ব্রেন ইমপ্লান্ট লকড-ইন ম্যানকে চিন্তাভাবনাকে লিখিত বাক্যে অনুবাদ করার অনুমতি দেয়

ALS (অ্যামায়োট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস) ধ্বংসাত্মকভাবে নিষ্ঠুর। গতিবিধি নিয়ন্ত্রণকারী নিউরনগুলি ধীরে ধীরে মারা যাওয়ার ফলে আপনি হাঁটা, কথা বলার এবং শ্বাস নেওয়ার ক্ষমতা হারাবেন। আপনার মন তীক্ষ্ণ রয়ে গেছে, কিন্তু আপনি বাইরের বিশ্বের সাথে যোগাযোগ করার কোনো উপায় ছাড়াই সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে গেছেন।

একজন 37 বছর বয়সী লোকের অভিজ্ঞতা তাই। 30 বছর বয়সে নির্ণয় করা হয়েছিল, মাত্র 4 মাসে তিনি কথা বলার এবং হাঁটার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলেছিলেন। দুই বছরে, তিনি আর তার চোখ সরাতে পারেননি - তার স্ত্রী এবং ছোট ছেলের সাথে যোগাযোগ করার একমাত্র পদ্ধতি। ভেন্টিলেটর দিয়ে শ্বাস নিচ্ছেন এবং সম্পূর্ণ অবশ হয়ে পড়েছেন, মনের ভিতর আটকা পড়েছেন তিনি।

তার শারীরিক কারাগার থেকে বেরিয়ে আসার জন্য সংকল্পবদ্ধ, লোকটি সাইন আপ করেছিল একটি অত্যন্ত পরীক্ষামূলক পদ্ধতি. দুটি মাইক্রোইলেক্ট্রোড অ্যারে অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে মস্তিষ্কের অঞ্চলে স্থাপন করা হয়েছিল যা আন্দোলন নিয়ন্ত্রণ করে। অস্ত্রোপচারের মাত্র 100 দিন পরে, এবং ব্যাপক প্রশিক্ষণের পরে, রোগী সম্পূর্ণ বাক্যে তার চিন্তাভাবনা বানান করতে তার মন ব্যবহার করতে সক্ষম হয়েছিল।

তার প্রথম অনুরোধ? আরও আরামদায়ক হতে তার শরীরের অবস্থান পরিবর্তন করুন। তার পরের? “আমি অ্যালবামটি শুনতে চাই টুল [একটি ব্যান্ড] জোরে," তারপর "এখন একটি বিয়ার।"

"লোকেরা সত্যিই সন্দেহ করেছে যে এটি সম্ভব ছিল কিনা," বলেছেন ইউনিভার্সিটি মেডিক্যাল সেন্টার উট্রেখটের ডাঃ মারিস্কা ভ্যানস্টিনসেল, যিনি এই গবেষণায় জড়িত ছিলেন না বিজ্ঞান.

যদি প্রতিলিপি করা হয়, সিস্টেমটি শত সহস্র লোকেদের সাথে যোগাযোগ ফিরিয়ে আনার প্রতিশ্রুতি দেয় যারা তাদের মনের মধ্যে আটকে আছে, তা ALS, স্ট্রোক, ক্যান্সার বা মানসিক আঘাতজনিত আঘাতের কারণেই হোক না কেন। আপাতত, পদ্ধতিটি এখনও ক্লিনিকাল ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত হওয়া থেকে অনেক দূরে। বছরের পর বছর প্রশিক্ষণের পাশাপাশি, পদ্ধতিটি প্রতিটি ব্যক্তির জন্য অত্যন্ত উপযোগী, প্রথম দুই বছরে কমপক্ষে $500,000 এর মোটা বিল সহ।

