हाइपोथैलेमस को उत्तेजित करने से लकवाग्रस्त रोगियों में चलना फिर से बहाल हो जाता है

यह खोज कि रीढ़ की हड्डी की चोट वाले चूहों में चलने-फिरने से ठीक होने के लिए एक अप्रत्याशित मस्तिष्क क्षेत्र महत्वपूर्ण है, ने मनुष्यों में गहरी मस्तिष्क उत्तेजना चिकित्सा का नेतृत्व किया है। इस दृष्टिकोण ने आंशिक रूप से रीढ़ की हड्डी में चोट वाले दो व्यक्तियों में बिना किसी सहायता के चलने और यहां तक ​​कि सीढ़ियां चढ़ने के लिए पर्याप्त पैर नियंत्रण बहाल कर दिया।

ईपीएफएल और लॉज़ेन यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल (सीएचयूवी) के प्रोफेसरों ग्रेगोइरे कोर्टीन और जॉक्लिने बलोच के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने रीढ़ की हड्डी की चोटों (एससीआई) के इलाज में एक प्रमुख उपलब्धि हासिल की है। मस्तिष्क में एक अप्रत्याशित क्षेत्र – पार्श्व हाइपोथैलेमस (एलएच) में गहरी मस्तिष्क उत्तेजना (डीबीएस) लागू करके – टीम ने आंशिक एससीआई वाले दो व्यक्तियों में निचले अंगों की गतिविधियों की वसूली में सुधार किया है, जिससे उनकी स्वायत्तता और कल्याण में काफी सुधार हुआ है।

पिछले साल छुट्टियों पर, उत्तेजना का उपयोग करके कुछ कदम नीचे चलने और समुद्र में वापस जाने में कोई समस्या नहीं थी।

वोल्फगैंग जैगर, अध्ययन में भागीदार

ऑस्ट्रिया के कप्पेल के 54 वर्षीय वोल्फगैंग जैगर 2006 से व्हीलचेयर पर हैं, जब एक स्की दुर्घटना में उनकी रीढ़ की हड्डी में चोट लग गई थी। नैदानिक ​​​​परीक्षण में भाग लेते हुए, उन्होंने प्रत्यक्ष रूप से अनुभव किया कि मस्तिष्क की गहरी उत्तेजना उनकी गतिशीलता और स्वतंत्रता को कैसे बहाल कर सकती है। जैगर ने डीबीएस द्वारा उन्हें दी गई नई आजादी का वर्णन करते हुए कहा, “पिछले साल छुट्टियों पर, उत्तेजना का उपयोग करके कुछ कदम नीचे चलने और समुद्र में वापस जाने में कोई समस्या नहीं थी।” चलने के अलावा, थेरेपी ने रोजमर्रा के कार्यों में भी सुधार किया है। उन्होंने कहा, “मैं रसोई में अपनी अलमारी में रखी चीजों तक भी पहुंच सकता हूं।”

डीबीएस एक अच्छी तरह से स्थापित न्यूरोसर्जिकल तकनीक है जिसमें तंत्रिका गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करना शामिल है। परंपरागत रूप से, डीबीएस का उपयोग मोटर नियंत्रण के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क के क्षेत्रों को लक्षित करके पार्किंसंस रोग और आवश्यक कंपन जैसे आंदोलन विकारों के इलाज के लिए किया जाता है। हालाँकि, आंशिक पक्षाघात के इलाज के लिए पार्श्व हाइपोथैलेमस पर डीबीएस लागू करना एक नया दृष्टिकोण है। एलएच पर ध्यान केंद्रित करके, न्यूरोरेस्टोर के शोधकर्ताओं ने एक अप्रत्याशित तंत्रिका मार्ग का उपयोग किया जिस पर मोटर रिकवरी के लिए पहले विचार नहीं किया गया था।

