शरीरमा हराएको टच सेन्स फर्काउने ‘ब्रेन कम्प्युटर’

काठमाडौं । हाम्रो स्पर्श अनुभूतिको जटिलता र महत्व निकै ठूलो छ । शरीरलाई राम्रोसँग हलचल गराउन पनि स्पर्शशक्तिको मूख्य भूमिका हुन्छ । हाम्रो मांशपेशीले पैलताहरुलाई स्पर्श प्रतिक्रिया दिने हुँदा नै हामी नलडी हिँड्न सक्छौं । 

खुट्टा प्यारालाइसिस भएका मानिसहरुलाई पुनः हिँड्न सक्ने बनाउन वैज्ञानिकहरुले ब्रेन कम्प्युटर इन्टरफेसेस अर्थात् बीसीआईको आविष्कार गरे । तर मेरुदण्डको चोट भएकाहरुको शरीर निष्क्रिय मात्र हुँदैन, स्पर्श शक्ति नै हराएर जाने हुँदा उनीहरुको शरीरका अन्य भागहरु समेत पूर्णरुपमा काम नलाग्ने हुनपुग्छन् । तर बीसीआईले अब यसको पनि उपचार गर्न सहयोग गर्ने छ । 

बीसीआईले कम्प्युटर र मानव स्नायु दुवैमा काम गर्छ । यो प्रविधिले सञ्चार गर्न विद्युतको पल्सलाई प्रयोग गर्छ । मस्तिष्कदेखि शरीरका विभिन्न भागहरु छाला, काँध र खुट्टासम्मका स्नायुले तारको सञ्जाल जस्तो बाटो बनाएका हुन्छन् ।

मेरुदण्डमा चोट पुग्दा तिनै तार चुँडिन पुग्छन् र यसले शरीरमा विद्युत प्रवाहलाई अवरुद्ध पार्छ । मांशपेशीमा सिंग्नल प्रवाह नभएपछि शरीरका अवयवहरु चल्न सक्दैनन् । यस्तै छालाबाट कुनै पनि संकेतहरु नबाहिरिँदा मस्तिष्कमा पनि स्पर्शको अनुभूति गएर बस्न सक्दैन । 

यस्तो अवस्थामा बीसीआईले शरीरमा विद्युत प्रवाह गर्न वैकल्पिक सर्किट निर्माण गरेर काम गर्छ ।  यसले मस्तिष्क र शरीरका स्नायुबीचको सञ्चारलाई पुनर्स्थापित गरी स्पर्श भएको भाग र दिमागबीच संकेत र प्रतिक्रिया आदानप्रदान गराउँछ । 

स्पर्श शक्तिलाई पुनःर्स्थापित गर्न बीसीआई सिस्टम अन्तर्गत मस्तिष्कको माथिल्लो तह ‘करटेक्स’ मा इलेक्ट्रोड एर्रेलाई इमप्लान्ट गरिन्छ । यस्तो इलेक्ट्रोड एर्रेले मस्तिष्कबाट सिंग्नललाई रेकर्ड गर्दछ । त्यस्तो सिंग्नल तारको सम्पर्कबाट मसिन लर्निङ सफ्टवेयरमा प्रवाह हुन्छ ।

उक्त सफ्टवेयरले सिंग्नललाई डिकोड गर्दछ र सम्बन्धित स्नायुमा पठाएर  मांशपेशीलाई चल्न लगाउँछ । स्पर्शले उल्टो यात्रा पनि यसरी नै तय गर्दछ । मानिस वा विद्युतीय वस्तुले छोएको हो भनेर स्पर्श अनुभूतिको परिवर्तनलाई पनि यसबाट डिटेक्ट गर्न सकिन्छ । विद्युतीय पल्सहरुलाई मस्तिष्कमा पठाएपछि यसले विभिन्न किसिमका स्पर्श अनुभूतिहरुलाई बुझ्ने गर्दछ ।

