श्रेय: पिक्साबे/सीसी0 पब्लिक डोमेन
यूसी सैन फ्रांसिस्को के शोधकर्ताओं ने गहरी मस्तिष्क उत्तेजना और कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करके पार्किंसंस रोग के रोगियों के लिए चलने में सुधार करने का एक नया तरीका विकसित किया है।
डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (डीबीएस) मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में विद्युत संकेत भेजने के लिए एक प्रत्यारोपित उपकरण का उपयोग करता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) की मदद से, शोधकर्ताओं ने चाल प्रदर्शन का अपनी तरह का पहला माप विकसित किया और व्यक्तिगत रोगी की जरूरतों के लिए विद्युत पल्स को ठीक किया, जिससे अन्य लक्षणों को खराब किए बिना चलने में सार्थक सुधार हुआ।
डोरिस वांग, एमडी, पीएचडी, एक न्यूरोसर्जन और न्यूरोलॉजिकल सर्जरी के यूसीएसएफ एसोसिएट प्रोफेसर, पार्किंसंस रोग सहित आंदोलन विकारों में विशेषज्ञ हैं, और उन्होंने यूसीएसएफ पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हामिद फेकरी अज़गोमी, पीएचडी के साथ एनआईएच समर्थित अनुसंधान टीम का नेतृत्व किया। वह शोध के बारे में बताती हैं और बताती हैं कि मरीजों के लिए इसका क्या मतलब है।
डीप ब्रेन स्टिमुलेशन (डीबीएस) क्या है?
डीबीएस एक प्रत्यारोपित डिवाइस का उपयोग करता है। यह न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी के साथ किया जाता है। मैं खोपड़ी में दो बहुत छोटे छेद करता हूं, और फिर वास्तव में पतले तार या इलेक्ट्रोड डालता हूं, जो एंजेल हेयर स्पेगेटी के आकार के होते हैं और बहुत लचीले होते हैं। तार सिर के किनारे से लेकर त्वचा के नीचे छाती तक चलते हैं। छाती में ये तार एक विद्युत पल्स जनरेटर से जुड़े होते हैं। आप इसे मस्तिष्क के लिए पेसमेकर के रूप में सोच सकते हैं।
पार्किंसंस के लिए डीबीएस उत्तेजना कैसे काम करती है?
पार्किंसंस रोग में, मस्तिष्क के बेसल गैन्ग्लिया क्षेत्र में डोपामाइन न्यूरॉन्स का विनाश “पार्किंसंस चाल” सहित विभिन्न प्रकार की मोटर समस्याओं का कारण बनता है। इस बीमारी से पीड़ित लोग चलते समय धीरे-धीरे चलते हैं और मुड़ते समय कई छोटे-छोटे कदम उठाते हैं। उनके बाएं और दाएं पैर के बीच चरण की लंबाई भी अलग-अलग होती है, और कुछ मरीज़ अपनी जगह पर ही जम जाते हैं।
ये लक्षण अक्सर गिरने का कारण बनते हैं। चलने की ये समस्याएँ उनके मस्तिष्क तरंगों के पैटर्न में बदलाव को प्रतिबिंबित करती हैं, जिससे उनके लिए अपनी गतिविधियों को बदलना कठिन हो जाता है। डीबीएस इन पैटर्न को बदलकर काम करता है।
पार्किंसंस के रोगियों में पारंपरिक रूप से चाल या चलने की समस्याओं का इलाज कैसे किया जाता है?
पार्किंसंस रोगियों के प्रमुख लक्षणों में, चाल का इलाज करना काफी कठिन होता है। सबसे गंभीर प्रकार के चाल विकारों का इलाज दवा या डीबीएस से करना वास्तव में चुनौतीपूर्ण है। यद्यपि हम कंपकंपी और गति की सुस्ती और कठोरता का इलाज करने के लिए निरंतर उच्च-आवृत्ति डीबीएस का उपयोग करते हैं, लेकिन यह चाल के लिए अच्छा काम नहीं करता है।
इसने मुझे विशेष रूप से चाल के लिए डीबीएस सिमुलेशन से वितरित ऊर्जा के समय और मात्रा को बदलकर, मस्तिष्क को उत्तेजित करने के विभिन्न तरीकों के बारे में सोचने के लिए प्रेरित किया। यही हमारे अध्ययन की प्रेरणा थी।
आपने चाल को बेहतर बनाने में मदद के लिए डीबीएस का उपयोग कैसे किया और आपने उत्तेजना को कैसे समायोजित किया?
हमारे अध्ययन ने चाल को दो अलग-अलग दृष्टिकोणों से देखा- एक नैदानिक और दूसरा न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल।
नैदानिक दृष्टिकोण से, हम जानना चाहते थे कि हम अच्छी चाल, या प्रभावी चाल, बनाम ख़राब चाल की मात्रा कैसे निर्धारित करते हैं। और फिर, हम मरीजों की चाल मेट्रिक्स को बदलने के लिए विभिन्न उत्तेजना मापदंडों को कैसे ट्यून कर सकते हैं।
न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल परिप्रेक्ष्य से, हम यह पता लगाना चाहते थे कि मस्तिष्क गतिविधि पर इन चाल-अनुकूलित उत्तेजना मापदंडों के सामान्य प्रभाव क्या हैं।
पहनने योग्य मोशन सेंसर और मस्तिष्क उत्तेजना इलेक्ट्रोड का उपयोग करके, शोधकर्ता रिकॉर्ड करते हैं कि पार्किंसंस रोग से पीड़ित व्यक्ति व्यायाम की एक श्रृंखला के दौरान कैसे चलता है। यह वीडियो चलते हुए व्यक्ति का पुनर्निर्मित चित्रण दिखाता है। पैर का घूमना, हाथ की गति और चलने की गति जैसी विशेषताओं का विश्लेषण करके, टीम हर किसी की चाल की विशेषता बता सकती है। इसके बाद अनुसंधान टीम व्यक्ति-विशिष्ट डीबीएस कॉन्फ़िगरेशन को व्यवस्थित रूप से पहचानने के लिए एआई एल्गोरिदम का उपयोग करती है, जिसका लक्ष्य उनके चाल कार्यों को बढ़ाना है।
आपने चाल में सुधार के लिए सर्वोत्तम डीबीएस सेटिंग्स का निर्धारण कैसे किया?
प्रत्येक रोगी के साथ, हमें उनकी सामान्य डीबीएस सेटिंग्स के तहत उनकी आधार रेखा निर्धारित करनी थी और हम उनकी डीबीएस सेटिंग्स को बदलकर उनकी चाल को कैसे बेहतर या बदतर बना सकते हैं। फिर हमने उन्हें एक चक्कर में घुमाया, जबकि हमने लगातार उनके तंत्रिका डेटा और चाल यांत्रिकी को स्ट्रीम किया।
हमने एक वॉकिंग परफॉर्मेंस इंडेक्स विकसित किया है, जो माप का एक व्यापक लेकिन आसानी से मापने योग्य सेट है जो इंगित करता है कि व्यक्ति वास्तव में बेहतर चल रहा था या नहीं। हमने चार विशेषताएं शामिल की हैं जो पार्किंसंस की चाल को स्वस्थ विषयों से अलग करती हैं, जिनमें हाथ स्विंग आयाम, स्ट्राइड गति, स्ट्राइड लंबाई परिवर्तनशीलता, और स्ट्राइड समरूपता शामिल है।
AI ने कैसे मदद की?
इन सत्रों से, हमने डेटा एकत्र किया और डीबीएस सेटिंग्स की पहचान करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग किया, जिससे प्रत्येक मरीज की चाल में सुधार हुआ। एआई ने उन सेटिंग्स का अनुमान लगाने में मदद की जो विभिन्न रोगियों के लिए सर्वोत्तम हो सकती हैं। हमने पाया कि कुछ रोगियों के लिए, वास्तव में उच्च आवृत्ति ने उनकी चाल के लिए बेहतर काम किया। दूसरों के लिए, कम आवृत्ति ने सबसे अच्छा काम किया। इसलिए हर किसी की चाल-अनुकूलित सेटिंग्स समान नहीं होती हैं।
इस अध्ययन के न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल पहलू को देखने से क्या हासिल हुआ?
यह अध्ययन करके कि डीबीएस सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मोटर नेटवर्क को कैसे प्रभावित करता है, हमने बेहतर चलने के प्रदर्शन से जुड़ी मस्तिष्क तरंगों की पहचान की, जो भविष्य में प्रोग्रामिंग को आगे निर्देशित कर सकती हैं।
अध्ययन में भाग लेने वालों के लिए, शोध का उनके लिए क्या अर्थ है और शोध का भविष्य कैसा दिखता है?
प्रत्येक रोगी के लिए वैयक्तिकृत सेटिंग्स से चलने में सार्थक सुधार हुआ, जैसे तेज, अधिक स्थिर कदम, अन्य लक्षणों को खराब किए बिना। हम सक्रिय रूप से एक अनुकूली, या बंद-लूप, डीबीएस एल्गोरिदम पर काम कर रहे हैं, जहां मरीज चलते समय इस चाल-अनुकूलित सेटिंग पर स्विच करते हैं लेकिन अन्य सभी आंदोलन स्थितियों में अपने मानक डीबीएस पर बने रहते हैं। हमें उम्मीद है कि इससे पार्किंसंस के रोगियों के चाल लक्षणों में काफी सुधार हो सकता है और अंततः उनकी गतिशीलता में सुधार हो सकता है और गिरना कम हो सकता है।
उद्धरण: प्रश्नोत्तर: नई तकनीक उन पार्किंसंस रोगियों की मदद करती है जिन्हें चलने में परेशानी होती है (2025, 9 नवंबर) 9 नवंबर 2025 को लोकजनताnews/2025-11-qa-tech-parkinson-patients.html से लिया गया।
यह दस्तावेज कॉपीराइट के अधीन है। निजी अध्ययन या अनुसंधान के उद्देश्य से किसी भी निष्पक्ष व्यवहार के अलावा, लिखित अनुमति के बिना कोई भी भाग पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता है। सामग्री केवल सूचना के प्रयोजनों के लिए प्रदान की गई है।