অধ্যয়নের দুই লেখকের সাথে ক্ষেত্রটিও বিতর্কে জর্জরিত একটি বৈজ্ঞানিক অসদাচরণ কেলেঙ্কারিতে জড়িত তাদের জন্য লক-ইন রোগীদের উপর অতীত কাজ. নতুন কাজের জন্য, ফ্রেইবার্গ ইউনিভার্সিটির ব্রেন ইমপ্লান্ট বিশেষজ্ঞ ড. নাটালি ম্রাচাজ-কারস্টিং, যিনি জড়িত ছিলেন না কিন্তু তাদের ইতিহাস সম্পর্কে সচেতন, বলেছেন, “আমি বলব এটি একটি কঠিন গবেষণা. "

রোগী কম যত্ন করতে পারে না। "প্রথমে আমি ধন্যবাদ জানাতে চাই" ডঃ নিলস বীরবাউমার, গবেষণার প্রধান লেখক, তিনি তার মনের সাথে বলেছিলেন। এক বছর পরে, "আমার সবচেয়ে বড় ইচ্ছা একটি নতুন বিছানা এবং আগামীকাল আমি আপনার সাথে বারবিকিউ করতে আসব," তিনি তার পরিবারকে বলেছিলেন।

সেখানে লং রোড

মস্তিষ্কের অস্ত্রোপচার কারও প্রথম পছন্দ নয়।

তার রোগ নির্ণয়ের পর, লোকটি একটি গেম প্ল্যান ম্যাপ আউট করেছে যে কোনো পরিবার ALS-এর সাথে যুদ্ধ করছে। এর কেন্দ্রে একটি আই-ট্র্যাকিং ডিভাইস ছিল যা তিনি তার চিন্তাভাবনাগুলিকে বানান করতে ব্যবহার করতে পারেন। কিন্তু তার চোখের চারপাশের পেশীগুলি ধীরে ধীরে ব্যর্থ হওয়ায়, সে আর তার দৃষ্টি ঠিক করতে পারেনি, ট্র্যাকারটিকে অকেজো করে দিয়েছে। পরবর্তীতে পরিবারটি তাদের নিজস্ব কলম-কাগজ ব্যবস্থা গড়ে তুলেছিল যাতে তারা তার চোখের গতিবিধির উপর ভিত্তি করে সাধারণ চিন্তাভাবনাগুলি ট্র্যাক করতে পারে। এটি প্রাথমিক ছিল: যেকোনো পর্যবেক্ষণযোগ্য চোখের আন্দোলনকে "হ্যাঁ" হিসাবে বিবেচনা করা হয়, অন্যথায় তারা "না" বলে ধরে নেয়।

বুঝতে পেরে তিনি শীঘ্রই সমস্ত চোখের নিয়ন্ত্রণ হারিয়ে ফেলতে পারেন, রোগী একা তার মস্তিষ্কের বৈদ্যুতিক সংকেতের মাধ্যমে যোগাযোগের জন্য তার যাত্রা শুরু করেন। ক্রমবর্ধমান শক্তিশালী সফ্টওয়্যার এবং বায়োকম্প্যাটিবল ব্রেন ইমপ্লান্টের উত্থানের সাথে, মস্তিষ্ককে কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত করা—এবং নিউরাল ড্যামেজ বাইপাস করে — প্যারালাইসিসের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য একটি ব্যাপক শক্তিশালী, যদি এখনও পরীক্ষামূলক, কৌশলে বিস্ফোরিত হয়।

একটি নন-ইনভেসিভ সেটআপ দিয়ে শুরু করে, তার মস্তিষ্কের বিস্তৃত বৈদ্যুতিক নিদর্শনগুলি ক্যাপচার করার জন্য তার মাথার খুলির পৃষ্ঠে ইলেক্ট্রোড লাগানো হয়েছিল। যেহেতু মাথার খুলি সংকেত ছড়িয়ে দেয় এবং শব্দ করে, সিস্টেমটি ডেটার একটি পৃথক উত্স হিসাবে চোখের জুড়ে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিও পরিমাপ করে। নির্মাণে অধ্যয়নের লেখক বীরবাউমার এবং তার দীর্ঘ সময়ের সহযোগী ডাঃ উজ্জ্বল চৌধুরী, সিস্টেমটি একটি বাইনারি "হ্যাঁ" বা "না" এর উপর কাজ করেছে।

এক বছরের মধ্যে, যোগাযোগ আবার ব্যর্থ হয়। সম্পূর্ণ লক-ইন করার জন্য তার ভাগ্যের প্রত্যাশা করে, লোকটি - তার স্ত্রী এবং বোনের সাথে একমত হয়ে - পুরোপুরি চোখ এড়িয়ে গেল। পরিবর্তে, তারা সরাসরি তার নিউরাল সংকেতগুলিতে ট্যাপ করার জন্য মস্তিষ্কের ইমপ্লান্ট বেছে নিয়েছিল।

একটি দীর্ঘ রাস্তা এখনও

2018 সালের জুনে, তার নির্ণয়ের মাত্র তিন বছর পরে, লোকটির মোটর কর্টেক্সে দুটি মাইক্রোয়ারে ইলেক্ট্রোড বসানো হয়েছিল। প্রতিটি ইমপ্লান্টে বাইরের বিশ্বের সাথে ডিকোড এবং যোগাযোগ করার উপায় হিসাবে তার মস্তিষ্কের কার্যকলাপ শোনার জন্য 64 টি চ্যানেল রয়েছে।

এটি একটি নতুন ধারণা নয়. 2016 সালে একটি গবেষণা একজন মহিলার হাতের নড়াচড়ার কল্পনা করে টাইপিং নিয়ন্ত্রণ করতে ব্রেন ইমপ্লান্ট—মোট 16টি ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করা হয়েছে৷ বর্তমান রোগীর বিপরীতে, তিনি এখনও তার চোখের পলক ফেলতে সক্ষম ছিলেন, যা তার কেসটিকে আলাদা করে তুলেছে। "আমরা সত্যিই জানি না যে যোগাযোগ, এমনকি মস্তিষ্কের সংকেত থেকেও, সমস্ত পেশী নিয়ন্ত্রণ ব্যর্থ হয়ে গেলেও সম্ভব কিনা," গবেষণা লেখক বলেছেন।

প্রায় সঙ্গে সঙ্গে, তারা একটি দেয়ালে আঘাত. ইমপ্লান্টের একদিন পরে, যখন রোগী এখনও তার চোখ নাড়াতে পারে, দল তাকে তার মস্তিষ্কের সংকেত পর্যবেক্ষণ করার সময় "হ্যাঁ" বা "না" যোগাযোগের পরিবারের পূর্ববর্তী কৌশলের উপর নির্ভর করতে বলে। দুর্ভাগ্যবশত, সংকেতগুলি খুব দুর্বল ছিল। রোগীকে হাত, জিহ্বা বা পায়ের নড়াচড়ার কল্পনা করতে বলা—আগের কাজের সমস্ত কৌশল—এছাড়াও তার উদ্দেশ্যগুলিকে ডিকোড করতে সক্ষম স্নায়ু সংকেত তৈরি করতে ব্যর্থ হয়েছে।

প্রায় তিন হতাশাজনক মাস পরে, দল তাদের কৌশল পরিবর্তন করে। তারা নিউরোফিডব্যাকে ট্যাপ করেছে, এমন একটি পদ্ধতি যা কাউকে তারা সফল হয়েছে কিনা তা রিয়েল-টাইম প্রতিক্রিয়া সহ তাদের মস্তিষ্কের সংকেত পরিবর্তন করতে দেয়। এটি একাডেমিক-মেট-নতুন-যুগের ধ্যানের মতো শোনাচ্ছে এবং এটি একটি প্রশিক্ষণের দৃষ্টান্ত হিসাবে কিছুটা অস্বাভাবিক। কিন্তু নিউরোফিডব্যাক পরীক্ষা করা হচ্ছে উদ্বেগ সহ বিভিন্ন ব্যাধিগুলির জন্য মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপগুলির স্ব-নিয়ন্ত্রণের একটি পদ্ধতি হিসাবে, বিষণ্নতা, অনিদ্রা, আসক্তি এবং অন্যান্য, সাফল্যের বিভিন্ন স্তরের সাথে।

