चूहों में छठी इंद्रिय पैदा करने के लिए शोधकर्ता ब्रेन-मशीन इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं

चिकित्सा क्षेत्र में, सबसे अधिक मस्तिष्क-मशीन इंटरफ़ेस अनुसंधान खोई हुई संवेदी जानकारी को बदलने की कोशिश पर केंद्रित है, जैसे रीढ़ की हड्डी की चोट वाले लोगों में स्पर्श की भावना बहाल करना। हालाँकि, एक हालिया अध्ययन ने मौजूदा संवेदी प्रणालियों को बढ़ाने और चूहों में "छठी इंद्रिय" बनाने के लिए मस्तिष्क-मशीन इंटरफ़ेस का उपयोग करके एक अलग दृष्टिकोण अपनाया है।

"यह 'साइबर-फिजिकल' सिस्टम की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो कंप्यूटर को जीवित लोगों के साथ जोड़ता है।" मस्तिष्क,'' पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में न्यूरोसर्जरी के सहायक प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक डॉ. टिम लुकास ने डिजिटल को बताया रुझान. उन्होंने कहा कि भविष्य में लकवा से पीड़ित लोगों को संवेदी अनुभव बहाल करने के लिए प्रौद्योगिकी विकसित की जा सकती है।

ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस का उपयोग सब कुछ नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है ड्रोन से लेकर बायोनिक हथियार तक, और वे उभरती प्रौद्योगिकी में एक गर्म विषय बन गए हैं। एलन मस्क इस पर काम कर रहे हैं न्यूरालिंक परियोजना लोगों को गैजेट या सॉफ़्टवेयर के साथ इंटरफ़ेस करने की अनुमति देने के लिए साइबरनेटिक प्रत्यारोपण का उपयोग करना, और

पेन मेडिसिन का नया अध्ययन चूहों के मस्तिष्क में छोटे इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करके और उन्हें संवेदी प्रतिक्रिया के रूप में जानकारी प्रदान करके बस यही करता है। शोधकर्ताओं ने चूहों के मस्तिष्क में शल्य चिकित्सा द्वारा इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करके शुरुआत की। फिर उन्होंने जानवरों को एक पानी की भूलभुलैया में डाल दिया, जो अंदर से काले रंग से रंगी हुई थी, पानी के नीचे एक मंच छिपा हुआ था जहाँ से बचने के लिए उन्हें पहुँचना आवश्यक था।

चूहे प्लेटफ़ॉर्म नहीं देख सके, इसलिए उन्हें भूलभुलैया में कैसे नेविगेट किया जाए, इसके बारे में कोई दृश्य जानकारी नहीं मिली। लेकिन उनके पास इंटरफ़ेस से जानकारी थी। इलेक्ट्रोड ने चूहों को यह सूचित करने के लिए उनके मस्तिष्क को उत्तेजित किया कि प्लेटफ़ॉर्म उनके सापेक्ष कहाँ स्थित है वर्तमान स्थिति, और चूहे इस जानकारी का उपयोग करके प्लेटफ़ॉर्म तक पहुँचने में भी सक्षम थे अँधेरा.

शोधकर्ताओं ने इंट्राकोर्टिकल माइक्रोस्टिम्यूलेशन नामक एक तकनीक का उपयोग किया, जो अन्य प्रकार की मस्तिष्क उत्तेजना (जैसे) की तुलना में बहुत अधिक सटीक है ट्रांसक्यूटेनियस प्रत्यक्ष वर्तमान उत्तेजना). ये अन्य विधियां हजारों या लाखों न्यूरॉन्स और अन्य तंत्रिका तत्वों को सक्रिय करती हैं, जबकि इंट्राकोर्टिकल माइक्रोस्टिम्यूलेशन केवल लगभग दस तत्वों को सक्रिय करता है। इसका मतलब यह है कि मस्तिष्क पर लागू उत्तेजना को सटीक रूप से लक्षित किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को पूरे मस्तिष्क क्षेत्र को सक्रिय करने के बजाय एकल, अलग धारणा बनाने की क्षमता मिलती है।

इस अधिक सटीक उत्तेजना के साथ, शोधकर्ता जानकारी देने के लिए मस्तिष्क के बहुत विशिष्ट क्षेत्रों को लक्षित कर सकते हैं। हालाँकि, एक चुनौती है। केवल मस्तिष्क क्षेत्र को उत्तेजित करना और यह मान लेना पर्याप्त नहीं है कि जानवर उस जानकारी को समझने में सक्षम होगा। टीम द्वारा की गई सफलताओं में से एक यह दिखाना था कि "रैट-रोबोट" जानकारी को आत्मसात कर सकता है, बाह्य रूप से उत्पादित संकेतों को उतनी ही सफलतापूर्वक संसाधित करना जैसे वह अपने प्राकृतिक-जन्मे संकेतों का उपयोग कर रहा हो इंद्रियाँ.

जैसे बाहरी उपकरणों का उपयोग करके दिशाओं के लिए "छठी इंद्रिय" बनाने के पिछले प्रयास किए गए हैं वाइब्रेटिंग बेल्ट जो दृष्टिबाधित लोगों की मदद कर सकती है उनके परिवेश में घूमें। हालाँकि, इन बाहरी उपकरणों का उपयोग कौन कर सकता है, इसकी सीमाएँ हैं - इनका उपयोग पक्षाघात वाले लोगों द्वारा नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, जो संवेदी प्रतिक्रिया का अनुभव नहीं कर सकते हैं।

लुकास ने कहा, "इस मस्तिष्क-कंप्यूटर उपकरण का एक अंतिम अनुप्रयोग उन व्यक्तियों में संवेदना बहाल करना है जो रीढ़ की हड्डी की चोट से पीड़ित हैं।" “क्रिस्टोफर रीव जैसा रोगी न तो अपनी उंगली उठा सकता है, न ही अपनी उंगली में सुई चुभने का एहसास कर सकता है। क्रिस्टोफर रीव के पास कंपन बेल्ट का बहुत कम उपयोग होगा।

इससे पहले कि शोधकर्ता मस्तिष्क उत्तेजना उपकरण को मानव में प्रत्यारोपित करने पर विचार करें, उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए जानवरों पर कई और परीक्षण करने की आवश्यकता होगी कि तकनीक सुरक्षित है। अंततः, हालांकि, उनका मानना ​​है कि वे कंप्यूटर को मानव मस्तिष्क में एकीकृत करने के लिए मस्तिष्क-कंप्यूटर उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं।

यह उन अनुप्रयोगों के लिए द्वार खोलता है जो मस्तिष्क में मौजूद उपकरणों को शरीर में अन्यत्र उपकरणों से जोड़ते हैं। लुकास ने कहा, "हमारी दीर्घकालिक दृष्टि इस प्रणाली को लकवाग्रस्त अंगों में प्रत्यारोपित सेंसर के साथ जोड़ना है ताकि लकवाग्रस्त रोगियों को पूर्ण संवेदी अनुभव प्रदान किया जा सके।"

और यह शोध केवल विकलांग लोगों की मदद करने के संदर्भ में ही रुचिकर नहीं है। यह संभावित रूप से मस्तिष्क-कंप्यूटर उपकरणों का एक नया क्षेत्र खोल सकता है, जैसे कि बायोरोबोट जो खोज और बचाव कार्य कर सकते हैं।

निष्कर्ष पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं पीएनएएस.

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