साइबोर्ग युग में आपका स्वागत है: इस वर्ष मस्तिष्क प्रत्यारोपण ने जीवन बदल दिया

साइबोर्ग युग में आपका स्वागत है: इस वर्ष मस्तिष्क प्रत्यारोपण ने जीवन बदल दिया

समय टिकट: 29 दिसंबर, 2023 10:00 पूर्वाह्न
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इस वर्ष मस्तिष्क प्रत्यारोपण का एक अविश्वसनीय मिश्रण सामने आया जो मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड, डिकोड और बदल सकता है।

ऐसा लगता है जैसे कुछ नया हो—ब्रेन-मशीन इंटरफेस भी मेरे दिमाग में किराए से मुक्त रहते थे पिछले साल का राउंडअप, लेकिन अच्छे कारण के लिए. तंत्रिका विज्ञानी तेजी से परिष्कृत और लचीले इलेक्ट्रॉनिक चिप्स का निर्माण कर रहे हैं जो रिकॉर्ड-ब्रेकिंग गति से हमारे मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के साथ मशीन इंटेलिजेंस को एकीकृत करते हैं। जो पहले विज्ञान कथा थी - उदाहरण के लिए, लकवाग्रस्त लोगों को चलने, तैरने और कश्ती चलाने की क्षमता वापस पाने में मदद करना - अब वास्तविकता है।

इस वर्ष, मस्तिष्क प्रत्यारोपण ने लोगों के जीवन को और बदल दिया। इतनी गुप्त चटनी नहीं? ऐ.

एक प्रत्यारोपण पार्किंसंस रोग से पीड़ित एक मरीज की रीढ़ की हड्डी में - जो आंदोलनों की योजना बनाने के लिए एक प्रकार की मस्तिष्क कोशिका को धीरे-धीरे नष्ट कर देता है - उसके हिलने-डुलने के इरादे का अनुवाद करता है। दशकों के बाद, आदमी एक बार फिर समुद्र तट के किनारे की सड़क पर आसानी से चल सका। यह अध्ययन मस्तिष्क संबंधी अन्य विकारों में गतिशीलता की बहाली का मार्ग प्रशस्त करता है लौ गहरीग के रोग, जहां मांसपेशियों से तंत्रिका संबंध धीरे-धीरे विघटित हो जाते हैं, या स्ट्रोक से मस्तिष्क क्षति वाले लोगों में।

एक और परीक्षण दर्दनाक मस्तिष्क की चोटों से पीड़ित लोगों में अल्पकालिक स्मृति को बढ़ावा देने के लिए विद्युत उत्तेजना का उपयोग किया जाता है। चोट लगने के दशकों बाद सावधानीपूर्वक समयबद्ध झपकियों ने ध्यान अवधि में वृद्धि की - जिससे प्रतिभागियों को कई रोजमर्रा के काम करने और पढ़ने जैसे शौक पूरे करने की अनुमति मिली।

मस्तिष्क प्रत्यारोपण भी निदान उपकरण के रूप में विकसित हुआ। एक अध्ययन अवसाद से जुड़े मस्तिष्क तरंग पैटर्न को डिकोड करने और संभावित रूप से पुनरावृत्ति की भविष्यवाणी करने के लिए प्रत्यारोपण का उपयोग किया गया। अध्ययन से पता चला कि एक स्वस्थ और उदास मस्तिष्क के बीच मस्तिष्क के संकेत कैसे भिन्न होते हैं, जो मस्तिष्क की गतिविधि को अवसाद से दूर करने के लिए बेहतर एल्गोरिदम को प्रेरित कर सकता है।

लेकिन शायद सबसे बड़ी प्रगति भाषण को डिकोड करने की तकनीक में हुई थी विचारों को शब्दों और वाक्यों में अनुवाद करें. ये प्रौद्योगिकियाँ उन लोगों की सहायता करती हैं जो बोलने की क्षमता खो चुके हैं, जिससे उन्हें प्रियजनों के साथ संवाद करने का एक वैकल्पिक तरीका मिलता है।

यहां नई पीढ़ी की 2023 की मुख्य विशेषताएं हैंमस्तिष्क पढ़ना"प्रत्यारोपण।

पाठ के लिए विचार

हम प्रति मिनट लगभग 150 शब्द की गति से बोलते हैं। यह मस्तिष्क प्रत्यारोपण के लिए एक उच्च बाधा है।