এখানে, দলটি ইমপ্লান্ট করা ইলেক্ট্রোডগুলির কাছাকাছি স্নায়ু প্রতিক্রিয়াগুলিকে আরও ভালভাবে পরিমাপ করার উপায় হিসাবে শ্রবণীয় নিউরোফিডব্যাক ব্যবহার করেছিল। তারা প্রথমে একটি টোন বাজিয়েছিল এবং লোকটিকে উচ্চতর বা নিম্ন পিচে স্বরটি পরিচালনা করার চেষ্টা করতে বলেছিল। হুডের নীচে, লোকটির স্নায়ুবিক ফায়ারিংগুলি পিচের উপর নির্ভর করে দ্রুত বা ধীর গতিতে বৃদ্ধি পায়, যা একটি শক্তিশালী বেসলাইন প্রদান করে।

কৌশল কাজ করেছে। রোগী তার প্রথম চেষ্টায় স্বরের পিচ সরাতে সক্ষম হয়েছিল। দুই সপ্তাহের মধ্যে তিনি শুধু মনোযোগ দিয়ে সুর মেলাতে পারতেন। এই প্রাথমিক পরীক্ষাগুলি দলটিকে অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল নিউরনগুলি বাছাই করার অনুমতি দেয় এবং ডেটা ব্যবহার করে, তারা একটি সহজ কৌশল তৈরি করেছিল: একটি স্বন উচ্চ বা নিচু ধরে রেখে, তিনি প্রথমে "হ্যাঁ" বা "না" নির্দেশ করতে পারেন, এবং পরবর্তীকালে, পৃথক অক্ষরগুলি। .

একটি দীর্ঘ রাস্তা এগিয়ে

প্রশিক্ষণ কঠিন ছিল. প্রতিটি সেশনের দিনে, দলটি 10 ​​মিনিটের বেসলাইন রেকর্ডিং দিয়ে শুরু করেছিল যখন লোকটি বিশ্রাম নিচ্ছিল।

"এটি কিভাবে আমরা আমাদের সফ্টওয়্যার প্রোগ্রাম চালাতে পারি বিভিন্ন পৃথক চ্যানেলের ফায়ারিং রেট নির্ধারণ করতে" কোনটি নিউরোফিডব্যাকের জন্য সর্বোত্তম তা দেখতে, লেখক ব্যাখ্যা করেছেন। সামগ্রিকভাবে, লোকটি বানান সেশনগুলি চালিয়ে যাওয়ার আগে 80 শতাংশ প্রতিক্রিয়া মিলেছে। প্রথম তিন দিনের মধ্যে, তিনি তার নিজের, তার স্ত্রীর এবং তার ছেলের নামের বানান করতে সক্ষম হন।

তবে এটি এখনও একটি কঠিন কাজ: এমনকি কয়েক মাসের প্রশিক্ষণের পরেও, তিনি প্রতি মিনিটে প্রায় এক অক্ষর বা প্রতিদিন 131টি অক্ষরে যোগাযোগ করতে পারেন। এবং যে শুধু বোধগম্য বেশী. দুর্ভাগ্যবশত, এমনকি প্রশিক্ষণের সাথেও গতি বৃদ্ধি পায়নি।

