कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के शोधकर्ताओं ने एक लकवाग्रस्त रोगी को एक उपकरण के माध्यम से रोबोटिक बांह का नियंत्रण दिया है जो मस्तिष्क के संकेतों को कंप्यूटर तक पहुंचाता है। वह वस्तुओं को केवल यह कल्पना करके पकड़ सकता है, हिला सकता है और नीचे रख सकता है कि वह हरकत कर रहा है। ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (बीसीआई) के रूप में जाना जाने वाला उपकरण, समायोजन की आवश्यकता के बिना रिकॉर्ड सात महीने तक काम करता रहा। पहले, ऐसे उपकरण आमतौर पर केवल एक या दो दिन ही काम करते थे।
बीसीआई एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल पर निर्भर करता है जो किसी गतिविधि को दोहराए जाने पर मस्तिष्क में होने वाले छोटे-छोटे बदलावों को अनुकूलित कर सकता है - या इस मामले में काल्पनिक आंदोलन - और आंदोलन को अधिक परिष्कृत तरीके से पूरा करना सीख सकता है। यूसीएसएफ में न्यूरोलॉजी के प्रोफेसर और वेइल न्यूरोसाइंस इंस्टीट्यूट के सदस्य पीएचडी करुणेश गांगुली ने कहा, "मानव और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बीच सीखने का यह संलयन मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस में अगला चरण है।"
"हमें जटिल, मानव-जैसी कार्यक्षमता प्राप्त करने की आवश्यकता है।"
नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ द्वारा वित्त पोषित शोध, 6 मार्च को जर्नल सेल में प्रकाशित किया गया था। मुख्य बात यह थी कि मस्तिष्क की गतिविधि दिन-प्रतिदिन बदलती रहती थी क्योंकि प्रतिभागियों ने बार-बार विशिष्ट क्रियाओं की कल्पना की थी। एक बार जब AI को इन परिवर्तनों को ध्यान में रखने के लिए प्रोग्राम किया जाता है, तो यह महीनों तक काम करना जारी रख सकता है।
गांगुली ने अध्ययन किया कि कैसे जानवरों में मस्तिष्क गतिविधि के पैटर्न विशिष्ट क्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं और पाया कि जैसे-जैसे जानवरों ने सीखा, ये प्रतिनिधित्व दिन-ब-दिन बदलते गए। उन्हें संदेह है कि मनुष्यों के लिए भी यही सच है, यही कारण है कि उनके बीसीआई इन पैटर्न को पहचानने की क्षमता जल्दी खो देते हैं।
गांगुली ने न्यूरोलॉजी शोधकर्ता डॉ. निखिलेश नटराज के साथ मिलकर एक अध्ययन प्रतिभागी के साथ काम किया, जो कई साल पहले एक स्ट्रोक से लकवाग्रस्त हो गया था। वह बोलने या हिलने-डुलने में असमर्थ था। शोधकर्ताओं ने उसके मस्तिष्क की सतह पर छोटे सेंसर लगाए जो उसके मस्तिष्क की गतिविधियों की कल्पना करते हुए उन्हें पकड़ लेते थे।
यह देखने के लिए कि क्या समय के साथ उनके मस्तिष्क के पैटर्न में बदलाव आया है, गांगुली ने प्रतिभागियों से शरीर के विभिन्न हिस्सों, जैसे हाथ, पैर या सिर को हिलाने की कल्पना करने के लिए कहा। भले ही वह वास्तव में हिल नहीं सकता था, फिर भी प्रतिभागी का मस्तिष्क तब भी गति संकेत उत्पन्न कर सकता था जब वह कल्पना करता था कि वह हरकत कर रहा है। बीसीआई मस्तिष्क की सतह पर सेंसर के माध्यम से इन गतिविधियों का प्रतिनिधित्व रिकॉर्ड करता है।
गांगुली की टीम ने पाया कि इन प्रतिनिधियों का आकार वही रहा, लेकिन दिन-ब-दिन उनकी स्थिति थोड़ी बदलती रही।
इसके बाद गांगुली ने प्रतिभागी से दो सप्ताह तक अपनी उंगलियों, हाथ या अंगूठे से सरल हरकत करने की कल्पना करने के लिए कहा, जबकि सेंसर ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता को प्रशिक्षित करने के लिए उसकी मस्तिष्क गतिविधि को रिकॉर्ड किया। इसके बाद प्रतिभागियों ने रोबोटिक हथियारों और हाथों को नियंत्रित करने की कोशिश की, लेकिन गतिविधियां अभी भी सटीक नहीं थीं।
इसलिए गांगुली ने प्रतिभागियों को एक आभासी रोबोटिक भुजा पर अभ्यास कराया, जिससे उन्हें उनकी कल्पना की सटीकता पर प्रतिक्रिया मिली। आख़िरकार, वह आभासी रोबोटिक भुजा को अपनी इच्छानुसार घुमाने में सफल हो गया।
जब प्रतिभागी ने वास्तविक रोबोटिक भुजा के साथ अभ्यास करना शुरू किया, तो कौशल को वास्तविक दुनिया में स्थानांतरित करने में उसे केवल कुछ अभ्यास सत्र लगे। वह एक रोबोटिक भुजा से ब्लॉक उठा सकता है, उन्हें घुमा सकता है और उन्हें नई स्थिति में ले जा सकता है। वह एक अलमारी खोलने, एक कप निकालने और उसे पानी के फव्वारे तक रखने में भी सक्षम था।
महीनों बाद, डिवाइस का उपयोग शुरू करने के बाद से, प्रतिभागी अपने मूवमेंट रेप्स में बदलाव के लिए 15 मिनट के "समायोजन" के बाद भी रोबोटिक बांह को नियंत्रित करने में सक्षम था।
गांगुली वर्तमान में रोबोटिक हाथ की गतिविधियों को तेज़ और सुचारू बनाने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल में सुधार कर रहे हैं, और घरेलू वातावरण में बीसीआई का परीक्षण करने की योजना बना रहे हैं। पक्षाघात से पीड़ित लोगों के लिए, स्वयं भोजन करने या पीने में सक्षम होना जीवन बदलने वाला हो सकता है। गांगुली का मानना है कि यह हासिल किया जा सकता है।
उन्होंने कहा, "मुझे पूरा विश्वास है कि हमने यह सीख लिया है कि इस प्रणाली को कैसे बनाया जाए और हम इसे काम में ला सकते हैं।"
अन्य लेखकों में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को की सारा सेको और एडलिन तू-चान और रोड आइलैंड विश्वविद्यालय के रेजा अबिरी शामिल हैं। शोध को राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान (1DP2HD087955) और यूसीएसएफ वेइल न्यूरोसाइंस इंस्टीट्यूट द्वारा वित्त पोषित किया गया था।