जब आप अधिक मात्रा में भोजन करते हैं, तो आपका पेट तृप्ति की भावना पैदा करने के लिए आपके मस्तिष्क को संकेत देता है, जिससे आपको यह महसूस करने में मदद मिलती है कि खाना बंद करने का समय आ गया है। तरल पदार्थ से भरा पेट भी ये संदेश दे सकता है, यही कारण है कि आहार लेने वालों को अक्सर खाने से पहले एक गिलास पानी पीने की सलाह दी जाती है। एमआईटी इंजीनियरों ने अब इस घटना का फायदा उठाने के लिए एक नया तरीका ईजाद किया है, जिसमें पेट के भीतर कंपन करने वाले एक सुपाच्य कैप्सूल का सेवन किया जाता है। ये कंपन उन्हीं खिंचाव रिसेप्टर्स को सक्रिय करते हैं जो पेट का विस्तार करते हैं, जिससे परिपूर्णता की एक भ्रामक भावना पैदा होती है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि खाने से 20 मिनट पहले जानवरों को गोलियां देने से न केवल तृप्ति का संकेत देने वाले हार्मोन का स्राव उत्तेजित होता है, बल्कि जानवरों के भोजन का सेवन भी लगभग 40 प्रतिशत कम हो जाता है। शोधकर्ताओं ने कहा कि वैज्ञानिकों को अभी भी शरीर के वजन को प्रभावित करने वाले तंत्र के बारे में बहुत कुछ सीखना है, लेकिन अगर आगे के शोध से पता चलता है कि तकनीक का उपयोग मनुष्यों में सुरक्षित रूप से किया जा सकता है, तो गोली मोटापे के इलाज के लिए न्यूनतम आक्रामक तरीका पेश कर सकती है।
हार्वर्ड यूनिवर्सिटी में बायोइंजीनियरिंग की सहायक प्रोफेसर, 20 वर्षीय श्रिया श्रीनिवासन, पीएचडी, ने कहा, "जो लोग अपना वजन कम करना चाहते हैं या अपनी भूख को नियंत्रित करना चाहते हैं, उनके लिए प्रत्येक भोजन से पहले इसे लेना वास्तव में दिलचस्प हो सकता है क्योंकि यह एक विकल्प प्रदान करेगा जो अन्य दवा उपचारों के साथ देखे जाने वाले दुष्प्रभावों को कम करेगा।"
श्रीनिवासन नए अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं, जो आज साइंस एडवांसेज जर्नल में प्रकाशित हुआ है। जियोवन्नी ट्रैवर्सो, एमआईटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर और ब्रिघम और महिला अस्पताल में गैस्ट्रोएंटेरोलॉजिस्ट, पेपर के वरिष्ठ लेखक हैं।
तृप्ति
जब पेट फैलता है, तो मैकेनोरिसेप्टर नामक विशेष कोशिकाएं खिंचाव को महसूस करती हैं और वेगस तंत्रिका के माध्यम से मस्तिष्क को संकेत भेजती हैं। परिणामस्वरूप, मस्तिष्क इंसुलिन के साथ-साथ सी-पेप्टाइड, पीवाईवाई और जीएलपी-1 जैसे हार्मोन के उत्पादन को उत्तेजित करता है। ये सभी हार्मोन लोगों को भोजन पचाने, पेट भरा हुआ महसूस करने और खाना बंद करने में मदद करने के लिए एक साथ काम करते हैं। साथ ही, भूख बढ़ाने वाले हार्मोन घ्रेलिन का स्तर भी कम हो जाता है।
जब श्रीनिवासन एमआईटी में स्नातक छात्र थे, तब उन्हें कंपन के माध्यम से पेट में मैकेनोरिसेप्टर्स को कृत्रिम रूप से खींचकर इस प्रक्रिया को नियंत्रित करने के विचार में रुचि हो गई। पिछले शोध से पता चला है कि किसी मांसपेशी में कंपन लागू करने से यह धारणा बन सकती है कि मांसपेशी वास्तव में उससे कहीं अधिक फैली हुई है।
श्रीनिवासन ने कहा, "मुझे आश्चर्य है कि क्या हम पेट में खिंचाव रिसेप्टर्स को कंपन करके सक्रिय कर सकते हैं ताकि उन्हें लगे कि पूरा पेट फैल रहा है, जिससे विस्तार का भ्रम पैदा हो सकता है जो हार्मोन और खाने के पैटर्न को नियंत्रित कर सकता है।"
एमआईटी के कोच इंस्टीट्यूट फॉर इंटीग्रेटिव कैंसर रिसर्च में पोस्टडॉक के रूप में, श्रीनिवासन ने ट्रैवर्सो लैब के साथ मिलकर काम किया, जिसने मौखिक दवाओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को लेने के कई नए तरीके विकसित किए। अध्ययन में, श्रीनिवासन और ट्रैवर्सो सहित शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक मल्टीविटामिन आकार का कैप्सूल डिजाइन किया जिसमें एक कंपन तत्व शामिल था। जब छोटी सिल्वर ऑक्साइड बैटरी द्वारा संचालित गोली पेट में पहुंचती है, तो अम्लीय गैस्ट्रिक रस कैप्सूल को कवर करने वाली झिल्ली को भंग कर देता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पूरा हो जाता है जो कंपन मोटर को सक्रिय करता है।
एक पशु अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने पाया कि एक बार जब गोली कंपन करना शुरू कर देती है, तो यह मैकेनोरिसेप्टर्स को सक्रिय कर देती है जो वेगस तंत्रिका को उत्तेजित करके मस्तिष्क को संकेत भेजते हैं। शोधकर्ताओं ने डिवाइस के कंपन के दौरान हार्मोन के स्तर को ट्रैक किया और पाया कि वे खाने के बाद हार्मोन रिलीज पैटर्न को प्रतिबिंबित करते हैं, तब भी जब जानवर उपवास कर रहे थे।
इसके बाद शोधकर्ताओं ने जानवरों की भूख पर इस उत्तेजना के प्रभाव का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि जब जानवरों को भोजन देने से पहले लगभग 20 मिनट के लिए गोली सक्रिय की गई, तो उन्होंने गोली सक्रिय नहीं होने की तुलना में औसतन 40 प्रतिशत कम भोजन खाया। कंपन वाली गोलियाँ लेने के दौरान जानवरों का वजन भी धीरे-धीरे बढ़ा।
ट्रैवर्सो ने कहा, "किसी भी बहिर्जात उपचार के बजाय अंतर्जात प्रणालियों का उपयोग करके व्यवहारिक परिवर्तन प्रभावशाली होते हैं। हमारे पास एंटरिक तंत्रिका तंत्र को संशोधित करके जैविक दवा वितरण से जुड़ी कुछ चुनौतियों और लागतों को दूर करने की क्षमता है।"
गोली को वर्तमान में पेट में प्रवेश करने के बाद लगभग 30 मिनट तक कंपन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन शोधकर्ताओं ने इसे पेट में लंबे समय तक रहने की संभावना तलाशने की योजना बनाई है, जहां यह आवश्यकतानुसार वायरलेस तरीके से चालू और बंद हो सकती है। पशु प्रयोगों में, गोली चार से पांच दिनों के भीतर पाचन तंत्र से गुजर गई।
अध्ययन में यह भी पाया गया कि जब गोलियाँ जानवरों के पाचन तंत्र में थीं, तो उनमें रुकावट, छिद्र या अन्य नकारात्मक प्रभाव का कोई संकेत नहीं दिखा।
एक विकल्प
शोधकर्ताओं का कहना है कि यह गोली मोटापे के मौजूदा इलाज का विकल्प पेश कर सकती है। गैर-चिकित्सीय हस्तक्षेप, जैसे आहार और व्यायाम, हमेशा प्रभावी नहीं होते हैं, और कई मौजूदा चिकित्सा हस्तक्षेप काफी आक्रामक और दर्दनाक होते हैं। इनमें गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी और गैस्ट्रिक बैलून सर्जरी शामिल हैं, जो अब सुरक्षा चिंताओं के कारण संयुक्त राज्य अमेरिका में व्यापक रूप से उपयोग नहीं की जाती हैं।
जीएलपी-1 एगोनिस्ट जैसी दवाएं भी वजन घटाने में मदद कर सकती हैं, लेकिन अधिकांश के लिए इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, जो कई लोगों के लिए वहन करने योग्य नहीं है। श्रीनिवासन ने कहा कि एमआईटी के कैप्सूल की विनिर्माण लागत इसे उन लोगों के लिए सुलभ बनाती है जिनके पास अधिक महंगे उपचार विकल्पों तक पहुंच नहीं है।
"कई लोगों के लिए, मोटापे के लिए कुछ अधिक प्रभावी उपचार अत्यधिक महंगे हैं। बड़े पैमाने पर, हमारे उपकरण का उत्पादन काफी लागत प्रभावी मूल्य बिंदु पर किया जा सकता है, और मुझे यह देखने में दिलचस्पी है कि यह दुनिया भर में स्वास्थ्य सेटिंग्स में उन लोगों के लिए देखभाल और उपचार को कैसे बदल देगा, जिनके पास आज उपलब्ध कुछ अधिक जटिल या महंगे विकल्पों तक पहुंच नहीं है।"
शोधकर्ता अब मनुष्यों में नैदानिक परीक्षणों के लिए कैप्सूल के उत्पादन को बढ़ाने के तरीकों का पता लगाने की योजना बना रहे हैं। इस उपकरण की सुरक्षा के बारे में अधिक जानने के लिए, साथ ही भोजन से पहले कैप्सूल लेने का सबसे अच्छा समय और उन्हें कितनी बार लेने की आवश्यकता है, यह निर्धारित करने के लिए इस तरह के अध्ययन महत्वपूर्ण हैं।
पेपर के अन्य लेखकों में अमरो अलशरीफ, अलेक्जेंड्रिया ह्वांग, सेरा बर्न, जोहान्स कुओसमैन, केइको इशिदा, जोशुआ जेनकिंस, सबरीना लियू, वियाम अब्दुल्ला मोहम्मद मदनी, एलिसन हेवर्ड और नियोरा फैबियन शामिल हैं।
शोध को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान, नोवो नॉर्डिस्क, एमआईटी मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, एक श्मिट साइंस फ़ेलोशिप और नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था।