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रेडियोलॉजी उपकरण की जांच करने वाला तकनीशियन
माइकल हैडरले द्वारा

थिंक पीस

UNM वैज्ञानिक नई MRI तकनीक का उपयोग टाइम-लैप्स इमेज बनाने के लिए करते हैं क्योंकि जीवित मस्तिष्क अनुभवों का जवाब देता है

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) पिछले 40 वर्षों में तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र को बदल दिया है, वैज्ञानिकों को जीवित मस्तिष्क संरचनाओं के स्पष्ट स्नैपशॉट बनाने और यहां तक ​​​​कि कुछ गतिविधियों से जुड़े कार्यात्मक परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम बनाता है।

एक्स-रे या सीटी स्कैन के विपरीत, एमआरआई विकिरण के बीम पर निर्भर नहीं करता है। इसके बजाय, शरीर के पानी के अणुओं में हाइड्रोजन परमाणुओं को अस्थायी रूप से संरेखित करने के लिए शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र और रेडियो तरंगों का उपयोग किया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह मस्तिष्क जैसे कोमल ऊतकों की एक स्पष्ट तस्वीर बना सकता है।

लेकिन यूएनएम न्यूरोसाइंटिस्ट एलेन बियरर, एमडी, पीएचडी, और कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के सहयोगियों द्वारा विकसित एक नई तकनीक एमआरआई को एक कदम आगे ले जाती है।

पत्रिका में प्रकाशित एक पत्र में बायोमेडिसिन में एनएमआर, वे एमआरआई के साथ एक विपरीत एजेंट के रूप में पूरे शरीर में पाए जाने वाले एक ट्रेस खनिज मैंगनीज के उपयोग पर रिपोर्ट करते हैं जो विशिष्ट अनुभवों के लिए मस्तिष्क की प्रतिक्रिया को प्रकट करने वाली छवियों की "समय चूक" श्रृंखला को सक्षम बनाता है।

 

ऐलेन बियरर, एमडी, पीएचडी
मस्तिष्क कोई स्थिर वस्तु नहीं है। यह एमआरआई तकनीक समय के साथ एक अनुभव के धीमे परिणामों को दर्शाती है।
- ऐलेन बियरर, एमडी, पीएचडी

यूएनएम डिपार्टमेंट ऑफ पैथोलॉजी में प्रोफेसर बियरर ने कहा, "यह रिपोर्ट पूरे मस्तिष्क में गतिशील संक्रमणों का अध्ययन करने के लिए मैंगनीज-आधारित कंट्रास्ट की शक्ति पर जोर देती है।" "मस्तिष्क एक स्थिर चीज नहीं है। यह एमआरआई तकनीक समय के साथ एक अनुभव के धीमे परिणामों को दर्शाती है। यह हमें सोचने और महसूस करने की अद्भुत जटिलता को और अधिक गहराई से देखने में सक्षम बनाता है।"

मैंगनीज-वर्धित एमआरआई (एमईएमआरआई) में, मैंगनीज की थोड़ी मात्रा कैल्शियम के समान सेलुलर मार्ग के माध्यम से न्यूरॉन्स में प्रवेश करती है, जो मस्तिष्क संकेतन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। जैसे ही मैंगनीज आयन न्यूरॉन के माध्यम से आगे बढ़ते हैं, वे सेल की गतिविधियों को उजागर करते हैं, अनुमानों को उजागर करते हैं जिसके माध्यम से यह आसन्न न्यूरॉन्स के साथ संचार करता है।

"यह रोमांचक आकस्मिक पद्धति सामान्य व्यवहार के दौरान मस्तिष्क के कार्य को पकड़ती है, जिसे अन्यथा इस पैमाने पर नहीं जाना जा सकता है," बियरर की प्रयोगशाला में पीएचडी छात्र टेलर यूसेलमैन ने कहा, जिन्होंने पेपर का सह-लेखन किया था। यूएनएम स्कूल ऑफ मेडिसिन स्नातक, एमडी क्रिस्टोफर मदीना भी सह-लेखक थे।

"हमारा प्रकाशन कंट्रास्ट एजेंट के उपयोग के लिए सुरक्षा विचारों में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है," यूसेलमैन ने कहा। "हम कई उदाहरण देते हैं कि कैसे MEMRI श्रवण प्रणाली के विकास के साथ-साथ डाउन सिंड्रोम, अल्जाइमर रोग और चिंता विकारों को प्रकट करता है।"

मस्तिष्क में ट्यूमर या संवहनी असामान्यताओं का पता लगाने के लिए मानक एमआरआई स्कैन का बहुत अच्छा नैदानिक ​​​​मूल्य है, और वे प्रकट कर सकते हैं कि कुछ मस्तिष्क संरचनाओं में परिवर्तन विशिष्ट व्यवहार से जुड़े होते हैं, जैसे ध्यान या दूसरी भाषा सीखना। लेकिन वे यह नहीं दिखाते कि मस्तिष्क वास्तव में क्या कर रहा है, बियरर कहते हैं।

"हम मानव निदान के लिए मानक रूप से जो एमआर करते हैं, वह आपके शरीर रचना विज्ञान की एक छवि है," वह कहती हैं। तंत्रिका वैज्ञानिक भी कार्यात्मक एमआरआई नामक एक तकनीक का उपयोग करते हैं जो मस्तिष्क के रक्त प्रवाह को मापता है, इस विचार के आधार पर कि मस्तिष्क के अत्यधिक सक्रिय क्षेत्र अधिक ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं।

हालांकि, रक्त-ऑक्सीजन-स्तर-निर्भर (बोल्ड) संकेत कमजोर है, जिसके लिए कम्प्यूटेशनल विश्लेषण की आवश्यकता होती है, और यह संवहनी और तंत्रिका गतिविधि दोनों को मिलाता है, बियरर ने कहा। "बोल्ड के साथ, आप जो खोज रहे हैं वह तंत्रिका गतिविधि के लिए एक प्रॉक्सी है।"

कैल्टेक में बियरर और पार्टनर हैरी ग्रे और यूएससी में रसेल जैकब्स कुछ समय से MEMRI तकनीक की क्षमता तलाश रहे हैं। 2020 में, Uselman और पोस्ट-डॉक्टरेट साथी डैनियल बार्टो के साथ, उन्होंने MEMRI के उपयोग पर यह प्रदर्शित करने के लिए रिपोर्ट किया कि कैसे एक भयावह उत्तेजना के संपर्क में पुरानी चिंता विकसित होती है।

बियरर ने कहा, "जिन प्रमुख चीजों ने इस तकनीक से सीखना संभव बनाया, वह कम्प्यूटेशनल विश्लेषण था जो मैंने यूएनएम में अपने छात्रों के साथ किया था।" "यह समीक्षा सभी जांचकर्ताओं के लिए एक संदर्भ होने जा रही है, खासकर इस उभरती हुई तकनीक का उपयोग करते समय।"

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