खण्डित प्रतिबंध
जिस तरह प्राचीन यूनानियों ने उड़ान भरने का सपना देखा था, आज हम मानव मृत्यु दर की कष्टप्रद समस्या से निपटने के लिए मस्तिष्क और मशीन के संयोजन का सपना देखते हैं। क्या मन सीधे हमारी मानवीय सीमाओं को पार करने के लिए
न्यूरोएन्डरफेस (बीसीआई) के माध्यम से कृत्रिम बुद्धिमत्ता, रोबोट और अन्य दिमागों से
जुड़ सकता है?
पिछले 50 वर्षों में, दुनिया भर में विश्वविद्यालय की प्रयोगशालाओं और कंपनियों के शोधकर्ताओं ने इस तरह के भविष्य की दिशा में प्रभावशाली प्रगति की है। हाल ही में,
एलोन मस्क (
न्यूरालिंक ) और ब्रायन जॉनसन (
कर्नेल ) जैसे सफल उद्यमियों ने नई कंपनियों की घोषणा की है जिनका लक्ष्य मस्तिष्क और कंप्यूटर के संयोजन से मानव क्षमताओं का विस्तार करना है।
मशीनों के साथ अपने मस्तिष्क को सफलतापूर्वक एकीकृत करने के लिए हम कितने करीब हैं? और इसके परिणाम क्या हो सकते हैं?
प्रारंभ: पुनर्वास और पुनर्प्राप्ति
सेंटर फॉर सेंसरी न्यूरल इंजीनियरिंग (CSNE) के एक शोधकर्ता
इब फेट्ज़ मस्तिष्क को जोड़ने वाली मशीनों में अग्रणी है। 1969 में, पहले व्यक्तिगत कंप्यूटर दिखाई देने से पहले, उन्होंने दिखाया कि बंदर एक डिस्क पर
सुई को नियंत्रित करने के लिए अपने मस्तिष्क के संकेतों का उपयोग कर सकते
हैं ।
बीसीआई पर वर्तमान काम का अधिकांश उद्देश्य लकवाग्रस्त लोगों या गंभीर मोटर हानि वाले लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार करना है। आपने उनके बारे में समाचार में सुना होगा: पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने
रोबोट के हाथ को
नियंत्रित करने के लिए मस्तिष्क के अंदर दर्ज संकेतों का उपयोग किया है। स्टैनफोर्ड के शोधकर्ता मस्तिष्क के संकेतों से लकवाग्रस्त रोगियों को स्थानांतरित करने की इच्छा को निकाल सकते हैं, जिससे उन्हें
टेबलेट का
उपयोग वायरलेस तरीके से
करने की अनुमति मिलती है।
इसी तरह, कुछ सीमित आभासी संवेदनाओं को मस्तिष्क के
अंदर या मस्तिष्क
की सतह पर विद्युत प्रवाह का उपयोग करके वापस भेजा जा सकता है।
हमारी मुख्य भावनाओं के बारे में कैसे - दृष्टि और सुनवाई? गंभीर दृश्य हानि वाले लोगों के लिए
बायोनिक आंखों के पहले संस्करण व्यावसायिक रूप से जारी किए गए हैं, और उन्नत संस्करण
नैदानिक परीक्षणों से गुजर रहे हैं । दूसरी ओर, हियरिंग इम्प्लांट्स सबसे सफल और सबसे आम बायोनिक प्रत्यारोपण में से एक बन गए हैं -
दुनिया भर में 300,000 से
अधिक लोग उनका उपयोग करते हैं।
एक द्विदिश मस्तिष्क-से-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BBCI) मस्तिष्क से संकेतों को रिकॉर्ड कर सकता है और उत्तेजना के माध्यम से मस्तिष्क को जानकारी वापस भेज सकता है। सेंटर फॉर सेंसोमोटर न्यूरल इंजीनियरिंग (CSNE), CC BY-NDसबसे जटिल बीसीआई "बीडायरेक्शनल" बीसीआई (बीबीसीआई) हैं, जो तंत्रिका तंत्र से संकेत प्राप्त कर सकते हैं और उन्हें भेज सकते हैं। हमारे केंद्र में, हम स्ट्रोक और रीढ़ की हड्डी की चोट के इलाज के लिए मौलिक रूप से नए पुनर्वास उपकरण के रूप में बीबीसीआई का अध्ययन कर रहे हैं। हमने दिखाया है कि बीबीसीआई का उपयोग
