নতুন স্পাইনাল ইমপ্লান্ট পক্ষাঘাতগ্রস্ত ব্যক্তিদের উপরে এবং হাঁটা পায়

মেরুদন্ডের আঘাতগুলি জীবন-পরিবর্তনকারী, কারণ তারা আঘাতের বিন্দুর পরে স্নায়ু আবেগের সংক্রমণকে বাধা দেয়। এর মানে কোন সংবেদনশীল ইনপুট মস্তিষ্কে এটি তৈরি করে না এবং মস্তিষ্ক থেকে কোন সংকেত এটি সাধারণত মস্তিষ্ক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত পেশীগুলিতে তৈরি করে না। কিন্তু নিউরোবায়োলজি সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি আশা জাগিয়েছে যে আমরা অবশেষে পক্ষাঘাতগ্রস্ত অঙ্গগুলির উপর কিছু নিয়ন্ত্রণ পুনরুদ্ধার করতে পারি।

এই প্রচেষ্টাগুলির মধ্যে কিছু স্নায়ু কোষের উপর নিখুঁতভাবে ফোকাস করে, আঘাতের স্থানে ক্ষতির মধ্য দিয়ে তাদের বৃদ্ধি পেতে এবং একটি কার্যকরী মেরুদণ্ড পুনরুদ্ধার করার চেষ্টা করে। অন্যরা ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করার চেষ্টা করে আঘাত সম্পূর্ণভাবে বাইপাস করার জন্য। আজ, ইলেকট্রনিক্স-কেন্দ্রিক প্রচেষ্টার জন্য খুব ভাল খবর ছিল: গবেষকরা একটি মেরুদন্ডী ইমপ্লান্ট ডিজাইন করেছেন যা পক্ষাঘাতগ্রস্ত ব্যক্তিদের পায়ের পেশী নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, ইমপ্লান্ট সক্রিয় হওয়ার কয়েক ঘন্টার মধ্যে তাদের সহায়তায় হাঁটতে দেয়।

মস্তিষ্ক এড়িয়ে যাওয়া

মেরুদন্ডের বেশিরভাগ অংশ স্নায়ু কোষ দ্বারা তৈরি দীর্ঘ সম্প্রসারণ দ্বারা গঠিত, যাকে অ্যাক্সন বলা হয়। এই অ্যাক্সনগুলি স্নায়ু প্রবণতাকে দীর্ঘ দূরত্ব ভ্রমণ করতে দেয়, যা তথ্য মস্তিষ্কে পিছনে এবং পিছনে ভ্রমণের জন্য প্রয়োজনীয়। সংবেদনশীল ইনপুট, যেমন আপনার কনুইতে ব্যথা বা আপনার পায়ের সুড়সুড়ি, মস্তিষ্কে মেরুদন্ডের দিকে অ্যাক্সন নিয়ে যায়। পালাক্রমে মস্তিষ্ক আপনার শ্বাস-প্রশ্বাস নিয়ন্ত্রণ করে বা আপনার বাহু নড়াচড়া করে মেরুদন্ডের নিচে সংকেত পাঠায়।

মেরুদন্ডের আঘাত শারীরিকভাবে এই অ্যাক্সনগুলিকে ভালবাসতে পারে, এই যোগাযোগ ব্যাহত করে। কোষগুলির অনেক ক্ষেত্রে অ্যাক্সনগুলি পুনরায় বৃদ্ধি করার ক্ষমতা থাকে, কিন্তু মেরুদণ্ডে, ভারী দাগ টিস্যু বিকাশ করে যা এই প্রক্রিয়াটিকে অবরুদ্ধ করে, যার অর্থ হারানো যোগাযোগ পুনরুদ্ধার করা নাও হতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, আঘাতটি আংশিক, এবং অবশিষ্ট ফাংশনটি অবশিষ্ট ফাংশনের সাথে কাজ করার জন্য পুনরায় প্রশিক্ষিত হতে পারে। কিন্তু অন্যান্য ক্ষেত্রে, ক্ষতি যথেষ্ট গুরুতর যে খুব সামান্য স্নায়ু ফাংশন ধরে রাখা হয়, এবং পক্ষাঘাত স্থায়ী হয়।

অথবা চিকিৎসার হস্তক্ষেপের অনুপস্থিতিতে অন্তত স্থায়ী। অনেক গবেষক দাগ টিস্যু সীমিত বা নির্মূল করার উপায় খুঁজে বের করার জন্য কাজ করছেন এবং বিচ্ছিন্ন অ্যাক্সনগুলির পুনঃবৃদ্ধি প্ররোচিত করছেন। কিন্তু এই নতুন গবেষণায় এর কোনোটিই জড়িত নয়।

এই ধরনের জৈবিক মেরামতের একটি বিকল্প যা আপনি একটি ইলেকট্রনিক বাইপাস বিবেচনা করতে পারেন। এটির সবচেয়ে পরিশীলিত আকারে, এটি একটি ইমপ্লান্টকে জড়িত করবে যা স্নায়বিক কার্যকলাপ নিবন্ধন করে, যা আঘাতের চেয়ে মস্তিষ্কে বা মস্তিষ্কের কাছাকাছি মেরুদণ্ডে অবস্থিত। এটি তারপরে কিছু ধরণের হার্ডওয়্যারের সাথে জোড়া হয় – সম্ভাব্য অন্য ইমপ্লান্ট – আঘাতের দূরে যা অন্যান্য ইমপ্লান্ট দ্বারা পড়া তথ্যের উপর ভিত্তি করে স্নায়ুকে উদ্দীপিত করে।

