विकासशील मस्तिष्क केवल एक वयस्क के कम आकार का संस्करण नहीं है, बल्कि बाहरी दुनिया के लिए खुद को तैयार करने के लिए विशिष्ट रूप से डिजाइन किया गया है। इसमें संरचनाएं और कार्य हैं, जिनके एकमात्र भूमिका जन्म के बाद जीवन के लिए आवश्यक बुनियादी सर्किटों को स्थापित करना है, जो बाद में उनकी कर्तव्य कर लेते समय गायब हो जाते हैं। हम समय से पहले जन्म वाले बच्चों का अध्ययन करने से जानते हैं कि यहां तक कि बहुत ही प्रारंभिक अवस्था में भी मस्तिष्क बहुत सक्रिय है, लेकिन इस तरह से जीवन के इस समय के लिए बहुत विशिष्ट है।
पशु अध्ययन यह दिखाया है कि अपरिपक्व मस्तिष्क कोशिकाओं को अपने आप से सब कुछ नष्ट कर देते हैं, हृदय में पेसमेकर कोशिकाओं की तरह थोड़ा सा। इन कोशिकाओं की गोलीबारी बहुत समन्वित होती है ताकि यह मस्तिष्क के न्यूरोनल सर्किट के तारों और रखरखाव के लिए प्रारंभिक निर्देश प्रदान कर सके। ये मौलिक प्रारंभिक कदम हैं, जो बाधित या परेशान हैं, पूरी प्रक्रिया को बदल सकती है जिसके द्वारा मस्तिष्क परिपक्व हो जाती है। उनके महत्व को देखते हुए, हम समय से पहले नवजात शिशुओं में इन चरणों का अध्ययन करना चाहते थे।
गतिविधि का फट
जैसे कि मस्तिष्क के अंदर न्यूरॉन्स इलेक्ट्रिक सिग्नल का इस्तेमाल करते हुए एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं, हम इस गतिविधि को सिर पर तैनात ईईजी (इलेक्ट्रोएन्सेफालोग्राफी) सेंसर का उपयोग करके "ब्रेनवॉव्स" के रूप में माप सकते हैं। यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में हम में से कुछ ने पिछले 20 वर्षों में सफलतापूर्वक इस पद्धति का इस्तेमाल किया है दौरे के दौरान गतिविधि और अध्ययन करने के लिए कि एक बच्चे का मस्तिष्क कैसे प्रक्रिया कर सकता है स्पर्श और दर्द सामान्य जन्म के समय से पहले भी
ईईजी का उपयोग समय के दौरान एक बच्चे के मस्तिष्क में गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए भी किया जा सकता है, और दिखाया गया है इसमें भारी फटने होते हैं जो आमतौर पर किसी अन्य समय में नहीं दिखाई देते हैं। लेकिन जब तक हमें ईईजी के साथ गतिविधि की तरह दिखता है और यह कब होता है, हमें कभी नहीं पता है कि मस्तिष्क में कहां गतिविधि हो रही है।
इस प्रश्न को हल करने की कुंजी कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) के साथ ईईजी रिकॉर्डिंग को गठबंधन करना था। जब मस्तिष्क की आग में न्यूरॉन्स, उन्हें ईंधन (ऑक्सीजन और ग्लूकोज) की आवश्यकता होती है जो रक्तप्रवाह से "सक्रिय" क्षेत्र में लाया जाता है
एफएमआरआई का उपयोग करना, पूरे मस्तिष्क में ऑक्सीजन और रक्त के प्रवाह के स्तर में परिवर्तन को सटीक रूप से मापना संभव है, कुछ मिलीमीटर की शुद्धता के साथ। लेकिन यह केवल समय-सीमा पर है कि एमआरआई स्कैनर और अपेक्षाकृत सुस्त रक्त प्रवाह में परिवर्तन की अनुमति होती है। इसलिए, ईईजी (जो तेजी से विद्युत गतिविधि को माप सकते हैं लेकिन इसे लगाने के लिए संघर्ष कर सकते हैं) का संयोजन और एफएमआरआई (जो युग्मित धीमी रक्त प्रवाह प्रतिक्रिया को मापता है लेकिन यह ठीक से पता लगा सकता है) यह पता लगाने के लिए आदर्श था कि गतिविधि के फटने के अंदर से आ रहे हैं समय से पहले बच्चे के दिमाग
