নিউরোকম্পিউটার ইন্টারফেস: অপারেশনের নীতি, সুযোগ, সুবিধা এবং অসুবিধা

সুচিপত্র:

নিউরোকম্পিউটার ইন্টারফেস: অপারেশনের নীতি, সুযোগ, সুবিধা এবং অসুবিধা
নিউরোকম্পিউটার ইন্টারফেস: অপারেশনের নীতি, সুযোগ, সুবিধা এবং অসুবিধা
Anonim

ধীরে ধীরে, অনেক নতুন জিনিস আমাদের জীবনে প্রবেশ করছে। প্রযুক্তির বিকাশ স্থির থাকে না, এবং আগামীকাল এমন হতে পারে যা গতকাল আমরা স্বপ্ন দেখার সাহস করিনি। নিউরোকম্পিউটার ইন্টারফেস (NCI) মানুষের মস্তিষ্ক এবং প্রযুক্তির মধ্যে প্রকৃত সংযোগ তৈরি করে, তাদের আংশিক মিথস্ক্রিয়া।

NCI কি?

NCI মানব মস্তিষ্ক এবং একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের মধ্যে তথ্য আদান-প্রদানের জন্য একটি সিস্টেম। বিনিময়টি দ্বিমুখী হতে পারে, যখন বৈদ্যুতিক আবেগ ডিভাইস থেকে মস্তিষ্কে আসে এবং এর বিপরীতে, বা একমুখী, যখন শুধুমাত্র একটি বস্তু তথ্য গ্রহণ করে। সহজ ভাষায়, NCI হল যাকে "চিন্তার শক্তির ব্যবস্থাপনা" বলা হয়। একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার, যা ইতিমধ্যেই জীবনের অনেক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে৷

এনসিআই কীভাবে কাজ করে?

মস্তিষ্কের নিউরন বৈদ্যুতিক আবেগ ব্যবহার করে একে অপরের কাছে তথ্য প্রেরণ করে। এটি একটি অত্যন্ত জটিল এবং জটিল নেটওয়ার্ক যা বিজ্ঞানীরা এখনও সম্পূর্ণভাবে বিশ্লেষণ করতে পারেন না। কিন্তু এনসিআই-এর সাহায্যে মস্তিষ্কের আবেগের তথ্যের কিছু অংশ পড়া এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসে স্থানান্তর করা সম্ভব হয়েছে। তারা, ঘুরে, রূপান্তর করতে পারেনকর্মে উদ্দীপনা।

নিউরনের নেটওয়ার্ক
নিউরনের নেটওয়ার্ক

এনসিআই অধ্যয়নের ইতিহাস

এটি লক্ষণীয় যে রুশ বিজ্ঞানী আইপি পাভলভের শর্তযুক্ত প্রতিচ্ছবি নিয়ে কাজগুলি NC ইন্টারফেসের বিকাশের ভিত্তি হয়ে উঠেছে। এছাড়াও এনসিআই অধ্যয়নে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা সেরিব্রাল কর্টেক্সের নিয়ন্ত্রক ভূমিকার উপর তার নিজের কাজ দ্বারা অভিনয় করা হয়েছিল। আইপি পাভলভের গবেষণা সেন্ট পিটার্সবার্গের ইনস্টিটিউট অফ এক্সপেরিমেন্টাল মেডিসিনে বিংশ শতাব্দীর শুরুতে হয়েছিল। পরে, এনসি ইন্টারফেসের দিকে পাভলভের ধারণাগুলি সোভিয়েত শারীরবৃত্তবিদ পি.কে. আনোখিন এবং সোভিয়েত এবং রাশিয়ান নিউরোফিজিওলজিস্ট এনপি বেখতেরেভা দ্বারা বিকশিত হয়েছিল। গ্লোবাল NCI গবেষণা শুধুমাত্র মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 1970 এর দশকে শুরু হয়েছিল। বানর, ইঁদুর এবং অন্যান্য প্রাণীর উপর পরীক্ষা চালানো হয়েছিল। গবেষণার সময়, বিজ্ঞানীরা পরীক্ষামূলক বানরদের নিয়ে কাজ করে দেখেছেন যে মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট কিছু অংশ তাদের অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের নড়াচড়ার জন্য দায়ী। এই আবিষ্কারের পর থেকে, NCI এর পরবর্তী ভাগ্য সিল করা হয়েছে৷

ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাফি (ইইজি)

ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাফি হল একজন ব্যক্তির মাথায় অ-আক্রমণমূলকভাবে ইলেক্ট্রোড সংযুক্ত করে মস্তিষ্কের ইলেকট্রনিক আবেগ পড়ার একটি পদ্ধতি। একটি নন-ইনভেসিভ পদ্ধতি হল এমন একটি পদ্ধতি যেখানে ইলেক্ট্রোডগুলি সেরিব্রাল কর্টেক্সে সরাসরি সন্নিবেশ ছাড়াই কোনও ব্যক্তি বা প্রাণীর মাথায় সংযুক্ত করা হয়। ইইজি পদ্ধতিটি তুলনামূলকভাবে অনেক আগে উপস্থিত হয়েছিল এবং মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের বিকাশে একটি দুর্দান্ত অবদান রেখেছিল। EEG পদ্ধতি আজও ব্যবহৃত হয় কারণ এটি সস্তা এবং কার্যকর।

ইলেক্ট্রোড নিয়ে পরীক্ষা
ইলেক্ট্রোড নিয়ে পরীক্ষা

NCI এর পর্যায়

মানব মস্তিষ্ক থেকে আসা তথ্য প্রক্রিয়া করা হয়চারটি ধাপে ইলেকট্রনিক ডিভাইস:

  1. সংকেত পান।
  2. প্রাক-চিকিৎসা।
  3. ডেটার ব্যাখ্যা এবং শ্রেণীবিভাগ।
  4. ডেটা আউটপুট।

প্রথম পর্যায়

প্রথম পর্যায়ে, ইলেক্ট্রোডগুলি হয় সরাসরি সেরিব্রাল কর্টেক্সে (আক্রমণাত্মক পদ্ধতি) ঢোকানো হয় বা মাথার পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করা হয় (অ-আক্রমণকারী পদ্ধতি)। মস্তিষ্কের কোষ থেকে তথ্য পড়ার প্রক্রিয়া শুরু হয়। ইলেক্ট্রোডগুলি বিভিন্ন ক্রিয়াকলাপের জন্য দায়ী নিউরনের পৃথক সিস্টেম থেকে ডেটা সংগ্রহ করে৷

প্রাক-চিকিৎসা

মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের দ্বিতীয় পর্যায়ে, প্রাপ্ত সংকেতগুলি পূর্ব-প্রসেস করা হয়। ডিভাইসটি ডেটার জটিল সংমিশ্রণকে সহজ করার জন্য সিগন্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি বের করে, অপ্রয়োজনীয় তথ্য এবং শব্দ যা পরিষ্কার মস্তিষ্কের সংকেতগুলিতে হস্তক্ষেপ করে তা বের করে দেয়৷

তৃতীয় পর্যায়

NDT ইন্টারফেসের তৃতীয় পর্যায়ে, বৈদ্যুতিক আবেগ থেকে তথ্যকে ডিজিটাল কোডে ব্যাখ্যা করা হয়। এটি একটি ক্রিয়া নির্দেশ করে, একটি সংকেত যা মস্তিষ্ক দিয়েছে। ফলস্বরূপ কোডগুলি তারপর শ্রেণীবদ্ধ করা হয়৷

ডেটা আউটপুট

তথ্য আউটপুট চতুর্থ পর্যায়ে ঘটে। ডিজিটাইজড ডেটা মস্তিষ্কের সাথে সংযুক্ত একটি ডিভাইসে আউটপুট হয়, যা মানসিকভাবে প্রদত্ত কমান্ড কার্যকর করে।

