एक नया रिकॉर्ड: मस्तिष्क के प्रत्यारोपण के साथ लकवाग्रस्त व्यक्ति प्रति मिनट आठ शब्द प्राप्त कर रहा है

स्रोत: स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी

दुनिया में कई लकवाग्रस्त लोग हैं। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, 5.1 मिलियन लोग एक डिग्री या किसी अन्य से लकवाग्रस्त हैं। कुछ मामलों में, पक्षाघात प्रगतिशील है। एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस उन बीमारियों में से एक है जो पूर्ण पक्षाघात की ओर जाता है। समय के साथ, इस बीमारी से पीड़ित एक व्यक्ति चेहरे की नसों को भी नियंत्रित करने की क्षमता खो देता है, और बीमारी के अंतिम चरण में - और नेत्रगोलक की मांसपेशियों।

ऐसे मरीज दूसरों के साथ संवाद नहीं कर सकते या बाहरी कारकों पर प्रतिक्रिया नहीं दे सकते। वे आत्म-संलग्न हैं, हालांकि मानसिक गतिविधि आमतौर पर प्रभावित नहीं होती है। पहले, ऐसे लोगों के साथ संवाद करने का कोई अवसर नहीं था, उन्हें अपने उपकरणों पर छोड़ दिया गया था। लेकिन प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, चिकित्सा में नए अवसर दिखाई देते हैं। उदाहरण के लिए, वायस सेंटर फॉर बायो एंड न्यूरोइंजीनियरिंग के एक कर्मचारी नील्स बीरबाउमर के विकास ने यह समझने में मदद की कि जिन लोगों में मोटर गतिविधि की कमी है, वे क्या सोचते हैं ।

बीरबामर के मार्गदर्शन में डॉक्टरों ने एक तंत्रिका इंटरफ़ेस बनाया जो वास्तविक समय में रक्त में ऑक्सीजन के स्तर और मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि को मापता है। अपनी प्रणाली बनाते समय, वैज्ञानिकों ने यह समझने के लिए एक लक्ष्य निर्धारित किया कि जब एक लकवाग्रस्त व्यक्ति कहता है (मानसिक रूप से) "हाँ", और जब - "नहीं।" ऐसी प्रणाली, दुर्भाग्य से, केवल "सवाल-जवाब" मोड में बातचीत के लिए उपयुक्त है, और जवाब, जैसा कि हम देखते हैं, मोनोसैलिक हैं।

स्टैनफोर्ड के बिर्मबॉयर सहयोगियों ने ऐसी तकनीक विकसित की है जो इन रोगियों को मुद्रित पाठ का उपयोग करके संवाद करने की अनुमति देती है। जो लोग लकवाग्रस्त अक्षर टाइप करते हैं वे वर्चुअल कीबोर्ड पर टाइप करते हैं, जो उनके सामने स्क्रीन पर स्थित होता है। सच है, प्रौद्योगिकी के लिए आक्रामक हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है - मानव मस्तिष्क में सबसे छोटे इलेक्ट्रोड का आरोपण। प्रणाली में लगभग सौ ऐसे इलेक्ट्रोड हैं, और वे इतने पतले हैं कि डॉक्टर उन्हें मस्तिष्क के कुछ हिस्सों के न्यूरॉन्स के पास प्रत्यारोपित कर सकते हैं जो हाथों की गति को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार हैं।

एक विशेष प्रणाली इन न्यूरॉन्स से संकेतों को मानती है, इसे एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करके संसाधित करती है, और इसे एक इनपुट डिवाइस के साथ केबल के माध्यम से कंप्यूटर में स्थानांतरित करती है। टाइप करने के लिए, इलेक्ट्रोड वाले व्यक्ति को यह कल्पना करने की आवश्यकता है कि वह स्क्रीन पर दिखाए गए पत्र के साथ आभासी बटन दबाकर अपना हाथ कैसे चलाता है।

