মস্তিষ্ক কীভাবে ক্লান্তির "ইঙ্গিত" দেয়: ঘুমের সময় fMRI গতিবিদ্যা

আইসায়েন্সে প্রকাশিত ইউনিভার্সিটি অফ সাউদার্ন ক্যালিফোর্নিয়া (ইউএসসি) এর অধ্যাপক II গায়েজের দলের একটি গবেষণায় নতুন অবজেক্টিভ নিউরোইমেজিং মার্কার দেখানো হয়েছে যা প্রাথমিক পর্যায়ে - একজন ব্যক্তি সম্পূর্ণ ঘুমিয়ে পড়ার আগেই - তন্দ্রাচ্ছন্নতার সূত্রপাত শনাক্ত করতে পারে।

কাজ এবং প্রাসঙ্গিকতা

ক্ষুদ্র ঘুম এবং ক্ষণিকের মনোযোগ হ্রাস শত শত ট্র্যাফিক দুর্ঘটনা এবং শিল্প দুর্ঘটনার কারণ হয়ে দাঁড়ায়। এখন পর্যন্ত, ব্যক্তিগত প্রশ্নাবলী বা ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাম ব্যবহার করে "ঘুমিয়ে পড়ার" সঠিক সময়টি অনুমান করা কঠিন ছিল। এই গবেষণায়, গবেষকরা কার্যকরী এমআরআই-তে বোল্ড সিগন্যালের পরিবর্তনের মাধ্যমে ঘুমের সূচনাকাল (এসওপি) শুরু হওয়া সনাক্ত করা সম্ভব কিনা তা পরীক্ষা করেছেন।

এটা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

• ক্লান্তির প্রাথমিক রোগ নির্ণয়। সুনির্দিষ্ট নিউরোম্যাপ সনাক্তকরণ চালক এবং অপারেটরদের পর্যবেক্ষণের পদ্ধতি বিকাশে সহায়তা করে, মাইক্রো-স্লিপের কারণে দুর্ঘটনা রোধ করে।
• ঘুমের গবেষণা। ধীর বোল্ড দোলনের গতিবিদ্যা SOP সূত্রপাতের একটি বস্তুনিষ্ঠ বায়োমার্কার হয়ে উঠতে পারে, যা মনস্তাত্ত্বিক এবং ইলেক্ট্রোফিজিওলজিক্যাল পরীক্ষার পরিপূরক।
• নিউরোমোডুলেশন: নিউরোস্টিমুলেশনের মাধ্যমে থ্যালামাস বা মনোযোগ নেটওয়ার্কগুলিকে লক্ষ্য করে চালানো ফার্মাকোলজি ছাড়াই জটিল পরিস্থিতিতে জাগ্রত অবস্থাকে দীর্ঘায়িত করতে পারে।

"আমরা প্রথমবারের মতো দেখিয়েছি যে তন্দ্রাচ্ছন্নতার দিকে যাওয়ার সাথে বোল্ড সিগন্যালের ধীর ওঠানামার স্পষ্ট, পুনরুৎপাদনযোগ্য পরিবর্তন ঘটে," মন্তব্য II Gaez। "এটি নিউরোইমেজিংয়ের উপর ভিত্তি করে ক্লান্তির বস্তুনিষ্ঠ পর্যবেক্ষণের পথ খুলে দেয়।"

পরীক্ষামূলক নকশা

1. স্বেচ্ছাসেবকদের সংখ্যা: ২০ জন সুস্থ অংশগ্রহণকারী (১০ মি/১০ ফু, ২২-৩৫ বছর বয়সী) যাদের ঘুমের ব্যাধি নেই।
2. এমআরআই স্ক্যানারে ঘুমানো: রোগীরা চোখ বন্ধ করে শুয়ে থাকতেন এবং স্ক্যানারটি ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজ (৮০ ডেসিবেল) বাজিয়ে তাদের স্বাধীনভাবে ঘুমিয়ে পড়তে দেওয়া হত।
   • EEG (স্ক্যানারে নিজস্ব ইলেকট্রোড),
   • EOM (চোখের নড়াচড়ার প্রশস্ততা),
   • চোখের পাতা নজরদারি ক্যামেরা।
3. SOP-এর সংজ্ঞা: চোখের পাতা অর্ধেক বন্ধ হওয়ার ফলে, EEG ছন্দের ধীরগতি এবং প্রথমবারের মতো, BOLD পরামিতিগুলির পরিবর্তনের ফলে।

বোল্ড সিগন্যালের বিস্তারিত বিশ্লেষণ

• কম ফ্রিকোয়েন্সি ওঠানামা (0.03–0.07 Hz): SOP-এর প্রাথমিক পর্যায়ে, এই দোলনের প্রশস্ততা 30-50% বৃদ্ধি পায়
  • থ্যালামাস (জাগ্রততার সমন্বয়),
  • অক্সিপিটাল কর্টেক্স (ভিজ্যুয়াল প্রসেসিং),
  • ডিফল্ট মোড নেটওয়ার্ক (DMN) এর নোড: মিডিয়াল প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স এবং PCC।
• কার্যকরী সংযোগ:
  • থ্যালামাস ↔ প্রিফ্রন্টাল কর্টেক্স: ২০% বৃদ্ধি পেয়েছে, যা কর্টেক্সে ঘুমের সংকেতের "অনুবাদ" বৃদ্ধির ইঙ্গিত দেয়।
  • মনোযোগ নেটওয়ার্ক (DAN): প্যারিটাল এবং ফ্রন্টাল লোবের মধ্যে সংযোগ ১৫% হ্রাস পেয়েছে, যা বাহ্যিক অভিযোজনের দুর্বলতা প্রতিফলিত করে।

ক্লান্তির সাথে সম্পর্ক

• ব্যক্তিগত পার্থক্য: ২৪ ঘন্টার কম ঘুম (<৬ ঘন্টা) অংশগ্রহণকারীদের কম-ফ্রিকোয়েন্সি দোলনের ক্ষেত্রে আগে এবং আরও স্পষ্ট বৃদ্ধি দেখা গেছে।
• আচরণগত তথ্য: মাইক্রো-স্লিপের প্রথম লক্ষণগুলি (এমআরআই-তে একটি সাধারণ ভিজ্যুয়াল টাস্কে বিলম্বিত প্রতিক্রিয়া) থ্যালামাস-ডিএমএন বোল্ড অক্ষের সর্বোচ্চ প্রশস্ততার সাথে মিলে যায়।

সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন

1. ড্রাইভার এবং অপারেটর পর্যবেক্ষণ: ক্লান্তির প্রাথমিক সতর্কতার জন্য পোর্টেবল এফএমআরআই বা ইইজি ডিভাইসে এফএমআরআই ফলাফল স্থানান্তর।
2. ব্যক্তিগতকৃত কাজের সময়সূচী: শিফট এবং বিশ্রামের পরিকল্পনা করার সময় পৃথক SOP "থ্রেশহোল্ড" বিবেচনা করা, দুর্ঘটনা হ্রাস করা।
3. ঘুম থেরাপি: ধীরগতির বোল্ড শিফটের উপর ক্যাফেইন, ছোট ঘুম এবং নিউরোমোডুলেশন (ট্রান্সক্র্যানিয়াল ম্যাগনেটিক স্টিমুলেশন) এর প্রভাব পরীক্ষা করা।

লেখকদের উক্তি

"আমরা প্রথমবারের মতো দেখিয়েছি যে থ্যালামাস এবং কর্টেক্সের ধীর বোল্ড দোলন কীভাবে ঘুমের সূত্রপাতের পূর্বাভাস দেয়," অধ্যাপক গেজ মন্তব্য করেন। "এটি সতর্কতা পর্যবেক্ষণের জন্য বস্তুনিষ্ঠ 'শারীরবৃত্তীয় চোখ' বিকাশের পথ খুলে দেয়।"

"আমাদের অনুসন্ধানগুলি আমাদের ক্লান্তি ব্যবস্থাপনা পুনর্বিবেচনা করার সুযোগ করে দেয়: 'আপনি কীভাবে ঘুমিয়েছিলেন?' জিজ্ঞাসা করা এখন যথেষ্ট নয় - আমাদের মস্তিষ্ককে 'দেখতে' সক্ষম হতে হবে," সহ-লেখক ডঃ লি জিং যোগ করেন।

লেখকরা নিম্নলিখিত মূল বিষয়গুলি তুলে ধরেছেন:

• মার্কারগুলির নিউরোবায়োলজিক্যাল নির্ভরযোগ্যতা
  "থ্যালামাস এবং প্যাসিভ মোড নেটওয়ার্কে বোল্ড সিগন্যালের কম-ফ্রিকোয়েন্সি ওঠানামার বৃদ্ধি স্পষ্টতই তন্দ্রার বস্তুনিষ্ঠ লক্ষণগুলির সাথে সম্পর্কযুক্ত (চোখের পাতা বন্ধ হয়ে যাওয়া, EEG ধীর হয়ে যাওয়া), - II Gaez নোট করেছেন। - এটি প্রমাণ করে যে SOP কেবল আচরণের মাধ্যমেই নয়, সরাসরি মস্তিষ্কের কার্যকলাপের মাধ্যমেও "দেখা" যেতে পারে।"

• ব্যক্তিগত পার্থক্য
  "আমরা দেখেছি যে দীর্ঘস্থায়ী ঘুমের অভাবের লোকেদের মধ্যে আগে এবং আরও স্পষ্টভাবে বোল্ড পরিবর্তন দেখা গেছে," ডঃ লি বলেন। "এটি ক্লান্তি-লড়াইয়ের কৌশলগুলি ব্যক্তিগতকৃত করার সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে: কারও কারও আরও ঘন ঘন 'মাইক্রোস্লিপ' প্রয়োজন হতে পারে, আবার কারও কারও হালকা থেরাপি বা নিউরোস্টিমুলেশনের প্রয়োজন হতে পারে।"

• 
  "পরবর্তী পদক্ষেপ হল এই মার্কারগুলিকে পোর্টেবল প্রযুক্তির (fNCD, ড্রাই EEG ক্যাপ) সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া যাতে ড্রাইভার এবং অপারেটরদের রিয়েল টাইমে সতর্কতা পর্যবেক্ষণ করা যায়," অধ্যাপক মার্টিনেজ যোগ করেন ।

• ক্লিনিক্যাল দৃষ্টিকোণ
  "আবিষ্কৃত পরিবর্তনগুলি ঘুমের ব্যাধি নির্ণয়েও সাহায্য করতে পারে: অনিদ্রা, অ্যাপনিয়া এবং নারকোলেপসির SOP-এর প্রাথমিক পর্যায়ে বিভিন্ন প্রভাব রয়েছে, এবং BOLD মার্কার এই অবস্থাগুলিকে আলাদা করতে সাহায্য করবে," ডাঃ সিং উপসংহারে বলেন।

এই গবেষণাটি তন্দ্রা শুরু হওয়ার রিয়েল-টাইম এবং পৃথক চিহ্নিতকারীর উপর ভিত্তি করে দুর্ঘটনা এবং আঘাত প্রতিরোধের স্নায়ুপ্রযুক্তির পথ প্রশস্ত করে এবং রাস্তাঘাট এবং শিল্প স্থানগুলিকে আরও নিরাপদ করার প্রতিশ্রুতি দেয়।