकते हैं, जिससे विद्युत संकेतों के लिए समन्वय बनाना और विचार या निर्णय लेना असंभव हो जाता है।

एक समाधान तंत्रिका प्रत्यारोपण के साथ टूटे हुए मस्तिष्क नेटवर्क को पाटना है। परिष्कृत प्रत्यारोपण और एआई के लिए धन्यवाद, अब हम मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की विद्युतीय बातचीत को पकड़ सकते हैं, उनके इरादे को समझ सकते हैं, और रोबोटिक हथियारों को चलाने या अनुमति देने के लिए इस "न्यूरल कोड" का उपयोग कर सकते हैं। लकवाग्रस्त लोग फिर से चलने लगें.

शक्तिशाली होते हुए भी, ये प्रत्यारोपण अक्सर मस्तिष्क की बाहरी परत पर या रीढ़ की हड्डी में नसों के आसपास बैठते हैं जिन तक पहुंचना अपेक्षाकृत आसान होता है।

गहरी मस्तिष्क उत्तेजना एक चुनौती पेश करती है क्योंकि यह मस्तिष्क के अंदर छिपे क्षेत्रों को लक्षित करती है। 1980 के दशक में पार्किंसंस रोग में मोटर लक्षणों के इलाज के लिए इस तकनीक का आविष्कार किया गया था, तब से इसका उपयोग किया जा रहा है अवसाद से लड़ने के लिए, बस कुछ झपकी से गंभीर रूप से अवसादग्रस्त लोगों के लक्षण कम हो गए।

नया अध्ययन इन परिणामों पर आधारित है। लंबे समय तक दर्दनाक मस्तिष्क की चोट से पीड़ित लोग अक्सर मनोदशा और ध्यान की समस्या से जूझते हैं, जिससे सिरदर्द और थकान के बिना कई कार्यों को संतुलित करना मुश्किल हो जाता है। वे स्थिर बैठने के लिए भी संघर्ष करते हैं।

ये कार्य मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों द्वारा नियंत्रित होते हैं। लेकिन एक महत्वपूर्ण कड़ी थैलेमस है, एक केंद्र जो ध्यान, मनोदशा और आंदोलन का समर्थन करने वाले क्षेत्रों को जोड़ता है। थैलेमस दो लहसुन के आकार के बल्बों से बना होता है, जो मस्तिष्क के गोलार्धों में स्थित होते हैं, जो मस्तिष्क से संकेतों का समन्वय करते हैं। एक प्रमुख संवेदी रिले स्टेशन, इसे "चेतना का प्रवेश द्वार" करार दिया गया है।

चूहों पर पिछले अध्ययनों ने थैलेमस के हिस्से को दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के लिए संभावित चिकित्सीय केंद्र के रूप में इंगित किया था। अन्य अध्ययनों में यह पाया गया क्षेत्र को उत्तेजित करना सुरक्षित था न्यूनतम चेतना वाले लोगों में और उन्हें ठीक होने में मदद की। नये अध्ययन का लक्ष्य यही क्षेत्र है।

ज़ैपिंग अवे

टीम ने 400 से अधिक स्वयंसेवकों को केवल छह तक सीमित कर दिया - चार पुरुष, दो महिलाएं जिनमें मध्यम से गंभीर दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के लक्षण थे। सर्जरी से पहले, उनकी आधारभूत संज्ञानात्मक क्षमताओं, मनोदशा और जीवन पर सामान्य दृष्टिकोण को मापने के लिए उनकी कई जांचें की गईं।

प्रत्येक प्रतिभागी के पास एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध न्यूरोस्टिमुलेटर मस्तिष्क के दोनों गोलार्धों में उनके थैलेमस में प्रत्यारोपित किया गया। इम्प्लांटेशन के बाद संभावित शुरुआती प्रभावों को पकड़ने के लिए, सर्जरी के बाद इम्प्लांट को कितनी जल्दी चालू किया गया, इसके आधार पर उन्हें तीन समूहों को सौंपा गया था।

प्रतिभागियों ने दो सप्ताह तक विभिन्न ज़ैपिंग पैटर्न के साथ प्रयोग किया। Spotify प्लेलिस्ट के माध्यम से स्क्रॉल करने की तरह, अंततः प्रत्येक को उनके तंत्रिका मेकअप के लिए अनुकूलित एक पैटर्न मिला: उत्तेजना के समय और तीव्रता ने उन्हें न्यूनतम दुष्प्रभावों के साथ स्पष्ट रूप से सोचने और बेहतर महसूस करने की अनुमति दी। इसके बाद इम्प्लांट ने उनके थैलेमस को तीन महीने तक प्रतिदिन 12 घंटे उत्तेजित किया।

परिणाम प्रभावशाली थे. कुल मिलाकर, प्रतिभागियों में 15 से 52 प्रतिशत के बीच सुधार हुआ, जैसा कि उनके बेसलाइन के लिए उपयोग किए गए समान संज्ञानात्मक परीक्षण द्वारा मापा गया था। पी1 सहित दो रोगियों में इतना सुधार हुआ कि वे अब निम्न मध्यम विकलांगता के निदान को पूरा नहीं कर पाए। टीम ने अध्ययन में लिखा है कि मानसिक क्षमता में इस वृद्धि से पता चलता है कि प्रतिभागी कम से कम संघर्ष के साथ काम निपटा सकते हैं और दोस्तों और परिवार के साथ फिर से जुड़ सकते हैं।

एक अन्य परीक्षण ने लगभग एक महीने तक मुट्ठी भर प्रतिभागियों में उत्तेजना रोक दी। न तो शोधकर्ताओं और न ही प्रतिभागियों को शुरू में पता था कि किसके प्रत्यारोपण बंद कर दिए गए थे। कुछ ही हफ्तों में, दो रोगियों ने देखा कि उन्हें बहुत बुरा महसूस हो रहा है और वे परीक्षण से हट गए। शेष बचे तीन लोगों में से दो की हालत में सुधार हुआ - और एक की हालत बिगड़ गई - उत्तेजक पदार्थ के इस्तेमाल से। आगे की जांच में पाया गया कि इम्प्लांट गलती से गैर-प्रतिक्रियाशील रोगी के मस्तिष्क को बंद कर रहा था जबकि इसे बंद कर दिया जाना चाहिए था।

हालाँकि इसके न्यूनतम दुष्प्रभाव थे, उपचार ने प्रतिभागी के जीवन को बाधित नहीं किया। ज़ैपिंग के कारण कुछ लोगों में जबड़े की मांसपेशियों में अजीबता आ गई। उदाहरण के लिए, पी1 ने पाया कि उच्चतम उत्तेजना तीव्रता पर होने पर वह अपने शब्दों को अस्पष्ट रूप से बोलती थी। एक अन्य व्यक्ति को स्थिर रहने में परेशानी हुई, और कुछ ने मूड में बदलाव का अनुभव किया।

अध्ययन अभी प्रारंभिक है, और कई प्रश्न अनुत्तरित हैं। उदाहरण के लिए, क्या उपचार इस बात की परवाह किए बिना काम करता है कि मस्तिष्क में चोट कहाँ लगी है? सर्जरी के बाद स्वयंसेवकों का केवल तीन महीने तक परीक्षण किया गया, जिसका अर्थ है कि दीर्घकालिक सुधार, यदि कोई हो, एक रहस्य बना हुआ है। जैसा कि कहा गया है, कई प्रतिभागियों ने अपने प्रत्यारोपण रखने और भविष्य के अध्ययन में भाग लेने के लिए हस्ताक्षर किए।

इन चेतावनियों के बावजूद भी, प्रतिभागी और उनके प्रियजन आभारी थे। "यह हमारे लिए बहुत गहरा है," पी1 के परिवार के सदस्य ने कहा। “मैंने कभी इस पर विश्वास नहीं किया होगा। यह मेरी आशाओं से परे है, प्रत्याशा से परे है। किसी ने लाइटें वापस चालू कर दीं।

छवि क्रेडिट: राष्ट्रीय मानसिक स्वास्थ्य संस्थान, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान

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• स्रोत: https://singularityhub.com/2023/12/04/brain-implant-sparks-remarkable-recovery-in-patients-with-severe-brain-injury/