लेज़रों से मस्तिष्क को उत्तेजित करने से 'मैट्रिक्स' जैसे झूठे अनुभव पैदा हो सकते हैं

पहले से प्रतिष्ठित दृश्य को याद रखें स्टार वार्स मूवी जिसमें R2-D2 एक प्रिंसेस लीया होलोग्राम प्रोजेक्ट करता है, ओबी-वान केनोबी से उसकी मदद करने का आग्रह कर रही है? वास्तविक दुनिया में इसी तरह की तकनीक एक दिन विज्ञान-फाई चेतावनियों की पेशकश से कहीं अधिक काम कर सकती है; यह संभावित रूप से जीवन को भी बदल सकता है। और यह सब मस्तिष्क के थोड़े से हेरफेर के लिए धन्यवाद।

बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में, शोधकर्ता एक होलोग्राफिक छवि को सीधे मस्तिष्क में प्रोजेक्ट करने के तरीकों की खोज में व्यस्त हैं। जैसा कि उन्होंने पता लगाया है, इसका उपयोग तंत्रिका गतिविधि को पढ़ने और इसे उत्तेजित करने के लिए भी किया जा सकता है।

परिणामों का मतलब यह हो सकता है कि एक दिन एक साथ हजारों न्यूरॉन्स को सक्रिय या दबाने में सक्षम होना; मस्तिष्क को यह सोचने के लिए प्रेरित करने के लिए कि उसने कुछ महसूस किया है, देखा है या महसूस किया है, वास्तविक मस्तिष्क गतिविधि के पैटर्न की नकल करना। इसलिए स्टार वार्स के स्पर्श से गणित का सवाल या आरंभ, तब!

"हमने लेज़र प्रकाश का उपयोग करके एक प्रणाली विकसित की है जो मस्तिष्क की गतिविधि को 'पढ़' भी सकती है और मस्तिष्क की गतिविधि को 'लिख' भी सकती है।"

होलोग्राफिक प्रक्षेपण तकनीक एक एलसीडी स्क्रीन का उपयोग करके काम करती है जो लेजर प्रकाश को कस्टम-डिज़ाइन किए गए पैटर्न में आकार देने के लिए होलोग्राफिक नकारात्मक के रूप में कार्य करती है। ये 40W लेज़र किरणें प्रत्येक माइक्रोसेकंड में 300 फेमटोसेकंड-लंबे विस्फोटों में अविश्वसनीय रूप से तेज़ी से स्पंदित होती हैं। लक्ष्य मस्तिष्क के कॉर्टेक्स में देखी जाने वाली सामान्य फायरिंग दरों को अनुकरण करने के लिए इन्हें इतनी तेज़ी से पल्स करना है।

अब तक, इस तकनीक का चूहों पर सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया जा चुका है। इसे चूहे के मस्तिष्क में न्यूरॉन्स की इंजीनियरिंग द्वारा हासिल किया गया ताकि वे प्रोटीन को व्यक्त कर सकें जो प्रकाश पड़ने पर गतिविधि में एक संक्षिप्त वृद्धि पैदा करता है। वर्तमान में, इसे केवल मस्तिष्क के एक छोटे से टुकड़े पर किया गया है, जिसका आकार आधा मिलीमीटर वर्ग है, लेकिन शोधकर्ताओं को लगता है कि वे इसे बढ़ा सकते हैं। और जब वे ऐसा करते हैं, तो परिणाम असाधारण हो सकते हैं।

"भविष्य में, जब जीन थेरेपी को मनुष्यों में सुरक्षित दिखाया गया है, तो यह प्रणाली मिर्गी और सिज़ोफ्रेनिया सहित न्यूरोलॉजिकल विकारों वाले रोगियों की मस्तिष्क गतिविधि को ट्रैक कर सकती है।" मस्तिष्क की गतिविधि कब गलत हो रही है, इसकी तेजी से पहचान करें और फिर इस गतिविधि को ठीक करने और इन बीमारियों के लक्षणों को रोकने के लिए मस्तिष्क में गतिविधि के पैटर्न को उत्तेजित करें,'' एडेसनिक जारी रखा.

“आम तौर पर, इस तकनीक का उपयोग तंत्रिका प्रोस्थेटिक्स के लिए भी किया जा सकता है। जिन मरीजों ने अपनी रेटिना या अन्य इंद्रियों की कार्यक्षमता खो दी है, वे दृष्टि वापस पाने के लिए इस प्रणाली का उपयोग कर सकते हैं। सिद्धांत रूप में, हेड माउंटेड कैमरे से इमेजिंग डेटा लेना और इस गतिविधि को लिखना संभव हो सकता है - इसके बाद उचित परिवर्तन - किसी अंधे व्यक्ति को कृत्रिम सहायता प्रदान करने के लिए सीधे मस्तिष्क में तंत्रिका गतिविधि के रूप में दृष्टि।"

उसी क्रम में, एडेसनिक ने कहा कि शोधकर्ताओं के लिए इस विकास का उपयोग स्मार्ट कृत्रिम अंगों को नियंत्रित करने के नए तरीकों को सक्षम करने के लिए करना संभव हो सकता है, जैसे रोबोटिक हथियार.

हालाँकि यह शोध अभी भी अपेक्षाकृत प्रारंभिक चरण में है, यह संभावित रूप से मस्तिष्क-मशीन इंटरफेस के क्षेत्र में मौजूद दो सबसे बड़ी चुनौतियों का समाधान कर सकता है। ये मानव उपयोग के लिए अनुमोदित मौजूदा प्रणालियों का कम स्थानिक रिज़ॉल्यूशन है, और तथ्य यह है कि ऐसी प्रणालियाँ आमतौर पर संवेदी प्रतिक्रिया में वापस नहीं लिखती हैं। यह महत्वपूर्ण है यदि शोधकर्ता ऐसे उपकरण बनाना चाहते हैं जो हमें वस्तुओं को उठाने के लिए सटीक रूप से अपने हाथों का उपयोग करने दें।

परियोजना के लिए अगला? ए तंत्रिका कृत्रिम अंग चूहों के लिए, जाहिरा तौर पर।

"हम इस प्रणाली का उपयोग यह देखने के लिए करने की योजना बना रहे हैं कि क्या हम सिज़ोफ्रेनिया जैसे संज्ञानात्मक रोग के मॉडल का इलाज कर सकते हैं," एडेसनिक ने जारी रखा। "लेकिन बुनियादी न्यूरोवैज्ञानिकों के रूप में, हम मुख्य रूप से संवेदी धारणा के तंत्रिका कोड को 'क्रैक' करने के लिए इस प्रणाली का उपयोग करने में रुचि रखते हैं।"

:हम यह समझना चाहते हैं कि हमारा मस्तिष्क भाषा के माध्यम से हमारी बाहरी दुनिया की धारणा कैसे बनाता है न्यूरॉन्स का, जो मूल रूप से लाखों मस्तिष्क कोशिकाओं में शून्य और एक का एक डिजिटल कोड है। हमारा मानना ​​है कि यह नई तकनीक तंत्रिका विज्ञान में इस मूलभूत प्रश्न का समाधान कर सकती है क्योंकि हम प्रयास कर सकते हैं मस्तिष्क में गतिविधि के विशिष्ट पैटर्न लिखकर कृत्रिम धारणाएँ उत्पन्न करना और देखना 'काम करता है।'

कार्य का वर्णन करने वाला एक पेपर था हाल ही में नेचर न्यूरोसाइंस जर्नल में प्रकाशित हुआ.

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