अमेरिकामा रहेको ग्लोबल डेभलपमेन्ट तथा रिसर्च संगठन बेटलीले बीसीआई सिस्टम निर्माण गरेको हो । यसले व्यक्तिको शरीरमा बचेखुचेका टच सिंग्नल (स्पर्श संकेत) लाई संकलन गरेर काम गर्दछ । मेरुदण्ड पूर्णरुपमा क्षति भएका केही व्यक्तिले भने शरीरको तल्लो भागमा कुनै पनि किसिमको स्पर्श अनुभूति नगर्न सक्छन् ।

तर मस्तिष्क र छालालाई जोड्ने मसिनो स्नायु तार भने अझै पनि त्यहाँ रहिरहेका हुन्छन् । यस्तो बेला स्पर्श शक्ति अनुभूति गराउन त्यो सानो केस्रामा पर्याप्त शक्ति हुदैँन । यद्यपी त्यसले मस्तिष्कमा विद्युतीय गतिविधिलाई उक्साउन भने सक्छ ।

बेटलीको सिस्टमले मोटर कोरटेक्समा भएको एर्रेको माध्यमबाट मस्तिष्कले सिंग्नल टिप्छ, त्यसलाई डिकोड र एम्प्लिफाई गर्ने काम गर्दछ र स्पर्श प्रतिक्रियालाई शरीरको विभिन्न भागहरुमा पठाउँछ । 

बेटलीका अनुसन्धान वैज्ञानिक पेट्रिक गाञ्जरले हालै सम्पन्न फर्मील्याब प्राज्ञिक समारोहमा भनेका थिए, ‘शरीरमा बचेखुचेका टच सेन्स छन् भने हामी हेप्टिक फिडब्याकको स्वरुपमा व्यक्तिलाई कृतिम फिडब्याक दिन्छौं । सेलफोनमा भएको सानो मोटर जस्तै शरीरमा पनि ससाना मोटर हुन्छन् । जसले गर्दा उसले शरीरले काम नगरे पनि कुनै चिज छुदैँ गर्दा कृतिम स्पर्श अनुभूति गर्न पाउँछ ।’

सन् २०१० मा एकजना व्यक्ति मेरुदण्डको चोटका कारण प्यारालाइज भएका थिए । तर उक्त सिस्टम टर्न अन गरेदेखि ती व्यक्तिले आफूले के र कस्तो वस्तु समातेको छु भनेर थाहा पाउन सक्छन् । यो सिस्टम प्रयोग गर्न थालेदेखि प्यारालाइसिस भएको अवस्थामा भन्दा उनको स्पर्श शक्ति ५० गुणााले बढेको छ ।  

गाञ्जर भन्छन्, ‘यो कृतिम सेन्सरी फिडब्याकको सहायताले उनले आफ्नो हातमा थप धेरै नियन्त्रण पाएका छन् । यसलाई सेन्स अफ एजेन्सी भनिन्छ । यसमा संज्ञात्मक क्षमताको समेत योगदान हुन्छ । जहाँ तपाईंले आफ्नो हातमा भएको अनुभूति नगरी उपकरणहरु चलाइराख्नु भएको हुन्छ । यो कृतिम सेन्सरी फिडब्याकको मद्दतले यो मेरो हात हो भनेर विरामी व्यक्तिले आफ्नो सचेत अनुभूतिलाई वृद्धि गर्न सक्छ ।’

यस्तै अर्को सिस्टम भनेको मस्तिष्क र रोबोटिक हातबीच सिधा सिंग्नलको हो । उदाहरणका लागि यूथा र पिट्सवर्ग विश्वविद्यालयको प्रयोगशालामा मानिसहरुले रोबोटिक हातबाट समेत सेन्सरी फिडब्याक लिन र तोडमोडको काम गर्न सक्छन् ।

यूथा विश्वविद्यालयले ‘ल्यूक आर्म’ भनिने रोबोटिक प्रोसथेसिस प्रयोग गर्छ । यो सेन्सरी फिडब्याकबाट व्यक्तिले आफ्नो हातको चाललाई कतिको राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न सक्छ भन्ने कुरामा नक अन इफेक्ट पार्ने पिट्सवर्ग विश्वविद्यालयमा फिजिक्स मेडिसिन तथा रिह्याबिलिटेसन विभागका सहप्राध्यापक रोबर्ट गन्ट बताउँछन् ।