'द्वीप' की खोज
इस प्रकार का प्रयोग पहले कभी नहीं किया गया था और हमें पता था कि यह बेहद चुनौतीपूर्ण होगा, इसलिए हमने किंग्स कॉलेज लंदन में एक टीम के साथ सहयोग किया, जिसने एफएमआरआई पद्धतियों का व्यापक अनुभव और ज्ञान लिया। हमने दस समय से पहले शिशुओं की मस्तिष्क की गतिविधि दर्ज की थी, जबकि वे दो तकनीकों के साथ स्वाभाविक रूप से सो रहे थे।
और हमारे अध्ययन में पहला डेटा, eLife में प्रकाशित, सुझाव दिया कि समय से पहले ब्रेन तरंगों को उत्पन्न किया जा रहा था।
प्रत्येक बच्चे को उनके ईईजी और एफएमआरआई में लगातार गतिविधि फट होती थीं, हम यह देख पाए थे कि उनमें से अधिकतर पिरामिड के आकार वाले मस्तिष्क क्षेत्र से आ रहे थे insula। यह प्रांतस्था का एक द्वीप ("इन्सुला" लैटिन के लिए द्वीप है) जो वयस्कों में बहुत ही विविध भूमिकाएं रखता है क्योंकि यह भावनात्मक, संज्ञानात्मक और प्रेरक संकेतों के साथ बुनियादी भौतिक जानकारी डालता है।
हमने अपने अध्ययन में दिखाया कि यह विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र - जो अब तक थोड़ा ध्यान दिया गया है - विकासशील मस्तिष्क को आकार देने वाली महत्वपूर्ण गतिविधि को पैदा करने में भी एक प्रमुख भूमिका निभाता है। वास्तव में, यह अन्य मस्तिष्क क्षेत्रों की तुलना में तेज़ी से बढ़ता है और गर्भ में गर्भावस्था के अंतिम तिमाही के दौरान शेष मस्तिष्क के साथ संबंधों को रूपांतरित करता है। बच्चा कितनी समय से पहले है और मनोरंजक दवा का इस्तेमाल गर्भावस्था में इस मस्तिष्क क्षेत्र पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है।
कई यूरोपीय देशों में और विशेष रूप से यूके में समय से पहले जन्म की दर बढ़ रही है, जहां हाल के वर्षों में एक्सएक्सएक्स-एक्सएएनएएनएक्सएक्स सप्ताह के शुरुआती महीनों में जन्मे शिशुओं की संख्या और गहन देखभाल के लिए भर्ती 44% की वृद्धि हुई है.
इन शिशुओं को अस्पताल की देखभाल में आधुनिक प्रगति के लिए धन्यवाद से बचने की अधिक संभावना है, लेकिन वे न्यूरो-विकासात्मक समस्याओं का अधिक खतरा हैं। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि उनका जन्म बहुत पहले हुआ था और उनका मस्तिष्क अभी तैयार नहीं है क्योंकि यह अभी भी उन विकासशील कदमों के माध्यम से चल रहा है जो गर्भ के संरक्षित वातावरण में हुआ होना चाहिए। नतीजतन, अव्यवस्था का मस्तिष्क चोटों के लिए अतिसंवेदनशील है जिससे विकलांग हो सकते हैं।
इसलिए यह समझने के लिए मौलिक महत्व है कि विकासशील मस्तिष्क इस कमजोर आबादी की देखभाल को कैसे काम करता है। और हमारे परिणामों की निगरानी के लिए नए और रोमांचक अवसरों की पेशकश कर सकते हैं कि मस्तिष्क और इसकी गतिविधि समय से पहले के बच्चों में कैसे विकसित होती है और इस बात की नई समझ है कि कितनी जल्दी चोट अंततः विकलांगता की ओर ले जाती है।
लेखक के बारे में
लोरेन्जो फेब्रिज़ी, एमआरसी रिसर्च फेलो, UCL और टॉमोकी अरिची, सेंटर फॉर द डेवलपिंग ब्रेन के क्लिनिकल सीनियर लेक्चरर, किंग्स कॉलेज लंदन
यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.
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