इंजीनियरों ने माइक्रोनीडल्स और लचीले बैकिंग के साथ उन्नत ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस का आविष्कार किया

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय – सैन डिएगो में इंजीनियरिंग शोधकर्ताओं ने एक उन्नत ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (बीसीआई) का आविष्कार किया है, जिसमें एक लचीला और मोल्डेबल बैकिंग और पेनेट्रेटिंग माइक्रोनीडल्स शामिल हैं। लचीला बैकिंग बीसीआई को मस्तिष्क की जटिल वक्र सतह के अनुरूप अधिक समान रूप से अनुकूल बनाने में सक्षम बनाता है। यह कॉर्टेक्स में माइक्रोनीडल्स को अधिक समान रूप से वितरित करने की भी अनुमति देता है।

माइक्रोनीडल्स और लचीला बैकिंग

इन माइक्रोनीडल्स मानव बाल से 10 गुना पतले होते हैं और लचीले बैकिंग से बाहर निकलते हैं। वे फिर मस्तिष्क के ऊतक की सतह में प्रवेश करते हैं बिना सतह वेन्यूल्स को छेदे। माइक्रोनीडल्स कॉर्टेक्स में तंत्रिका कोशिकाओं से संकेतों को रिकॉर्ड करने में सक्षम हैं।

नई प्रणाली का परीक्षण चूहों पर किया गया था, और शोध को एडवांस्ड फंक्शनल मैटेरियल्स पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

टीम का नेतृत्व विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर शादी दयेह ने किया था। इसमें बोस्टन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता भी शामिल थे, जिन्हें बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर अन्ना देवोर ने नेतृत्व किया था।

प्रणाली ने पेनेट्रेटिंग नीडल्स वाले मौजूदा बीसीआई के लिए सोने के मानक के बराबर प्रदर्शन का प्रदर्शन किया। इसे “यूटा एरे” कहा जाता है, जो रीढ़ की हड्डी की चोट और स्ट्रोक पीड़ित व्यक्तियों की मदद करने के लिए दिखाया गया है। वे अपने विचारों का उपयोग करके रोबोटिक अंगों और अन्य उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं।

नई बीसीआई की लचीलापन और अनुकूलता मस्तिष्क और इलेक्ट्रोड के बीच करीबी संपर्क प्राप्त करने में मदद करती है, जिससे मस्तिष्क-गतिविधि संकेतों का बेहतर और अधिक समान रिकॉर्डिंग संभव हो जाती है। बीसीआई का निर्माण जिस तरह से किया जाता है, वह बड़े सेंसिंग सतहों की अनुमति देता है, जो एक ही समय में मस्तिष्क की सतह के एक बड़े क्षेत्र की निगरानी करने में मदद करता है।

प्रयोगों में, 1,024 माइक्रोनीडल्स वाले पेनेट्रेटिंग माइक्रोनीडल एरे ने सफलतापूर्वक चूहों के मस्तिष्क से सटीक उत्तेजना द्वारा ट्रिगर किए गए संकेतों को रिकॉर्ड किया। इसका मतलब है कि यह वर्तमान प्रौद्योगिकियों की तुलना में मस्तिष्क के क्षेत्र को 10 गुना कवर करता है।

सॉफ्ट-बैक्ड बीसीआई पारंपरिक लोगों की तुलना में पतले और हल्के होते हैं, जो ग्लास बैकिंग का उपयोग करते हैं। नए प्रकार के बैकिंग सेंसर के सरणी के साथ मस्तिष्क के ऊतकों की जलन को कम कर सकते हैं।

लचीले बैकिंग पारदर्शी भी हैं, जो शोधकर्ताओं का कहना है कि जानवरों के मॉडल पर मौलिक तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान करने के लिए उपयोग किया जा सकता है जो अन्यथा असंभव होगा।

रोबोटिक हाथों के साथ स्पर्श प्रतिक्रिया

शोधकर्ताओं का कहना है कि भविष्य में बीसीआई में सुधार करने और उन्हें “बंद-लूप प्रणालियों” में उपयोग करने के लिए बड़े स्थानिक कवरेज वाले पेनेट्रेटिंग माइक्रोनीडल एरे की आवश्यकता होगी। यह गंभीर रूप से सीमित गतिशीलता वाले व्यक्तियों की मदद कर सकता है और रोबोटिक हाथ का उपयोग करने वाले किसी व्यक्ति के लिए स्पर्श प्रतिक्रिया की अनुमति दे सकता है।

रोबोटिक हाथ पर स्पर्श सेंसर वस्तु की बनावट, कठोरता और वजन का पता लगा सकते हैं। वे ऐसी जानकारी रिकॉर्ड करेंगे जिसे इलेक्ट्रिकल उत्तेजना पैटर्न में अनुवादित किया जा सकता है जो शरीर के बाहर तारों के माध्यम से बीसीआई तक यात्रा करते हैं। मस्तिष्क वस्तु के बारे में इन इलेक्ट्रिकल संकेतों से सीधे जानकारी प्राप्त करेगा, और व्यक्ति फिर सensed जानकारी के आधार पर अपनी पकड़ को समायोजित कर सकता है।

दयेह प्रयोगशाला ने पहले से ही इन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जा सकने वाले विभिन्न सामरिक सेंसर का आविष्कार किया है।