यस्ता सेन्सेसन निर्माण गरेपछि यसले व्यक्तिलाई उसको रोबोटिक हातलाई नियन्त्रण गर्न सहयोग गर्दछ ।  यो स्पर्श शक्ति पुनर्स्थापित गर्ने प्रविधिले शरीरको हलचललाई मात्र होइन हात खुट्टा गुमाएको शरीरको मस्तिष्कलाई समेत रिकन्फिगरमा सहयोग गर्दछ । 

हातखुट्टा गुमाएका मानिसहरुले फ्यान्थम लिम्ब पेनको अनुभूति गर्नुपर्छ । यसको अर्थ भनेको हात खुट्टा काटिएको भागमा निकै पीडा हुन्छ । त्यस्तो ठाउँमा रोबोटिक हात खुट्टा भयो भने ब्रेनले त्यहाँ एडजस्ट गर्दछ र पीडालाई भगाउन सकिन्छ । 

स्पर्श आफैंमा विभिन्न अनुभूतिहरुको एउटा समिश्रण हो । यसमा दुखाई, भाइब्रेसन, प्रेसर, नरम छुवाई र तापमान सबैको अनुभूति गर्न सकिन्छ । यी सबै अनुभूतिका लागि विशेष स्नायु फाइबरहरु हुन्छन् । के बीसीआई प्रणालीले विभिन्न धागोलाई एकीकृत गरेर स्पर्शको अनुभूति सृजना गर्न सक्छ ?

स्नायु प्रणालीले जस्तै गुणस्तरको तथ्य र जानकारी हामीले मस्तिष्कलाई दियौं भने उसले राम्ररी बुझेर प्रयोग गर्न सक्छ । वास्तवमा यो प्रणाली विकास गर्ने समूहको उद्देश्य शरीरले कुनै वस्तु छुँदा, छोयो वा छोएन भनेर अन तथा अफ जस्तो स्पर्श अनुभूति दिनु मात्र होइन । संस्था विभिन्न किसिमका स्पर्श अनुभूति आफ्नो छालालाई प्रदान गर्न चाहन्छ । त्यसको विकास गर्नु अहिलेको लागि उसको ठूलो चुनौती हो । 

यसैकारण बायो मिमिक्रीका लागि अहिले धेरै किसिमका अनुसन्धानहरु भइरहेका छन् । स्वास्थ्य स्नायू प्रणालीमा के हुँदैछ भनेर थाहा पाउन र त्यसलाई कृतिम उपकरणमा रिक्रियट गर्ने प्रयासहरु भइरहेका छन् । तर बीसीआई अुनसन्धानकर्ताहरुले अहिलेसम्म मानव मस्तिष्कले कसरी प्रशोधन गर्छ र अनुभूतिलाई बुझेर कसरी बीसीआईबाट रिक्रियट गर्छ भनेर पर्याप्त रुपमा थाहा पाउन सकेका छैनन् । 

यद्यपी बीसीआईका अनुसन्धानकर्ताहरुले मस्तिष्कले काम गर्ने विषयमा नयाँ नयाँ रोचक कुराहरुको खुलासा गर्दै गइरहेका छन् । बीसीआईलाई व्यापक प्रयोगमा ल्याउने काम मात्र भइरहेको छैन, यसले न्यूरो साइन्सलाई समेत विस्तार गरिरहेको छ । 

बीसीआईको प्रयोग अहिले प्रयोगशालामा सीमित छ । अनुसन्धानकर्ताहरु चाँडै घर घरमा यसको परीक्षणको थालनी गर्ने बारेमा सोचिरहेका छन् । मानिसहरुले यसको व्यावसायिक प्रणालीमा पहुँच पाउन अझै धेरै समय लाग्ने देखिएको छ ।

पछिल्लो अध्यावधिक: असोज २, २०७९ २२:३०

टिप्पणीहरू