धीरे-धीरे कई नई चीजें हमारे जीवन में प्रवेश कर रही हैं। प्रौद्योगिकी का विकास अभी भी खड़ा नहीं है, और कल वह हो सकता है जो कल हमने सपने में देखने की हिम्मत नहीं की थी। न्यूरोकम्प्यूटर इंटरफेस (एनसीआई) मानव मस्तिष्क और प्रौद्योगिकी के बीच वास्तविक संबंध बनाता है, उनकी आंशिक बातचीत।
एनसीआई क्या है?
NCI मानव मस्तिष्क और एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के बीच सूचनाओं के आदान-प्रदान की एक प्रणाली है। विनिमय दो-तरफ़ा हो सकता है, जब विद्युत आवेग उपकरण से मस्तिष्क तक आते हैं और इसके विपरीत, या एक-तरफ़ा, जब केवल एक वस्तु को जानकारी प्राप्त होती है। सरल शब्दों में, NCI वह है जिसे "विचार की शक्ति का प्रबंधन" कहा जाता है। एक बहुत ही महत्वपूर्ण खोज, जिसका पहले से ही जीवन के कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है।
एनसीआई कैसे काम करता है?
मस्तिष्क के न्यूरॉन्स विद्युत आवेगों का उपयोग करके एक दूसरे को सूचना प्रसारित करते हैं। यह एक बहुत ही जटिल और जटिल नेटवर्क है जिसका वैज्ञानिक अभी तक पूरी तरह से विश्लेषण नहीं कर सकते हैं। लेकिन एनसीआई की मदद से मस्तिष्क के आवेगों की जानकारी का हिस्सा पढ़ना और इसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्थानांतरित करना संभव हो गया। वे, बदले में, बदल सकते हैंकार्रवाई में आवेग।
एनसीआई का अध्ययन करने का इतिहास
यह उल्लेखनीय है कि वातानुकूलित सजगता पर रूसी वैज्ञानिक आईपी पावलोव के कार्य एनसी इंटरफेस के विकास का आधार बने। सेरेब्रल कॉर्टेक्स की नियामक भूमिका पर उनके स्वयं के काम ने एनसीआई के अध्ययन में भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। आईपी पावलोव का शोध बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में सेंट पीटर्सबर्ग में प्रायोगिक चिकित्सा संस्थान में हुआ था। बाद में, एनसी इंटरफेस की दिशा में पावलोव के विचारों को सोवियत शरीर विज्ञानी पीके अनोखिन और सोवियत और रूसी न्यूरोफिज़ियोलॉजिस्ट एन.पी. वैश्विक NCI अनुसंधान केवल संयुक्त राज्य अमेरिका में 1970 के दशक में शुरू हुआ। बंदरों, चूहों और अन्य जानवरों पर प्रयोग किए गए। शोध के दौरान, प्रायोगिक बंदरों के साथ काम करने वाले वैज्ञानिकों ने पाया कि मस्तिष्क के कुछ क्षेत्र उनके अंगों की गतिविधियों के लिए जिम्मेदार होते हैं। इस खोज के बाद से, NCI के बाद के भाग्य को सील कर दिया गया है।
इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी)
इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी मस्तिष्क के इलेक्ट्रॉनिक आवेगों को गैर-आक्रामक रूप से किसी व्यक्ति के सिर से इलेक्ट्रोड जोड़कर पढ़ने की एक विधि है। एक गैर-आक्रामक विधि एक ऐसी विधि है जिसमें इलेक्ट्रोड किसी व्यक्ति या जानवर के सिर से जुड़े होते हैं, बिना सेरेब्रल कॉर्टेक्स में सीधे सम्मिलन के। ईईजी पद्धति अपेक्षाकृत बहुत पहले दिखाई दी और मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस के विकास में एक महान योगदान दिया। ईईजी पद्धति का उपयोग आज भी किया जाता है क्योंकि यह सस्ती और प्रभावी है।
एनसीआई के चरण
मानव मस्तिष्क से आने वाली सूचनाओं को संसाधित किया जाता हैचार चरणों में इलेक्ट्रॉनिक उपकरण:
- सिग्नल प्राप्त करें।
- पूर्व उपचार।
- डेटा की व्याख्या और वर्गीकरण।
- डेटा आउटपुट।
पहला चरण
पहले चरण में, इलेक्ट्रोड या तो सीधे सेरेब्रल कॉर्टेक्स (इनवेसिव विधि) में डाले जाते हैं या सिर की सतह (गैर-इनवेसिव विधि) से जुड़े होते हैं। मस्तिष्क की कोशिकाओं से जानकारी पढ़ने की प्रक्रिया शुरू होती है। इलेक्ट्रोड विभिन्न क्रियाओं के लिए जिम्मेदार न्यूरॉन्स की अलग-अलग प्रणालियों से डेटा एकत्र करते हैं।
पूर्व उपचार
ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस के दूसरे चरण में, प्राप्त संकेतों को पूर्व-संसाधित किया जाता है। डिवाइस डेटा की जटिल संरचना को सरल बनाने के लिए सिग्नल विशेषताओं को निकालता है, अनावश्यक जानकारी और शोर को दूर करता है जो स्पष्ट मस्तिष्क संकेतों में हस्तक्षेप करता है।
तीसरा चरण
एनडीटी इंटरफेस के तीसरे चरण में, विद्युत आवेगों से एक डिजिटल कोड में सूचना की व्याख्या की जाती है। यह एक क्रिया को दर्शाता है, एक संकेत जिसे मस्तिष्क ने दिया है। परिणामी कोड तब वर्गीकृत किए जाते हैं।
डेटा आउटपुट
सूचना उत्पादन चौथे चरण में होता है। डिजीटल डेटा मस्तिष्क से जुड़े एक उपकरण के लिए आउटपुट है, जो मानसिक रूप से दिए गए आदेश को निष्पादित करता है।
न्यूरोप्रोस्थेटिक्स
ब्रेन इंटरफेस के कार्यान्वयन के मुख्य क्षेत्रों में से एक दवा है। तंत्रिका कृत्रिम अंग मानव मस्तिष्क और उसके अंगों की क्रिया के बीच संबंध को बहाल करने, बीमारी या चोट से क्षतिग्रस्त अंगों को बदलने के लिए, स्वस्थ शरीर के कार्यों की बाद की बहाली के साथ डिजाइन किए गए हैं।पक्षाघात या अंगों के नुकसान वाले लोगों के लिए एनसीआई विशेष रूप से अच्छा हो सकता है। तंत्रिका कृत्रिम अंग के उपयोग में, मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस के संचालन के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। इसे बहुत ही सरलता से कहें तो एक व्यक्ति को कृत्रिम हाथ या पैर से सुसज्जित किया जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक प्रत्यारोपण इस अंग की गति के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क के क्षेत्र में ले जाते हैं। न्यूरोप्रोस्थेटिक्स ने कई परीक्षण पास किए हैं, लेकिन इसके बड़े पैमाने पर उपयोग की कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि एनसीआई मस्तिष्क के संकेतों को पूरी तरह से नहीं पढ़ सकता है, और प्रयोगशाला के बाहर रोजमर्रा की जिंदगी में कृत्रिम अंग का नियंत्रण मुश्किल है। कुछ साल पहले, रूस न्यूरोप्रोस्थेसिस का उत्पादन स्थापित करना चाहता था, लेकिन अभी तक इसे लागू नहीं किया गया है।
कृत्रिम अंग सुनना
यदि कृत्रिम अंग अभी तक बड़े पैमाने पर बाजार में दिखाई नहीं दिए हैं, तो कॉक्लियर इम्प्लांट (एक कृत्रिम अंग जो सुनने को बहाल करने में मदद करता है) का उपयोग लंबे समय से किया जा रहा है। इसे प्राप्त करने के लिए, रोगी के पास सेंसरिनुरल हियरिंग लॉस की एक स्पष्ट डिग्री होनी चाहिए (अर्थात, ऐसी सुनवाई हानि जिसमें ध्वनियों को प्राप्त करने और विश्लेषण करने के लिए हियरिंग एड की क्षमता क्षीण होती है)। कॉक्लियर इम्प्लांट के साथ हियरिंग रिस्टोरेशन का उपयोग तब किया जाता है जब एक पारंपरिक हियरिंग एड अपेक्षित परिणाम नहीं देता है। एक सर्जिकल ऑपरेशन के परिणामस्वरूप इम्प्लांट को कान के उपकरण और सिर के आस-पास के हिस्से में प्रत्यारोपित किया जाता है। किसी भी अन्य मस्तिष्क-मशीन इंटरफ़ेस की तरह, एक कर्णावत प्रत्यारोपण को पहनने वाले को पूरी तरह से फिट होना चाहिए। इसका उपयोग करने का तरीका जानने के लिए और प्रत्यारोपण को एक नए कान के रूप में देखना शुरू करने के लिए, रोगी को पुनर्वास के एक लंबे पाठ्यक्रम से गुजरना पड़ता है।
एनसीआई का भविष्य
हाल ही में, आप हर जगह आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के बारे में सुन और पढ़ सकते हैं। इसका मतलब है कि कई लोगों का सपना सच हो रहा है - जल्द ही हमारा दिमाग तकनीक के साथ सहजीवन में प्रवेश करेगा। निस्संदेह, यह मानव जाति के विकास में एक नया युग होगा। ज्ञान और अवसरों का नया स्तर। मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस के लिए धन्यवाद, विज्ञान के कई क्षेत्रों में बड़ी संख्या में नई और महत्वपूर्ण खोजें सामने आएंगी। चिकित्सा प्रयोजनों के लिए उपयोग किए जाने के अलावा, NCI पहले से ही उपयोगकर्ता को आभासी वास्तविकता उपकरणों से जोड़ सकता है। जैसे वर्चुअल कंप्यूटर माउस, कीबोर्ड, वर्चुअल रियलिटी गेम्स में कैरेक्टर आदि।
बिना हाथों का प्रबंधन
न्यूरोकंप्यूटर इंटरफेस का मुख्य कार्य मांसपेशियों की मदद के बिना उपकरणों को नियंत्रित करने की संभावना का पता लगाना है। इस क्षेत्र की खोजों से लकवाग्रस्त लोगों को आवाजाही, ड्राइविंग और गैजेट्स में अधिक अवसर मिलेंगे। पहले से ही अब NCI मूल रूप से मानव मस्तिष्क और कंप्यूटर कृत्रिम बुद्धिमत्ता को जोड़ती है। यह मानव मस्तिष्क के सिद्धांतों के गहन अध्ययन के कारण संभव हुआ। उन्हीं के आधार पर प्रोग्राम तैयार किए जाते हैं जिन पर NCI और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस काम करते हैं।
रोबोटिक्स में एनटीआई
चूंकि वैज्ञानिकों ने पाया कि मस्तिष्क के कुछ क्षेत्र मांसपेशियों की गति के लिए जिम्मेदार हैं, उन्हें तुरंत यह विचार आया कि मानव मस्तिष्क न केवल अपने शरीर को नियंत्रित कर सकता है, बल्कि एक ह्यूमनॉइड मशीन को भी नियंत्रित कर सकता है। अब कई अलग-अलग रोबोटिक मशीनें बनाई जा रही हैं। ह्यूमनॉइड्स सहित। रोबोटिस्ट अपने मानवीय कार्यों में प्रयास करते हैंवास्तविक लोगों के व्यवहार का अनुकरण करें। लेकिन अभी तक, प्रोग्रामिंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस इस कार्य को NCI से थोड़ा खराब तरीके से करते हैं। एनसी इंटरफेस का उपयोग करके, आप रोबोटिक अंगों को दूर से नियंत्रित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, उन जगहों पर जहां मानव पहुंच असंभव है। या उन नौकरियों में जिन्हें गहनों की शुद्धता की आवश्यकता होती है।
लकवा के लिए एनसीआई
निस्संदेह, चिकित्सा में मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस की सबसे अधिक मांग है। कृत्रिम हाथों, पैरों को नियंत्रित करना, अपने दिमाग से व्हीलचेयर को नियंत्रित करना, स्मार्टफोन में सूचनाओं का प्रबंधन करना, हाथों के बिना कंप्यूटर आदि। यदि ये नवाचार सर्वव्यापी हो जाते हैं, तो उन लोगों के जीवन स्तर में सुधार होगा जो वर्तमान में चलने की क्षमता में सीमित हैं। मस्तिष्क तुरंत शरीर को दरकिनार करते हुए उपकरणों को कमांड भेज देगा, जिससे विकलांग व्यक्ति को पर्यावरण के अनुकूल होने में मदद मिलेगी। लेकिन न्यूरोप्रोस्थेटिक्स की कोशिश करते समय, विशेषज्ञों को कुछ ऐसी समस्याओं का सामना करना पड़ता है, जिनका समाधान वे आज तक नहीं खोज सकते।
ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस के फायदे और नुकसान
