ब्रेन मशीन इंटरफ़ेस
शोधकर्ताओं ने ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकी में बड़ी उपलब्धि हासिल की है
BrainGate शोधकर्ताओं ने हाल ही में मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस (बीसीआई) के क्षेत्र में एक बड़ी सफलता हासिल की है, जब टेट्राप्लाजिया से पीड़ित नैदानिक परीक्षण प्रतिभागियों ने एक बाहरी वायरलेस ट्रांसमीटर के साथ इंट्राकोर्टिकल वायरलेस बीसीआई का उपयोग प्रदर्शित किया। यह पहली बार था कि ऐसी प्रणाली का उपयोग किया गया था, और यह एकल-न्यूरॉन रिज़ॉल्यूशन पर मस्तिष्क संकेतों को प्रसारित करने में सक्षम है।
में शोध प्रकाशित हुआ था बायोमेडिकल इंजीनियरिंग पर आईईईई सौदे पिछले महीने.
सिस्टम पूर्ण ब्रॉडबैंड निष्ठा में भी प्रसारित होता है और उपयोगकर्ता को डिकोडिंग सिस्टम से भौतिक रूप से जोड़ने की आवश्यकता नहीं होती है। पारंपरिक केबलों के बजाय, सिस्टम 2-इंच ट्रांसमीटर पर निर्भर करता है जिसका वजन सिर्फ 1.5 औंस से अधिक होता है। यह इकाई उपयोगकर्ता के सिर के ऊपर रखी जाती है, और यह एक इलेक्ट्रोड सरणी से जुड़ती है जो मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स में होती है, और यह उसी पोर्ट के माध्यम से ऐसा करती है जिसका उपयोग वायर्ड सिस्टम करते हैं।
अध्ययन में दो नैदानिक परीक्षण प्रतिभागियों को शामिल किया गया, जिन्हें पक्षाघात है, और उन्होंने वायरलेस ट्रांसमीटर के साथ ब्रेनगेट प्रणाली का उपयोग किया। वायरलेस ट्रांसमीटर के माध्यम से, वे एक मानक टैबलेट कंप्यूटर पर इंगित, क्लिक और टाइप कर सकते थे।
अध्ययन से पता चला कि वायरलेस सिस्टम वायर्ड सिस्टम के समान ही निष्ठा के साथ सिग्नल प्रसारित करने में सक्षम है।
जॉन सिमरल ब्राउन यूनिवर्सिटी में इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर हैं। वह अध्ययन के प्रमुख लेखक और ब्रेनगेट रिसर्च कंसोर्टियम के सदस्य हैं।
सिमरल ने कहा, "हमने प्रदर्शित किया है कि यह वायरलेस सिस्टम कार्यात्मक रूप से वायर्ड सिस्टम के बराबर है जो वर्षों से बीसीआई प्रदर्शन में स्वर्ण मानक रहा है।" “सिग्नलों को उचित रूप से समान निष्ठा के साथ रिकॉर्ड और प्रसारित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि हम उसी डिकोडिंग एल्गोरिदम का उपयोग कर सकते हैं जो हमने वायर्ड उपकरणों के साथ उपयोग किया था। एकमात्र अंतर यह है कि लोगों को अब हमारे उपकरणों से शारीरिक रूप से बंधे रहने की आवश्यकता नहीं है, जो सिस्टम का उपयोग कैसे किया जा सकता है, इसके संदर्भ में नई संभावनाएं खुलती हैं।
शोधकर्ताओं के अनुसार, नई सफलता हमें पूरी तरह से प्रत्यारोपित इंट्राकोर्टिकल सिस्टम के करीब लाती है जो घायल व्यक्तियों को फिर से चलने की क्षमता प्रदान कर सकती है। नया विकास इंट्राकॉर्टिकल सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किए गए संकेतों के पूर्ण स्पेक्ट्रम को प्रसारित करने वाला पहला उपकरण है।
अध्ययन के परिणाम
परीक्षण में एक 35 वर्षीय व्यक्ति और एक 63 वर्षीय व्यक्ति शामिल थे, दोनों रीढ़ की हड्डी की चोटों से पीड़ित थे। केबल की कमी के कारण वे प्रयोगशाला के बजाय घर पर सिस्टम का उपयोग कर सकते थे, और वे इसे 24 घंटे तक उपयोग करने में भी सक्षम थे। समय की इस लंबी अवधि ने शोधकर्ताओं को लंबी अवधि के डेटा एकत्र करने में सक्षम बनाया।
लेह होचबर्ग ब्राउन में इंजीनियरिंग प्रोफेसर और ब्राउन के कार्नी इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन साइंस में शोधकर्ता हैं। होचबर्ग ने ब्रेनगेट क्लिनिकल परीक्षण का नेतृत्व किया।
होचबर्ग ने कहा, "हम यह समझना चाहते हैं कि समय के साथ तंत्रिका संकेत कैसे विकसित होते हैं।" “इस प्रणाली के साथ, हम घर पर, लंबे समय तक मस्तिष्क की गतिविधि को इस तरह से देखने में सक्षम हैं जो पहले लगभग असंभव था। इससे हमें डिकोडिंग एल्गोरिदम डिजाइन करने में मदद मिलेगी जो पक्षाघात से पीड़ित लोगों के लिए संचार और गतिशीलता की निर्बाध, सहज, विश्वसनीय बहाली प्रदान करती है।
ब्रेनगेट कंसोर्टियम
ब्रेनगेट कंसोर्टियम ब्राउन, स्टैनफोर्ड और केस वेस्टर्न रिजर्व विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं का एक अंतःविषय समूह है। इसमें प्रोविडेंस वेटरन्स अफेयर्स मेडिकल सेंटर और मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल के व्यक्ति भी शामिल हैं।
टीम ने 2012 में शोध प्रकाशित किया जिसमें दिखाया गया कि कैसे नैदानिक परीक्षण प्रतिभागी पहली बार बीसीआई का उपयोग करके बहुआयामी रोबोटिक प्रोस्थेटिक्स संचालित कर सकते हैं। तब से, समूह ने लगातार सिस्टम को परिष्कृत किया है और नई उपलब्धियां हासिल की हैं।
शर्लिन फ्लेशर स्टैनफोर्ड में सह-लेखक और पूर्व पोस्टडॉक्टरल फेलो हैं। फ़्लेशर अब Apple में हार्डवेयर इंजीनियर के रूप में काम करता है।
फ्लेशर ने कहा, "एक तार केबल की आवश्यकता से लेकर लघु वायरलेस ट्रांसमीटर का उपयोग करने तक इंट्राकॉर्टिकल बीसीआई का विकास पूरी तरह से प्रत्यारोपित, उच्च-प्रदर्शन तंत्रिका इंटरफेस के कार्यात्मक उपयोग की दिशा में एक बड़ा कदम है।" "जैसा कि क्षेत्र सहायक उपकरण नियंत्रण की सटीकता को संरक्षित करते हुए संचारित बैंडविड्थ को कम करने की ओर अग्रसर है, यह अध्ययन उन कुछ में से एक हो सकता है जो व्यावहारिक बीसीआई उपयोग के दौरान विस्तारित अवधि के लिए कॉर्टिकल सिग्नल की पूरी चौड़ाई को कैप्चर करता है।"
ब्रेनगेट टीम COVID-19 महामारी के दौरान काम करना जारी रखने में सक्षम रही है क्योंकि डिवाइस वायरलेस है और इसे तकनीशियन के बिना घर पर इस्तेमाल किया जा सकता है।
होचबर्ग मैसाचुसेट्स जनरल अस्पताल में एक क्रिटिकल केयर न्यूरोलॉजिस्ट और न्यूरोरेस्टोरेशन और न्यूरोटेक्नोलॉजी के लिए वीए रिहैबिलिटेशन रिसर्च एंड डेवलपमेंट सेंटर के निदेशक भी हैं।
होचबर्ग ने कहा, "मार्च 2020 में, यह स्पष्ट हो गया कि हम अपने शोध प्रतिभागियों के घरों का दौरा नहीं कर पाएंगे।" “लेकिन देखभाल करने वालों को वायरलेस कनेक्शन स्थापित करने का प्रशिक्षण देकर, एक परीक्षण प्रतिभागी हमारी टीम के सदस्यों के बिना वहां मौजूद बीसीआई का उपयोग करने में सक्षम था। इसलिए न केवल हम अपना शोध जारी रखने में सक्षम हुए, बल्कि इस तकनीक ने हमें उस पूर्ण बैंडविड्थ और निष्ठा के साथ जारी रखने की अनुमति दी जो हमारे पास पहले थी।
सिमेराल के अनुसार, “कई कंपनियों ने आश्चर्यजनक रूप से बीसीआई क्षेत्र में प्रवेश किया है, और कुछ ने पहले से ही कम-बैंडविड्थ वायरलेस सिस्टम के मानव उपयोग का प्रदर्शन किया है, जिनमें कुछ पूरी तरह से प्रत्यारोपित हैं। इस रिपोर्ट में, हम एक उच्च-बैंडविड्थ वायरलेस सिस्टम का उपयोग करने के लिए उत्साहित हैं जो भविष्य के सिस्टम के लिए वैज्ञानिक और नैदानिक क्षमताओं को आगे बढ़ाता है।