नेचर मेडिसिन में प्रकाशित अध्ययन में, डीबीएस ने न केवल पुनर्वास के दौरान चलने में वृद्धि के लिए तत्काल परिणाम दिखाए, बल्कि रोगियों ने दीर्घकालिक सुधार भी दिखाया जो उत्तेजना बंद होने पर भी बना रहा। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि उपचार ने अवशिष्ट तंत्रिका तंतुओं के पुनर्गठन को बढ़ावा दिया जो निरंतर न्यूरोलॉजिकल सुधार में योगदान देता है।

यह शोध दर्शाता है कि पक्षाघात से उबरने के लिए मस्तिष्क की आवश्यकता होती है।

ग्रेगोइरे कोर्टीन

“यह शोध दर्शाता है कि पक्षाघात से उबरने के लिए मस्तिष्क की आवश्यकता होती है। आश्चर्यजनक रूप से, मस्तिष्क रीढ़ की हड्डी की चोट के बाद जीवित रहने वाले न्यूरोनल अनुमानों का पूरा लाभ उठाने में सक्षम नहीं है। यहां, हमने पाया कि कैसे एक छोटे से क्षेत्र में टैप किया जाए ईपीएफएल, लॉज़ेन यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल (सीएचयूवी) में तंत्रिका विज्ञान के प्रोफेसर कोर्टीन कहते हैं, “इन अवशिष्ट कनेक्शनों को संलग्न करने और रीढ़ की हड्डी की चोट वाले लोगों में न्यूरोलॉजिकल रिकवरी को बढ़ाने के लिए मस्तिष्क को चलने के उत्पादन में शामिल नहीं माना जाता था।” और UNIL और न्यूरोरेस्टोर सेंटर के सह-निदेशक..

मौलिक तंत्रिका विज्ञान न्यूरोसर्जिकल परिशुद्धता के साथ संयुक्त

इस डीबीएस थेरेपी की सफलता दो पूरक दृष्टिकोणों पर निर्भर है: जानवरों के अध्ययन में नवीन पद्धतियों द्वारा सक्षम खोजें और इन खोजों का मनुष्यों में सटीक सर्जिकल तकनीकों में अनुवाद। सर्जरी के लिए, शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क में छोटे इलेक्ट्रोड के सटीक स्थानों का मार्गदर्शन करने के लिए विस्तृत मस्तिष्क स्कैन का उपयोग किया, जो सीएचयूवी में बलोच द्वारा किया गया था, जबकि रोगी पूरी तरह से जाग रहा था।

इस समय, मुझे पता था कि हम मस्तिष्क कार्यों के शारीरिक संगठन के लिए एक महत्वपूर्ण खोज देख रहे थे।

जॉक्लिने बलोच

“एक बार जब इलेक्ट्रोड अपनी जगह पर लगा और हमने उत्तेजना की, तो पहले मरीज ने तुरंत कहा, 'मैं अपने पैरों को महसूस कर रहा हूं।' जब हमने उत्तेजना बढ़ा दी तो उसने कहा, 'मुझे चलने की इच्छा महसूस हो रही है!' इस वास्तविक समय की प्रतिक्रिया ने पुष्टि की कि हमने सही क्षेत्र को लक्षित किया है, भले ही यह क्षेत्र मनुष्यों में पैरों के नियंत्रण से कभी जुड़ा नहीं था, इस समय, मुझे पता था कि हम मस्तिष्क कार्यों के शारीरिक संगठन के लिए एक महत्वपूर्ण खोज देख रहे थे लॉज़ेन यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल (सीएचयूवी), यूएनआईएल और ईपीएफएल में न्यूरोसर्जन और प्रोफेसर और न्यूरोरेस्टोर सेंटर के सह-निदेशक बलोच कहते हैं। .

