एक नया खोजा गया तंत्र मस्तिष्क की गहरी उत्तेजना के चिकित्सीय प्रभावों में योगदान कर सकता है

डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (डीबीएस) एक शल्य चिकित्सा प्रक्रिया है जिसमें शल्य चिकित्सा द्वारा प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के माध्यम से मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में उच्च आवृत्ति विद्युत आवेगों की डिलीवरी शामिल होती है। हालांकि इसके लिए एक आक्रामक सर्जिकल प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, डीबीएस पार्किंसंस रोग, मिर्गी, टॉरेट सिंड्रोम और गंभीर जुनूनी-बाध्यकारी विकार (ओसीडी) सहित विभिन्न मानसिक और तंत्रिका संबंधी विकारों के लक्षणों को कम कर सकता है।

अपनी आक्रामक प्रकृति के कारण, यह प्रक्रिया आम तौर पर उन रोगियों के लिए आरक्षित है जो कम-आक्रामक उपचार रणनीतियों पर अच्छी प्रतिक्रिया नहीं देते हैं। यद्यपि इसकी चिकित्सीय क्षमता अच्छी तरह से प्रलेखित है, न्यूरोबायोलॉजिकल तंत्र जिसके माध्यम से यह न्यूरोसाइकिएट्रिक लक्षणों को कम करता है, अभी भी खराब समझा जाता है।

अमेरिका के डरहम, एनसी में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के शोधकर्ताओं ने हाल ही में चूहों पर एक अध्ययन किया, जिसका उद्देश्य यह बेहतर ढंग से समझना था कि डीबीएस मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करता है और उन प्रक्रियाओं पर प्रकाश डालता है जो इसके चिकित्सीय मूल्य को रेखांकित कर सकती हैं।

उनके निष्कर्ष, प्रकाशित में प्रकृति तंत्रिका विज्ञानसुझाव देते हैं कि एक विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र में न्यूरॉन्स का चयनात्मक निषेध इस आक्रामक प्रक्रिया के चिकित्सीय प्रभावों में मध्यस्थता करता है, जबकि एक वैकल्पिक, कम-आक्रामक रणनीति का भी प्रस्ताव करता है जो समान परिणाम दे सकता है।

जिचेंग ली, जिंगेंग झोउ और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा है, “हम दिखाते हैं कि पार्किंसंस रोग (पीडी) के लिए एक सामान्य लक्ष्य, सबथैलेमिक न्यूक्लियस (एसटीएन) की उच्च आवृत्ति डीबीएस, एसटीएन न्यूरॉन्स को बाधित करते हुए अभिवाही अक्षतंतु को सक्रिय करती है।” “ये विपरीत प्रीसिनेप्टिक और पोस्टसिनेप्टिक प्रभाव स्थानीय न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज में कमी के साथ जीएबीए की तुलना में ग्लूटामेट में बड़ी कमी से उत्पन्न होते हैं, जो उत्तेजना/निषेध संतुलन को निषेध की ओर स्थानांतरित करते हैं।”

अपने अध्ययन के हिस्से के रूप में, शोधकर्ताओं ने एसटीएन को उच्च-आवृत्ति विद्युत पल्स देने के लिए डीबीएस का उपयोग किया, विशेष रूप से चूहों में जो पार्किंसंस रोग जैसे लक्षण प्रदर्शित करते थे। एसटीएन मस्तिष्क में एक छोटी संरचना है जो गति को नियंत्रित करने के लिए जानी जाती है, जो आमतौर पर दवा प्रतिरोधी पार्किंसंस रोग के रोगियों में विद्युत रूप से उत्तेजित होती है।

शोधकर्ताओं ने देखा कि एसटीएन की उत्तेजना ने मस्तिष्क क्षेत्र के भीतर आने वाले तंत्रिका तंतुओं (यानी, अभिवाही अक्षतंतु) और न्यूरॉन्स दोनों को कैसे प्रभावित किया। उन्होंने ग्लूटामेट और जीएबीए जैसे विशिष्ट न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई में परिवर्तन को भी मापा।

दिलचस्प बात यह है कि उन्होंने पाया कि डीबीएस ने अभिवाही अक्षतंतु को सक्रिय किया और एसटीएन न्यूरॉन्स को बाधित किया, जबकि ग्लूटामेट की रिहाई को भी काफी कम कर दिया। उल्लेखनीय रूप से, पार्किंसंस रोग जैसे व्यवहार में उल्लेखनीय कमी के साथ, चूहों की मोटर कार्यप्रणाली में सुधार हुआ।

इन निष्कर्षों से प्रेरित होकर, शोधकर्ताओं ने बाद में गैर-आक्रामक, केमोजेनेटिक तकनीकों का उपयोग करके एसटीएन न्यूरॉन्स पर डीबीएन के प्रभावों को दोहराने की कोशिश की। उन्होंने पाया कि एसटीएन न्यूरॉन्स के केमोजेनेटिक निषेध से बहुत समान परिणाम मिले, जबकि एसटीएन न्यूरॉन्स के सक्रियण से ऐसा नहीं हुआ।

लेखकों ने लिखा, “एसटीएन न्यूरॉन्स का केमोजेनेटिक निषेध, लेकिन उत्तेजना नहीं, 6-ओएचडीए-घाव वाले पीडी चूहों में डीबीएस के चिकित्सीय प्रभावों की नकल करता है।”

“तीव्र और क्रोनिक द्विपक्षीय केमोजेनेटिक एसटीएन निषेध एक प्रगतिशील पीडी माउस मॉडल में मोटर फ़ंक्शन को पुनर्स्थापित करता है। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि ग्लूटामेटेरिक और जीएबीएर्जिक सिनैप्स के विभेदक अवसाद के कारण एसटीएन का निषेध, चिकित्सीय डीबीएस का एक प्रमुख तंत्र है। ‘केमोजेनेटिक डीबीएस’, पोस्टसिनेप्टिक न्यूरॉन्स का प्रत्यक्ष केमोजेनेटिक निषेध, पीडी और अन्य न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए विद्युत डीबीएस के लिए कम आक्रामक और अधिक किफायती विकल्प प्रदान कर सकता है।”

भविष्य में, इस शोध दल द्वारा उजागर किए गए तंत्र की जांच कृंतकों, प्राइमेट्स और अंततः मनुष्यों से जुड़े अध्ययनों में भी की जा सकती है। यह अंततः पार्किंसंस रोग, दवा प्रतिरोधी मिर्गी और डीबीएस के साथ आमतौर पर इलाज किए जाने वाले अन्य विकारों के लिए कम-आक्रामक और फिर भी समान रूप से प्रभावी उपचार के विकास का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।

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