सिस्टम का उपयोग करने से पहले, रोगी को प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है, लेकिन अधिकांश स्वयंसेवक वर्चुअल कीबोर्ड का प्रबंधन लगभग तुरंत करते हैं। प्रशिक्षण के बाद, परियोजना के प्रतिभागियों को "आलसी कुत्ते पर त्वरित भूरे लोमड़ी कूद" वाक्यांश को प्रिंट करने के लिए कहा जाता है, जिसमें अंग्रेजी वर्णमाला और रिक्त स्थान के सभी अक्षर शामिल हैं। स्टैनफोर्ड के वैज्ञानिक, कृष्णा शना और जेमी हेड्रसन के नेतृत्व में, वर्तमान में तीन स्वयंसेवकों के साथ काम कर रहे हैं। वे सभी लकवाग्रस्त हैं, हालांकि उनके पास आंखों की मांसपेशियों, चेहरे की मांसपेशियों को नियंत्रित करने की क्षमता है, या यहां तक ​​कि चेहरे के भावों को नियंत्रित करने और यहां तक ​​कि बोलने की क्षमता पूरी तरह से बरकरार है।

डेनिस डेग्रे नामक एक मरीज ने 2007 में स्थानांतरित होने की क्षमता खो दी। वह कचरा बाहर फेंकने के लिए गया, हालाँकि बाहर बारिश हो रही थी। इससे पहले कि वह कुछ मीटर दूर कचरे के डिब्बे तक पहुंचता, वह घास पर फिसल गया और गिर गया। गिरावट में, Degray ने अपनी ठोड़ी को बुरी तरह से मारा, जिससे रीढ़ की हड्डी को नुकसान पहुंचा। डीग्रे बिंदु के नीचे एक भी मांसपेशी को नियंत्रित नहीं कर सकता है जहां खोपड़ी रीढ़ से जुड़ती है। वह बोल सकता है, लेकिन टेक्स्ट टाइप नहीं कर सकता या कंप्यूटर को नियंत्रित नहीं कर सकता।


नई तकनीक ने डेनिस और दो अन्य स्वयंसेवकों को कंप्यूटर का उपयोग करके फिर से संवाद करने में मदद की। इस मामले में टाइपिंग की गति 7.8, 6.3 और 2.7 शब्द प्रति मिनट मरीजों के लिए थी। डेनिस ट्रोइका के नेता हैं, उनकी दर लगभग 8 शब्द प्रति मिनट है।

तुलना के लिए, एक साधारण व्यक्ति द्वारा स्मार्टफोन स्क्रीन पर टाइपिंग की गति जो आधुनिक तकनीकों से परिचित है, प्रति मिनट 12-30 शब्द है। डेनिस का पिछड़ना इतना बड़ा नहीं है। वह खुद एक वीडियो गेम के रूप में नई प्रणाली को मानता है, जो बहुत खुशी देता है और जिसके लिए आपको भुगतान नहीं करना पड़ता है।

एक महिला जो प्रयोग में शामिल है, एक बार डेवलपर्स ने सिस्टम में एक बग ढूंढने में मदद की। उस दिन, उसने हमेशा की तरह संवाद करने की कोशिश की, लेकिन यह काम नहीं किया - कर्सर दाईं ओर नहीं बढ़ा। उसने बोलने की क्षमता भी बनाए रखी, इसलिए वह डेवलपर्स को समस्या बताने में सक्षम थी। बग की खोज के तीन दिनों के बाद, उन्होंने अभी भी इसे पाया और महसूस किया कि रोगी सही था।

अब तक, स्टैनफोर्ड में वैज्ञानिकों ने जो प्रणाली बनाई है वह एक परीक्षण है। यह 2015 में आयोजित एक ही टीम द्वारा एक अध्ययन के परिणामों पर आधारित है। फिर विशेषज्ञ एक एल्गोरिथ्म बनाने में कामयाब रहे जो बंदर के मस्तिष्क (बाद में - मानव) के संकेत को संसाधित करता है और स्क्रीन पर कर्सर को उस दिशा में निर्देशित करता है जहां प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड का मालिक इसे स्थानांतरित करना चाहता था।

यह सिर्फ एक प्रोटोटाइप है जिसे डेवलपर्स बेहतर बनाएंगे। 10 वर्षों के बाद, परियोजना के प्रतिभागियों के अनुसार, सिस्टम बहुत अधिक परिपूर्ण होंगे: ऑटो-अंशांकन, वायरलेस और लघु के साथ। सिर से चिपकी हुई कोई ग्रंथियां नहीं होंगी। आंशिक पक्षाघात वाले लोग, साथ ही ऐसे रोगी जो स्थानांतरित करने में पूरी तरह से असमर्थ हैं, ऐसी प्रणाली के साथ काम करने में सक्षम होंगे।

Source: https://habr.com/ru/post/hi401803/