উন্নত ইমেজিং প্রযুক্তি মস্তিষ্কের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং রোগ সনাক্তকরণের অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে

একটি নতুন গবেষণায়, গবেষকরা দুটি উন্নত ইমেজিং কৌশল ব্যবহার করে মানব মস্তিষ্কে স্নায়ু তন্তুগুলির অভিযোজন তুলনা করেছেন: ডিফিউশন ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (dMRI)-ভিত্তিক ট্র্যাকগ্রাফি এবং পোলারাইজেশন-সংবেদনশীল অপটিক্যাল কোহেরেন্স টমোগ্রাফি (PS-OCT)। এই ফলাফলগুলি এই কৌশলগুলিকে একত্রিত করতে সাহায্য করে, প্রতিটি অনন্য সুবিধার সাথে, মস্তিষ্কের মাইক্রোস্ট্রাকচার সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করতে এবং মস্তিষ্কের বিভিন্ন রোগের প্রাথমিক নির্ণয়ের জন্য নতুন প্রযুক্তি সরবরাহ করতে সহায়তা করে।

ইসাবেলা আগুইলেরা-কুয়েনকা, অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়, এই গবেষণাটি ডেনভারের কলোরাডো কনভেনশন সেন্টারে 23-26 সেপ্টেম্বর, 2024-এ ফ্রন্টিয়ার্স ইন অপটিক্স + লেজার সায়েন্স (FiO LS) এ উপস্থাপন করবেন।

আয়ুষ্কাল এবং জনসংখ্যার বয়স বাড়ার সাথে সাথে নিউরোডিজেনারেটিভ রোগগুলি ক্রমবর্ধমান সাধারণ হয়ে উঠছে – মস্তিষ্কের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং এই রোগগুলির মধ্যে সংযোগ সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার ফলে উন্নত প্রতিরোধ, সনাক্তকরণ এবং ব্যবস্থাপনা পদ্ধতির বিকাশ হতে পারে। “

ইসাবেলা আগুইলেরা-কুয়েনকা, অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়

নার্ভ ফাইবার ওরিয়েন্টেশন মস্তিষ্কের মাইক্রোস্ট্রাকচারের একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক কারণ এটি মস্তিষ্কের সংযোগ এবং যোগাযোগের পথকে প্রভাবিত করে। এই মাইক্রোস্ট্রাকচার অধ্যয়ন করার একটি উপায় হল dMRI ব্যবহার করা, একটি অ-আক্রমণাত্মক ইমেজিং পদ্ধতি যা কাঠামোগত সংযোগ প্রকাশ করতে জলের অণুগুলির বিস্তার ব্যবহার করে। ডিএমআরআই-এর একটি বিশেষ প্রয়োগ, যাকে ডিফিউশন টেনসর ইমেজিং (ডিটিআই) বলা হয়, ট্র্যাকগ্রাফি নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নার্ভ ফাইবার পাথ পুনর্গঠনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যদিও DTI মস্তিষ্কের টিস্যু পরিবেশের পার্থক্যের জন্য সংবেদনশীল, তবে এটি নির্দিষ্ট সেলুলার পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে না এবং শুধুমাত্র স্নায়ু ট্র্যাক্টের সমাধান করতে পারে, একক অক্ষীয় দিকনির্দেশ নয়।

PS-OCT মস্তিষ্কের মাইক্রোস্ট্রাকচার অধ্যয়নের জন্যও কার্যকর। এটি টিস্যু মাইক্রোস্ট্রাকচারের গভীরতা-সমাধানকৃত ক্রস-বিভাগীয় চিত্রগুলি তৈরি করতে পিছনে বিক্ষিপ্ত আলোর বৈশিষ্ট্য এবং মেরুকরণের পরিবর্তনগুলিকে কাজে লাগায়। এই তথ্যটি মাইক্রোন-স্তরের রেজোলিউশন সহ ফাইবার ট্র্যাক্ট সনাক্ত করতে এবং সাদা এবং ধূসর পদার্থের মধ্যে পার্থক্য করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যাইহোক, মস্তিষ্কের টিস্যুর মতো বিক্ষিপ্ত মিডিয়াতে, PS-OCT শুধুমাত্র কয়েক মিলিমিটার গভীরে ছবি তুলতে পারে।

dMRI-ভিত্তিক ট্র্যাকগ্রাফি এবং PS-OCT এর সাথে নার্ভ ফাইবার ওরিয়েন্টেশন ডিস্ট্রিবিউশনের পরিমাণগত তুলনা করার জন্য, গবেষকরা প্যারাফর্মালডিহাইডে স্থির মানুষের ব্রেনস্টেম নমুনাগুলিকে ইমেজ করার জন্য এই দুটি কৌশল ব্যবহার করেছিলেন এবং তারপরে PBS-এ সোডিয়াম নাইট্রাইড ধারণকারী একটি স্ট্যাকে সংরক্ষণ করেছিলেন।

ফলাফলগুলি দেখায় যে অপটিক্যাল অক্ষের ফেজ প্রতিবন্ধকতা এবং মেরুকরণ বৈশিষ্ট্যগুলি মস্তিষ্কের টিস্যুতে স্নায়ু তন্তুগুলির উপস্থিতি এবং অভিযোজন ম্যাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা dMRI এর সাথে প্রাপ্ত ফলাফলের অনুরূপ। এটি ডিএমআরআই ডেটা যাচাই করার ক্ষেত্রে PS-OCT-এর শক্তিশালী সম্ভাবনা প্রদর্শন করে এবং স্নায়ু তন্তুগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচারাল সংস্থার মধ্যে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে, যা স্বাভাবিক শারীরবৃত্তির পাশাপাশি নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের সম্ভাব্য পরিবর্তনগুলি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

“এই কাজটিকে আরও এগিয়ে নেওয়ার জন্য, আমরা বিভিন্ন নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের রোগীদের মধ্যে মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে মাইক্রোস্ট্রাকচারাল পরিবর্তনগুলি অধ্যয়ন করব, রোগের সূত্রপাতের সময় ঘটে যাওয়া পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করার লক্ষ্যে,” আগুইলেরা-কুয়েনকা প্রাথমিক সনাক্তকরণের জন্য নতুন পদ্ধতিতে অনুবাদ করেছেন এই প্যাথলজিগুলির।