মস্তিষ্কের নিউরন
মস্তিষ্কের নিউরন

নিউরোপ্রোস্থেটিকস

মস্তিষ্কের ইন্টারফেস বাস্তবায়নের প্রধান ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হল ওষুধ। নিউরাল প্রস্থেসেসগুলি মানুষের মস্তিষ্ক এবং এর অঙ্গগুলির ক্রিয়াকলাপের মধ্যে সংযোগ পুনরুদ্ধার করার জন্য, রোগ বা আঘাতের কারণে ক্ষতিগ্রস্থ অঙ্গগুলিকে প্রতিস্থাপন করার জন্য এবং পরবর্তীতে একটি সুস্থ শরীরের কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।এনসিআই বিশেষত পক্ষাঘাতগ্রস্ত বা অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের ক্ষয়প্রাপ্ত ব্যক্তিদের জন্য ভালো হতে পারে। নিউরাল প্রস্থেসেস ব্যবহারে, মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের অপারেশনের নীতিটি ব্যবহৃত হয়। খুব সহজভাবে বলতে গেলে, একজন ব্যক্তিকে কৃত্রিম হাত বা পায়ে লাগানো থাকে, যেখান থেকে ইলেকট্রনিক ইমপ্লান্ট এই অঙ্গের নড়াচড়ার জন্য দায়ী মস্তিষ্কের অংশে নিয়ে যায়। নিউরোপ্রোস্থেটিক্স অনেক পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছে, কিন্তু এর ব্যাপক ব্যবহারের অসুবিধা হল যে এনসিআই সম্পূর্ণরূপে মস্তিষ্কের সংকেত পড়তে পারে না এবং পরীক্ষাগারের বাইরে দৈনন্দিন জীবনে কৃত্রিম যন্ত্রের নিয়ন্ত্রণ কঠিন। কয়েক বছর আগে, রাশিয়া নিউরোপ্রোস্থেসিসের উৎপাদন প্রতিষ্ঠা করতে চেয়েছিল, কিন্তু এখন পর্যন্ত তা বাস্তবায়িত হয়নি।

শ্রবণ কৃত্রিমতা

যদি কৃত্রিম অঙ্গগুলি এখনও ব্যাপক বাজারে উপস্থিত না হয়ে থাকে, তবে কক্লিয়ার ইমপ্লান্ট (একটি কৃত্রিম অঙ্গ যা শ্রবণশক্তি পুনরুদ্ধার করতে সহায়তা করে) দীর্ঘকাল ধরে ব্যবহৃত হচ্ছে। এটি গ্রহণ করার জন্য, রোগীর অবশ্যই একটি উচ্চারিত মাত্রার সংবেদনশীল শ্রবণশক্তি হ্রাস পেতে হবে (অর্থাৎ, এমন একটি শ্রবণশক্তি হ্রাস যেখানে শ্রবণযন্ত্রের শব্দ গ্রহণ এবং বিশ্লেষণ করার ক্ষমতা প্রতিবন্ধী)। একটি কক্লিয়ার ইমপ্লান্ট দিয়ে শ্রবণ পুনরুদ্ধার ব্যবহার করা হয় যখন একটি প্রচলিত শ্রবণ সহায়ক প্রত্যাশিত ফলাফল দেয় না। অস্ত্রোপচার অপারেশনের ফলে ইমপ্লান্টটি কানের যন্ত্রপাতি এবং মাথার সংলগ্ন অংশে রোপণ করা হয়। অন্য যেকোনো মস্তিষ্ক-মেশিন ইন্টারফেসের মতো, একটি কক্লিয়ার ইমপ্লান্ট অবশ্যই পরিধানকারীর সাথে পুরোপুরি ফিট হবে। এটি কীভাবে ব্যবহার করবেন তা শিখতে এবং ইমপ্লান্টটিকে একটি নতুন কান হিসাবে উপলব্ধি করতে, রোগীকে দীর্ঘস্থায়ী পুনর্বাসন করতে হবে৷

কক্লিয়ারইমপ্লান্ট
কক্লিয়ারইমপ্লান্ট

NCI এর ভবিষ্যত

সম্প্রতি, আপনি সর্বত্র কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা সম্পর্কে শুনতে এবং পড়তে পারেন। এর মানে হল অনেক মানুষের স্বপ্ন সত্যি হতে চলেছে - খুব শীঘ্রই আমাদের মস্তিষ্ক প্রযুক্তির সাথে সিম্বিয়াসিসে প্রবেশ করবে। নিঃসন্দেহে, এটি মানবজাতির বিকাশে একটি নতুন যুগ হবে। জ্ঞান এবং সুযোগের নতুন স্তর। মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের জন্য ধন্যবাদ, বিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে নতুন এবং গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারের একটি বড় সংখ্যা প্রদর্শিত হবে। চিকিৎসার উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা ছাড়াও, NCI ইতিমধ্যেই ব্যবহারকারীকে ভার্চুয়াল রিয়েলিটি ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত করতে পারে। যেমন ভার্চুয়াল কম্পিউটার মাউস, কীবোর্ড, ভার্চুয়াল রিয়েলিটি গেমের অক্ষর ইত্যাদি।

