نیورو سائنس دان، دماغ کے کام کرنے کے طریقہ کار میں دلچسپی رکھتے ہوئے، قدرتی طور پر نیوران پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، وہ خلیات جو احساس اور سوچ کے عناصر کو برقی تحریکوں کے ذریعے ایک دوسرے تک پہنچا سکتے ہیں۔ لیکن مطالعہ کے یکساں طور پر قابل ایک مادہ ہے جو ان کے درمیان ہے - ان نیورانوں کے باہر ایک چپچپا کوٹنگ۔ ہماری ناک اور جوڑوں میں کارٹلیج کے تقریباً مساوی، چیزیں ہمارے کچھ نیورانوں سے مچھلی پکڑنے کے جال کی طرح چمٹ جاتی ہیں، جس سے پیرینیورونل نیٹ (PNNs) کا نام متاثر ہوتا ہے۔ وہ چینی کے مالیکیولز کی لمبی زنجیروں پر مشتمل ہوتے ہیں جو پروٹین کے سہاروں سے منسلک ہوتے ہیں، اور وہ نیوران کو اپنی جگہ پر رکھتے ہیں، ان کو اگنے اور نئے کنکشن بنانے سے روکتے ہیں۔
اس قابلیت کو دیکھتے ہوئے، یہ غیر معروف اعصابی کوٹنگ دماغ کے بارے میں سب سے زیادہ پریشان کن سوالات کے جوابات فراہم کرتی ہے: نوجوان دماغ نئی معلومات کو اتنی آسانی سے کیوں جذب کر لیتے ہیں؟ پوسٹ ٹرومیٹک اسٹریس ڈس آرڈر (PTSD) کے ساتھ آنے والی خوفناک یادوں کو بھلانا اتنا مشکل کیوں ہے؟ شراب پر انحصار کرنے کے بعد پینا چھوڑنا اتنا مشکل کیوں ہے؟ اور کے مطابق نیا تحقیق میک گل یونیورسٹی میں نیورو سائنسدان آرکاڈی کھوٹورسکی اور ان کے ساتھیوں کی طرف سے، اب ہم جانتے ہیں کہ PNNs یہ بھی بتاتے ہیں کہ اعصابی چوٹ کے بعد درد کیوں بڑھتا اور برقرار رہتا ہے۔
نیورل پلاسٹکٹی عصبی نیٹ ورکس کی زندگی کے تجربات کے جواب میں تبدیل ہونے یا دماغی چوٹ کے بعد خود کو ٹھیک کرنے کی صلاحیت ہے۔ آسان تبدیلی کے اس طرح کے مواقع کو نازک ادوار کے طور پر جانا جاتا ہے جب وہ ابتدائی زندگی میں پیش آتے ہیں۔ غور کریں کہ بچے کتنی آسانی سے زبان سیکھ لیتے ہیں، لیکن بالغ ہونے کے ناطے غیر ملکی زبان سیکھنا کتنا مشکل ہے۔ ایک طرح سے، ہم یہی چاہتے ہیں: پیچیدہ عصبی نیٹ ورکس کے بننے کے بعد جو ہمیں اپنی مادری زبان کو سمجھنے کی اجازت دیتے ہیں، ان کے لیے یہ ضروری ہے کہ ان کو بند کر دیا جائے، اس لیے یہ نیٹ ورک ہماری باقی زندگیوں کے لیے نسبتاً غیر پریشان رہتے ہیں۔
اس کا مطلب ہے کہ ایک نازک مدت کے بعد، عصبی نیٹ ورک تبدیلی کے خلاف مزاحم ہو جاتے ہیں، اور PNNs اس کی ایک بڑی وجہ ہیں۔ وہ نیوران کے اوپر بنتے ہیں اور اہم مدت کے اختتام پر نیورل نیٹ ورک کی وائرنگ کو لاک کر دیتے ہیں۔ یہ اکثر 2 اور 8 سال کی عمر کے درمیان ہوتا ہے، لیکن PNNs جوانی میں نیوران پر بھی ایسے رویوں کے ساتھ مل کر بنتے ہیں جنہیں توڑنا مشکل ہوتا ہے، یا طویل مدتی یادوں کی تشکیل میں۔ اگر ہم نازک ادوار کی بندش میں تاخیر کر سکتے ہیں، یا کسی طرح انہیں بعد کی زندگی میں دوبارہ کھول سکتے ہیں، تو یہ جوانی کی عصبی پلاسٹکٹی کو بحال کرے گا، چوٹ سے صحت یابی کو فروغ دے گا اور مشکل اعصابی عوارض کو ختم کرے گا جو تبدیلی کے خلاف مزاحم ہیں۔
