Edward Chang (neurosurgeon)
एडवर्ड चांग एक अमेरिकी न्यूरोसर्जन और वैज्ञानिक हैं। वे कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को में न्यूरोलॉजिकल सर्जरी विभाग के जोन और सैंडी वेल अध्यक्ष हैं और जीन रॉबर्टसन प्रतिष्ठित प्रोफेसर हैं। चांग दौरे और मस्तिष्क ट्यूमर के इलाज के लिए सर्जरी की सुरक्षा और प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए ऑपरेटिव ब्रेन मैपिंग में माहिर हैं, साथ ही ट्राइजेमिनल न्यूराल्जिया और हेमीफेशियल ऐंठन जैसे क्रेनियल तंत्रिका विकारों के इलाज के लिए माइक्रो-न्यूरोसर्जरी। 2020 में, चांग को नेशनल एकेडमी ऑफ मेडिसिन में "मानव मस्तिष्क प्रांतस्था में भाषण के कार्यात्मक खाके को समझने, मानव मस्तिष्क मानचित्रण के लिए उन्नत नैदानिक तरीकों का नेतृत्व करने और लकवाग्रस्त रोगियों के लिए नई ट्रांसलेशनल न्यूरोप्रोस्थेटिक तकनीक का नेतृत्व करने" के लिए चुना गया था। शैक्षणिक कैरियर चांग ने यूसीएसएफ में मेडिकल स्कूल में भाग लिया, जहां उन्होंने प्रोफेसर माइकल मर्जेनिच के साथ श्रवण प्रांतस्था तंत्रिका-शरीर विज्ञान पर एक प्रीडॉक्टरल फेलोशिप भी की। बाद में उन्होंने यू. सी. एस. एफ. में अपना न्यूरोसर्जरी रेजीडेंसी किया और ब्रेन ट्यूमर के लिए डॉ. मिचेल बर्जर, मिर्गी के लिए डॉ. निकोलस बारबरो और संवहनी विकारों के लिए डॉ. माइकल लॉटन के मार्गदर्शन में प्रशिक्षण लिया। निवास के दौरान, उन्होंने यू. सी. बर्कले में डॉ. रॉबर्ट नाइट के साथ मानव संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान पर पोस्ट-डॉक्टरल फेलोशिप की। चांग 2010 में यू. सी. एस. एफ. न्यूरोसर्जरी संकाय में शामिल हुए और 2020 में उन्हें विभाग अध्यक्ष के रूप में पदोन्नत किया गया। वैज्ञानिक योगदान चांग ने मानव मस्तिष्क में न्यूरल कोड ऑफ स्पीच और न्यूरोसाइकियाट्रिक स्थितियों को समझने में मौलिक योगदान दिया है। चांग ने प्रांतस्था से उच्च घनत्व प्रत्यक्ष इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग के उपयोग का बीड़ा उठाया, जिसने उन्हें और उनके सहयोगियों को व्यंजनों और स्वरों में विशिष्ट ध्वनिक और ध्वन्यात्मक विशेषताओं के लिए कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की चयनात्मक ट्यूनिंग निर्धारित करने में सक्षम बनाया। उनकी प्रयोगशाला ने अंग्रेजी के लिए प्रोसोडिक स्वर और मंदारिन में शाब्दिक स्वरों में मुखर स्वर संकेतों की तंत्रिका कोडिंग की खोज की। चांग की प्रयोगशाला ने निर्धारित किया कि कैसे श्रवण प्रांतस्था शब्दांश और तनाव पैटर्न को निकालने के लिए भाषण लिफाफा संकेत में ऑनसेट और ध्वनिक किनारों जैसे अस्थायी स्थलों का पता लगाती है, जो भाषण की लय और समझदारी के लिए महत्वपूर्ण हैं। उनके काम में एक सामान्य खोज यह है कि भाषण ध्वनियों का आंतरिक ध्वन्यात्मक प्रतिनिधित्व एसटीजी में जटिल श्रवण गणनाओं के परिणामस्वरूप होता है; जिसमें अनुकूलन, विपरीत वृद्धि, सामान्यीकरण, जटिल वर्णक्रमीय एकीकरण, गैर-रैखिक प्रसंस्करण, भविष्यवाणी और लौकिक गतिशीलता जैसी प्रक्रियाएं शामिल हैं। उनकी प्रयोगशाला ने प्रदर्शित किया कि बेहतर लौकिक लोब सचेत भाषण धारणा के लिए महत्वपूर्ण है। अर्थात्, यह न केवल वाणी ध्वनियों का पता लगाने के लिए बल्कि उनकी व्याख्या करने के लिए भी अभिन्न है। उदाहरण के लिए, उन्होंने दिखाया कि कैसे बेहतर अस्थायी प्रांतस्था चुनिंदा रूप से एक आवाज में भाग ले सकती है जब कई आवाजें मौजूद होती हैं और कैसे यह खोए हुए ध्वनियों को शब्दों में पुनर्स्थापित करती है जब एक ध्वनि खंड को शोर से बदल दिया जाता है। श्रवण भाषण प्रसंस्करण में सूचना प्रवाह को संबोधित करने के लिए, चांग और उनके सहयोगियों ने प्रदर्शित किया कि प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था एसटीजी में ध्वन्यात्मक प्रसंस्करण के लिए एक महत्वपूर्ण इनपुट नहीं हो सकता है। उन्होंने दिखाया कि प्राथमिक और गैर-प्राथमिक एसटीजी दोनों क्षेत्र समानांतर रूप से सक्रिय होते हैं, और विद्युत उत्तेजना और क्षय के माध्यम से प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था के व्यवधान का श्रवण शब्द पहचान पर महत्वपूर्ण परिणाम नहीं होता है। इसके विपरीत, बाएं एसटीजी का व्यवधान श्रवण शब्द पहचान को बाधित करता है। क्लासिक वेंट्रल स्ट्रीम मॉडल में सीरियल फीडफॉरवर्ड प्रोसेसिंग के बजाय, वे एक वैकल्पिक मॉडल का प्रस्ताव करते हैं जहां इनपुट मूल रूप से थैलेमिक हो सकते हैं, श्रवण शब्द प्रसंस्करण को एसटीजी में आवर्ती प्रसंस्करण द्वारा मध्यस्थता की जाती है, और यह शब्द प्रतिनिधित्व एसटीजी न्यूरॉन्स की समय-निर्भर जनसंख्या गतिशीलता से उभरते हैं। चांग की प्रयोगशाला भाषण उत्पादन के आधार का भी अध्ययन करती है, न्यूरोबायोलॉजिकल तंत्र जो नियंत्रित करते हैं कि हम कैसे बोलते हैं। उन्होंने और उनके सहयोगियों ने यह पता लगाया है कि कैसे सेंसरिमोटर कॉर्टेक्स के विभिन्न स्थान होंठ, जबड़े, जीभ और स्वरयंत्र सहित मुखर पथ की विशिष्ट गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। कॉर्टिकल रिकॉर्डिंग और विद्युत उत्तेजना मानचित्रण के साथ, चांग ने प्रत्येक गोलार्ध पर दोहरे स्वरयंत्र मोटर प्रतिनिधित्व के अस्तित्व का प्रदर्शन किया। इस खोज ने मानव मोटर प्रांतस्था के लंबे समय तक चलने वाले "होमुनकुलस" कार्यात्मक संगठन को संशोधित किया। पृष्ठीय स्वरयंत्र प्रांतस्था एक ऐसा क्षेत्र है जो बोलते समय किसी की आवाज़ के स्वरगत स्वर को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है, और जब उत्तेजित किया जाता है, तो मुखरता पैदा कर सकता है। यह प्रस्तावित किया गया है कि यह क्षेत्र मनुष्यों में भाषण के विकास के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। चांग ने प्रस्ताव दिया है कि मध्य पूर्व-मध्य गायरस उच्चारण के लिए भाषण योजना के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है, एक ऐसा कार्य जिसे पारंपरिक रूप से पश्च-निम्न फ्रंटल गायरस में ब्रोका के क्षेत्र के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। यह नया मस्तिष्क क्षेत्र पृष्ठीय स्वरयंत्र प्रांतस्था के साथ अतिव्यापी होता है, और इसमें श्रवण प्रसंस्करण और पढ़ने और वर्तनी सहित अद्वितीय एकीकृत कार्य होते हैं। उन्होंने प्रदर्शित किया कि बाएं पूर्व-केंद्रीय गायरस में एक ट्यूमर के शल्य चिकित्सा विच्छेदन के परिणामस्वरूप भाषण का अप्रेक्सिया हो सकता है, एक ऐसी स्थिति जहां सामान्य भाषा कार्यों और अक्षुण्ण मुख मोटर शक्ति के बावजूद मुखर भाषण प्रवाह प्रभावित होता है। इसके विपरीत, ब्रोका के क्षेत्र में विच्छेदन शब्द खोजने में कठिनाइयों का कारण बन सकता है, लेकिन शायद ही कभी इसके परिणामस्वरूप ब्रोका के अफेसिया की विषमता हो सकती है। चांग की टीम ने बोलने की क्षमता खो चुके रोगियों के लिए संचार को बहाल करने के लिए डिज़ाइन की गई नई न्यूरोप्रोस्थेटिक तकनीक विकसित करने के लिए भाषण नियंत्रण पर अपनी खोजों को लागू किया। 2019 में, उन्होंने प्रदर्शित किया कि मस्तिष्क गतिविधि की कॉर्टिकल रिकॉर्डिंग से बोधगम्य भाषण वाक्यों को संश्लेषित करना संभव है। 2021 में, BRAVO नैदानिक परीक्षण के हिस्से के रूप में, टीम ने एक ऐसे व्यक्ति की मस्तिष्क गतिविधि से पूर्ण शब्दों और वाक्यों की पहली सफल डिकोडिंग का प्रदर्शन किया जो ब्रेनस्टेम स्ट्रोक के बाद गंभीर रूप से लकवाग्रस्त हो गया था और 15 साल से अधिक समय तक बोल नहीं सकता था। बाद में उन्होंने पहले सफल भाषण संश्लेषण और एक डिजिटल चेहरे के अवतार पर नियंत्रण के साथ-साथ बड़ी-शब्दावली उच्च-प्रदर्शन वाले पाठ डिकोडिंग को प्रदर्शित करने के लिए इस दृष्टिकोण का विस्तार किया। चांग ने अवसाद और पुराने दर्द जैसी न्यूरोसाइकियाट्रिक स्थितियों को समझने और उनका इलाज करने के लिए भी शोध किया है। 2014-2019 से, चांग ने यूएस ब्रेन इनिशिएटिव में एक बहु-संस्थागत परियोजना का नेतृत्व किया, जो गंभीर अपवर्तक तंत्रिका मनोचिकित्सा स्थितियों के इलाज के लिए नई चिकित्सा उपकरण प्रौद्योगिकी विकसित करने पर केंद्रित थी। उन्होंने और उनके सहयोगियों ने अवसाद और चिंता को कम करने के लिए केंद्रीय मस्तिष्क क्षेत्रों को रिकॉर्ड करने और सटीक रूप से उत्तेजित करने के लिए नए तरीके विकसित किए, साथ ही मस्तिष्क गतिविधि से अवसाद के लक्षणों का पता लगाने और उनकी निगरानी करने के तरीके भी विकसित किए। 2021 में, एफ. डी. ए. द्वारा अनुमोदित नैदानिक परीक्षण के हिस्से के रूप में, उन्होंने अवसाद के उपचार के लिए बंद-लूप गहरी मस्तिष्क उत्तेजना के पहले सफल अनुप्रयोग का प्रदर्शन किया, जिसमें फोकल सटीक उत्तेजना को एपिसोडिक रूप से लागू किया जाता है जब मस्तिष्क रिकॉर्डिंग में अवसाद की स्थिति का पता चलता है। 2023 में, यू. सी. एस. एफ. और चांग में एक दर्द न्यूरोलॉजिस्ट प्रसाद शिरवलकर ने सीधे मस्तिष्क गतिविधि पैटर्न का प्रदर्शन किया जो पुराने दर्द की भविष्यवाणी करता है। पुरस्कार संदर्भ बाहरी लिंक अमेरिकी न्यूरोसर्जन यू. सी. एस. एफ. स्कूल ऑफ मेडिसिन संकाय जन्म का वर्ष लापता (जीवित लोग) जीवित लोग राष्ट्रीय चिकित्सा अकादमी के सदस्य