ग्लूकोमा के लिए मस्तिष्क उत्तेजना: tDCS, TMS, और विज़ुअल कॉर्टेक्स मॉड्यूलेशन

परिचय

ग्लूकोमा एक नेत्र रोग है जो ऑप्टिक तंत्रिका को नुकसान पहुंचाता है, जिससे परिधीय दृष्टि हानि होती है। एक बार जब क्षति हो जाती है, तो पारंपरिक उपचार (जैसे आंखों के दबाव को कम करना) खोई हुई दृष्टि को बहाल नहीं कर सकते हैं। इसलिए शोधकर्ताओं ने यह पता लगाया है कि क्या गैर-आक्रामक मस्तिष्क उत्तेजना शेष दृष्टि को बेहतर बनाने में मदद कर सकती है। दो सामान्य तरीके ट्रांसक्रानियल डायरेक्ट करंट स्टिमुलेशन (tDCS) और ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (TMS) हैं, जो मस्तिष्क की गतिविधि को नियंत्रित करने के लिए खोपड़ी पर कमजोर विद्युत या चुंबकीय आवेग लागू करते हैं। छोटे अध्ययनों ने ग्लूकोमा के रोगियों पर ऐसी तकनीकों का परीक्षण किया है ताकि यह देखा जा सके कि क्या दृश्य प्रसंस्करण (कंट्रास्ट संवेदनशीलता, क्षेत्र दोष आदि) को बढ़ाया जा सकता है। हम इन पायलट और नियंत्रित परीक्षणों की समीक्षा करते हैं, यह देखते हुए कि इलेक्ट्रोड या कॉइल कहाँ रखे गए थे, उत्तेजना सेटिंग्स, मापी गई दृष्टि में लाभ, और वे लाभ कितने समय तक चले। हम संभावित तंत्रों (जैसे मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी को बढ़ावा देना या न्यूरल “शोर” को कम करना) और अच्छे शाम-नियंत्रित अध्ययन डिजाइनों के महत्व पर भी चर्चा करते हैं (क्योंकि अभ्यास या प्लेसबो प्रभाव सुधार की नकल कर सकते हैं)।

मस्तिष्क उत्तेजना तकनीकें

tDCS खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड के माध्यम से लगाए गए हल्के, निरंतर विद्युत प्रवाह का उपयोग करता है। ध्रुवीयता के आधार पर, यह कॉर्टिकल उत्तेजना को बढ़ा (एनोडाल) या घटा (कैथोडाल) सकता है। आमतौर पर, एक इलेक्ट्रोड लक्ष्य मस्तिष्क क्षेत्र (अक्सर ऑसिपिटल विजुअल कॉर्टेक्स) पर रखा जाता है, और दूसरा इलेक्ट्रोड (संदर्भ) कहीं और (जैसे गाल या माथे पर) रखा जाता है। उपचार सत्र अक्सर 1-2 एमए पर 10-20 मिनट तक चलते हैं। TMS अंतर्निहित कॉर्टेक्स में विद्युत धाराओं को प्रेरित करने के लिए एक कॉइल के माध्यम से संक्षिप्त चुंबकीय दालों का उपयोग करता है। दोनों तरीकों का उपयोग कई मस्तिष्क विकारों के लिए किया गया है; दृष्टि के लिए, उनका उद्देश्य दृश्य मार्गों में प्लास्टिसिटी को बढ़ावा देकर अवशिष्ट दृश्य कार्य को “बढ़ावा देना” है।

ग्लूकोमा में tDCS

ग्लूकोमा अध्ययनों में, शोधकर्ताओं ने आम तौर पर दृश्य कॉर्टेक्स (ओसिपिटल लोब) को लक्षित किया है। एक हालिया यादृच्छिक परीक्षण में रोगियों को 2 mA पर 20 मिनट के लिए एनोडाल tDCS (a-tDCS) का एक सत्र प्राप्त हुआ। एनोड को Oz (मध्यरेखा ऑसिपुट) पर और कैथोड को गाल पर रखा गया था। इस एकल सत्र ने शाम की तुलना में दृश्य क्षेत्र का पता लगाने की सटीकता (उच्च-रिज़ॉल्यूशन पेरीमेट्री में लगभग 3–5% लाभ) में मामूली सुधार किया (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। मल्टीफोकल विज़ुअल-इवोक्ड पोटेंशियल्स (mfVEP) ने भी a-tDCS के बाद थोड़ा अधिक सिग्नल-टू-नॉइज़ और तेज़ प्रतिक्रियाएं दिखाईं। ये लाभ शाम की तुलना में सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण थे, लेकिन परिमाण में बहुत छोटे थे, मोटे तौर पर परीक्षण-पुनःपरीक्षण परिवर्तनशीलता के क्रम में (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। दूसरे शब्दों में, कुछ परीक्षणों में दृष्टि में सुधार हुआ, लेकिन केवल कुछ प्रतिशत तक, जो दैनिक जीवन में ध्यान देने योग्य नहीं हो सकता है।