इस तथ्य के बावजूद कि एनसी इंटरफेस का उपयोग करने के कई फायदे हैं, इसके उपयोग में नुकसान भी हैं। चिकित्सा में NCI के विकास में एक लाभ यह तथ्य है कि मानव मस्तिष्क (विशेषकर इसका प्रांतस्था) परिवर्तनों के लिए बहुत अच्छी तरह से अनुकूल है, जिसके कारण NCI इंटरफ़ेस की संभावनाएं लगभग असीमित हैं। सवाल नई तकनीकों के विकास और खोज के पीछे ही है। लेकिन यहाँ कुछ समस्याएँ हैं।
उपकरणों के साथ शरीर के ऊतकों की असंगति
पहले, अगर आप प्रवेश करते हैंएक आक्रामक तरीके से (ऊतकों के अंदर) प्रत्यारोपण, रोगी के ऊतकों के साथ उनकी पूर्ण संगतता प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। वे सामग्री और फाइबर जिन्हें पूरी तरह से कार्बनिक ऊतक में प्रत्यारोपित किया जाना चाहिए, केवल बनाए जा रहे हैं।
दिमाग की तुलना में अपूर्ण तकनीक
दूसरा, मस्तिष्क के न्यूरॉन्स की तुलना में इलेक्ट्रोड अभी भी बहुत सरल हैं। वे अभी तक उन सभी सूचनाओं को प्रसारित करने और प्राप्त करने में सक्षम नहीं हैं जिन्हें मस्तिष्क की तंत्रिका कोशिकाएं आसानी से संभाल सकती हैं। इसलिए, एक स्वस्थ व्यक्ति के अंगों की गति न्यूरोप्रोस्थेसिस की गति की तुलना में बहुत तेज और अधिक सटीक होती है, और एक स्वस्थ कान कर्णावर्त प्रत्यारोपण वाले कान की तुलना में ध्वनियों को अधिक स्पष्ट और अधिक सही ढंग से मानता है। यदि हमारा मस्तिष्क जानता है कि कौन सी जानकारी को फ़िल्टर करना है और मुख्य के रूप में क्या विचार करना है, तो कृत्रिम बुद्धि वाले उपकरणों में यह मानव-लिखित एल्गोरिदम द्वारा किया जाता है। जब तक वे मानव मस्तिष्क के जटिल एल्गोरिदम को दोहरा नहीं सकते।
नियंत्रित करने के लिए बहुत अधिक चर
कुछ वैज्ञानिक संस्थान निकट भविष्य में एक पैर या हाथ का एक अलग न्यूरोप्रोस्थेसिस नहीं, बल्कि सेरेब्रल पाल्सी वाले लोगों के लिए एक संपूर्ण एक्सोस्केलेटन बनाने की योजना बना रहे हैं। कृत्रिम अंग के इस रूप के साथ, एक्सोस्केलेटन को न केवल मस्तिष्क से, बल्कि रीढ़ की हड्डी से भी जानकारी प्राप्त करनी चाहिए। शरीर के सभी महत्वपूर्ण तंत्रिका अंत से जुड़े इस तरह के एक उपकरण के साथ, एक व्यक्ति को एक वास्तविक साइबोर्ग कहा जा सकता है। एक एक्सोस्केलेटन पहनने से पूरी तरह से लकवाग्रस्त व्यक्ति को चलने की क्षमता हासिल करने की अनुमति मिल जाएगी। लेकिन समस्या यह है कि आंदोलन को लागू करने के लिए एनसीआई की जरूरत ही नहीं है। बहिःकंकालसंतुलन, आंदोलनों के समन्वय, अंतरिक्ष में अभिविन्यास को भी ध्यान में रखना चाहिए। जबकि इन सभी आदेशों को एक साथ लागू करने का कार्य कठिन है।
नए से लोगों का डर
प्रत्यारोपण की गैर-आक्रामक विधि प्रयोगशाला स्थितियों में प्रभावी है, लेकिन सामान्य जीवन में यह विधि उस पर रखी गई अपेक्षाओं को पूरा करने की संभावना नहीं है। इस तरह के कनेक्शन के साथ संपर्क कमजोर है, इसका उपयोग मुख्य रूप से संकेतों को पढ़ने के लिए किया जाता है। इसलिए, चिकित्सा और न्यूरोप्रोस्थेटिक्स में, एक नियम के रूप में, वे शरीर में इलेक्ट्रोड को पेश करने की शल्य चिकित्सा पद्धति का उपयोग करते हैं। लेकिन बहुत कम लोग अपने शरीर और अज्ञात तकनीक को मिलाने के लिए सहमत होंगे। हॉलीवुड फिल्मों के टर्मिनेटर और साइबरबॉर्ग के बारे में सुनने के बाद, लोग प्रगति और नवाचारों से डरते हैं, खासकर जब वे सीधे किसी व्यक्ति से संबंधित होते हैं।