चलने की रिकवरी में पार्श्व हाइपोथैलेमस की भूमिका

पक्षाघात के बाद मोटर रिकवरी में एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में एलएच की पहचान अपने आप में एक महत्वपूर्ण वैज्ञानिक खोज है, यह देखते हुए कि यह क्षेत्र परंपरागत रूप से केवल उत्तेजना और भोजन जैसे कार्यों से जुड़ा हुआ है। यह सफलता एक नवीन बहु-चरणीय पद्धति के विकास से उभरी है, जो चलने में इस क्षेत्र की भूमिका स्थापित करने के लिए पूरे मस्तिष्क की शारीरिक और कार्यात्मक मानचित्रण के साथ शुरू हुई, इसके बाद पुनर्प्राप्ति में शामिल सटीक सर्किट स्थापित करने के लिए प्रीक्लिनिकल मॉडल में प्रयोग किए गए। अंततः, इन परिणामों के कारण मानव प्रतिभागियों पर नैदानिक ​​परीक्षण शुरू हुआ।

इस मूलभूत कार्य के बिना, हम उस अप्रत्याशित भूमिका को उजागर नहीं कर पाते जो यह क्षेत्र वॉकिंग रिकवरी में निभाता है।

जॉर्डन स्क्वैयर

“यह मौलिक अनुसंधान था, विस्तृत मस्तिष्क-व्यापी मानचित्रों के निर्माण के माध्यम से, जिसने हमें चलने की रिकवरी में पार्श्व हाइपोथैलेमस की पहचान करने की अनुमति दी। इस मूलभूत कार्य के बिना, हम चलने की रिकवरी में इस क्षेत्र की अप्रत्याशित भूमिका को उजागर नहीं कर पाते, “अध्ययन के प्रमुख लेखक जॉर्डन स्क्वैयर कहते हैं।

वाइस सेंटर के उन्नत इमेजिंग प्लेटफॉर्म ने उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग क्षमताएं प्रदान करके इस शोध में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, जिसने टीम को मस्तिष्क भर में न्यूरॉन्स की शारीरिक और कार्यात्मक गतिविधि को मैप करने में सक्षम बनाया, जिससे पार्श्व हाइपोथैलेमस की पहचान संभव हो सकी।

बेहतर रिकवरी के लिए डीबीएस को स्पाइनल इम्प्लांट के साथ जोड़ना

ये उल्लेखनीय परिणाम एससीआई से रिकवरी बढ़ाने के लिए नए चिकित्सीय अनुप्रयोगों का मार्ग प्रशस्त करते हैं। भविष्य के शोध में डीबीएस को अन्य तकनीकों के साथ एकीकृत करने का पता लगाया जाएगा, जैसे कि रीढ़ की हड्डी के प्रत्यारोपण जो पहले से ही गति को बहाल करने में अपनी क्षमता दिखा चुके हैं। एससीआई के बाद . कोर्टीन कहते हैं, “हमारे दो दृष्टिकोणों-मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी की उत्तेजना- को एकीकृत करने से रीढ़ की हड्डी की चोट वाले मरीजों के लिए एक अधिक व्यापक पुनर्प्राप्ति रणनीति की पेशकश की जाएगी।”

संदर्भ

चो, एन., स्क्वैयर, जे.डब्ल्यू., ऑरेली, वी., जेम्स, एन.डी., बोले-फेसोट, एल., डेवानी, आई., हैंकोव, एन., बॉड, एल., लियोनहार्ट्सबर्गर, ए., स्वेस्टिटे, के., स्किनाइडर, एम.ए., गौटियर, एम., लास्कराटोस, ए., गैलन, के., गौब्रान, एम., बत्ती, एल., पेजेस, एस., बेरार्ड, एन., इंटरिंग, एन., वेरेस्कॉन, सी., वॉट्रिन, ए., डुगुएट, एल., कार्डा, एस., बार्थोल्डी, केए, हटसन, टीएच, कैथे, सी., होडारा, एम., एंडरसन, एम.ए., ड्रैगांस्की, बी., डेमेस्मेकर, आर., एस्बोथ, एल., बैरौड, क्यू., बलोच, जे., और कोर्टीन, जी. हाइपोथैलेमिक डीप ब्रेन स्टिमुलेशन संवर्द्धन रीढ़ की हड्डी में चोट के बाद चलना. प्राकृतिक चिकित्सा (2024), डीओआई: 10.1038/s41591'024 -03306-x