मस्तिष्क के दो क्षेत्रों के बीच या
मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी के बीच संबंधों को मजबूत करने के लिए किया जा सकता
है और एक लकवाग्रस्त अंग को नुकसान पहुंचाने के लिए क्षति के क्षेत्र के आसपास की जानकारी को
पुनर्निर्देशित किया जा सकता है ।
इन सभी सफलताओं को देखते हुए, आप सोच सकते हैं कि तंत्रिका इंटरफ़ेस अगला उपभोक्ता गैजेट बन जाएगा।
अभी भी शुरुआत में
लेकिन बीसीआई पर एक करीबी नज़र से पता चलता है कि हम अभी भी दूर नहीं गए हैं: जब बीसीआई आंदोलनों को नियंत्रित करता है, तो वे बहुत धीमे, कम सटीक और कम जटिल होते हैं जो सामान्य लोग आसानी से अपने अंगों के साथ करते हैं। बायोनिक आंखों में बहुत कम रिज़ॉल्यूशन है, श्रवण प्रत्यारोपण इलेक्ट्रॉनिक रूप से भाषण की जानकारी स्थानांतरित कर सकता है, लेकिन संगीत को विकृत कर सकता है। और इन सभी तकनीकों को काम करने के लिए, इलेक्ट्रोड को शल्य चिकित्सा द्वारा प्रत्यारोपित किया जाना चाहिए - एक संभावना जिसे ज्यादातर लोगों ने अभी तक स्वीकार नहीं किया है।
हालांकि, सभी बीसीआई आक्रामक नहीं हैं। गैर-इनवेसिव बीसीआई जिन्हें सर्जरी की आवश्यकता नहीं होती है। वे आमतौर पर खोपड़ी से विद्युत
(ईईजी ) रिकॉर्डिंग पर आधारित होते हैं और इसका उपयोग
कर्सर ,
व्हीलचेयर ,
रोबोट हथियार ,
मानवरहित हवाई वाहन ,
ह्यूमनॉइड रोबोट और यहां तक कि
मस्तिष्क-मस्तिष्क संचार के नियंत्रण को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।
मस्तिष्क की सतह पर विद्युत परिवर्तनों का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफिक ग्रिड का परीक्षण विद्युत विशेषताओं के लिए किया जाता है। सेंटर फॉर सेंसोमोटर न्यूरल इंजीनियरिंग, सीसी बाय-एनडीलेकिन ये सभी सफलताएँ प्रयोगशाला में थीं, जहाँ कमरे शांत होते हैं, विषय विचलित नहीं होते हैं, तैयारी की प्रक्रियाएँ लंबी और व्यवस्थित होती हैं, और काम की अवधारणा दिखाने के लिए प्रयोग अभी भी जारी हैं। अभ्यास में वास्तविक दुनिया में उनका उपयोग करने के लिए इन प्रणालियों को तेज और टिकाऊ बनाना बहुत मुश्किल है।
प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के साथ भी, विचारों को पढ़ने की कोशिश करते समय एक समस्या उत्पन्न होती है - क्योंकि हमारे मस्तिष्क की खराब अध्ययन संरचना के कारण। हम जानते हैं कि प्रत्येक न्यूरॉन और उसके हजारों पड़ोसी एक
अकल्पनीय रूप से बड़े और कभी-बदलते नेटवर्क बनाते हैं। न्यूरोइंजीनियर्स के लिए इसका क्या मतलब है?
कल्पना करें कि आप एक जटिल विषय पर दोस्तों के एक बड़े समूह के बीच बातचीत को समझने की कोशिश कर रहे हैं, लेकिन आपको केवल एक व्यक्ति को सुनने की अनुमति है। शायद आप बहुत मोटे तौर पर यह जान सकते हैं कि दांव पर क्या है, लेकिन आप निश्चित रूप से सभी विवरणों और बारीकियों को नहीं जान पाएंगे। और हमारा सबसे अच्छा प्रत्यारोपण केवल हमें एक समय में मस्तिष्क के कई छोटे क्षेत्रों को सुनने की अनुमति देता है, ताकि हम कुछ प्रभावशाली चीजें कर सकें, लेकिन हम पूरी "बातचीत" को नहीं समझते हैं।
वहाँ भी है जिसे हम एक भाषा अवरोध मानते हैं। न्यूरॉन्स विद्युत संकेतों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की जटिल बातचीत के माध्यम से एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। इस प्राकृतिक विद्युत रासायनिक भाषा की व्याख्या विद्युत परिपथों का उपयोग करके की जा सकती है, लेकिन यह आसान नहीं है। इसी तरह, जब हम विद्युत उत्तेजना के माध्यम से मस्तिष्क को संकेत प्रेषित करते हैं, तो वे एक मजबूत विद्युत "उच्चारण" के साथ ध्वनि करते हैं।
इससे न्यूरॉन्स के लिए यह समझना मुश्किल हो जाता है कि सभी मौजूदा तंत्रिका गतिविधि के दौरान
उत्तेजना क्या व्यक्त करने की कोशिश कर रही है ।
अंत में, नुकसान की समस्या है। मस्तिष्क का ऊतक नरम और कोमल होता है, जबकि हमारे विद्युत प्रवाहकीय पदार्थों में से अधिकांश - तार जो मस्तिष्क के ऊतक से जुड़ते हैं - बहुत कठोर होते हैं। कारण है कि प्रत्यारोपित इलेक्ट्रॉनिक्स अक्सर
स्कारिंग और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं, और प्रत्यारोपण समय के साथ अपनी प्रभावशीलता खो देते हैं। लचीले
बायोकंपैटिबल फाइबर और
एरेज़ अंततः समस्या को हल कर सकते हैं।
coadaptation
इन सभी समस्याओं के बावजूद, हम अपने बायोनिक भविष्य के बारे में आशावादी हैं। बीसीआई को परिपूर्ण नहीं होना है। मस्तिष्क आश्चर्यजनक रूप से अनुकूल और
सीखने में सक्षम
है कि हम उसी तरह से बीसीआई का उपयोग कैसे करें जैसे हम नए कौशल सीखते हैं , जैसे कार चलाना या टच स्क्रीन इंटरफ़ेस का उपयोग करना। इसी तरह, मस्तिष्क नए प्रकार की संवेदी जानकारी की व्याख्या करना सीख सकता है, भले ही वे
गैर-इनवेसिव रूप से उपयोग किए जाएं, उदाहरण के लिए, विद्युत चुम्बकीय दालों का उपयोग करना।
हम मानते हैं कि एक "सह-अनुकूली" द्वि-दिशात्मक बीसीआई, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स मस्तिष्क के साथ सीखते हैं और सीखने की प्रक्रिया में इसके बारे में जानकारी का संचार करते हैं, पूर्ण विकसित तंत्रिका इंटरफ़ेस बनाने में एक आवश्यक कदम हो सकता है। ऐसे सह-अनुकूली द्वि-दिशात्मक बीसीआई का निर्माण हमारे केंद्र का लक्ष्य है।
हम
"इलेक्ट्रोथेरेपी" का उपयोग करके मधुमेह जैसे रोगों के उपचार में हाल की
प्रगति को देखकर भी खुश हैं - प्रयोगात्मक छोटे प्रत्यारोपण जो दवाओं के बिना बीमारी का इलाज करते हैं, सीधे आंतरिक अंगों को आदेश भेजते हैं।
शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रो-बायोकेमिकल भाषा की बाधा को दूर करने के लिए नए तरीके खोजे हैं। उदाहरण के लिए,
"तंत्रिका फीता" को
इंजेक्ट करना एक अच्छा तरीका हो सकता है कि उन्हें खारिज करने के बजाय प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड के आसपास न्यूरोनल वृद्धि को बढ़ाया जाए।
लचीले नैनोवायर प्रोब ,
लचीले न्यूरल बेस, और
ग्लासी कार्बन इंटरफेस भविष्य में हमारे शरीर में जैविक और तकनीकी कंप्यूटरों को सफलतापूर्वक सह-अस्तित्व की अनुमति दे सकते हैं।
मदद से लेकर सुधार तक
नए स्टार्टअप इलोना मास्क - न्यूरेलिंक ने
अंतिम लक्ष्य की घोषणा की है - बीसीआई की मदद से लोगों को बेहतर बनाने के लिए, हमारे दिमाग को मानव और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बीच चल रही दौड़ में आगे बढ़ने के लिए। उन्हें उम्मीद है कि मशीनों से जुड़ने की क्षमता के साथ, मानव मस्तिष्क अपनी क्षमताओं में सुधार करेगा - और शायद हमें भविष्य से बचने की अनुमति देगा जब एआई मानव क्षमताओं से आगे निकल जाएगा। इस तरह की दृष्टि, निश्चित रूप से दूर या असामान्य लग सकती है, लेकिन हमें केवल इस कारण से इसे अस्वीकार नहीं करना चाहिए। आखिरकार, डेढ़ दशक पहले स्व-ड्राइविंग कारें विज्ञान कथा थीं - और अब उन्होंने हमारी सड़कों को भर दिया है।
बीसीआई का अध्ययन विभिन्न आयामों में किया जा सकता है: चाहे वह परिधीय तंत्रिका तंत्र (तंत्रिका) या केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (मस्तिष्क) के साथ बातचीत करता है, चाहे वह आक्रामक या गैर-आक्रामक हो, और क्या यह खोए हुए कार्यों को बहाल करने में मदद करता है या क्षमताओं में सुधार करता है। जेम्स वू; सकुराम्बो से अनुकूलित, CC BY-SAचूंकि मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस विकलांग लोगों के कार्यों को बहाल करने से परे जाते हैं और सक्षम लोगों की क्षमताओं का विस्तार करते हैं, हमें सहमति, गोपनीयता, पहचान और समानता से संबंधित कई मुद्दों के बारे में पता होना चाहिए। हमारे केंद्र में,
दार्शनिकों, डॉक्टरों और इंजीनियरों की एक
टीम नैतिक, नैतिक और सामाजिक न्याय की समस्याओं को हल करने के लिए सक्रिय रूप से काम कर रही है और हमारे जीवन में प्रवेश करने से पहले न्यूरोमैटिक सिफारिशें पेश करती है।
हमारे मस्तिष्क को एक मशीन से सीधे कनेक्ट करना अंततः एक प्राकृतिक विस्तार हो सकता है कि कैसे लोगों ने सदियों से अपनी क्षमताओं का विस्तार किया है, पहियों का उपयोग करके हमारी यात्रा प्रतिबंधों को दूर करने के लिए, हमारी स्मृति का विस्तार करने के लिए मिट्टी की गोलियां और कागज पर संकेत। कंप्यूटर, स्मार्टफोन और वर्चुअल रियलिटी हेडसेट की तरह, बीसीआई, जब वे अंततः उपभोक्ता बाजार में प्रवेश करते हैं, तो रोमांचक, निराशाजनक, जोखिम भरा और एक ही समय में आशाजनक होगा।