হাত ছাড়া ব্যবস্থাপনা

নিউরোকম্পিউটার ইন্টারফেসের প্রধান কাজ হল পেশীর সাহায্য ছাড়াই সরঞ্জাম নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা খুঁজে বের করা। এই এলাকায় আবিষ্কারগুলি পক্ষাঘাতগ্রস্ত ব্যক্তিদের চলাফেরায়, ড্রাইভিং এবং গ্যাজেটগুলিতে আরও সুযোগ দেবে৷ ইতিমধ্যেই NCI নির্বিঘ্নে মানুষের মস্তিষ্ক এবং কম্পিউটারের কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাকে একত্রিত করে। মানব মস্তিষ্কের নীতিগুলির গভীর অধ্যয়নের জন্য এটি সম্ভব হয়েছে। এটি তাদের ভিত্তিতেই প্রোগ্রামগুলি সংকলিত হয় যার উপর NCI এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা কাজ করে৷

রোবোটিক্সে NTI

যেহেতু বিজ্ঞানীরা জানতে পেরেছেন যে মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট কিছু অংশ পেশী নড়াচড়ার জন্য দায়ী, তারা অবিলম্বে ধারণা করেছিল যে মানুষের মস্তিষ্ক কেবল তার নিজের শরীরকেই নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, একটি হিউম্যানয়েড মেশিনকেও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এখন অনেক বিভিন্ন রোবোটিক মেশিন তৈরি করা হচ্ছে। হিউম্যানয়েড সহ। রোবোটিসিস্টরা তাদের হিউম্যানয়েড কাজের জন্য সংগ্রাম করেবাস্তব মানুষের আচরণ অনুকরণ. কিন্তু এখন পর্যন্ত, প্রোগ্রামিং এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা NCI এর চেয়ে একটু খারাপ এই কাজটি মোকাবেলা করে। NC ইন্টারফেস ব্যবহার করে, আপনি দূর থেকে রোবোটিক অঙ্গগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, এমন জায়গায় যেখানে মানুষের প্রবেশ অসম্ভব। অথবা যে চাকরিতে গয়না নির্ভুলতা প্রয়োজন।

রোবট - হাত
রোবট - হাত

এনসিআই পক্ষাঘাতের জন্য

নিঃসন্দেহে, সবচেয়ে বেশি চাহিদা মেডিসিনে মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস। কৃত্রিম হাত, পা নিয়ন্ত্রণ করা, আপনার মন দিয়ে একটি হুইলচেয়ার নিয়ন্ত্রণ করা, স্মার্টফোনে তথ্য পরিচালনা করা, হাত ছাড়া কম্পিউটার ইত্যাদি। এই উদ্ভাবনগুলো যদি সর্বব্যাপী হয়ে ওঠে, তবে যারা বর্তমানে তাদের চলাফেরার ক্ষমতা সীমিত তাদের জীবনযাত্রার মান উন্নত হবে। মস্তিষ্ক অবিলম্বে ডিভাইসগুলিতে কমান্ড প্রেরণ করবে, শরীরকে বাইপাস করে, যা একজন প্রতিবন্ধী ব্যক্তিকে পরিবেশের সাথে আরও ভালভাবে মানিয়ে নিতে সহায়তা করবে। কিন্তু নিউরোপ্রোসথেটিকস চেষ্টা করার সময়, বিশেষজ্ঞরা এমন কিছু সমস্যার সম্মুখীন হন যার সমাধান তারা আজও খুঁজে পাচ্ছেন না।

মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের সুবিধা এবং অসুবিধা

এনসি ইন্টারফেস ব্যবহার করার অনেক সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, এর ব্যবহারে অসুবিধাও রয়েছে। ওষুধে এনসিআই-এর বিকাশের একটি সুবিধা হল যে মানুষের মস্তিষ্ক (বিশেষ করে এর কর্টেক্স) পরিবর্তনগুলির সাথে খুব ভালভাবে খাপ খায়, যার কারণে এনসিআই ইন্টারফেসের সম্ভাবনা প্রায় সীমাহীন। প্রশ্ন শুধু নতুন প্রযুক্তির বিকাশ ও আবিষ্কারের পেছনে। কিন্তু এখানে কিছু সমস্যা আছে।

যন্ত্রের সাথে শরীরের টিস্যুর অসঙ্গতি

প্রথম, যদি আপনি প্রবেশ করেনআক্রমণাত্মক উপায়ে (টিস্যুগুলির ভিতরে) ইমপ্লান্ট করা, রোগীর টিস্যুগুলির সাথে তাদের সম্পূর্ণ সামঞ্জস্য অর্জন করা খুব কঠিন। জৈব টিস্যুতে সম্পূর্ণরূপে রোপন করা আবশ্যক উপাদান এবং ফাইবারগুলি শুধুমাত্র তৈরি করা হচ্ছে৷

মস্তিষ্ক - কম্পিউটার
মস্তিষ্ক - কম্পিউটার

মস্তিষ্কের তুলনায় অপূর্ণ কৌশল

দ্বিতীয়ত, ইলেক্ট্রোড এখনও মস্তিষ্কের নিউরনের চেয়ে অনেক সহজ। তারা এখনও সমস্ত তথ্য প্রেরণ এবং গ্রহণ করতে সক্ষম নয় যা মস্তিষ্কের স্নায়ু কোষগুলি সহজেই পরিচালনা করতে পারে। অতএব, একজন সুস্থ ব্যক্তির অঙ্গ-প্রত্যঙ্গের নড়াচড়া নিউরোপ্রোথেসিসের নড়াচড়ার তুলনায় অনেক দ্রুত এবং সঠিক এবং একটি সুস্থ কান কক্লিয়ার ইমপ্লান্ট সহ কানের চেয়ে আরও স্পষ্ট এবং আরও সঠিকভাবে শব্দ উপলব্ধি করে। যদি আমাদের মস্তিষ্ক জানে যে কোন তথ্যগুলিকে ফিল্টার করতে হবে এবং কোনটিকে প্রধান হিসাবে বিবেচনা করতে হবে, তাহলে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার ডিভাইসগুলিতে এটি মানব-লিখিত অ্যালগরিদম দ্বারা করা হয়। যতক্ষণ না তারা মানুষের মস্তিষ্কের জটিল অ্যালগরিদমগুলিকে প্রতিলিপি করতে পারে৷

নিয়ন্ত্রনের জন্য অনেকগুলি ভেরিয়েবল

কিছু বৈজ্ঞানিক ইনস্টিটিউট অদূর ভবিষ্যতে সেরিব্রাল পলসিতে আক্রান্ত ব্যক্তিদের জন্য একটি পা বা বাহুর একটি পৃথক নিউরোপ্রোস্থেসিস নয়, একটি সম্পূর্ণ এক্সোস্কেলটন তৈরি করার পরিকল্পনা করছে। এই ধরনের প্রস্থেসিসের সাহায্যে, এক্সোস্কেলটনকে শুধুমাত্র মস্তিষ্ক থেকে নয়, মেরুদণ্ড থেকেও তথ্য গ্রহণ করতে হবে। এই জাতীয় ডিভাইসের সাথে, শরীরের সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ স্নায়ু প্রান্তের সাথে সংযুক্ত, একজন ব্যক্তিকে সত্যিকারের সাইবোর্গ বলা যেতে পারে। একটি এক্সোস্কেলটন পরা একজন সম্পূর্ণ পক্ষাঘাতগ্রস্ত ব্যক্তিকে নড়াচড়া করার ক্ষমতা ফিরে পেতে দেয়। কিন্তু সমস্যা হল আন্দোলনের বাস্তবায়ন এনসিআই থেকে যা প্রয়োজন তা নয়। Exoskeletonএছাড়াও অ্যাকাউন্টে ভারসাম্য, আন্দোলনের সমন্বয়, মহাকাশে অভিযোজন নিতে হবে। যদিও এই সমস্ত কমান্ড একই সাথে বাস্তবায়ন করা কঠিন।

মানুষের জন্য exoskeleton
মানুষের জন্য exoskeleton

নতুন নিয়ে মানুষের ভয়

ইমপ্লান্ট বসানোর নন-ইনভেসিভ পদ্ধতি ল্যাবরেটরির অবস্থার ক্ষেত্রে কার্যকর, কিন্তু সাধারণ জীবনে এই পদ্ধতিটি এর উপর রাখা প্রত্যাশা পূরণ করার সম্ভাবনা কম। এই ধরনের সংযোগের সাথে যোগাযোগ দুর্বল, এটি প্রধানত সংকেত পড়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। অতএব, ওষুধে এবং নিউরোপ্রোস্টেটিক্সে, একটি নিয়ম হিসাবে, তারা শরীরে ইলেক্ট্রোড প্রবর্তনের অস্ত্রোপচারের পদ্ধতি ব্যবহার করে। কিন্তু খুব কম লোকই তাদের শরীর এবং অজানা কৌশল একত্রিত করতে রাজি হবেন। হলিউড ফিল্ম থেকে টার্মিনেটর এবং সাইবোর্গ সম্পর্কে শুনে, লোকেরা অগ্রগতি এবং উদ্ভাবন সম্পর্কে ভয় পায়, বিশেষ করে যখন তারা সরাসরি একজন ব্যক্তিকে চিন্তিত করে৷

প্রস্তাবিত: