മസ്തിഷ്‌ക്ക അപചയരോഗമായ 'അമിയോട്രോഫിക് ലാറ്ററല്‍ സ്‌ക്ലിറോസിസി'നെ (ALS) പറ്റി കേള്‍ക്കുമ്പോള്‍, വിഖ്യാത ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ സ്റ്റീഫന്‍ ഹോക്കിങിനെ മിക്കവര്‍ക്കും ഓര്‍മവരും. 2018 ല്‍ അന്തരിച്ച ആ പ്രതിഭയെ നാലു പതിറ്റാണ്ടിലേറെ യന്ത്രക്കസേരയില്‍ തടവിലാക്കിയത് ഈ രോഗമാണ്.
തലച്ചോറിലെ അപചയം മൂലം ശരീരപേശികളുടെ നിയന്ത്രണം സാധ്യമാകാതെ, ചലനശേഷി നഷ്ടപ്പെടുത്തി കഷ്ടപ്പെടുത്തുന്ന രോഗമാണ് എ.എല്‍.എസ്. മസ്തിഷ്‌ക അപചയം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വേറെയും ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്; വിറയില്‍ രോഗമായ പാര്‍ക്കിന്‍സണ്‍സ് ഡിസീസ്, മറവിരോഗമായ അൽഷൈമേഴ്സ് തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണം.
മസ്തിഷ്‌ക്കത്തിന് സംഭവിക്കുന്ന നാശം നേരത്തെ മനസിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍, എ.എല്‍.എസ്. പോലുള്ള രോഗങ്ങളുടെ തീവ്രത കുറയ്ക്കാനും രോഗിക്ക് കൂടുതല്‍ ആശ്വാസം പകരാനും കഴിയും. ഇക്കാര്യത്തില്‍ പ്രതീക്ഷ നല്‍കുന്ന പുതിയ മുന്നേറ്റം നടത്തിയിരിക്കുകയാണ് മലയാളി ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡോ.പ്രമോദ്കുമാര്‍ പിഷാരടിയും സംഘവും.
മസ്തിഷ്‌ക്കത്തിലെ ന്യൂറല്‍ കണക്ഷനുകള്‍ മാപ്പ് ചെയ്യാനുപയോഗിക്കുന്ന 'പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ.' (diffusion MRI) എന്ന നൂതനവിദ്യയെ പുതിയ സാധ്യതകളിലേക്ക് നയിക്കുകയാണ്, യു.എസില്‍ മിനസോട്ട സര്‍വകലാശാലയിലെ 'സെന്റര്‍ ഫോര്‍ മാഗ്‌നറ്റിക് റെസൊണന്‍സ് റിസേര്‍ച്ചി'ല്‍ (CM-RR) ഗവേഷകനായ ഡോ.പിഷാരടി. 'നേച്ചര്‍ കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍സ് ബയോളജി' ജേര്‍ണലിന്റെ പുതിയ ലക്കത്തിലാണ് ഗവേഷണ റിപ്പോര്‍ട്ട് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്.
തലച്ചോറിലുള്ളത് ന്യൂറോണുകള്‍ (സിരാകോശങ്ങള്‍) ആണ്. സാധാരണ കോശങ്ങളില്‍ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണിവ. ഒന്നില്‍ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് വൈദ്യുത സ്പന്ദനങ്ങള്‍ കടത്തിവിടാന്‍ പാകത്തില്‍ നീണ്ട ആകൃതിയുള്ളവ. സിരാകോശങ്ങളുടെ ചരടുപോലെ നീണ്ട ഭാഗം 'ആക്സണ്‍' (axon) ആണ്. അതിന്റെ ഒരറ്റത്ത് ശാഖകള്‍ പോലെ ഇഴപിരിഞ്ഞ 'ഡെന്‍ഡ്രൈറ്റുകള്‍' (dendrites) ആണുള്ളത്. ഓരോ ന്യൂറോണിന്റെ അഗ്രത്തിലും ഏതാണ്ട് നാലുലക്ഷത്തോളം ഡെന്‍ഡ്രൈറ്റുകള്‍ ഉണ്ടാകും. ഡെന്‍ഡ്രൈറ്റുകള്‍ വഴി ഓരോ ന്യൂറോണും ആയിരക്കണക്കിന് മറ്റ് ന്യൂറോണുകളുമായി കണക്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇതുവഴി കോടാനുകോടി കണക്ഷനുകളുള്ള ഒന്നായി തലച്ചോര്‍ മാറുന്നു.
ഈ സങ്കീര്‍ണത മറികടന്ന്, മസ്തിഷ്‌ക അപചയരോഗങ്ങളുടെ തായ്വേര് തേടുന്ന ഗവേഷണമാണ് ഡോ.പിഷാരടിയെ പോലുള്ള ഗവേഷകര്‍ 'പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ.' വിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് നടത്തുന്നത്. ന്യൂറല്‍ ആക്സണുകളില്‍ സംഭവിക്കുന്ന ജലതന്മാത്രകളുടെ നീക്കം (ബ്രൗണിയന്‍ ചലനം), ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റൈന്‍ 1905 ല്‍ കണ്ടെത്തിയ പ്രസരണ സമവാക്യം (diffusion equation) അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി, അതിശക്തമായ കാന്തികമണ്ഡലങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ ദൃശ്യരൂപത്തിലാക്കുകയാണ് 'പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ.' ചെയ്യുന്നത്.
സിരാകോശങ്ങളിലെ ആക്സണുകളുടെ വ്യാസം, സാന്ദ്രത, വ്യത്യസ്ത ദിശകളില്‍ അവ കാട്ടുന്ന വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവങ്ങള്‍ (anisotropy) ഒക്കെ നിര്‍ണയിക്കാനും, തലച്ചോറിലെ ഡേറ്റാവിശകലന യൂണിറ്റുകള്‍ തമ്മിലുള്ള ന്യൂറല്‍ കണക്ഷനുകള്‍ മനസിലാക്കാനും പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ. വിദ്യ സഹായിക്കുന്നു. 'കണക്ടോമിക്സ്' (Connectomics) എന്നാണ് ഈ പഠനശാഖയ്ക്ക് പേര്.
പുതിയ വിദ്യ വഴി രൂപപ്പെടുക.
പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ. ഉപയോഗിച്ചുള്ള സ്‌കാനിങ് നട്ടെല്ലിലേക്ക് കൂടി വ്യാപിപ്പിച്ചാണ് ഡോ. പിഷാരടിയും സഹപ്രവര്‍ത്തകരും പഠനം നടത്തിയത്. 'തലച്ചോറില്‍ നിന്ന് കൈ, കാല്‍ പേശികളിലേക്കും തിരിച്ചുമുള്ള സിരാബന്ധങ്ങള്‍ (ന്യൂറല്‍ കണക്ഷനുകള്‍) വിശകലനം ചെയ്യാന്‍ അതുവഴി സാധിച്ചു. ഈ കണക്ഷനുകള്‍ മസ്തിഷ്‌ക്കത്തിന്റെ ഏത് ഭാഗത്തുനിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് നോക്കി, അതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ വേര്‍തിരിച്ചുള്ള വിശകലനം (segmentation analysis) നടത്തി. ഇതുപ്രകാരം, മസ്തിഷ്‌ക്ക അപചയരോഗമായ എ.എല്‍.എസ്. വഴിയുണ്ടാകുന്ന സിരാകോശനാശം നിര്‍ണയിക്കാനായി'- ഡോ.പിഷാരടി അറിയിക്കുന്നു.
20 രോഗികളെയും 20 ആരോഗ്യമുള്ള ആളുകളെയും ഉള്‍പ്പെടുത്തിയായിരുന്നു പഠനം. മേല്‍സൂചിപ്പിച്ച രീതിയില്‍, തുടക്കത്തിലും ആറുമാസം കഴിഞ്ഞും ഒരുവര്‍ഷമായപ്പോഴും സ്‌കാനിങ് നടത്തി. മസ്തിഷ്‌ക്കത്തിനോട് ചേര്‍ന്നുള്ള നട്ടെല്ലിന്റെ മേല്‍ഭാഗത്ത് (cervical spinal cord), വിവിധ ഘട്ടങ്ങളില്‍ (spinal levels) സംഭവിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മഘടനാമാറ്റങ്ങള്‍ നിര്‍ണയിക്കാന്‍ ഗവേഷകര്‍ക്കായി. അതു പ്രകാരം, ഏതൊക്കെ സിരാവഴികളെ (fiber tract) ആണ് രോഗം ബാധിക്കുന്നതെന്നും, നട്ടെല്ലിലെ ഏതൊക്കെ ഘട്ടങ്ങളാണ് അതിന് കാരണമാകുന്നതെന്നും കണക്കാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞു.
ഈ വസ്തുതകളുടെ വിശകലനം വഴി, എ.എല്‍.എസ്. രോഗം ബാധിച്ചവരില്‍, പേശീചലനങ്ങള്‍ക്ക് സഹായിക്കുന്ന സിരാവഴികള്‍ (corticospinal tracts) കൂടാതെ, ഇന്ദ്രിയസംബന്ധമായ സിരാവഴികളിലും (sensory tracts) സീരാകോശനാശം സംഭവിക്കുന്നതായി ഡോ. പിഷാരടിയും സംഘവും കണ്ടെത്തി.
'ഈ പുതിയ മുന്നേറ്റം, പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ. സ്‌കാനിങ്ങിന്റെ ക്ഷമത വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നു'-ഡോ.പിഷാരടി പറയുന്നു. 'എ.എല്‍.എസ്. പോലുള്ള മസ്തിഷ്‌ക അപചയരോഗങ്ങളെ, ആദ്യഘട്ടത്തില്‍ തന്നെ തിരിച്ചറിയാന്‍ ഇതു സഹായിക്കും'. ഇതിനുള്ള സോഫ്റ്റ്വേര്‍, വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ക്ലിനിക്കല്‍ സ്‌കാനറുകളില്‍ എത്തിക്കാനുള്ള ശ്രമം നടക്കുകയാണ്. മാത്രവുമല്ല, മറ്റ് മസ്തിഷ്‌ക അപചയരോഗങ്ങളുടെ നിര്‍ണയത്തിലും ഈ പുതിയ വിദ്യ എളുപ്പത്തില്‍ പ്രയോഗിക്കാനാകും. രോഗനിര്‍ണയത്തിലും രോഗത്തിന്റെ പുരോഗതി അളക്കുന്നതിലും അതുവഴി ചികിത്സയിലും നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന കണ്ടെത്തലാണിതെന്ന് സാരം!
ഡോ. പിഷാരടി ഉള്‍പ്പടെ ഒന്‍പത് ഗവേഷകരടങ്ങിയ സംഘമാണ് പഠനം നടത്തിയത്. പഠനപ്രബന്ധത്തിന്റെ മുഖ്യരചയിതാവ് ഡോ. പിഷാരടിയാണ്. യു.എസിലെ പ്രശസ്തമായ മസാച്യൂസെറ്റ്സ് ഇന്‍സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജി (MIT) യില്‍ പോസ്റ്റ് ഡോക്ടറല്‍ ഗവേഷണം നടത്തുന്ന വേളയിലാണ്, ഡോ.പിഷാരടി ഈ പഠനം ആരംഭിച്ചത്. രോഗികളില്‍ ഈ സ്‌കാനിങ് വിദ്യ പ്രയോഗിച്ചത്, മിനസോട്ടയിലെ 'സി.എം.ആര്‍.ആറി'ല്‍ വെച്ചാണ്. എം.ആര്‍.ഐ. ഗവേഷണത്തില്‍ ലോകത്തെ ഏറ്റവും പ്രമുഖ സ്ഥാപനങ്ങളിലൊന്നാണ്, മിനസോട്ട സര്‍വകലാശാലയ്ക്ക് കീഴിലെ ഈ സെന്റര്‍. ലോകത്തെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ഹ്യുമണ്‍ എം.ആര്‍.ഐ. സ്‌കാനര്‍ (10.5 Tesla) ഉള്ളത് ഇവിടെയാണ്.
കോട്ടയം കടുത്തുരുത്തി കൈലാസപുരത്ത് പിഷാരത്ത് പരേതരായ ത്രിവിക്രമ പിഷാരടിയുടെയും പ്രേമ പിഷാരസ്യാരുടെയും മകനാണ് ഡോ.പിഷാരടി. ഭാര്യ രാധിക, മകള്‍ പാര്‍വതി.
പാലക്കാട് എന്‍.എസ്.എസ്. എഞ്ചിനിയറിങ് കോളേജില്‍ നിന്ന് എഞ്ചിനിയറിങ് പഠിച്ച അദ്ദേഹം, സിങ്കപ്പൂര്‍ നാഷണല്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലാണ് പി.എച്ച്.ഡി. ചെയ്തത്. തുടര്‍ന്ന് രണ്ടുവര്‍ഷം സിങ്കപ്പൂരില്‍ സയന്റിസ്റ്റായി പ്രവര്‍ത്തിച്ചു. അതിനു ശേഷമാണ് പോസ്റ്റ് ഡോക്ടറല്‍ പഠനത്തിന് എം.ഐ.ടി.യിലെത്തുന്നത്.
മുന്‍ യു.എസ്.പ്രസിഡന്റ് ബാരക് ഒബാമ തുടങ്ങിവെച്ച 'ഒബാമ ബ്രെയിന്‍ ഇനിഷ്യേറ്റീവി'വില്‍ (Obama BRAIN Initiative) ഡോ.പിഷാരടി പ്രവര്‍ത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്. സി.എം.ആര്‍.ആറി'ന്റെ മേധാവിയും ലോകപ്രശസ്ത എം.ആര്‍.ഐ. ശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ കാമില്‍ ഉഗുര്‍ബില്‍ (Kamil Ugurbil) ആണ് ബ്രയിന്‍ ഇനിഷ്യേറ്റീവിലെ ഒരു മുഖ്യഗവേഷകന്‍. ഈ പ്രോജക്ടിന്റെ ഭാഗമായി ഓക്സ്ഫഡ് സര്‍വകലാശാലയുമായി ചേര്‍ന്ന്, പ്രസരണ എം.ആര്‍.ഐ. സ്‌കാന്‍ വേഗത്തില്‍ ചെയ്യാനുള്ള വിദ്യ വികസിപ്പിച്ചത് ഡോ.പിഷാരടി ആണ്.
* നേച്ചര്‍ കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍സ് ബയോളജിയില്‍ വന്ന പഠനറിപ്പോര്‍ട്ട്
Content Highlights: Earlier detection of ALS by Diffusion MRI invented by a Malayalee Scientist, Health