कई तंत्रिका संबंधी विकार, जैसे स्ट्रोक, पक्षाघात, या लॉक-इन सिंड्रोम, किसी व्यक्ति की बोलने की क्षमता को ख़त्म कर देते हैं - भले ही उनका दिमाग अभी भी सुसंगत हो। इस साल की शुरुआत में, स्टैनफोर्ड टीम ने एक 67 वर्षीय महिला को प्रति मिनट 62 शब्द बोलने की गति बहाल करने में मदद की, जो पिछले प्रत्यारोपण की गति से तीन गुना अधिक है। लू गेहरिग की बीमारी के कारण महिला ने अपनी आवाज खो दी, जो बोलने, चलने और अंततः सांस लेने के लिए मांसपेशियों को नियंत्रित करने की मस्तिष्क की क्षमता को धीरे-धीरे खत्म कर देती है।

स्टडी उसके भाषण को दो स्रोतों से डिकोड करने के लिए शब्दों की एक विशाल लाइब्रेरी का उपयोग किया गया: ब्रोका के क्षेत्र में विद्युत गतिविधि, मस्तिष्क का "भाषा केंद्र" और उसके मुंह के आसपास की मांसपेशियों से। भाषण के मूल तत्वों को अलग करने के लिए इन संकेतों को एक आवर्ती तंत्रिका नेटवर्क - एक प्रकार का गहन शिक्षण एल्गोरिदम - में फीड किया गया था। केवल तीन दिनों में, सिस्टम महिला के विचारों को रिकॉर्ड गति से डिकोड करने में सक्षम था - हालाँकि त्रुटियों के साथ।

एक और प्रणाली एक बेहतर हो गया. मस्तिष्क में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रोड का उपयोग करने के बजाय, उपकरण - जिसे इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी के लिए ईसीओजी कहा जाता है - में विद्युत संकेतों को पकड़ने के लिए मस्तिष्क की सतह पर रखे गए छोटे प्लेट जैसे इलेक्ट्रोड होते हैं। इसे अभी भी खोपड़ी के नीचे प्रत्यारोपित करने की आवश्यकता है लेकिन यह मस्तिष्क के संवेदनशील ऊतकों को होने वाले नुकसान को सीमित करता है। प्रत्येक इलेक्ट्रोड, मोटे तौर पर एक थंबटैक के सिर के आकार का, उच्च गुणवत्ता वाले तंत्रिका संकेतों को रिकॉर्ड कर सकता है।

ईसीओजी था पहले इस्तेमाल किया इस सदी के अंत में मिर्गी से पीड़ित लोगों में भाषण और आंदोलन संकेतों को रिकॉर्ड करने के लिए। यह जल्द ही एक ऐसे उपकरण के रूप में विकसित हो गया जिसने अनुमति दी एक व्यक्ति लॉक-इन सिंड्रोम वाले लोग घर पर इम्प्लांट का उपयोग करके अपने विचारों को संप्रेषित कर सकते हैं।

नया क्या है एआई की शुरूआत। कुछ एल्गोरिदम ने मुखर आंदोलनों की मस्तिष्क गतिविधि को डिकोड किया - उदाहरण के लिए, जीभ की स्थिति और मुंह का आकार - जबकि बड़े भाषा मॉडल, जैसे कि चैटजीपीटी को सशक्त बनाने वाले, ने डेटा से वाक्यों का निर्माण किया। हालाँकि यह प्रणाली मस्तिष्क के संकेतों को प्रति मिनट लगभग 78 शब्दों की गति से पाठ में अनुवाद कर सकती है, लेकिन लगभग एक चौथाई में त्रुटियाँ थीं। लेकिन गैर-मौखिक संचार ने गलतियों को पूरा कर दिया: इम्प्लांट ने एक डिजिटल अवतार को चेतन करने के लिए चेहरे के भावों का उपयोग किया, जिससे रोगियों को संचार का एक और तरीका मिल गया।

एक महत्वपूर्ण मोड़

मस्तिष्क प्रत्यारोपण एक प्रकार का मस्तिष्क-मशीन इंटरफ़ेस है। अपने नाम के अनुरूप, ये उपकरण मस्तिष्क को कंप्यूटर से जोड़ते हैं। कैसे वे दोनों को पाटते हैं और रचनात्मक समाधानों के लिए खुले हैं।

अधिकांश सिस्टम मस्तिष्क में विद्युत गतिविधि को मापते हैं और अक्सर उन केबलों की आवश्यकता होती है जो इलेक्ट्रोड को कंप्यूटर से जोड़ते हैं जो तंत्रिका गतिविधि को डिकोड कर सकते हैं।

इस साल, एक खोज वायरलेस इम्प्लांट से कॉर्ड काटें। इस प्रणाली में मस्तिष्क में फैले लचीले, दाने के आकार के सर्किट बोर्ड होते हैं जो गतिविधि में परिवर्तनों का पता लगा सकते हैं और अस्थायी रूप से संग्रहीत कर सकते हैं। ये "नोड्स" हेडफ़ोन के आकार के रिसीवर को वायरलेस तरीके से डेटा संचारित करते हैं, जो सूचना को संसाधित करता है, नोड्स के माध्यम से मस्तिष्क की उत्तेजना को नियंत्रित करता है, और सरणी को शक्ति प्रदान करता है। हालांकि वायरलेस, सिस्टम को अभी भी प्रत्यारोपण के लिए सर्जरी की आवश्यकता होती है।

