अभिनव मस्तिष्क प्रत्यारोपण पार्किंसंस के इलाज में सुधार कर सकता है
एक नया, स्मार्ट इम्प्लांट जो मस्तिष्क के संकेतों को "सुनता है" मिर्गी और अन्य न्यूरोलॉजिकल स्थितियों का इलाज करने में मदद कर सकता है, जैसे कि पार्किंसंस रोग।
मिर्गी, स्ट्रोक के प्रभाव और यहां तक कि अवसाद सहित विभिन्न स्थितियों के इलाज के लिए डॉक्टर न्यूरोस्टिम्यूलेशन का उपयोग करते हैं। इस उपचार में विशेष उपकरणों का उपयोग करना शामिल है जो मस्तिष्क और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए विद्युत आवेगों को भेजते हैं।
पार्किंसंस रोग के लक्षणों में सुधार करने के लिए डॉक्टर कभी-कभी इस तकनीक का उपयोग करते हैं, यह एक न्यूरोलॉजिकल स्थिति है जो शारीरिक संतुलन और अंगों की गति को स्थानांतरित करने या समन्वय करने की क्षमता को प्रभावित करती है।
हालांकि, वर्तमान में न्यूरोलॉजिकल स्थितियों के उपचार के लिए उपलब्ध न्यूरोस्टिम्यूलेटर डिवाइस मस्तिष्क की गतिविधि को उत्तेजित करने और इसे एक ही समय में रिकॉर्ड करने में असमर्थ हैं।
अब, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (यूसी) के विशेषज्ञों, बर्कले ने एक नया, परिष्कृत न्यूरस्टीमुलेटर विकसित किया है जो इसे प्राप्त करने में सक्षम लगता है। इसमें मिर्गी, पार्किंसंस और अन्य स्थितियों के उपचार में सुधार करने की क्षमता हो सकती है।
रिसर्च टीम ने इस डिवाइस को "WAND" नाम दिया है, जो "वायरलेस आर्टिफिशियल-फ्री न्यूरोमॉड्यूलेशन डिवाइस" के लिए है। छड़ी के दो छोटे बाहरी नियंत्रक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक मस्तिष्क में बैठने वाले 64 इलेक्ट्रोडों की निगरानी करता है।
यह उपकरण मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि की निगरानी कर सकता है और असामान्य संकेतों की पहचान करना सीख सकता है जो एक जब्ती या झटके की उपस्थिति का संकेत देते हैं। वैंड तब ऐसी घटनाओं और लक्षणों को रोकने के लिए मस्तिष्क में विद्युत संकेतों को संशोधित करने में मदद कर सकता है।
इसी तरह के मौजूदा उपकरणों के विपरीत, जो मस्तिष्क में केवल आठ बिंदुओं तक विद्युत गतिविधि रिकॉर्ड कर सकते हैं, WAND 128 विभिन्न चैनलों से गतिविधि को ट्रैक कर सकते हैं।
नया उपकरण लागत-और समय-कुशल है
उनके अध्ययन पत्र में, जो पत्रिका नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग प्रकाशित किया है, शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया है कि, भविष्य में, वैंड संभावित रूप से उन लोगों के जीवन को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है जिनके पास विभिन्न न्यूरोलॉजिकल स्थितियों के साथ दौरे या रहते हैं।
"एक मरीज के लिए सही चिकित्सा खोजने की प्रक्रिया बेहद महंगी है और इसमें सालों लग सकते हैं," शोधकर्ताओं में से एक, सहायक प्रोफेसर रिक्की मुलर बताते हैं।
“लागत और अवधि दोनों में महत्वपूर्ण कमी संभावित रूप से बेहतर परिणामों और पहुंच को जन्म दे सकती है। हम डिवाइस को यह पता लगाने में सक्षम करना चाहते हैं कि किसी रोगी को सबसे अच्छा परिणाम देने के लिए उत्तेजित करने का सबसे अच्छा तरीका क्या है। और आप केवल तंत्रिका हस्ताक्षर को सुन और रिकॉर्ड करके ऐसा कर सकते हैं। ”
