বায়ো এবং নিউরোইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য Wyss সেন্টার সম্পূর্ণ লক-ইন সিন্ড্রোমযুক্ত লোকেদের জন্য একটি যোগাযোগ প্ল্যাটফর্ম তৈরি করেছে।
সম্পূর্ণভাবে লক-ইন অবস্থায় থাকা একজন 36 বছর বয়সী জার্মান ব্যক্তিকে একটি নভেল ব্রেন-কম্পিউটার ইন্টারফেস (BCI) সিস্টেম দিয়ে সাজানো হয়েছিল যা অডিটর প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। লোকটি সাধারণ বার্তাগুলি রচনা করার জন্য সেই অডিটর প্রতিক্রিয়ার প্রতিক্রিয়া হিসাবে তার মস্তিষ্কের কার্যকলাপ পরিবর্তন করতে শিখেছিল। তিনি এই ক্ষমতা ব্যবহার করেছিলেন একটি বিয়ার চাওয়ার জন্য, তার তত্ত্বাবধায়কদের জন্য তার প্রিয় রক ব্যান্ড বাজানোর জন্য এবং তার ছোট ছেলের সাথে যোগাযোগ করার জন্য, একটি সাম্প্রতিক কাগজ নেচার কমিউনিকেশনে প্রকাশিত।
বিসিআই মস্তিষ্কের কোষের সাথে যোগাযোগ করে, নিউরনের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ রেকর্ড করা এবং সেই সংকেতগুলিকে কর্মে অনুবাদ করা। এই ধরনের সিস্টেমে সাধারণত নিউরোনাল কার্যকলাপ রেকর্ড করার জন্য ইলেক্ট্রোড সেন্সর, সংকেত প্রেরণের জন্য একটি চিপসেট এবং সংকেত অনুবাদ করার জন্য কম্পিউটার অ্যালগরিদম জড়িত থাকে। বিসিআইগুলি বাহ্যিক হতে পারে, মেডিকেল ইইজি-র মতো যে ইলেক্ট্রোডগুলি মাথার ত্বকে বা কপালে একটি পরিধানযোগ্য ক্যাপ সহ স্থাপন করা হয়, অথবা সেগুলি সরাসরি মস্তিষ্কে স্থাপন করা যেতে পারে। পূর্বের পদ্ধতিটি কম আক্রমণাত্মক কিন্তু কম নির্ভুল হতে পারে কারণ বেশি শব্দ সংকেতগুলিতে হস্তক্ষেপ করে; পরবর্তীতে মস্তিষ্কের অস্ত্রোপচারের প্রয়োজন, যা ঝুঁকিপূর্ণ হতে পারে। কিন্তু অনেক পক্ষাঘাতগ্রস্ত বা লক-ইন রোগীদের জন্য, এটি একটি গ্রহণযোগ্য ঝুঁকি।
গত বছর, আমরা বিসিআই ফ্রন্টে দুটি উল্লেখযোগ্য মাইলফলক প্রত্যক্ষ করেছি। 2021 সালের মার্চ মাসে, আমরা নিউরালিংকের একটি বানর খেলার প্রদর্শনের বিষয়ে রিপোর্ট করেছি পং গেমের কম্পিউটারের সাথে তারবিহীনভাবে সংযুক্ত একটি মস্তিষ্ক ইমপ্লান্ট ব্যবহার করে। এটি অর্জনের জন্য, কোম্পানি সফলভাবে ডিভাইসটিকে ছোট করেছে এবং এটিকে ওয়্যারলেসভাবে যোগাযোগ করতে পেরেছে। 2021 সালের এপ্রিল মাসেব্রেইনগেট কনসোর্টিয়ামের গবেষকরা সফলভাবে প্রদর্শন করা হয়েছে দুটি টেট্রাপ্লেজিক মানব বিষয়গুলিতে একটি উচ্চ-ব্যান্ডউইথ বেতার বিসিআই।