তবুও শ্রমসাধ্য, লোকটি তার যত্নের দল এবং তার পরিবারের কাছে পৌঁছাতে সক্ষম। একটি বার্তা যখন তার দর্শক ছিল তখন তার মাথা উঁচু করতে বলা হয়েছিল। আরেকজন শার্ট না চাইলেও রাতের জন্য মোজা পরেন।

"তিনি এমনকি 'শব্দ স্বীকৃতি চালু করুন' বানান করে তার বানান কর্মক্ষমতা উন্নত করার পরামর্শ দিয়েছেন," লেখক ইমপ্লান্টের প্রায় ছয় মাস পরে বলেছিলেন। এক বছরের মধ্যে, তিনি দলের কাছে বলেছিলেন "ছেলেরা, এটা খুব অনায়াসে কাজ করে" এবং তার স্ত্রীকে তার ফিডিং টিউবে "গৌলাশ স্যুপ এবং মিষ্টি মটর স্যুপ" একটি সুন্দর রাতের খাবারের জন্য বলে।

দুঃখজনকভাবে সময় তার পাশে ছিল না। তার ইমপ্লান্টের পর থেকে তিন বছরে, যোগাযোগের গতি কমে যায় এবং ক্রমাগত ত্রুটির সাথে ধাঁধাঁ হয়ে যায়, সম্পূর্ণ বোধগম্যতার পর্যায়ে।

কেন এটি ঘটেছে তা একটি রহস্য রয়ে গেছে, তবে বিশেষজ্ঞরা বিশ্বাস করেন যে এটি সম্ভবত ইলেক্ট্রোডের চারপাশে দাগের টিস্যু তৈরি হওয়ার কারণে, যা মস্তিষ্কের সংকেতগুলিকে স্যাঁতসেঁতে করে। যদিও লেখক ইমপ্লান্ট এলাকায় কোন প্রদাহ বা সংক্রমণের রিপোর্ট করেননি, এটি সবসময় একটি ঝুঁকি।

কিন্তু একটি ট্রেলব্লেজার হিসাবে, অধ্যয়নটি এমন লোকেদের জন্য একটি নতুন সূচনার স্কেচ করে যারা লক ইন রয়েছে৷ এটি অত্যন্ত উচ্চ দায়িত্বের সাথে উচ্চ পুরষ্কার: এই পর্যায়ে অনেক রোগী তাদের জীবনের শেষের দিকে থাকতে পারে৷ আমরা এমন একটি প্রযুক্তিতে কতটা আত্মবিশ্বাসী হতে পারি যা চিকিৎসা এবং চিকিৎসা সংক্রান্ত সিদ্ধান্তের বিষয়ে তাদের মতামতকে ডিকোড করে? মস্তিষ্ক ইমপ্লান্ট তাদের যত্ন নিহিত একটি চিন্তার ভুল ব্যাখ্যা করলে কি হবে? এবং কোন নিরাময় ছাড়া রোগের জন্য, মস্তিষ্ক ধীরে ধীরে বিবর্ণ হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে এই মন-মেশিন সেতুগুলি প্রিয়জনের কাছে মিথ্যা আশায় পরিণত হয়?

আপাতত, স্পঙ্কি রোগী সেসব নিয়ে চিন্তিত নয়। ইমপ্লান্টের সাথে, তিনি তার চার বছরের ছেলেকে ডিজনি'স দেখতে বলেছিলেন রবিন হুড, বা আমাজনে "জাদুকরী এবং জাদুকর"। "আমি আমার শান্ত ছেলেকে ভালবাসি," সে তার মস্তিষ্ক দিয়ে বলল।

চিত্র ক্রেডিট: Wyss কেন্দ্র

• Coinsmart. ইউরোপের সেরা বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জ।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. বিনামূল্যে এক্সেস.
• ক্রিপ্টোহক। Altcoin রাডার। বিনামূল্যে ট্রায়াল.
• সূত্র: https://singularityhub.com/2022/03/30/brain-implant-allows-locked-in-man-to-translate-thoughts-into-written-sentences/