Tuesday, November 11, 2008

മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിലെ വര്‍ണപ്രപഞ്ചം

മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിന്റെ വ്യത്യസ്‌തമായ ദൃശ്യഭൂമികയിലേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കാന്‍ പുതിയൊരു ഇമേജിങ്‌ സങ്കേതം വഴി തുറക്കുന്നു. 'ഡിഫ്യൂഷന്‍ സ്‌പെക്ട്രം ഇമേജിങ്‌' (Diffusion spectrum imaging) എന്നാണ്‌ പുതിയ സങ്കേതത്തിന്റെ പേര്‌. മസാച്യൂസെറ്റ്‌സ്‌ ജനറല്‍ ഹോസ്‌പിറ്റലിലെ ന്യൂറോസയന്റിസ്‌റ്റ്‌ വാന്‍ വിഡീന്‍ ആണ്‌ പുതിയ ഇമേജിങ്‌ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്‌. 'മാഗ്നെറ്റിക്‌ റെസൊണന്‍സ്‌ ഇമേജിങ്‌' (MRI) ഡേറ്റയുടെ നൂതന രീതിയിലുള്ള വിശകലനമാണ്‌ പുത്തന്‍ സങ്കേതത്തില്‍ നടക്കുക. കോശങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ വിവരങ്ങള്‍ വിനിമയം ചെയ്യുന്ന നാഡീനാരുകളെ മാപ്പ്‌ ചെയ്യാന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്ക്‌ ഇത്‌ അവസരമൊരുക്കുന്നു. സങ്കീര്‍ണ മസ്‌തിഷ്‌ക്ക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ സൂക്ഷ്‌മമായി മനസിലാക്കാനും സിരാരോഗങ്ങളെക്കുറിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ ഉള്‍ക്കാഴ്‌ച ലഭിക്കാനും പുതിയ മാര്‍ഗം സഹായിക്കും.

പുതിയ സങ്കേതമുപയോഗിച്ച്‌ ദൃശ്യരൂപം നല്‍കിയ ജീവനുള്ള വ്യക്തിയുടെ മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിന്റെ പൂര്‍ണരൂപമാണ്‌ മുകളില്‍. എന്നാല്‍, നാഡീനാരുകളില്‍ ഒരു വിഭാഗത്തെ മാത്രം ചിത്രീകരിച്ചതാണ്‌ താഴത്തെ ദൃശ്യം. ഇരു ദൃശ്യങ്ങളിലും മധ്യത്തിലും താഴെയുമായി കാണപ്പെടുന്ന ചുവന്ന നാരുകള്‍, മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിന്റെ ഇരുപകുതികളെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന 'കോര്‍പ്പസ്‌ കൊളോസ'ത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്‌.

നേരിട്ടു ദൃശ്യവത്‌ക്കരിക്കാന്‍ കഴിയാത്തത്ര സൂക്ഷ്‌മങ്ങളാണ്‌ നാഡീനാരുകള്‍. അതിനാല്‍, അവയിലൂടെയുള്ള ജലതന്മാത്രകളുടെ വിസരണം അളന്നാണ്‌ ദൃശ്യവത്‌ക്കരണം നടത്തുന്നത്‌. അതിനായി ഗവേഷകര്‍ എം.ആര്‍.ഐ. ദൃശ്യങ്ങളെ 'വോക്‌സലുകള്‍' (voxels) അഥവാ ത്രിമാന പിക്‌സലുകള്‍ ആയി വിഭജിക്കുന്നു. അതിന്‌ ശേഷം, ഓരോ വോക്‌സലിലും എല്ലാ ദിശയിലും ജലം എത്ര വേഗത്തില്‍ വ്യാപിക്കുന്നു എന്ന്‌ കണക്കാക്കുന്നു. ആ ഡേറ്റയാണ്‌ ചുവടെയുള്ള ആദ്യ ദൃശ്യങ്ങളില്‍ കടലമണികള്‍ പോലെ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്‌. ഓരോന്നിന്റെയും ആകൃതിയില്‍നിന്ന്‌ വ്യത്യസ്‌ത നാഡീനാരുകളുടെ (ചുവപ്പും നീലവും വരകള്‍) ആ പോയന്റിലുള്ള പാത ഏതൊക്കെയാണെന്ന്‌ ഗവേഷകര്‍ പരോക്ഷമായി ഗണിച്ചെടുക്കുന്നു. അതനുസരിച്ച്‌ രൂപം നല്‍കിയ ചിത്രമാണ്‌ ചുവടെയുള്ള മൂന്നാമത്തേത്‌.



മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിലെ പ്രത്യേക സര്‍ക്കീട്ടുകളെക്കുറിച്ചു മാത്രം പഠിക്കാനും പുതിയ സങ്കേതം സഹായിക്കും. പഠനവിധേയമാക്കേണ്ട നാഡീനാരുകളെ മാത്രം വേര്‍തിരിച്ചു ചിത്രീകരിക്കാന്‍ കഴിയും. മനുഷ്യരില്‍ വൈകാരികമായ അനുഭവങ്ങള്‍, ഓര്‍മശക്തി എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സര്‍ക്കീട്ടുകളുടെ ദൃശ്യവത്‌ക്കരണമാണ്‌ ചുവടെ.

ഒരു കുരങ്ങിന്റെ തലച്ചോറിന്റെ ദൃശ്യം പുതിയ സങ്കേതത്തില്‍ പകര്‍ത്തിയതാണ്‌ ചുവടെ. നാഡീനാരുകളില്‍ ഒരു വിഭാഗത്തെ മാത്രം ചിത്രീകരിച്ചതാണ്‌ ചുവടെയുള്ള രണ്ടാമത്തെ ദൃശ്യം.


(മസാച്യൂസെറ്റ്‌സ്‌ ജനറല്‍ ഹോസ്‌പിറ്റലിന്‌ കീഴില്‍ 'മാര്‍ട്ടിനോസ്‌ സെന്റര്‍ ഫോര്‍ ബയോമെഡിക്കല്‍ ഇമേജിങി'ലെ വാന്‍ വിഡീന്‍, റോപെങ്‌ വാങ്‌, ജെറേമി സ്‌കമാഹ്‌മാന്‍, ഗ്വാങ്‌പിങ്‌ ഡായ്‌ എന്നിവര്‍ പകര്‍ത്തിയതാണ്‌ ഇവിടെ ഉപയോഗിച്ച ദൃശ്യങ്ങള്‍. കടപ്പാട്‌: ടെക്‌നോളജി റിവ്യൂ)

2 comments:

JA said...

മസ്‌തിഷ്‌ക്കത്തിന്റെ വ്യത്യസ്‌തമായ ദൃശ്യഭൂമികയിലേക്ക്‌ പ്രവേശിക്കാന്‍ പുതിയൊരു ഇമേജിങ്‌ സങ്കേതം വഴി തുറക്കുന്നു. 'ഡിഫ്യൂഷന്‍ സ്‌പെക്ട്രം ഇമേജിങ്‌' എന്നാണ്‌ പുതിയ സങ്കേതത്തിന്റെ പേര്‌. കോശങ്ങള്‍ക്കിടയില്‍ വിവരങ്ങള്‍ വിനിമയം ചെയ്യുന്ന നാഡീനാരുകളെ മാപ്പ്‌ ചെയ്യാന്‍ ഇത്‌ അവസരമൊരുക്കുന്നു. സങ്കീര്‍ണ മസ്‌തിഷ്‌ക്ക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ സൂക്ഷ്‌മമായി മനസിലാക്കാനും സിരാരോഗങ്ങളെക്കുറിച്ച്‌ കൂടുതല്‍ ഉള്‍ക്കാഴ്‌ച ലഭിക്കാനും പുതിയ മാര്‍ഗം സഹായിക്കും.

സൂരജ് said...

കുറേ കാലംകൂടി ത്രില്ലടിപ്പിച്ച പേപ്പറ്....

ഫങ്ഷനല്‍ എം ആര്‍ ഐയിലേതു പോലെ പ്രാദേശിക ആക്റ്റിവിറ്റി മാത്രമല്ല, ഇനി അവയുടെ കണക്റ്റോമുകളും നിരീക്ഷിക്കാം, അതും, ഒരു സ്കാനെടുക്കുന്ന ലാഘവത്തില്‍ . കുറേ കാലമായി സജീവമല്ലാതിരുന്ന മെഡിക്കല്‍ ന്യൂറോളജിക്ക് ഇതൊരു ഉണര്‍വ്വാകും. ഊഹാപോഹത്തിയറികളില്‍ നിന്നും സൈക്കോളജി ഗവേഷണങ്ങളെയും മോചിപ്പിക്കും. സംശയമില്ല.

ഒപ്പം അത്സൈമേഴ്സ്,പാര്‍ക്കിന്‍സോണിസം, ഓട്ടിസം, സൈക്യാട്രിക് പ്രശ്നങ്ങള്‍ , പലതരം മസ്തിഷ്കാഘാതങ്ങള്‍ - ഇവയിലെയൊക്കെ പുനര്‍ നിര്‍ണ്ണയിക്കപ്പെടുന്ന നാഡീബന്ധങ്ങളുടെ കൃത്യമായ ചിത്രങ്ങളും ഇനി അനാവൃതമാകും. സാധ്യതകള്‍ അനന്തം...അടുത്ത പതിനഞ്ചുവര്‍ഷത്തിനകം ഒരു നോബല്‍ സമ്മാനത്തിനു വരെ സാധ്യതയും !

ഈ സാങ്കേതികത ബൂലോകത്തിനു പരിചയപ്പെടുത്തിയ മാഷ്ക്ക് നന്ദി.