کورٹیکل ایووکت پوٹینشلز

کارٹیکل ایووکت پوٹینشلز (Cortical Evoked Potentials) کیا ہیں؟

کارٹیکل ایووکت پوٹینشلز برقی سرگرمی میں ناپے جانے والے ایسے تغیرات ہیں جو کسی مخصوص حسی یا برقی محرک کے بعد رونما ہوتے ہیں۔ عام خودبخود ہونے والی ای ای جی (EEG) سرگرمی کے برعکس، یہ کسی خاص واقعے کے وقت کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں اور ان کا جائزہ درج ذیل خصوصیات کو دیکھ کر لیا جاتا ہے:

• تاخیر (Latency)

• وسعت (Amplitude)

• ویو فارم (لہر) کی شکل

• فضائی پھیلاؤ (Spatial distribution)

یہ ردعمل اعصابی راستوں کی ٹائمنگ اور سالمیت کو سمجھنے میں مدد دیتے ہیں جو بیرونی اعضاء کو کارٹیکس (قشرہ دماغ) سے جوڑتے ہیں۔

ایووکت پوٹینشلز میں کارٹیکس کا کردار

کارٹیکس کئی حسی راستوں کی آخری منزل ہے، لیکن کارٹیکل ردعمل اکیلے میں وقوع پذیر نہیں ہوتے۔ سگنلز جیسے ہی بیرونی ریسیپٹرز، دماغی یا حرام مغز کے راستوں، برین سٹیم، اور تھیلامک سرکٹس سے گزرتے ہیں، وہ فلٹر اور تبدیل ہوتے ہیں۔ اس لیے حتمی ردعمل راستے کے بہاؤ اور کارٹیکل نیٹ ورکس دونوں کی عکاسی کرتا ہے جو آنے والی معلومات کی تشریح یا انضمام کرتے ہیں۔

کارٹیکل ایووکت پوٹینشلز چوکسی، توجہ، عمر، ادویات اور اعصابی نظام کی حالت کے ساتھ بھی بدل سکتے ہیں۔ ان کا وقت معلومات کی منتقلی کی رفتار کے بارے میں بتا سکتا ہے، جبکہ ان کا پھیلاؤ یہ تجویز کر سکتا ہے کہ کون سے کارٹیکل حصے ردعمل میں حصہ لے رہے ہیں۔ محرک سے منسلک سرگرمی اور خودبخود دماغی سگنلز سے اس کے فرق کے بارے میں وسیع تر معلومات کے لیے، ای ای جی میں ایووکت پوٹینشلز کا یہ جائزہ دیکھیں۔

کارٹیکس میں CEP سگنلز کہاں سے پیدا ہوتے ہیں؟

EEG سگنل جو ایک CEP بناتا ہے، وہ کارٹیکس کے اندر متوازی طور پر ترتیب دیے گئے دسیوں ہزار اہرام نما نیورونز (pyramidal neurons) کے مجموعی پوسٹ سائنیپٹک پوٹینشلز سے ابھرتا ہے۔

جب ایک TMS پلس یا کارٹیکل برقی محرک کسی کارٹیکل آبادی کو متحرک کرتا ہے، تو سائنیپسس نیورو ٹرانسمیٹرز خارج کرتے ہیں، پوسٹ سائنیپٹک ریسیپٹرز کھلتے ہیں، آئنز بہتے ہیں، اور اس کے نتیجے میں بننے والے پوسٹ سائنیپٹک کرنٹ ایک ناپے جانے کے قابل برقی میدان بناتے ہیں۔ CEP ان اندرونی کارٹیکل کرنٹوں کا EEG ریڈ آؤٹ ہے۔

موٹر کارٹیکس میں TMS سے پیدا ہونے والے کارٹیکل پوٹینشلز سے ایک مفید مثال ملتی ہے۔ جب ایک واحد TMS پلس کارٹیکس کو متحرک کرتی ہے، تو یہ ویو فارم اجزاء کا ایک سلسلہ پیدا کرتی ہے۔

پلس کے تقریباً 45 ملی سیکنڈ بعد ایک ابتدائی منفی پوٹینشل ظاہر ہوتا ہے۔ تقریباً 100 ملی سیکنڈ کے بعد ایک دیر سے منفی پوٹینشل ابھرتا ہے۔

ہر جزو کی مخصوص فزیولوجیکل علامات ہوتی ہیں کیونکہ مختلف کارٹیکل سائنیپسس اور ریسیپٹر سسٹمز ان کی تشکیل کرتے ہیں۔ ابتدائی جزو اور دیر سے آنے والا جزو ان ادویات پر مختلف ردعمل دیتے ہیں جو GABA-A اور GABA-B ریسیپٹرز کو کنٹرول کرتی ہیں، جیسا کہ pharmaco-TMS-EEG تجربات سے ظاہر ہوتا ہے۔ یہ فارماکولوجیکل علیحدگی ہمیں بتاتی ہے کہ ویو فارم کے اجزاء مخصوص پوسٹ سائنیپٹک سرکٹری کے مرحلہ وار ریڈ آؤٹس ہیں۔

پیروفیرل بمقابلہ کارٹیکل TMS ردعمل میں کیسے فرق کیا جائے

کھوپڑی پر دی جانے والی TMS پلس محض کارٹیکس تک محدود مداخلت نہیں ہوتی۔ مقناطیسی میدان کھوپڑی میں حسی ایکسونز کو بھی متحرک کرتا ہے، کوائل کے قریب پٹھوں کے چھوٹے جھٹکوں کا باعث بنتا ہے، اور ایک تیز کلک کی آواز پیدا کرتا ہے۔

وہ کلک سمعی کارٹیکس (auditory cortex) کو متحرک کرتا ہے، اور کھوپڑی کا احساس سوماٹوسینسر کارٹیکس کو متحرک کرتا ہے۔ وہ ثانوی حسی ان پٹس ایسے کارٹیکل پوٹینشلز پیدا کرتے ہیں جن کا وقتی اور فضائی پیٹرن براہ راست کارٹیکل محرک سے پیدا ہونے والے CEPs سے گہرا مشابہ ہو سکتا ہے۔

نتیجتاً، ایک حقیقت پسندانہ شیم کنٹرول (sham control) ٹرانسکرینئیل کارٹیکل محرک سے گریز کرتے ہوئے TMS کی آواز اور کھوپڑی کے احساس کی نقل اتار کر اس مسئلے کو حل کرنے کی کوشش کرتا ہے۔ 2018 کے ایک مطالعے میں، جب محققین نے شیم TMS پیش کیا جس میں کوائل کا رخ براہ راست کارٹیکل ایکٹیویشن کو کم کرنے کے لیے رکھا گیا تھا، تو شیم سے پیدا ہونے والے پوٹینشلز حقیقی TMS پوٹینشلز کے ساتھ مضبوطی سے اوورلیپ کر گئے۔ یہ اوورلیپ اس وقت بھی برقرار رہا جب محققین نے کوائل کے نیچے فوم پیڈنگ اور بیرونی خلل کو کم کرنے کے لیے آڈیو شور ماسکنگ کا استعمال کیا۔

مزید برآں، مصنفین نے رپورٹ کیا کہ 17 صحت مند نوجوان رضاکاروں میں، حقیقی TMS کے بعد ابتدائی اور دیر سے آنے والے TMS-ایووکت پوٹینشل اجزاء کی وقتی اور فضائی خصوصیات حقیقت پسندانہ شیم TMS کے بعد کے پوٹینشلز سے گہرا مشابہ تھیں، چاہے ان کا ٹیسٹ پوسٹرئیر پیریٹل کارٹیکس پر کیا گیا ہو یا سپیریئر فرنٹل گائرس پر۔

یہ نتائج اس بات پر زور دیتے ہیں کہ حقیقی کارٹیکل ردعمل کو پیروفیرل حسی خلفشار سے الگ کرنا کتنا مشکل ہے۔ سخت کنٹرول کی شرائط کے بغیر، براہ راست اعصابی محرک کو ثانوی حسی فیڈ بیک سے الگ کرنا ایک بڑا چیلنج بنا ہوا ہے۔

CEPs کارٹیکو-کارٹیکل کنیکٹیویٹی کا پتہ کیسے لگاتے ہیں

جب محققین براہ راست کارٹیکل سطح پر رکھے گئے سبڈیورل الیکٹروڈ گرڈز سے ریکارڈ کرتے ہیں، تو CEP کا ایک مختلف ورژن سامنے آتا ہے: کارٹیکو-کارٹیکل ایووکت پوٹینشل۔

یہاں، ایک چھوٹا برقی پلس ایک کارٹیکل حصے کو دیا جاتا ہے اور اس کے نتیجے میں ہونے والی سرگرمی دوسرے کارٹیکل الیکٹروڈز پر ریکارڈ کی جاتی ہے۔ چونکہ محرک اور ریکارڈنگ دونوں کارٹیکس کے اندر ہوتے ہیں، اس لیے کھوپڑی سے پیدا ہونے والے پیروفیرل حسی خلل ختم ہو جاتے ہیں۔ یہ سیٹ اپ CEPs کو کنیکٹیویٹی ٹریسرس میں تبدیل کر دیتا ہے، جو کارٹیکل خطوں کو جوڑنے والے راستوں کا نقشہ بناتا ہے۔

انسانی زبان کے نظام سے ملنے والے شواہد واضح کرتے ہیں کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔ مرگی کی انویسیو مانیٹرنگ سے گزرنے والے آٹھ مریضوں میں، محققین نے سب سے پہلے روایتی کارٹیکل برقی محرک کا استعمال کرتے ہوئے زبان کے اگلے اور پچھلے حصوں کی شناخت کی۔ اس کے بعد انہوں نے ان حصوں پر سنگل برقی پلسز دیں اور پیریسلوین اور ایکسٹرا سلوین بیسل ٹیمپورل لینگویج الیکٹروڈز سے حاصل ہونے والے الیکٹروکورٹیکوگرامز کا اوسط نکالا۔

اس میں، محققین نے رپورٹ کیا کہ زبان کے اگلے حصے کے محرک نے آٹھ میں سے سات مریضوں میں لیٹرل ٹیمپورو-پیریٹل ایریا میں کارٹیکو-کارٹیکل ایووکت پوٹینشلز پیدا کیے۔ ردعمل سپیریئر ٹیمپورل گائرس کے درمیانی اور پچھلے حصوں، ملحقہ مڈل ٹیمپورل گائرس، اور سپرامارجنل گائرس میں ظاہر ہوئے۔

اہم بات یہ ہے کہ پوٹینشلز زبان کے مخصوص پچھلے الیکٹروڈز پر یا ان کے قریب بھی واقع ہوئے جنہوں نے محرک ہونے پر بولنے کی صلاحیت کو روک دیا تھا۔ اس کے برعکس، ملحقہ فیس موٹر ایریا کے محرک نے زبان کے حصوں میں ردعمل پیدا نہیں کیا۔ وہ ردعمل اس کے بجائے پوسٹ سینٹرل گائرس میں ظاہر ہوا۔