रिक्की मुलर
मुलर और टीम ने पशु मॉडल में WAND का परीक्षण किया है, जिसमें रीसस मैकाक का उपयोग करके यह दिखाया गया है कि कैसे डिवाइस विशिष्ट हाथ आंदोलनों के लिए मस्तिष्क के संकेतों को पहचानना सीख सकता है और फिर यह उन्हीं संकेतों पर कार्य कर सकता है।
अपने हालिया प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने वैंड प्रत्यारोपण के साथ मैकास को निर्दिष्ट स्थानों पर ऑनस्क्रीन कर्सर भेजने के लिए जॉयस्टिक का उपयोग करने के लिए सिखाया।
कुछ समय बाद, प्रत्यारोपित उपकरणों ने तंत्रिका संकेतों का पता लगाना सीखा जो मैकास के हाथ की गति के अनुरूप थे। एक बार जब उन्होंने इन पैटर्नों की पहचान कर ली, तो वे विद्युत संकेतों को बाहर भेजने में सक्षम थे जो हाथ आंदोलनों में देरी कर रहे थे।
मुलर कहते हैं, "प्रतिक्रिया के समय में देरी करना एक ऐसी चीज है जो पहले प्रदर्शित की जा चुकी है, यह हमारे ज्ञान के लिए है, पहली बार एक न्यूरोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के आधार पर बंद लूप सिस्टम में इसका प्रदर्शन किया गया है।"
“भविष्य में, हम बुद्धिमान उपकरणों का निर्माण करने के लिए अपने बंद लूप प्लेटफॉर्म में सीखने को शामिल करना चाहते हैं जो यह पता लगा सकते हैं कि आपको सबसे अच्छा इलाज कैसे करना है और डॉक्टर को इस प्रक्रिया में लगातार हस्तक्षेप करने से दूर करना है,” वह आगे कहती हैं।
छड़ी डबल गतिविधि उपचार को बढ़ावा दे सकती है
शोधकर्ता बताते हैं कि वर्तमान में उपलब्ध न्यूरोस्टिम्यूलेटर डिवाइस ऐसे संकेतों को संशोधित करते समय मस्तिष्क में हस्ताक्षर विद्युत संकेतों का पता लगाने में असमर्थ हैं।
यह, वे ध्यान देते हैं, क्योंकि बिजली के दाने जो न्यूरस्टिम्यूलेटर मूल मस्तिष्क संकेतों को "अस्पष्ट" करता है, इस प्रकार उन्हें वस्तुतः undetectable प्रदान करता है।
“बंद-पाश उत्तेजना-आधारित उपचारों को वितरित करने के लिए, जो पार्किंसंस और मिर्गी और विभिन्न प्रकार के न्यूरोलॉजिकल विकारों का इलाज करने वाले लोगों के लिए एक बड़ा लक्ष्य है, एक साथ तंत्रिका रिकॉर्डिंग और उत्तेजना दोनों करना बहुत महत्वपूर्ण है, जो वर्तमान में कोई एकल वाणिज्यिक उपकरण नहीं है कहते हैं, “सह-लेखक सामंथा सांताक्रूज़ का अध्ययन करता है, जो पहले यूसी बर्कले के शोधकर्ता थे और अब ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर हैं।
अन्य न्यूरोस्टिम्यूलेटरों के विपरीत, वैंड उपकरणों में कस्टम एकीकृत सर्किट के साथ एक अद्वितीय डिजाइन होता है जो सूक्ष्म विद्युत संकेतों को रिकॉर्ड करने में सक्षम होता है जो मस्तिष्क को "सही" दोषपूर्ण संकेतों के लिए मजबूत आवेगों को बाहर भेजते समय निकलता है।
वांड के लिए धन्यवाद, "[ख] एकांत में हम वास्तव में एक ही मस्तिष्क क्षेत्र में उत्तेजित और रिकॉर्ड कर सकते हैं, हम जानते हैं कि जब हम एक चिकित्सा प्रदान कर रहे हैं तो वास्तव में क्या हो रहा है," मुलर नोट करता है।
