रोबोटिक ‘थर्ड थम्ब’ मस्तिष्क में हाथ के प्रतिनिधित्व को कैसे बदलता है

लंदन विश्वविद्यालय कॉलेज (यूसीएल) में शोधकर्ताओं की एक टीम ने प्रदर्शित किया है कि एक रोबोटिक ‘थर्ड थम्ब’ मस्तिष्क में हाथ के प्रतिनिधित्व को कैसे बदल सकता है। व्यक्तियों को एक रोबोटिक अतिरिक्त अंगूठा का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया गया था, और इससे उन्हें एक हाथ से दो अंगूठों के साथ दexterous कार्य करने में सक्षम बनाया गया।

शोधकर्ताओं की रिपोर्ट के अनुसार, प्रतिभागियों ने बढ़ती हुई महसूस किया कि थम्ब उनके शरीर का हिस्सा है।

प्रोस्थेटिक्स को देखने का तरीका बदलना

डिवाइस को थर्ड थम्ब कहा जाता है, और यह रॉयल कॉलेज ऑफ आर्ट में एक पोस्टग्रेजुएट परियोजना के रूप में विकसित किया गया था। परियोजना का उद्देश्य प्रोस्थेटिक्स को देखने के तरीके को बदलना है, इन प्रौद्योगिकियों को मानव शरीर का विस्तार करने के बजाय एक प्रतिस्थापन के रूप में देखना है।

डिज़ाइनर डैन क्लोड ने पहले उपकरण को विकसित करना शुरू किया था trước यूसीएल में प्रोफेसर तामार माकिन की न्यूरोसाइंटिस्ट टीम में शामिल होने के। टीम शरीर के प्रति मस्तिष्क के अनुकूलन की जांच कर रही थी।

प्रोफेसर माकिन अध्ययन के प्रमुख लेखक थे।

“शरीर का प्रतिस्थापन एक बढ़ता हुआ क्षेत्र है जो हमारी शारीरिक क्षमताओं को बढ़ाने के लिए है, लेकिन हमें इसके लिए हमारे मस्तिष्क के अनुकूलन की स्पष्ट समझ नहीं है,” माकिन कहते हैं। “दानी के चतुर रूप से डिज़ाइन किए गए थर्ड थम्ब का उपयोग करके, हमने यह जानने की कोशिश की कि क्या मानव मस्तिष्क एक अतिरिक्त शरीर का हिस्सा का समर्थन कर सकता है, और यह तकनीक हमारे मस्तिष्क पर कैसे प्रभाव डाल सकती है।”

थर्ड थम्ब 3डी प्रिंटेड है, जिसका अर्थ है कि यह अनुकूलित किया जा सकता है। यह हाथ के उस पक्ष पर पहना जाता है जो उपयोगकर्ता के अंगूठे के विपरीत है, और यह उपयोगकर्ता द्वारा दबाव सेंसर के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है जो उनके पैरों के नीचे से जुड़े होते हैं। सेंसर थम्ब से वायरलेस तरीके से जुड़े हुए हैं, और वे दोनों थम्ब की अलग-अलग गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं जो उपयोगकर्ता से दबाव में बदलाव के प्रतिक्रिया में होते हैं।

अध्ययन

अध्ययन में 20 प्रतिभागियों ने भाग लिया जिन्हें उपकरण का उपयोग करने के लिए पांच दिनों की अवधि में प्रशिक्षित किया गया था। उन्हें घर ले जाने और दैनिक जीवन में इसका उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया गया, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिदिन दो से छह घंटे का उपयोग हुआ। उन 20 प्रतिभागियों की तुलना 10 अतिरिक्त नियंत्रण प्रतिभागियों से की गई जिन्होंने डिवाइस का एक स्थिर संस्करण पहना था।

प्रशिक्षण में ऐसे कार्य शामिल थे जो हाथ और थम्ब के बीच सहयोग को बढ़ावा देने में मदद करते थे, जिसमें एक हाथ से कई गेंदों या वाइन ग्लास को उठाना शामिल था। उपयोगकर्ताओं ने जल्दी से सीखने की क्षमता प्रदर्शित की, और प्रशिक्षण ने उन्हें सफलतापूर्वक अपने मोटर नियंत्रण, चपलता और हाथ-थम्ब समन्वय में सुधार करने में मदद की।

“हमारा अध्ययन दिखाता है कि लोग एक प्रतिस्थापन उपकरण को नियंत्रित करना और इसका लाभ उठाना सीख सकते हैं, बिना इसके बारे में बहुत सोचे,” क्लोड कहते हैं। “हमने देखा कि जब लोग थर्ड थम्ब का उपयोग करते थे, तो वे अपनी प्राकृतिक हाथ की गतिविधियों को बदलते थे, और उन्होंने यह भी बताया कि रोबोटिक थम्ब उनके自己的 शरीर का हिस्सा महसूस होता था।”

शरीर का प्रतिस्थापन

पॉलीना किएलिबा अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं।

“शरीर का प्रतिस्थापन एक दिन समाज के लिए कई तरह से मूल्यवान हो सकता है, जैसे कि एक सर्जन को एक सहायक की आवश्यकता के बिना काम करने में सक्षम बनाना, या एक फैक्ट्री वर्कर को अधिक कुशलता से काम करने में मदद करना,” किएलिबा कहते हैं। “यह काम प्रोस्थेटिक्स की अवधारणा को क्रांतिकारी बना सकता है, और यह किसी को जो स्थायी रूप से या अस्थायी रूप से केवल एक हाथ का उपयोग कर सकता है, उसे उस हाथ से सब कुछ करने में मदद कर सकता है। लेकिन इसके लिए, हमें इन जटिल, अंतरविषयक प्रश्नों की जांच जारी रखने की आवश्यकता है कि ये उपकरण हमारे मस्तिष्क के साथ कैसे बातचीत करते हैं।”

एफएमआरआई स्कैन के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क के सेंसरिमोटर कॉर्टेक्स में प्रतिस्थापित हाथ के प्रतिनिधित्व में महत्वपूर्ण परिवर्तन पाए। परिवर्तन लंबे समय तक नहीं दिखाई दिए, क्योंकि एक सप्ताह बाद के स्कैन में दिखाया गया कि उनके मस्तिष्क के हाथ क्षेत्र में परिवर्तन समाप्त हो गए थे।

“हमारा अध्ययन पहला है जो एक प्रतिस्थापन उपकरण के उपयोग की जांच करता है प्रयोगशाला के बाहर। यह पहला प्रतिस्थापन अध्ययन है जो कई दिनों तक चलने वाले प्रशिक्षण पर किया गया है, और यह पहला है जिसमें एक अनप्रशिक्षित तुलना समूह है,” किएलिबा ने कहा। “हमारे अध्ययन की सफलता दिखाती है कि न्यूरोसाइंटिस्ट्स, डिज़ाइनरों और इंजीनियरों के बीच मिलकर काम करने का मूल्य, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रतिस्थापन उपकरण हमारे मस्तिष्क की सीखने और अनुकूलन की क्षमता का सबसे अधिक उपयोग करें, साथ ही साथ यह सुनिश्चित करें कि प्रतिस्थापन उपकरण सुरक्षित रूप से उपयोग किए जा सकें।”

“विकास ने हमें एक अतिरिक्त शरीर का हिस्सा का उपयोग करने के लिए तैयार नहीं किया है, और हमने पाया है कि अपनी क्षमताओं को नए और अप्रत्याशित तरीकों से बढ़ाने के लिए, मस्तिष्क को जैविक शरीर के प्रतिनिधित्व को अनुकूलित करने की आवश्यकता होगी,” माकिन ने कहा।