एक विकल्प? ऐसे उपकरण जो बिना सर्जरी के मस्तिष्क के संकेतों को पकड़ लेते हैं।

एक अध्ययन कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) डेटा - एक गैर-आक्रामक तकनीक - को किसी व्यक्ति के विचारों के "सार" में अनुवाद करने के लिए एआई का उपयोग किया गया। प्रौद्योगिकी मस्तिष्क की गतिविधि को शब्दों में अनुवादित नहीं करती; इसके बजाय, यह विचारों को विकसित होते ही पकड़ लेता है, भले ही अनुवाद में सटीक शब्द खो जाते हैं। एक अन्य अध्ययन खोपड़ी पर लगाए गए इलेक्ट्रोड से युक्त स्विमिंग-कैप जैसी हेडगियर से मस्तिष्क की गतिविधि को मापा जाता है। जैसे ही एक उपयोगकर्ता चुपचाप अपने दिमाग में वाक्य पढ़ता है, कैप-एआई की मदद से-उसके "विचारों" को पाठ में अनुवादित करता है।

अन्य उपकरण मशीन को मस्तिष्क से जोड़ने के पूरी तरह से नए तरीकों की खोज कर रहे हैं - उदाहरण के लिए, प्रकाश के साथ। एक हालिया अध्ययन संयुक्त न्यूरॉन्स को प्रकाश और लचीली जांचों पर प्रतिक्रिया करने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किया गया है जो एलईडी प्रकाश के विभिन्न रंगों के साथ इन न्यूरॉन्स को सक्रिय करते हैं। प्रकाश सेटिंग्स को नियंत्रित करने वाली एक सामान्य तकनीक के साथ संयुक्त, एक हजार से अधिक स्वतंत्र एलईडी पिक्सल के साथ डिवाइस, एक साथ कई व्यक्तिगत न्यूरॉन्स की गतिविधि को नियंत्रित कर सकता है।

मस्तिष्क की कोशिकाएं शोर मचाती हैं। नए उपकरण ने विशिष्ट मानसिक भूमिकाओं में अंतर्निहित मस्तिष्क सर्किट को हल करने के लिए कोलाहल को सुलझाने में मदद की। इसने चूहे के मस्तिष्क के अंदर मोटे तौर पर पांच मिलीमीटर गहराई तक न्यूरॉन्स को सक्रिय कर दिया सबसे मोटा भाग मानव प्रांतस्था का.

प्रतिमान विस्थापन

मस्तिष्क प्रत्यारोपण दिमाग पढ़ने वाली मशीनें नहीं हैं। लेकिन जैसे-जैसे तकनीक विकसित होती है, इसमें कई लोगों का सामना होने की संभावना है नैतिक बारूदी सुरंगें. उदाहरण के लिए, विचारों को पाठ के रूप में प्रसारित करने वाला उपकरण अनजाने में गोपनीयता का अतिक्रमण कर सकता है।

संयुक्त राष्ट्र शैक्षिक, वैज्ञानिक और सांस्कृतिक संगठन (यूनेस्को) पहले से ही आगे की ओर देख रहा है। इस गर्मी में, वे एक खाका जारी किया न्यूरोटेक्नोलॉजी पर, वैश्विक नियमों और एक नैतिक ढांचे की मांग की जा रही है क्योंकि मस्तिष्क प्रत्यारोपण एक अज्ञात भविष्य की ओर बढ़ रहा है। संगठन ने पहले अन्य प्रमुख सफलताओं के लिए समान दिशानिर्देश विकसित किए थे, जैसे कि मानव आनुवंशिक डेटा का उपयोग और साझा कैसे करें और समग्र रूप से समाज को बेहतर बनाने के लिए एआई कैसे विकसित करें।

मस्तिष्क प्रत्यारोपण तेजी से आगे बढ़ रहा है, लेकिन वास्तविक दुनिया में उनकी उपयोगिता अभी शुरू हो रही है। परिवर्तनकारी शक्ति के साथ जिम्मेदारी भी आती है। पहुंच, समानता, गोपनीयता और अधिक दार्शनिक रूप से, मानव होने का क्या अर्थ है, इस पर वैश्विक बातचीत पर बाद में विचार नहीं किया जाना चाहिए। बल्कि, यह तकनीक जितना ही महत्वपूर्ण हो सकता है क्योंकि हम साइबरबॉर्ग के युग में आगे बढ़ रहे हैं।

छवि क्रेडिट: जेरी टैंग/मार्था मोरालेस/ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय

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