Functional MRI methods and findings in schizophrenia
કાર્યાત્મક એમઆરઆઈ ઇમેજિંગ પદ્ધતિઓએ સંશોધકોને ન્યુરોકોગ્નિટિવ પરીક્ષણને માળખાકીય ન્યુરોએનાટૉમિકલ પગલાં સાથે જોડવાની મંજૂરી આપી છે, જ્ઞાનાત્મક અને લાગણીશીલ દાખલાઓ બંનેને ધ્યાનમાં લે છે, અને ત્યારબાદ કમ્પ્યુટર-સહાયિત નિદાન તકનીકો અને અલ્ગોરિધમ્સ બનાવે છે. કાર્યાત્મક એમઆરઆઈના ઘણા ફાયદા છે, જેમ કે તેની બિન-આક્રમક ગુણવત્તા, પ્રમાણમાં ઉચ્ચ અવકાશી રીઝોલ્યુશન અને યોગ્ય અસ્થાયી રીઝોલ્યુશન. તાજેતરના સંશોધનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી એક ખાસ પદ્ધતિ છે રેસ્ટિંગ-સ્ટેટ ફંક્શનલ મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ, આરએસ-એફએમઆરઆઈ. એફએમઆરઆઈ ઇમેજિંગને સ્કિઝોફ્રેનિઆ માટેના અસંખ્ય વર્તણૂકીય અભ્યાસોમાં લાગુ કરવામાં આવ્યું છે, જેના તારણો મગજના સંભવિત પ્રદેશો તરફ સંકેત આપે છે જે સમજશક્તિ અને અસરમાં મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓને સંચાલિત કરે છે. દ્વિસંગી જોખમ નબળાઈ મોડેલના 'રિફોર્મ્યુલેશન' માં, સંશોધકોએ બહુવિધ-અસરગ્રસ્ત પૂર્વધારણાનું સૂચન કર્યું છે જે ઘણા જોખમી પરિબળોનો ઉપયોગ કરે છે-કેટલાક અન્ય કરતા વધુ સંભાવના આપે છે-જોખમી વ્યક્તિઓને ઓળખવા માટે, જે ઘણીવાર આનુવંશિક રીતે સ્કિઝોફ્રેનિયા માટે પૂર્વનિર્ધારિત હોય છે. પ્રારંભિક નિદાન માટે સ્કિઝોફ્રેનિયાના તબીબી માપદંડને વ્યાખ્યાયિત કરવાની પ્રક્રિયાએ વૈજ્ઞાનિકો માટે એક મોટો પડકાર ઊભો કર્યો છે. કાર્યપદ્ધતિ સ્કિઝોફ્રેનિયામાં અભ્યાસોમાં ઝડપી વૃદ્ધિએ "મોટર કાર્યો, કાર્યકારી સ્મૃતિ ધ્યાન, શબ્દ પ્રવાહ, લાગણી પ્રક્રિયા અને નિર્ણય લેવા" માં અસામાન્ય પ્રવૃત્તિ જેવા વિષયોને આવરી લીધા છે. ડિસઓર્ડરના હકારાત્મક લક્ષણો પર કેન્દ્રિત સંશોધનની વિપુલતાથી વિપરીત, સ્કિઝોફ્રેનિયા માટે એફએમઆરઆઈ સંશોધન મુખ્યત્વે ન્યુરલ સિસ્ટમની 'નિષ્ફળતાઓ' અને પરિણામી વર્તણૂકીય ખામીઓનું વિશ્લેષણ કરે છે. સ્કિઝોફ્રેનિઆના દર્દીઓ વિરુદ્ધ નિયંત્રણોમાં કાર્ય સમાન પ્રદેશોને સક્રિય કરે છે તેની પુષ્ટિ કરવા માટે, આપેલ કાર્ય સામાન્ય રીતે સરળ રીતે શરૂ થાય છે જેથી દર્દીઓ અને તંદુરસ્ત તુલનાત્મક વિષયો બંને 100% ચોકસાઈની નજીક પ્રદર્શન કરે; પછી વ્યક્તિઓની વિવિધ ક્ષમતાઓ ધરાવતા બે જૂથો વચ્ચે સક્રિયકરણને અલગ પાડવા માટે કાર્યને મુશ્કેલીમાં વધારવામાં આવે છે. 'મૂળભૂત લક્ષણો' અભિગમ સ્કિઝોફ્રેનિયા માટે 'મૂળભૂત લક્ષણો' અભિગમ, જે "પ્રોડ્રોમલ તબક્કાના પૂર્વલક્ષી વર્ણનો" માંથી ઉભરી આવ્યો છે, તે એફએમઆરઆઈ સંશોધનના મોટા ભાગ માટે એક માળખું રજૂ કરે છે, જે સમજશક્તિ અને સંવેદનાત્મક દ્રષ્ટિમાં ફેરફારોનું મૂલ્યાંકન કરે છે જે ઉચ્ચ-સ્તરની માહિતી પ્રક્રિયાઓને અસર કરી શકે છે. કેટલાક સંશોધકો સ્કિઝોફ્રેનિયાને કાર્યકારી યાદશક્તિ, ધ્યાન અને કાર્યકારી પ્રક્રિયા જેવી ઉચ્ચ ક્રમની પ્રક્રિયાઓ સાથે સાંકળવાની સંશોધકોની પ્રવૃત્તિનો વિરોધ કરે છે, તેના બદલે મૂળભૂત સંવેદનાત્મક અને સમજશક્તિના કાર્યોમાં ક્ષતિઓનું નિરીક્ષણ કરવાનું પસંદ કરે છે. મૂળભૂત સંવેદનાત્મક કાર્યોમાં ખામીઓ ઉચ્ચ ક્રમની પ્રક્રિયાઓને પ્રભાવિત કરે છે જેમ કે શ્રાવ્ય લાગણીની ઓળખ, સમજશક્તિ બંધ, પદાર્થની ઓળખ વગેરે. દ્રશ્ય પ્રણાલીમાં, ઉદાહરણ તરીકે, મેગ્નોસેલ્યુલર પ્રણાલીના કાર્યમાં પ્રાથમિક ખામીઓ ઉચ્ચ-ક્રમની પ્રક્રિયાઓમાં ક્ષતિઓમાં પરિણમે છે જેમ કે પર્સેપ્ચ્યુઅલ ક્લોઝર, ઑબ્જેક્ટ રેકગ્નિશન અને વાંચન. બીજી તરફ, એફએમઆરઆઈ ડેટાએ પણ તેનાથી વિપરીત સૂચવ્યું છે. એક અભ્યાસમાં, સંશોધકોએ ડાબા ડોર્સલ પેરિએટલ કોર્ટેક્સ અને ડાબા વેન્ટ્રોલેટરલ પ્રિફ્રન્ટલ કોર્ટેક્સમાં તંદુરસ્ત અને સ્કિઝોફ્રેનિક દર્દીઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે અલગ પ્રવૃત્તિ શોધી કાઢી હતી; કારણ કે આ પ્રદેશો ફ્રન્ટલ-પેરિએટલ એક્ઝિક્યુટિવ સિસ્ટમના આવશ્યક ઘટકો છે, સ્કિઝોફ્રેનિઆના દર્દીઓ માટે કાર્યકારી મેમરી કાર્યો દરમિયાન આ પ્રદેશોમાં હાયપો-પ્રવૃત્તિને કાર્યકારી કામગીરીમાં ખામી સાથે સંકળાયેલી હોવાનું માનવામાં આવતું હતું. રેસ્ટિંગ-સ્ટેટ એફએમઆરઆઈ 'ડિસ્કનેક્ટિવિટી હાયપોથેસિસ' એ એક મુખ્ય સિદ્ધાંત છે, જે સ્કિઝોફ્રેનિઆ અંતર્ગત મિકેનિઝમ્સની નિષ્ફળતાનું વર્ણન કરે છે, ખાસ કરીને માહિતીને યોગ્ય રીતે સંકલિત કરવામાં નિષ્ફળતા. કાર્યાત્મક જોડાણ, જેનું એફએમઆરઆઈ મૂલ્યાંકન કરે છે, તેને મગજના પ્રદેશો વચ્ચેની પ્રવૃત્તિના સંકલન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તેને "શારીરિક રીતે અલગ મગજના વિસ્તારો વચ્ચે બોલ્ડ સિગ્નલમાં ઓછી આવર્તનના ઓસિલેશનના અસ્થાયી સહસંબંધ" તરીકે માપવામાં આવે છે, અને તે વિશ્રામી સ્થિતિના નેટવર્કને જાહેર કરી શકે છે. એફએમઆરઆઈ માપનમાં સહસંબંધોનું કારણ "એકબીજા સાથે જોડાયેલા ચેતાકોષોના સહસંબંધિત ફાયરિંગ દર" ને કારણે હોવાનું માનવામાં આવે છે. રેસ્ટિંગ-સ્ટેટ ફંક્શનલ મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (આર. એસ.-એફ. એમ. આર. આઈ.) એ ડિફોલ્ટ મોડ નેટવર્ક (ડી. એમ. એન.) જેવા સમગ્ર મગજમાં નેટવર્કની કાર્યાત્મક જોડાણની તપાસ કરવા માટે એક શક્તિશાળી સાધન બની ગયું છે. અસામાન્ય મગજ જોડાણને લાંબા સમયથી સ્કિઝોફ્રેનિયામાં મનોવિકૃતિના મૂળભૂત કારણ તરીકે માનવામાં આવે છે. આર. એસ.-એફ. એમ. આર. આઈ. આરામ કરતી વખતે પ્રાદેશિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરી શકે છે, અને સ્કિઝોફ્રેનિયા જેવી માનસિક વિકૃતિઓમાં ફેરફારો, ઘટાડો અથવા અતિસક્રિય જોડાણો છે કે કેમ. વિશ્રામી અવસ્થાના એફએમઆરઆઈ પ્રયોગો દરમિયાન, સહભાગીઓને આરામ કરવાની, જાગૃત રહેવાની સૂચના આપવામાં આવે છે, પરંતુ કંઈપણ વિશે વિચારતા નથી. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે વિશ્રામી રાજ્ય નેટવર્ક આંખો ખુલ્લી અને આંખો બંધ પરિસ્થિતિઓ વચ્ચે બદલાઈ શકે છે. સંશોધકો પછી સ્વયંસ્ફુરિત મગજની સક્રિયતાને માપે છે. મગજના નેટવર્કની વિશ્રામી સ્થિતિનો અભ્યાસ કરવાના ઘણા ફાયદા છે-પ્રાથમિક કારણ એ છે કે કાર્ય-આધારિત ચેતા પ્રવૃત્તિથી વિપરીત મગજની મોટાભાગની પ્રવૃત્તિ માટે સ્વયંસ્ફુરિત ચેતા પ્રવૃત્તિ જવાબદાર છે. વધુમાં, આર. એસ.-એફ. એમ. આર. આઈ. કાર્યોમાં તંદુરસ્ત વિષયો અને દર્દીઓ વચ્ચેના અલગ પ્રદર્શન જેવી મૂંઝવણભરી અસરોને દૂર કરે છે; આર. એસ.-એફ. એમ. આર. આઈ. ને કાર્ય-આધારિત એફ. એમ. આર. આઈ. અભ્યાસો કરતાં ઓછી હિલચાલની પણ જરૂર પડે છે. સ્કિઝોફ્રેનિયા માટે આરએસ-એફએમઆરઆઈમાં કાર્યાત્મક જોડાણનું વિશ્લેષણ કરવા માટે બીજ આધારિત વિશ્લેષણ/આરઓઆઈ અભિગમો સામાન્ય છે. બીજ (રસનો વિસ્તાર) પહેલા પસંદ કરવામાં આવે છે, અને પછી બીજ અને અન્ય તમામ વોક્સેલ્સમાંથી બોલ્ડ સમય શ્રેણી કાઢવામાં આવે છે. પ્રીપ્રોસેસિંગ પછી, બીજ અને અન્ય મગજના વોક્સેલ્સ વચ્ચેનો અસ્થાયી સહસંબંધ નક્કી કરવામાં આવે છે અને સોફ્ટવેર દ્વારા કાર્યાત્મક જોડાણ નકશો તૈયાર કરવામાં આવે છે. આર. એસ.-એફ. એમ. આર. આઈ. માં બીજ-આધારિત સરખામણીઓએ અસંખ્ય અભ્યાસોમાં સ્કિઝોફ્રેનિયાના દર્દીઓમાં તેમના બીજ માટે વિવિધ આર. ઓ. આઈ. નો ઉપયોગ કરીને કાર્યાત્મક ડિસ્કનેક્ટિવિટી જાહેર કરી છે-સામાન્ય રીતે, સ્કિઝોફ્રેનિયાના દર્દીઓ જોડાણમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. આ માહિતી પ્રયોગના તારણો સાથે સુસંગત છે જે સૂચવે છે કે સ્કિઝોફ્રેનિઆના દર્દીઓમાં ઉદાસીના મૂડ ઇન્ડક્શન દરમિયાન એમિગ્ડાલામાં સક્રિયતામાં ઘટાડો થયો છે, ઉદાહરણ તરીકે. સંદર્ભો મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ સ્કિઝોફ્રેનિયાનું ન્યુરોસાયન્સ