এই সর্বশেষ গবেষণায় একটি তারযুক্ত ইমপ্লান্টেড বিসিআই ব্যবহার করা হয়েছে। যাদের অ্যামিওট্রফিক ল্যাটারাল স্ক্লেরোসিস (ALS) আছে, যাকে কথোপকথনে Lou Gehrig’s disease বলা হয়, তারা প্রায়শই পক্ষাঘাতগ্রস্ত হয়ে পড়ে এবং তাদের সাথে যোগাযোগ করা অসম্ভব হয়ে পড়ে, যদিও তারা জ্ঞানগতভাবে কার্যকরী। যোগাযোগের ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করতে সাহায্য করার জন্য বেশ কিছু সহায়ক ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে, যার মধ্যে BCIs যেগুলি চোখের চলাচলের উপর নির্ভর করে। কিন্তু সম্পূর্ণভাবে লক-ইন অবস্থায় থাকা রোগীরা মোটর নিয়ন্ত্রণের সেই ক্ষুদ্র অংশটিও হারিয়ে ফেলেছে। এই অধ্যয়নটি সম্পূর্ণরূপে লক-ইন রোগীর মধ্যে বিসিআই-সহায়ক যোগাযোগের প্রথম সফল প্রদর্শনের নথিভুক্ত করে।
গবেষণায় থাকা জার্মান লোকটি আগস্ট 2015 এ প্রগতিশীল পেশী অ্যাট্রোফিতে নির্ণয় করা হয়েছিল, একটি ALS বৈকল্পিক যা বেছে বেছে মোটর নিউরনকে প্রভাবিত করে। কয়েক মাসের মধ্যে, তিনি হাঁটতে বা মৌখিকভাবে যোগাযোগ করতে অক্ষম ছিলেন এবং জুলাই 2016 এর মধ্যে তাকে কৃত্রিমভাবে বায়ুচলাচল করা হয়েছিল এবং একটি টিউবের মাধ্যমে খাওয়ানো হয়েছিল। লোকটি প্রথমে চোখের নড়াচড়ার উপর ভিত্তি করে একটি সহায়ক ডিভাইসের মাধ্যমে যোগাযোগ করেছিল কিন্তু তার অবস্থার অবনতি হয়।
বায়ো এবং নিউরোইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য Wyss সেন্টার
তার চোখের চলাচলের নিয়ন্ত্রণ সম্পূর্ণভাবে হারিয়ে ফেলার আগে এটি সময়ের ব্যাপার ছিল বুঝতে পেরে, লোকটির পরিবার টিউবিনজেন বিশ্ববিদ্যালয়ের সহ-লেখক নিলস বীরবাউমার এবং জার্মানির ALS ভয়েস gGmbH-এর উজ্জ্বল চৌধুরীকে বিকল্প বিকল্পগুলি সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করেছিল। প্রথমে, লোকটি একটি বাহ্যিক BCI সিস্টেম ব্যবহার করা শুরু করে যা সীমিত “হ্যাঁ” বা “না” প্রতিক্রিয়া সক্ষম করে, যা লোকটি শব্দ এবং বাক্য গঠনের জন্য অক্ষর নির্বাচন করতে ব্যবহার করতে পারে। কিন্তু বীরবাউমার এবং চৌধুরী জানতেন যে শীঘ্রই এটি যথেষ্ট হবে না যখন লোকটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ হয়ে যাবে।
একটি ইমপ্লান্ট করা বিসিআইকে সর্বোত্তম বিকল্প হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল, এবং মিউনিখের নিউরোসার্জনরা মার্চ 2019 সালে অস্ত্রোপচার করেছিলেন। তারা নিউরাল সংকেত সনাক্ত করতে রোগীর বাম মোটর কর্টেক্সে (প্রধান দিক) দুটি মাইক্রোইলেকট্রোড অ্যারে স্থাপন করেছিলেন, যা একটি তারযুক্ত সংযোগের মাধ্যমে পাঠানো যেতে পারে। প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি কম্পিউটার। NeuroKey সফ্টওয়্যার তারপর সেই ডেটা ডিকোড করবে এবং অডিটর ফিডব্যাক টোন হিসাবে এটিকে প্লে করবে। রোগী দ্রুত শিখেছে কিভাবে সাউন্ড টোন মডিউল করতে হয় এবং অবশেষে প্রতিক্রিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি মেলে তার নিউরাল ফায়ারিং রেট মডিউল করতে হয়। অনেক মাস প্রশিক্ষণ সেশনের পরে, লোকটি যোগাযোগের জন্য অক্ষর এবং বানান শব্দ নির্বাচন করতে পারে।
প্রথম বার্তাটি ছিল বীরবাউমার এবং দলের বাকিদের একটি সাধারণ ধন্যবাদ। লোকটির যত্নের পছন্দগুলির সাথে সম্পর্কিত অন্যান্য বার্তাগুলি: একটি মাথা ম্যাসেজ করার জন্য জিজ্ঞাসা করা, বা তার চোখের উপর আরও জেলের জন্য (যা শুষ্কতার প্রবণ ছিল), এবং দর্শকরা উপস্থিত থাকলে একটি উচ্চ মাথার অবস্থানের জন্য অনুরোধ করা। এমনকি তিনি বানান পদ্ধতির কর্মক্ষমতা উন্নত করার পরামর্শও দিয়েছেন।
বায়ো এবং নিউরোইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য Wyss সেন্টার
অবশেষে, তিনি তার খাওয়ানোর টিউবের জন্য নির্দিষ্ট খাদ্যতালিকাগত অনুরোধ করতে পারেন: মাংসের সাথে স্যুপ, মিষ্টি মটর স্যুপ এবং আলু দিয়ে তরকারি। এবং তিনি একটি বিয়ার এবং তার তত্ত্বাবধায়কদের জন্য তার প্রিয় ব্যান্ড, টুল, খুব জোরে বাজানোর জন্য অনুরোধ করেছিলেন। কিন্তু কাগজের বিচ্ছিন্ন একাডেমিক টোন থাকা সত্ত্বেও এটি তার ছোট ছেলের সাথে যোগাযোগ যা হৃদয়কে টান দেয়:
ich liebe meinen coolen (ছেলের নাম) – 251 তারিখে ‘আমি আমার শান্ত ছেলেকে ভালোবাসি’; ‘(ছেলের নাম) উইলস্ট ডু মিট মির টাক ডিজনি রবিন হুড আনশাউয়েন‘-‘ আপনি কি আমার সাথে ডিজনির রবিন হুড দেখতে চান’ 253 তম দিনে; ‘সব ডাইনো রাইডার এবং ব্র্যাক্স অটোবাহানুন্ড সব অফজিহাউটস‘-‘ 309 তম দিনে ডিনো রাইডার এবং ব্র্যাক্স এবং গাড়ি থেকে সবকিছু; ‘(ছেলের নাম) আমাজনে মোয়েচেস্ট ডু মিট মির ডিজনিস ডাই হেক্সে আন্ড ডার জাউবেরের আনশাউয়েন‘-‘ আপনি কি আমার সাথে অ্যামাজনে ডিজনির জাদুকরী এবং উইজার্ড দেখতে চান ‘461 তারিখে; ‘mein groesster wunsch ist eine neue bett und das ich morgen mitkommen Darf zum grillen‘-‘ আমার সবচেয়ে বড় ইচ্ছা একটি নতুন বিছানা এবং আগামীকাল আমি আপনার সাথে বারবিকিউ করতে আসব’ 462 তম দিনে।
লেখকরা স্বীকার করেছেন যে তাদের সিস্টেমের জন্য যোগাযোগের হার অন্যান্য গবেষণায় পরিমাপ করা তুলনায় অনেক কম ছিল ALS রোগী যারা সম্পূর্ণরূপে লক ইন ছিল না, এবং তারা তাদের সিস্টেমকে পরিমার্জিত এবং উন্নত করতে থাকবে। বীরবাউমার, চৌধুরী এবং তাদের সহ-লেখকরা তাদের পুনঃসংযোগের অমূল্য উপহার দেওয়ার কারণে আমি এই জার্মান ব্যক্তি এবং তার পরিবারের মনকে খুব বেশি সন্দেহ করি।
DOI: Nature Communications, 2022. 10.1038 / s41467-022-28859-8 (DOI সম্পর্কে)।
দ্বারা ইমেজ তালিকা বায়ো এবং নিউরোইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য Wyss সেন্টার