এর একটি কম পরিশীলিত সংস্করণ হল প্রাক-প্রোগ্রাম করা আচরণগুলি যা আপনি নিয়ন্ত্রণ করতে চান, যেমন হাঁটার সাথে জড়িত পায়ের নড়াচড়া। এটি এখানে ব্যবহৃত পদ্ধতি। কিন্তু, যেমনটি খুব স্পষ্ট হয়ে উঠবে, “কম পরিশীলিত” কিছু খুব পরিশীলিত কাজের জন্য প্রচুর জায়গা ছেড়ে দেয়।

একটি মেরুদণ্ড মডেল

হাঁটা নিয়ন্ত্রণ করতে, পায়ের পেশীতে স্নায়ু সংকেত নিয়ে আসা অ্যাক্সনগুলিকে মেরুদণ্ড থেকে বেরিয়ে যেতে হবে; কয়েক দশকের গবেষণায় মেরুদণ্ডের নীচের অংশে স্নায়ু তন্তুগুলির নির্দিষ্ট বান্ডিল চিহ্নিত করা হয়েছে যেখানে অ্যাক্সনগুলি তাদের প্রস্থান করে। বিভিন্ন বান্ডিল বিভিন্ন পেশী গোষ্ঠীকে উজ্জীবিত করে, মোটামুটি সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনাকে অনুমতি দেয়। কিন্তু এখন পর্যন্ত, সেই সম্ভাবনা অবাস্তব হয়েছে।

দলটি 27 জন বিভিন্ন ব্যক্তির মধ্যে এই বান্ডিলগুলি বিশদভাবে দেখে শুরু করে (এদের মধ্যে কিছু মৃতদেহ, বাকিরা সিটি বা এমআরআই স্ক্যান) এবং দেখেছে যে মেরুদণ্ডের গঠনের বিবরণে যথেষ্ট পরিমাণে পরিবর্তনশীলতা রয়েছে, যদিও এর আকার স্নায়ু বান্ডিল খুব বেশি পরিবর্তন হয় না। কিন্তু গবেষকরা মেরুদণ্ডের একটি মডেল তৈরি করতে এবং কোন স্নায়ু বান্ডিলগুলিকে উদ্দীপিত করবে তা দেখার জন্য ইলেক্ট্রোডের অবস্থান এবং আকার নিয়ে কার্যত পরীক্ষা করতে এই ডেটা ব্যবহার করতে সক্ষম হন। এটি অবশেষে 16টি পৃথক ইলেক্ট্রোড সহ একটি ইমপ্লান্টের নকশার দিকে পরিচালিত করে যা কোন স্নায়ু বান্ডিলগুলি সক্রিয় করা হয়েছিল তা নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়।

এই মুহুর্তে, এই ট্রায়ালের জন্য তিনজন স্বেচ্ছাসেবক, যাদের প্রত্যেকেই তাদের পা হারিয়ে ফেলেছিলেন, জড়িত হয়েছিলেন। তাদের পা নড়াচড়া করার সময় স্নায়ুর ক্রিয়াকলাপ নিরীক্ষণের জন্য তাদের একটি এমআরআই টিউবে রাখা হয়েছিল। আন্দোলনের ফলে তাদের পায়ের পেশীগুলি তাদের পরিবর্তিত উত্তেজনার বিষয়ে মেরুদণ্ডে সংকেত পাঠাতে পারে, স্নায়ু বান্ডিলে কার্যকলাপ বন্ধ করে দেয় যা পেশীকে শক্তিশালী করে। এমআরআই ব্যবহার করে এই ক্রিয়াকলাপটি পড়ার ফলে গবেষকরা নির্দিষ্ট পেশীগুলির সাথে কোন স্নায়ু বান্ডিল যুক্ত ছিল তা নির্ধারণ করতে পারবেন।

শারীরবৃত্তীয় এবং কার্যকলাপের ডেটার মিশ্রণ ব্যবহার করে, গবেষকরা তিনটি ব্যক্তির প্রত্যেকের জন্য একটি কম্পিউটার মডেল তৈরি করেছিলেন। তারপরে তারা পায়ের পেশীগুলির উদ্দীপনা নিয়ন্ত্রণ করতে এই মডেলটি ব্যবহার করেছিল, বিষয়গুলি শুয়ে থাকার সময় বিভিন্ন সম্ভাব্য গতি পরীক্ষা করে এবং তারপরে যে কোনও অবাঞ্ছিত আন্দোলনের উপর ভিত্তি করে মডেলটিকে সূক্ষ্ম-টিউনিং করে। সামগ্রিকভাবে, এই প্রক্রিয়াটি প্রায় এক ঘন্টা সময় নেয়।

ফলাফল বেশ আশ্চর্যজনক ছিল. ইমপ্লান্ট সক্রিয় করার আগে, তিনজন অংশগ্রহণকারীর কেউ একটি পদক্ষেপ নেওয়ার চেষ্টা করার সময় পেশী কার্যকলাপের কোনো ধরণের সূচনা করতে পারেনি। একই দিনে যে মডেলকে প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছিল, তাদের সমর্থন করা হলে তারা সবাই ট্রেডমিলে পদক্ষেপ নিতে পারে। মডেলটি পায়ের পেশীগুলিকে যথাযথভাবে উদ্দীপিত করার জন্য সঠিক সিরিজের স্রোত তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল।