स्ट्रोक से पीड़ित कई लोगों को सबसे अच्छे विशेषज्ञों और तरीकों से उपचार के बाद भी चलने-फिरने में परेशानी होती है। स्ट्रोक थेरेपी को और प्रभावी बनाने के नए तरीके लोगों को अधिक प्रभावी ढंग से ठीक होने में मदद कर सकते हैं। कुछ शोध समूहों ने ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस (BCI) सिस्टम विकसित किया है जो मस्तिष्क तरंगों को रिकॉर्ड करके माप सकता है कि स्ट्रोक का मरीज हाथ की हरकत की कल्पना कब करता है। हमने एक BCI विकसित किया जो थेरेपी के दौरान मांसपेशी उत्तेजक और मॉनिटर को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक मरीज की मस्तिष्क गतिविधि का उपयोग करता है। जब मरीजों ने किसी हरकत की सही कल्पना की तो उन्हें थेरेपी के दौरान पुरस्कृत प्रतिक्रिया मिली। हमने 51 मरीजों का परीक्षण किया, जिनमें से कुछ को कई साल पहले स्ट्रोक हुआ था। मानकीकृत परीक्षणों के परिणामों के आधार पर, थेरेपी के बाद 42 मरीजों में सुधार हुआ।

जब किसी व्यक्ति को स्ट्रोक होता है तो मस्तिष्क में क्या होता है?

स्ट्रोक एक प्रकार का मस्तिष्क क्षति है जो अधिक आम होता जा रहा है क्योंकि लोग लंबे समय तक जीवित रहते हैं। स्ट्रोक तब होता है जब मस्तिष्क में रक्त वाहिका अवरुद्ध हो जाती है या खून बहने लगता है। किसी भी मामले में, मस्तिष्क के कुछ हिस्सों को वह रक्त आपूर्ति नहीं मिलती है जिसकी उन्हें आवश्यकता होती है, जिससे गंभीर मस्तिष्क क्षति हो सकती है। स्ट्रोक के बाद, यह महत्वपूर्ण है कि रोगी तुरंत अस्पताल जाए। डॉक्टर कभी-कभी स्ट्रोक के बाद कुछ दिनों के भीतर रोगियों को मस्तिष्क की कुछ क्षति से उबरने में मदद कर सकते हैं। हालांकि, अस्पताल में इलाज के बाद भी, कई रोगियों को गंभीर, लंबे समय तक चलने वाला मस्तिष्क क्षति होता है और उन्हें व्यापक उपचार की आवश्यकता होती है।

मस्तिष्क में दो हिस्से होते हैं, जिन्हें बायां और दायां गोलार्ध कहा जाता है। आमतौर पर, स्ट्रोक केवल एक गोलार्ध को प्रभावित करता है, इसलिए कुछ स्ट्रोक से बचे लोगों को शरीर के बाएं या दाएं हिस्से को हिलाने में परेशानी होती है। गंभीर मामलों में, रोगी के बाएं या दाएं हिस्से का हाथ और पैर पूरी तरह से लकवाग्रस्त हो सकता है। कई हल्के मामलों में, रोगियों को केवल एक हाथ या पैर (दोनों नहीं) में परेशानी होती है और वे लगभग सभी हरकतें सामान्य रूप से कर सकते हैं। स्ट्रोक के कारण स्पास्टिसिटी नामक एक और समस्या हो सकती है। इसका मतलब है कि कुछ मांसपेशियाँ बहुत ज़्यादा तनावग्रस्त हो जाती हैं। मरीजों को दर्द, हिलने-डुलने में कठिनाई, अनपेक्षित हरकतें और अन्य समस्याएँ हो सकती हैं।

हरकत में कठिनाई कई चुनौतियों का कारण बन सकती है। स्ट्रोक से बचे लोग काम नहीं कर पाते या अपने पसंदीदा खेल या शौक का आनंद नहीं ले पाते। उन्हें दोस्तों और परिवार से मदद की ज़रूरत पड़ सकती है, और उन्हें काम छूट जाने और इलाज और देखभाल के खर्च से वित्तीय परेशानी हो सकती है। स्ट्रोक से बचे कुछ लोग सार्वजनिक रूप से असहज महसूस करते हैं क्योंकि उन्हें लगता है कि लोग उनकी विकलांगताओं के बारे में उनका मज़ाक उड़ाएँगे। ये कुछ कारण हैं जिनकी वजह से हमें स्ट्रोक के मरीजों को हिलने-डुलने की क्षमता वापस पाने में मदद करने के लिए सर्वोत्तम संभव तरीकों और तकनीकों की ज़रूरत है।

स्ट्रोक थेरेपी के लिए ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस का इस्तेमाल कैसे किया जा सकता है?

एक स्ट्रोक के मरीज की कल्पना करें जो अब एक हाथ हिलाने में सक्षम नहीं है। स्ट्रोक के मरीजों का इलाज करने के लिए, चिकित्सक अक्सर मरीज से कुछ खास तरह की हाथ की हरकतों की कल्पना करने या उन्हें आजमाने के लिए कहते हैं। दर्जनों थेरेपी सत्रों में, यह मस्तिष्क को प्रभावित हाथ को नियंत्रित करने का तरीका फिर से सीखने में मदद करता है। मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को मापने के लिए इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राम (ईईजी) नामक माप का इस्तेमाल कई सालों से किया जा रहा है [1]। इस तकनीक में इलेक्ट्रोड नामक छोटी धातु की डिस्क का उपयोग किया जाता है, जिन्हें सिर पर रखा जाता है। ईईजी हमें बता सकता है कि मस्तिष्क के कौन से क्षेत्र सक्रिय हैं। उदाहरण के लिए, गति और संवेदना के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क क्षेत्रों पर इलेक्ट्रोड लगाकर, हम मस्तिष्क की उस गतिविधि का अध्ययन कर सकते हैं जो तब होती है जब कोई व्यक्ति हिलता है या सनसनी महसूस करता है।

ईईजी को मस्तिष्क-कम्प्यूटर इंटरफेस (बीसीआई) के साथ संयोजित करके एक इमेजिंग तकनीक तैयार की जा सकती है। स्ट्रोक थेरेपी का नया प्रकार. बीसीआई एक ऐसी प्रणाली है जो उपचार प्राप्त करने वाले व्यक्ति को मस्तिष्क की गतिविधि के बारे में वास्तविक समय की प्रतिक्रिया प्रदान कर सकती है। बीसीआई प्रणाली यह पता लगा सकती है कि मरीज सही हाथ की हरकतों की कल्पना कब करते हैं और मरीजों को बता सकती है कि वे हरकतें सही हैं या नहीं। उदाहरण के लिए, यदि मरीज बाएं हाथ की हरकत की कल्पना करता है, तो मॉनिटर पर एक कार्टून हाथ उस हरकत की नकल कर सकता है, जबकि एक मांसपेशी उत्तेजक बाएं हाथ को हिलाने में मदद करता है। इस तरह, मरीज को सिस्टम से केवल तभी पुरस्कृत प्रतिक्रिया मिलती है जब वह कल्पना की गई हरकत को सही ढंग से करता है। कार्टून हाथ को हिलते हुए देखना और अपने हाथों को हिलते हुए महसूस करना मरीजों को प्रेरित करने और उनके दिमाग को मोटर कार्यों को फिर से सीखने के लिए प्रोत्साहित करने में मदद कर सकता है। कई अन्य प्रकार के बीसीआई विकसित किए गए हैं। स्ट्रोक के बाद की चिकित्सा में बीसीआई का उपयोग करने से मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी बढ़ सकती है, जिसका अर्थ है कि मस्तिष्क नए कनेक्शन बना सकता है जो उसे कुछ कार्यों को फिर से करने में मदद करते हैं, जैसे कि ऐंठन या अन्य कठिनाइयों के बिना हाथ हिलाना।

हमने रिकवरीएक्स वैज्ञानिक अध्ययन कैसे किया?

हमने 51 रोगियों को हमारे अध्ययन में भाग लेने के लिए कहा। ये रोगी औसतन 61 वर्ष के थे, और अध्ययन से औसतन 37 महीने पहले उन्हें स्ट्रोक हुआ था। कुछ लोगों का मानना ​​है कि जिन रोगियों को 12 महीने से अधिक समय पहले स्ट्रोक हुआ था, उनमें शायद सुधार नहीं होगा, लेकिन हमने इसके विपरीत अनुमान लगाया।

रोगियों ने उपचार से पहले दो पूर्व-मूल्यांकनों में भाग लिया। पूर्व-मूल्यांकनों में, हमने प्रत्येक रोगी के मोटर कौशल और अन्य कारकों का अध्ययन करने के लिए परीक्षण किए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि हमें उपचार से पहले रोगियों की क्षमताओं की अच्छी समझ है, 1 महीने से अलग 2 अलग-अलग दिनों में पूर्व-मूल्यांकन किया गया था। फिर, रोगियों ने एक लाइसेंस प्राप्त चिकित्सक के साथ 25 से 31 बीसीआई थेरेपी सत्रों में भाग लिया। प्रत्येक सत्र लगभग 1 घंटे तक चला, और अधिकांश रोगियों ने प्रति सप्ताह 2 सत्र किए (चित्र 1)। इसके बाद, हमने प्रत्येक रोगी में कैसे बदलाव आया, इसका अध्ययन करने के लिए तीन पोस्ट-मूल्यांकन किए। पहला पश्चात-मूल्यांकन अंतिम चिकित्सा सत्र के तुरंत बाद किया गया, तथा अन्य पश्चात-मूल्यांकन 1 और 6 महीने बाद किए गए।

चित्र 1 – बीसीआई थेरेपी में, स्ट्रोक के मरीज़ एक इलेक्ट्रोड कैप पहनते हैं और एक मॉनिटर देखते हैं जहाँ एक छवि, जैसे कि हाथों को हिलाना, उन्हें फिर से सीखने में मदद करती है कि कैसे चलना है। बीसीआई मस्तिष्क से विद्युत संकेतों को पढ़ता है, जिसमें आंदोलन और स्पर्श की भावना (रंगीन क्षेत्र) शामिल हैं, और जब आंदोलनों को सही ढंग से किया जाता है तो रोगी को मॉनिटर पर प्रतिक्रिया देता है। रोगी से जुड़े उत्तेजना इलेक्ट्रोड भी होते हैं जो उसे प्रत्येक आंदोलन को करने में मदद करते हैं बीसीआई थेरेपी से मोटर फ़ंक्शन में सुधार होता है क्योंकि न्यूरॉन्स मस्तिष्क प्लास्टिसिटी नामक प्रक्रिया के माध्यम से नए कनेक्शन पाते हैं।

रिकवरिक्स मस्तिष्क से क्या पता लगा रहा है?

हमने तीन अलग-अलग कारकों को मापकर बीसीआई थेरेपी के प्रभाव का पता लगाया:

• • बीसीआई सटीकता
  • मस्तिष्क गतिविधि
  • आंदोलन

बीसीआई सटीकता मोटर इमेजरी कार्यों में प्रत्येक रोगी की भागीदारी को मापने का एक तरीका है। उच्च बीसीआई सटीकता यह दर्शाती है कि रोगी कार्यों पर ध्यान दे रहा है और आंदोलनों की सही कल्पना कर रहा है। यदि रोगी किसी भी आंदोलन की कल्पना नहीं करता है, तो बीसीआई सटीकता लगभग 50% होगी। इसलिए, कम सटीकता यह संकेत दे सकती है कि रोगी भाग नहीं ले रहा है या आंदोलनों की सही कल्पना नहीं कर रहा है। फिर एक चिकित्सक रोगी को बीसीआई सटीकता (चित्र 2ए) में सुधार करने में मदद करने के लिए प्रशिक्षित कर सकता है।

BCI थेरेपी के दौरान मस्तिष्क की गतिविधि को मापा जाता है। आमतौर पर, शुरुआती थेरेपी सत्रों में, मस्तिष्क के गति वाले क्षेत्र एक साथ प्रभावी ढंग से काम नहीं कर रहे होते हैं। थेरेपी के हफ़्तों के दौरान, हम अक्सर देखते हैं कि मस्तिष्क में गति वाले क्षेत्र बहुत अधिक सक्रिय हो जाते हैं (चित्र 2B)। चित्र 2B में रंग उन क्षेत्रों पर अलग-अलग आवृत्तियों पर मस्तिष्क की सक्रियता को दर्शाते हैं जो गति के लिए महत्वपूर्ण हैं। x-अक्ष प्रत्येक परीक्षण में समय को दर्शाता है; दाईं ओर के क्षेत्र परीक्षण में बाद के समय को दर्शाते हैं। y-अक्ष विभिन्न आवृत्तियों को दर्शाता है। ग्राफ के निचले क्षेत्र निम्न आवृत्तियाँ हैं (ग्रीक अक्षर म्यू द्वारा इंगित) और ग्राफ के उच्च क्षेत्र उच्च आवृत्तियाँ हैं (ग्रीक अक्षर बीटा द्वारा इंगित)।

बीसीआई थेरेपी का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव रोगियों को फिर से हरकत करने में मदद करना है। चित्र 3ए में एक उपकरण दिखाया गया है जिसका उपयोग चिकित्सक और वैज्ञानिक कलाई और हाथ की हरकत का परीक्षण करने के लिए करते हैं, जिसे नौ-छेद वाली खूंटियाँ परीक्षण कहा जाता है क्योंकि रोगी को नौ छोटी खूंटियाँ उठानी होती हैं और उन्हें नौ छोटे छेदों में डालना होता है। हमने रोगियों से थेरेपी प्रक्रिया के दौरान कई बार दोनों हाथों से यह परीक्षण करने के लिए कहा और हमने परीक्षण पूरा करने में लगने वाले समय को ट्रैक किया। यदि बीसीआई थेरेपी ने किसी रोगी को हरकत वापस पाने में मदद की, तो हमने देखा कि थेरेपी सत्रों के दौरान उस रोगी को यह परीक्षण पूरा करने में लगने वाले समय में कमी आई (चित्र 3बी)।

चित्र 3 – (ए) नौ-छेद पेग परीक्षण का उपयोग कलाई और हाथ की गति का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। (बी) बीसीआई थेरेपी के दौरान एक मरीज के हाथ की गति में सुधार दिखाने वाले परिणाम। प्रभावित (दाहिने) हाथ से कार्य पूरा करने का समय थेरेपी की शुरुआत में 7 मिनट 26 सेकंड से घटकर 28 थेरेपी के बाद 1 मिनट 14 सेकंड हो गया। (सी) अध्ययन किए गए सभी मरीजों के लिए सभी मोटर फ़ंक्शन परीक्षणों का सारांश। यदि बार शून्य से ऊपर है, तो थेरेपी के बाद गति में सुधार हुआ था। उनतालीस मरीजों में सुधार दिखा, जबकि केवल दो मरीजों में गति में कमी देखी गई (एक को दूसरा स्ट्रोक हुआ और दूसरे ने ध्यान नहीं दिया)।

 

 

 

हमने दर्द, ऐंठन, एकाग्रता, स्मृति और यह मापने के लिए कि मरीज़ मदद के साथ और बिना मदद के अलग-अलग हरकतें कितनी अच्छी तरह कर सकते हैं, नाइन-होल पेग टेस्ट के अलावा कई और टेस्ट किए। कुछ टेस्ट सिर्फ़ प्रश्नावली थे, जिनमें दैनिक गतिविधियों के बारे में पूछा गया था, जैसे कि क्या मरीज़ बिना मदद के टी-शर्ट पहन सकता है। हमने हर मरीज़ के साथ 18 टेस्ट किए और एक उच्च संयुक्त टेस्ट स्कोर ने इन टेस्ट में ज़्यादा सुधार का संकेत दिया (चित्र 3C)। हमारे नतीजों से पता चला कि BCI थेरेपी ने ज़्यादातर मरीजों को हरकत वापस पाने और/या उनके हाथों और बांहों में ऐंठन को कम करने में मदद की। हमने पाया कि यह थेरेपी उन मरीजों के लिए बेहतर काम करती है जो 80% से ज़्यादा सटीकता हासिल करते हैं। BCI थेरेपी मरीज़ के स्ट्रोक के कई साल बाद भी काम करती है। एक मरीज़ ने स्ट्रोक के 31 साल बाद भी भाग लिया और फिर भी सुधार हुआ! हमारे नतीजों ने हमें बताया कि BCI थेरेपी ने मरीजों के दिमाग को यह सीखने में मदद की कि अपनी हरकतों को बेहतर तरीके से कैसे नियंत्रित किया जाए।

अब तक, हमारा काम बांहों और हाथों के पुनर्वास पर केंद्रित रहा है। भविष्य में, हम प्रभावित पैरों वाले स्ट्रोक के मरीजों पर BCI थेरेपी का इस्तेमाल करेंगे, ताकि उनकी चलने की गति में सुधार हो सके। स्ट्रोक लोगों को कई तरह से प्रभावित कर सकता है, और इसलिए उन्हें ठीक होने में मदद करने के लिए नए तरीके तलाशने की सख्त ज़रूरत है। हमारे समूह और अन्य समूहों द्वारा किए गए अतिरिक्त शोध और विकास के साथ, हम बेहतर चिकित्सा पद्धतियों और उपकरणों को विकसित करने की उम्मीद करते हैं ताकि मरीज़ एक बार फिर काम, मौज-मस्ती, सामाजिक आयोजनों और दैनिक जीवन की गतिविधियों के लिए हरकतें कर सकें।

यह लेख 2014 में प्रकाशित हुआ है। Frontiers For Young Minds, October 1, 2021.

शब्दकोष

गोलार्ध: मस्तिष्क का दायाँ और बायाँ भाग। बायाँ गोलार्ध शरीर के दाएँ भाग की गति को नियंत्रित करता है, और दाएँ भाग की गति को बायाँ गोलार्ध नियंत्रित करता है।
स्पास्टिसिटी: इस विकार में ऐंठन (अनैच्छिक हरकतें), अकड़न या तंग मांसपेशियाँ, दर्द और अति सक्रिय प्रतिवर्त शामिल हो सकते हैं। लोगों को मुद्रा, चलने, सामान्य दैनिक गतिविधियों और अन्य हरकतों में परेशानी हो सकती है।
इलेक्ट्रोएन्सेफेलोग्राम (ईईजी): मस्तिष्क द्वारा उत्पादित प्राकृतिक विद्युत गतिविधि का माप, जो सिर पर रखे गए इलेक्ट्रोड का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
इलेक्ट्रोड: छोटे सेंसर जो मस्तिष्क की गतिविधि का पता लगाते हैं। EEG इलेक्ट्रोड आम तौर पर छोटे, धातु के डिस्क होते हैं जो एक टोपी में लगे होते हैं, जो त्वचा में प्रवेश नहीं करते और न ही दर्द पैदा करते हैं।
ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI): वह सिस्टम जो वास्तविक समय में संचार और नियंत्रण प्रदान करने के लिए मस्तिष्क गतिविधि के प्रत्यक्ष माप का उपयोग करता है। अधिकांश BCI मस्तिष्क गतिविधि को मापने के लिए EEG का उपयोग करते हैं।
मोटर फ़ंक्शन: शरीर के भागों को हिलाने की क्षमता।
मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी: मस्तिष्क की खुद को नई जानकारी और स्थितियों, जैसे कि थेरेपी, के अनुकूल बनाने के लिए बदलने की उल्लेखनीय क्षमता। यह क्षमता लोगों को स्ट्रोक और अन्य चोटों से उबरने में मदद करती है।