حالیہ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ یہ واقعی PNNs میں ہیرا پھیری کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، کسی جانور کو مکمل اندھیرے میں رکھنا وژن کے نیورونز پر PNNs کی نشوونما کو سست کر دیتا ہے، عصبی پلاسٹکٹی کے لیے اہم مدت کو کھلا رکھنے سے بصارت کے مسائل کو زیادہ دیر تک درست کیا جا سکتا ہے۔ کیمیائی ایجنٹ اور جینیاتی ہیرا پھیری بھی PNN کو کم کر سکتی ہے اور نازک ادوار کو دوبارہ کھول سکتی ہے، اور محققین نے چوہوں کو ان یادوں کو بھولنے کے لیے کیا ہے جس کی وجہ سے انہیں PTSD ہوا (ان کے معاملے میں، برقی جھٹکے کی یادیں ان کی آواز سننے کے فوراً بعد دی جاتی ہیں)۔
PNNs کی ترقی کو متحرک کرنا بھی ممکن ہے۔ ایسا اس وقت ہوتا ہے جب کوئی شخص ضرورت سے زیادہ شراب پیتا ہے، جس کے نتیجے میں نشے میں ملوث نیوران پر یہ جال بن جاتے ہیں۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ کوٹنگ نیوران کو الکحل کے کیمیائی زہریلے پن سے بچاتی ہے، لیکن یہ سوچنے کے عمل کو بھی روکتی ہے جو پینے کی زبردست خواہش کو متحرک کرتی ہے۔
اگرچہ نیورو سائنسدانوں نے گزشتہ چند دہائیوں میں PNNs کے ان پہلوؤں کے بارے میں جان لیا ہے، دائمی درد پر PNNs کا اثر ایک غیر متوقع حالیہ دریافت تھی۔ یہ کام، جو نیٹ کے اثر و رسوخ کو نازک ادوار سے آگے بڑھاتا ہے، نہ صرف درد کی بنیادی سائنس کے بارے میں ہماری سمجھ کو بہتر بناتا ہے، بلکہ ہمیں خود PNNs کی ایک بہتر تصویر بھی فراہم کرتا ہے۔
دائمی درد، جو چوٹ کے بعد طویل عرصے تک برقرار رہتا ہے، نیورونل سرکٹری میں تبدیلی کی عکاسی کرتا ہے جس پر قابو پانا مشکل ہو سکتا ہے۔ جب کسی چیز کو تکلیف ہوتی ہے تو ہمارا پورا جسم اس میں شامل ہو جاتا ہے۔ پورے جسم میں درد کے مخصوص نیوران عصبی تحریکوں کو ریڑھ کی ہڈی میں منتقل کرتے ہیں، جہاں وہ دماغ سے منسلک ہوتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ ریڑھ کی ہڈی ہمارے درد کے احساس میں ایک اہم کردار ادا کرتی ہے۔ درحقیقت، ڈاکٹر اکثر بچے کی پیدائش کے درد کا انتظام ایپیڈورل کے ذریعے کرتے ہیں، جس میں ریڑھ کی ہڈی کے آس پاس کی جگہ میں بے ہوشی کی دوا لگانا، اعصابی تحریکوں کو دماغ تک پہنچنے سے روکنا شامل ہے۔
اب تصور کریں کہ کیا اس مقام پر عصبی ترسیل کو دبانے کے بجائے، اعصابی چوٹ نے ان نیورانوں کو انتہائی حساس بنا دیا ہے۔ یہاں تک کہ متاثرہ جگہ پر ہلکا سا لمس بھی ریڑھ کی ہڈی تک جانے کے لیے نیورونل امپلسز کی بیراج کا سبب بنتا ہے، جو شدید درد کے طور پر رجسٹر ہوتا ہے۔ پچھلی تحقیق نے متعدد میکانزم کی نشاندہی کی جو اس طرح کے انتہائی حساسیت کا سبب بن سکتے ہیں، لیکن کسی کو بھی پی این این کے ملوث ہونے کی توقع نہیں تھی۔