सत्र पैरामीटर: विशिष्ट पायलट अध्ययनों में ऑसिपुट (Oz) पर 1-2 एमए a-tDCS का एक एकल 20 मिनट का सत्र इस्तेमाल किया गया। एक अध्ययन ने शाम की तुलना में वैकल्पिक तरंगों (10 हर्ट्ज पर प्रत्यावर्ती धारा tACS, और रैंडम-नॉइज़ tRNS) का भी परीक्षण किया, लेकिन केवल a-tDCS ने ही कोई स्पष्ट प्रभाव दिखाया (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। किसी भी अध्ययन में 20-30 मिनट से अधिक की बहुत उच्च तीव्रता या बहुत लंबी अवधि का उपयोग नहीं किया गया है।

दृष्टि के परिणाम: मापे गए परिणामों में दृश्य क्षेत्र सूचकांक (जैसे पेरीमेट्री में पता लगाने की सटीकता या औसत दोष) और कभी-कभी कंट्रास्ट संवेदनशीलता या दृश्य तीक्ष्णता शामिल हैं। उपरोक्त परीक्षण में, a-tDCS ने एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन पेरीमेट्री परीक्षण पर पता लगाने की सटीकता में एक छोटी वृद्धि का उत्पादन किया (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। मानक स्वचालित पेरीमेट्री (औसत दोष) में कोई बड़ा बदलाव नहीं दिखाया गया, न ही दृश्य तीक्ष्णता में। ग्लूकोमा परीक्षणों में कंट्रास्ट संवेदनशीलता को हमेशा नहीं मापा गया, हालांकि अन्य नेत्र विकारों में tDCS अस्थायी रूप से कंट्रास्ट थ्रेशोल्ड को बढ़ा सकता है। महत्वपूर्ण रूप से, ग्लूकोमा आरसीटी ने उल्लेख किया कि छोटे सुधार “नैदानिक रूप से सार्थक नहीं हो सकते हैं” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)।

प्रभावों की अवधि: इन अध्ययनों में, उत्तेजना सत्र से ठीक पहले और बाद में प्रभावों का परीक्षण किया गया। इस परीक्षण में घंटों से अधिक के किसी भी निरंतर अनुवर्ती कार्रवाई की सूचना नहीं मिली, इसलिए यह स्पष्ट नहीं है कि एक सत्र से लाभ कितने समय तक रहता है। अन्य शोध (आम तौर पर ऑप्टिक तंत्रिका क्षति में) बताते हैं कि एक बार उत्तेजना समाप्त होने के बाद कोई भी सुधार अक्सर दिनों या हफ्तों में फीका पड़ जाता है (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)।

TMS और अन्य तौर-तरीके

TMS: अब तक, विशेष रूप से ग्लूकोमा के लिए पुनरावर्ती TMS (rTMS) के कुछ ही प्रकाशित परीक्षण उपलब्ध हैं। TMS दृश्य कॉर्टेक्स न्यूरॉन्स को उत्तेजित कर सकता है और इसका उपयोग प्रयोगात्मक रूप से अंधे व्यक्तियों में भी फॉस्फीन (प्रकाश की चमक) को प्रेरित करने के लिए किया गया है। सिद्धांत रूप में, कॉर्टिकल उत्तेजना को बढ़ाने और संभवतः अवशिष्ट दृष्टि को उजागर करने के लिए ऑसिपिटल लोब पर कई सत्रों में rTMS लागू किया जा सकता है। हालांकि, ग्लूकोमा में किसी भी अच्छी तरह से नियंत्रित अध्ययन ने अभी तक TMS से स्पष्ट दृष्टि लाभ नहीं दिखाया है। (TMS के साथ अधिकांश दृश्य-क्षेत्र अनुसंधान ग्लूकोमा के बजाय स्ट्रोक-संबंधित दृष्टि हानि में हुआ है।)

वैकल्पिक विद्युत उत्तेजना: कुछ परीक्षणों में ट्रांसऑर्बिटल प्रत्यावर्ती धारा उत्तेजना (rtACS) का उपयोग किया गया है, जहाँ रेटिना/ऑप्टिक तंत्रिका को उत्तेजित करने के लिए बंद पलकों पर इलेक्ट्रोड लगाए जाते हैं। हालांकि यह मुख्य रूप से मस्तिष्क के बजाय आंख को लक्षित करता है, इसे मस्तिष्क निगरानी के साथ जोड़ा गया है। ऑप्टिक तंत्रिका क्षति (कई ग्लूकोमा रोगियों सहित) में rtACS के एक बड़े यादृच्छिक परीक्षण में, विषयों को 50 मिनट के 10 दैनिक सत्र प्राप्त हुए। वास्तविक-उत्तेजना और शाम दोनों समूहों ने नियमित परीक्षण पर अपने दृश्य क्षेत्र में सुधार दिखाया, जिसमें rtACS समूह में थोड़ा बड़ा औसत लाभ था (मध्यिका ~41.3% बनाम 29.3% पता लगाने में वृद्धि (pmc.ncbi.nlm.nih.gov))। मुख्य परिणाम के लिए अंतर सांख्यिकीय महत्व तक नहीं पहुंचा (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। दिलचस्प बात यह है कि 2 महीने के अनुवर्ती कार्रवाई में एक माप (स्थिर पेरीमेट्री संवेदनशीलता) में rtACS के पक्ष में एक मामूली अंतर-समूह लाभ था (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। दूसरे शब्दों में, यह कुछ स्थायी लाभ का सुझाव देता है, लेकिन अधिकांश लाभ शाम समूह में भी देखे गए, जो सीखने या प्लेसबो प्रभावों का संकेत देते हैं। लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि rtACS मस्तिष्क प्लास्टिसिटी को बढ़ावा देकर “दृष्टि को आंशिक रूप से बहाल करता है” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), लेकिन कुल मिलाकर नैदानिक प्रभाव हल्का था।

अध्ययन के परिणाम – लाभ और सीमाएँ

अध्ययनों में, दृष्टि में कोई भी सुधार आम तौर पर मामूली और अल्पकालिक रहा है। उदाहरण के लिए, उपरोक्त ट्रांसक्रानियल परीक्षणों में, कंट्रास्ट संवेदनशीलता में कोई बड़ा बदलाव नहीं आया, और क्षेत्र में सुधार आधारभूत स्तर से केवल कुछ प्रतिशत अंक अधिक थे। रोगी शायद ही कभी ऐसे छोटे बदलावों पर ध्यान देते हैं। अधिकांश रिपोर्टें उत्तेजना के तुरंत बाद के लाभों का वर्णन करती हैं, जिसमें दीर्घकालिक स्थायित्व पर बहुत कम प्रमाण होते हैं। rtACS परीक्षण में, एक माप में 2 महीने पर एक छोटा क्षेत्र सुधार बना रहा (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), लेकिन कई अन्य माप पीछे हट गए। एकल-सत्र tDCS प्रभावों के भी दोहराए गए सत्रों के बिना फीका पड़ने की उम्मीद है।

इसके अलावा, प्लेसबो प्रभाव महत्वपूर्ण हैं। कुछ अध्ययनों में पाया गया कि शाम (निष्क्रिय) उत्तेजना के साथ भी दृष्टि परीक्षणों में सुधार हुआ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। यही कारण है कि बड़े परीक्षण में शाम प्रतिक्रिया देने वालों में 29% लाभ देखा गया। नेत्र रोगों में गैर-आक्रामक उत्तेजना की हालिया समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि छोटे औसत लाभ (तीक्ष्णता, क्षेत्र का पता लगाने आदि के लिए) आंशिक रूप से प्लेसबो या अभ्यास प्रभावों को दर्शा सकते हैं (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। दूसरे शब्दों में, “सक्रिय” उत्तेजना अक्सर शाम से केवल एक छोटे से अंतर से बेहतर प्रदर्शन करती थी, और कभी-कभी शाम के सुधार भी उतने ही बड़े होते थे। यह अनिश्चितता का मतलब है कि हमें प्रारंभिक पायलट परिणामों की सावधानी से व्याख्या करनी चाहिए।

संभावित तंत्र

यदि मस्तिष्क उत्तेजना वास्तव में दृष्टि को बढ़ाती है, तो यह कैसे काम कर सकती है? एक विचार कॉर्टिकल प्लास्टिसिटी का है: दृश्य कॉर्टेक्स आंख की चोट के बाद कमजोर मार्गों को मजबूत कर सकता है और “बैकअप” सर्किट को उजागर कर सकता है। उत्तेजना वृद्धि कारकों के स्तर को बढ़ा सकती है या न्यूरोट्रांसमीटर को बदल सकती है, जिससे मस्तिष्क के लिए अनुकूलन करना आसान हो जाता है (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। उदाहरण के लिए, एनोडाल tDCS को न्यूरॉन्स को थोड़ा डीपोलराइज़ करने वाला माना जाता है, जिससे दृश्य क्षेत्रों में सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी संभावित रूप से बढ़ जाती है। एक और विचार शोर में कमी का है: क्षीण होती दृष्टि में, आंख से शेष संकेत “न्यूरल शोर” में दबे हो सकते हैं। कुछ अध्ययनों (अन्य रेटिनल रोगों में) से पता चलता है कि शोर को कम करने से धारणा में तेजी से सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, प्रोलिफेरेटिव डायबिटिक रेटिनोपैथी के एक परीक्षण में पाया गया कि कैथोडाल tDCS (जो अति सक्रिय न्यूरॉन्स को बाधित कर सकता है) लगाने से दृश्य कार्यों में सुधार हुआ। लेखकों ने प्रस्तावित किया कि tDCS ने यादृच्छिक तंत्रिका गतिविधि के स्तर को कम किया, जिससे वास्तविक दृश्य संकेत स्पष्ट हो गया (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। समानता के तौर पर, यदि ग्लूकोमा में जीवित रेटिनल गैन्ग्लियन कोशिकाएं शोर करती हैं, तो tDCS उस शोर को “शांत” करने और कंट्रास्ट या क्षेत्र संवेदनशीलता को बढ़ाने में मदद कर सकता है।

दूसरी ओर, कुछ प्रभाव बिल्कुल भी शारीरिक नहीं हो सकते हैं। उत्तेजना से सतर्कता बढ़ सकती है या प्लेसबो सनसनी हो सकती है कि “कुछ हो रहा है,” जिससे परीक्षण प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। वास्तव में, ऑप्टिक तंत्रिका उत्तेजना परीक्षण में उल्लेख किया गया है कि अधिकांश धारा वास्तव में रेटिना और ऑप्टिक तंत्रिका से होकर गुजरती है, न कि गहरे कॉर्टेक्स से (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। वे लेखक अभी भी उपचार के बाद मस्तिष्क समकालिकता (दृश्य क्षेत्रों में ईईजी लय) में बदलाव का दावा करते हैं, लेकिन गैर-विशिष्ट प्रभावों को खारिज करना मुश्किल है। इन संभावनाओं को सुलझाने के लिए, भविष्य के अध्ययनों को मस्तिष्क माप (जैसे ईईजी या fMRI) को दृष्टि परीक्षणों के साथ जोड़ना होगा।

भविष्य के परीक्षण - कठोरता में सुधार

अब तक के मामूली और मिश्रित परिणामों को देखते हुए, भविष्य के परीक्षणों को सावधानीपूर्वक डिजाइन किया जाना चाहिए। मुख्य तत्व शामिल हैं:

• यादृच्छिक शाम-नियंत्रित डिज़ाइन: प्रत्येक वास्तविक उत्तेजना समूह में एक शाम उपचार होना चाहिए जो सनसनी की नकल करता है (उदाहरण के लिए संक्षिप्त वर्तमान वृद्धि लेकिन कोई चल रही उत्तेजना नहीं)। मरीजों और परीक्षकों दोनों को मास्क किया जाना चाहिए। यह सीखने और प्लेसबो के लिए जिम्मेदार होने के लिए महत्वपूर्ण है।
• कई सत्र: एकल सत्र केवल अल्पकालिक प्रभाव देते हैं। परीक्षणों को दोहराए गए सत्रों का परीक्षण करना चाहिए (उदाहरण के लिए, 1–2 सप्ताह के लिए दैनिक) क्योंकि न्यूरोप्लास्टिक परिवर्तनों के लिए अक्सर पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है। VIRON परीक्षण ग्लूकोमा के लिए 25 मिनट के 10 सत्र कर रहा है (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)।
• उद्देश्य परिणाम: स्वचालित पेरीमेट्री (औसत दोष, कुल विचलन), कंट्रास्ट संवेदनशीलता चार्ट, और यहां तक कि इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी (VEP या EEG) जैसे मानकीकृत दृष्टि परीक्षणों को द्वितीयक माप के रूप में उपयोग करें। उच्च-रिज़ॉल्यूशन पेरीमेट्री छोटे बदलावों का पता लगा सकती है, लेकिन परिणाम सामान्य परीक्षण परिवर्तनशीलता से अधिक होने चाहिए। रोगी द्वारा रिपोर्ट किए गए दृष्टि प्रश्नावली को शामिल करने से वास्तविक दुनिया के प्रभाव को मापा जा सकता है।
• अनुवर्ती माप: स्थायित्व का आकलन करने के लिए, अंतिम उत्तेजना के हफ्तों बाद दृष्टि का पुनः परीक्षण किया जाना चाहिए। यदि लाभ स्थायी रहते हैं, तो अनुवर्ती कार्रवाई में दृश्य क्षेत्र (या तीक्ष्णता) आधारभूत स्तर से बेहतर होना चाहिए।
• न्यूरोइमेजिंग / फिजियोलॉजी: कार्यात्मक एमआरआई या ईईजी के साथ संयोजन यह दिखा सकता है कि उत्तेजना के बाद मस्तिष्क के दृश्य नेटवर्क बदलते हैं या नहीं। उदाहरण के लिए, उपचार से पहले और बाद में दृश्य उत्तेजना प्रस्तुत करते समय fMRI किया जा सकता है, या दृश्य क्षेत्रों की आराम-स्थिति कनेक्टिविटी को मापा जा सकता है। यह सत्यापित करने में मदद करता है कि किसी भी अवधारणात्मक परिवर्तन का एक तंत्रिका सहसंबंध है, और यह केवल परीक्षण अभ्यास से प्लास्टिक परिवर्तनों को अलग कर सकता है।

ऐसे कठोर परीक्षण यह स्पष्ट करेंगे कि मस्तिष्क उत्तेजना वास्तव में ग्लूकोमा में मदद करती है या यह केवल एक प्लेसबो-जैसा प्रभाव है। तब तक, tDCS और TMS आशाजनक अनुसंधान उपकरण बने हुए हैं, लेकिन रोगियों के लिए अप्रमाणित उपचार हैं।

निष्कर्ष

संक्षेप में, ग्लूकोमा में मस्तिष्क उत्तेजना के पायलट अध्ययनों में दृश्य क्षेत्र परीक्षणों या कंट्रास्ट कार्यों में छोटे सुधार की रिपोर्ट की गई है, लेकिन ये अक्सर शाम उत्तेजना के साथ देखे गए सुधारों के समान होते हैं (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। एक हालिया यादृच्छिक परीक्षण में पाया गया कि ऑसिपिटल a-tDCS के एक एकल सत्र से शाम की तुलना में केवल कुछ प्रतिशत बेहतर पता लगाने की सटीकता प्राप्त हुई (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। एक बड़े ऑप्टिक-तंत्रिका अध्ययन में ट्रांसऑर्बिटल करंट के कई दिनों के बाद कुछ दृश्य क्षेत्र लाभ दिखाए गए, लेकिन उपचार के तुरंत बाद शाम की तुलना में अंतर महत्वपूर्ण नहीं था (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। इन लाभों की रिपोर्ट की गई “स्थायित्व” अलग-अलग होती है; एक परीक्षण में एक माप पर 2 महीने में वास्तविक उत्तेजना के लिए एक छोटा लाभ पाया गया (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), लेकिन अधिकांश प्रभाव स्थायी नहीं थे।

यांत्रिक रूप से, सुधार वास्तविक न्यूरोप्लास्टिक परिवर्तनों को दर्शा सकते हैं – मस्तिष्क शेष रेटिनल संकेतों का बेहतर उपयोग करने के लिए खुद को फिर से व्यवस्थित करता है (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – या बस असामान्य तंत्रिका शोर में कमी (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)। वैकल्पिक रूप से, प्रेरक या प्लेसबो कारक कुछ लाभों के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। मौजूदा सबूत अभी भी प्रारंभिक हैं। भविष्य के शोध को अच्छी तरह से नियंत्रित, दोहराए गए सत्रों के परीक्षणों की आवश्यकता है, जिसमें वस्तुनिष्ठ माप और मस्तिष्क इमेजिंग शामिल हों, ताकि यह निश्चित रूप से साबित किया जा सके कि tDCS या TMS ग्लूकोमा रोगियों की मदद कर सकते हैं या नहीं।