تاہم، کچھ سال پہلے، کھوٹورسکی نے ایک کاغذ دیکھا جس میں بتایا گیا تھا کہ PNNs دماغ کے ایک ایسے علاقے میں کچھ چھوٹے نیوران کوٹ رہے ہیں جہاں درد کی معلومات منتقل ہوتی ہیں۔ یہ "روکنے والے انٹرنیورونز" درد کے نیوران پر Synapses بناتے ہیں، درد کے اشاروں کو منتقل کرنے کی ان کی صلاحیت کو دباتے ہیں۔ کھوٹورسکی نے سوچا کہ کیا PNNs ریڑھ کی ہڈی کے اندر درد کے نازک ریلے پوائنٹ پر کچھ ایسا ہی کر رہے ہوں گے، اور اس نے اپنے گریجویٹ طالب علم شینن ٹینسلے سے اس پر غور کرنے کو کہا۔ کھوتورسکی نے کہا کہ اس وقت کچھ معلوم نہیں تھا۔
ٹینسلے نے واقعی یہ پایا کہ PNNs ریڑھ کی ہڈی میں بعض نیورانوں کو گھیرے ہوئے ہیں جہاں یہ دماغ تک درد کے سگنل بھیجتا ہے۔ نیوران میں لمبے محور ہوتے ہیں ("دم" جو لائن میں اگلے سیل کو سگنل بھیجتی ہے) جو ریڑھ کی ہڈی کو دماغ کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ ان کے ساتھ PNN میں چھوٹے سوراخوں کے ذریعے روکے ہوئے انٹرنیورونز کا ایک سیٹ بھی منسلک ہوتا ہے، اور روکنے والے نیوران لمبے لمبے پروجیکشن نیوران کی فائرنگ کو روک سکتے ہیں، دماغ تک پہنچنے والے سگنل کو سکڑ کر اور درد کے احساس کو ختم کر سکتے ہیں۔ ٹینسلے نے اپنی حیرت سے دریافت کیا کہ ریڑھ کی ہڈی کے ریلے پوائنٹ میں صرف یہ روکے جانے والے نیوران PNNs کے ساتھ لیپت تھے۔
اس تلاش نے کھوٹورسکی کی ٹیم کو لیبارٹری کے چوہوں پر تجربات کرنے کی ترغیب دی تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ آیا یہ جال کسی نہ کسی طرح پردیی اعصاب کی چوٹ کے بعد دائمی درد میں ملوث تھے۔ انہوں نے چوہے کی پچھلی ٹانگ کے اعصاب کی شاخیں کاٹیں، جسے سائیٹک کہا جاتا ہے، جبکہ یہ جنرل اینستھیزیا کے تحت تھا۔ یہ لوگوں میں sciatic زخموں کی نقل کرتا ہے، جو مسلسل درد کی وجہ سے جانا جاتا ہے. کچھ دن بعد، کھوٹورسکی کی ٹیم نے غیر نقصان دہ ٹیسٹوں کے ساتھ ماؤس کے درد کی حد کی پیمائش کی، جیسے کہ وقت یہ کہ یہ گرم سطح سے کتنی جلدی پیچھے ہٹتا ہے۔ جیسا کہ توقع کی گئی تھی، ٹیم نے دیکھا کہ ماؤس کے ڈسپلے میں درد کی حساسیت میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے - لیکن انہوں نے یہ بھی دیکھا کہ پروجیکٹ کرنے والے نیورونز کے ارد گرد PNN تحلیل ہو چکے ہیں۔ جس طرح نازک ادوار کے دوران دماغ کی تبدیلیاں PNNs کو متاثر کرتی ہیں، اسی طرح ماؤس میں اعصابی چوٹ کے بعد ہونے والی اچانک تبدیلیوں نے اس کی ریڑھ کی ہڈی کے درد کے سرکٹ میں PNNs کو تبدیل کر دیا تھا۔
اس کے بعد ٹیم نے پتہ لگایا کہ جالوں کی تباہی کا سبب کیا ہے: مائکروگلیہ، دماغ اور ریڑھ کی ہڈی کے خلیات جو بیماری اور چوٹ کے بعد مرمت کا آغاز کرتے ہیں۔ مائیکروگلیہ اور درد کے درمیان تعلق کو جانچنے کے لیے، ٹیم نے چوہوں کی طرف رجوع کیا جس میں عملی طور پر کوئی مائیکروگلیہ نہیں تھا (جینیاتی انجینئرنگ سے ممکن ہوا) اور وہی آپریشن کیا۔ ان چوہوں میں، PNNs sciatic اعصاب کی سرجری کے بعد برقرار رہے اور قابل ذکر بات یہ ہے کہ چوہے دردناک محرکات کے لیے انتہائی حساس نہیں ہوئے۔ کنکشن کی تصدیق کے لیے، ٹیم نے جال کو تحلیل کرنے کے لیے مختلف ذرائع استعمال کیے، جس سے چوہوں کی درد کی حساسیت بڑھ گئی۔
اس سے ثابت ہوا کہ PNN براہ راست درد کی حساسیت کو دبا رہے تھے۔ الیکٹروڈ کے ساتھ Synaptic ٹرانسمیشن کی پیمائش کرکے، Koutorsky کی ٹیم نے یہ بھی پتہ چلا کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔ PNNs کو کم کرنے سے ایک سلسلہ رد عمل پیدا ہوا جس کے نتیجے میں پروجیکٹ کرنے والے نیوران سے سگنلنگ میں اضافہ ہوا جو دماغ کو درد کے سگنل بھیجتے ہیں: جب اعصابی چوٹ کا جواب دینے والے مائکروگلیہ نے PNNs کو تحلیل کر دیا، تو اس نے روکنے والے نیوران کے اثر کو کمزور کر دیا جو عام طور پر گولی چلانے کو کم کر دیتے ہیں۔ دماغ پروجیکشن نیوران. ان کے روکنے والے بریکوں کو کھونے کا مطلب ہے بھاگ جانا اعصابی فائرنگ اور شدید درد۔
مائیکروگلیہ بہت سے مادوں کو خارج کرتا ہے جس کی وجہ سے اعصابی چوٹ کے بعد درد والے نیوران انتہائی حساس ہو جاتے ہیں، لیکن PNNs پر ان کی غیر متوقع کارروائی کا ایک بڑا فائدہ ہے: مخصوصیت۔ کھوٹورسکی نے کہا، "عام طور پر پیرینیورونل جال کیا کرتے ہیں وہ پلاسٹکٹی کو بند کرتے ہیں، اور وہ خلیوں کی حفاظت بھی کرتے ہیں،" کھوٹورسکی نے کہا۔ "تو یہ جال صرف ان درد کے ریلے نیوران کے ارد گرد کیوں ہیں، اور دیگر سیل اقسام کے ارد گرد نہیں ہیں؟" اسے شک ہے کہ اس کی وجہ یہ ہے کہ ریڑھ کی ہڈی میں درد کا ریلے پوائنٹ اتنا اہم ہے کہ ان نیورانز اور ان کے کنکشنز کو اضافی تحفظ کی ضرورت ہے تاکہ ان کے درد کی منتقلی کا کنٹرول مضبوط اور قابل اعتماد ہو۔ صرف اعصابی چوٹ جیسی ڈرامائی چیز ہی اس استحکام میں خلل ڈال سکتی ہے۔
کھوٹورسکی نے کہا کہ "اس میکانزم کی خوبصورتی یہ ہے کہ یہ سیل کی مخصوص اقسام کے لیے منتخب ہے۔" مائیکروگلیا جو مادہ عصبی فائرنگ کو بڑھانے اور اعصابی چوٹ کے بعد درد پیدا کرنے کے لیے چھوڑتا ہے وہ ارد گرد کے تمام قسم کے خلیات کو متاثر کرتا ہے، لیکن PNNs صرف ان نیورانوں کو ریڑھ کی ہڈی کے اہم ریلے پوائنٹ پر محیط کرتے ہیں۔
دائمی درد کے اس نئے طریقہ کار کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے تحقیق جاری ہے۔ اگر محققین چوٹ لگنے کے بعد ان نیورانز پر PNNs کو دوبارہ بنانے کے طریقے تیار کر سکتے ہیں، تو یہ دائمی درد کے لیے ایک نیا علاج فراہم کر سکتا ہے - ایک فوری ضرورت، اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ افیون، موجودہ حل، وقت کے ساتھ ساتھ اپنی طاقت کھو دیتی ہے اور لت بن سکتی ہے یا اس کا نتیجہ مہلک ہو سکتا ہے۔ زیادہ مقدار
نیوران کے اندر جو کچھ ہوتا ہے وہ دلچسپ اور سمجھنے کے لیے اہم ہوتا ہے، لیکن عصبی نیٹ ورک انفرادی نیورونز کے ذریعے بنتے ہیں جو آپس میں جڑے ہوتے ہیں، اور یہاں یہ ان کے درمیان خلا میں نظر انداز کارٹیلجینس سیمنٹ ہے جو ضروری ہے۔
