एक नया मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस प्रत्यारोपण उपकरण जो कागज जितना पतला है, अनुसंधान टीम द्वारा मानव-कंप्यूटर संपर्क के भविष्य में एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में माना जा रहा है। इसे "बायोकॉर्टिकल इंटरफ़ेस सिस्टम" (बीआईएससी) नाम दिया गया है। पूरी प्रणाली एक अति पतली और अति-छोटी एकल चिप के इर्द-गिर्द घूमती है, लेकिन यह मस्तिष्क और बाहरी कंप्यूटरों और यहां तक कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों के बीच कपाल स्थान पर महत्वपूर्ण आक्रमण किए बिना एक उच्च गति वाले दो-तरफ़ा डेटा चैनल स्थापित कर सकती है।
शोध टीम का मानना है कि इस तकनीक से मिर्गी, रीढ़ की हड्डी की चोट, एएलएस, स्ट्रोक और अंधापन जैसी कई प्रकार की न्यूरोलॉजिकल बीमारियों के निदान और उपचार में बदलाव आने की उम्मीद है, और यह मनुष्यों और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बीच अधिक प्रत्यक्ष सहयोग के लिए एक बुनियादी ढांचा भी बन सकती है।
पारंपरिक "डिब्बाबंद" इलेक्ट्रॉनिक मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस से अलग, बीआईएससी सभी प्रमुख सर्किट जैसे एम्पलीफायर, डेटा रूपांतरण, रेडियो फ्रीक्वेंसी ट्रांसीवर और पावर प्रबंधन को एक पतली सीएमओएस चिप में संपीड़ित करता है। मोटाई लगभग 50 माइक्रोन है और कुल आयतन केवल लगभग 3 घन मिलीमीटर है। यह गीले ऊतक की तरह खोपड़ी और मस्तिष्क की सतह के बीच की छोटी सी जगह में सरक सकता है और मस्तिष्क की सतह की वक्रता के अनुरूप हो सकता है। चिप पर 65,000 से अधिक इलेक्ट्रोड एकीकृत हैं, जो 1,024 एक साथ रिकॉर्डिंग चैनल और 16,000 से अधिक उत्तेजना चैनल प्रदान करते हैं। इसके बाद यह एक अनुकूलित अल्ट्रा-वाइडबैंड वायरलेस लिंक के माध्यम से खोपड़ी से 100 एमबीपीएस तक डेटा प्रसारित करता है - इस वायरलेस थ्रूपुट को "मौजूदा वायरलेस मस्तिष्क-कंप्यूटर सिस्टम की तुलना में परिमाण के कम से कम दो ऑर्डर अधिक" कहा जाता है।
सिस्टम आर्किटेक्चर के संदर्भ में, बीआईएससी में तीन भाग होते हैं: मस्तिष्क के साथ सीधे संपर्क के लिए जिम्मेदार एकल-चिप प्रत्यारोपण, शरीर की सतह पर पहना जाने वाला एक "रिले स्टेशन", और समर्पित सॉफ्टवेयर और निर्देश सेट का एक सेट। प्रत्यारोपित चिप वायरलेस पावर लिंक के माध्यम से रिले स्टेशन द्वारा संचालित होती है, और साथ ही अल्ट्रा-वाइडबैंड रेडियो फ्रीक्वेंसी के माध्यम से बड़े पैमाने पर तंत्रिका डेटा के उच्च गति संचरण को पूरा करती है; जबकि रिले स्टेशन बाहरी नेटवर्क में एक साधारण वाई-फाई डिवाइस के रूप में दिखाई देता है, जो किसी भी कंप्यूटर को राउटर की तरह "ब्रेन इंटरफ़ेस" तक पहुंचने की अनुमति देता है। इस प्लेटफ़ॉर्म द्वारा एकत्र किए गए बड़े पैमाने पर तंत्रिका डेटा के आधार पर, शोधकर्ताओं ने "मस्तिष्क को पढ़ने और लिखने" के लिए उच्च-बैंडविड्थ इंटरफेस के महत्व की पुष्टि करते हुए, इरादों, धारणाओं और आंतरिक स्थितियों को डिकोड करने के लिए मशीन लर्निंग और डीप लर्निंग मॉडल को प्रशिक्षित और परीक्षण किया।
नैदानिक पथ पर, कोलंबिया विश्वविद्यालय और न्यूयॉर्क-प्रेस्बिटेरियन अस्पताल की न्यूरोसर्जरी और मिर्गी टीमों ने पशु मॉडल में प्रत्यारोपण सर्जरी की खोज की है और मस्तिष्क की सतह से तंत्रिका संकेतों की दीर्घकालिक और स्थिर रिकॉर्डिंग में चिप की व्यवहार्यता की पुष्टि की है; वर्तमान में, मानव विषयों पर प्रारंभिक अध्ययन प्रगति पर हैं, जो मुख्य रूप से सर्जरी के दौरान अल्पकालिक रिकॉर्डिंग पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। डॉक्टरों ने इस बात पर जोर दिया कि बीआईएससी एक छोटे से चीरे के माध्यम से चिप को सबड्यूरल स्पेस में पहुंचा सकता है और खोपड़ी में प्रत्यारोपण को ठीक करने के लिए मस्तिष्क के ऊतकों को भेदने या तारों का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे सैद्धांतिक रूप से ऊतक प्रतिक्रिया और दीर्घकालिक सिग्नल क्षीणन का जोखिम कम हो जाता है। इस परियोजना ने मोटर कॉर्टेक्स और विज़ुअल कॉर्टेक्स पर व्यापक प्रीऑपरेटिव प्रयोग करने के लिए पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय जैसी टीमों के साथ भी सहयोग किया है। कुछ शोधकर्ता भविष्य के मल्टी-मोडल न्यूरल इंटरफ़ेस प्लेटफ़ॉर्म के रूप में इसकी क्षमता के बारे में आशावादी हैं जो प्रकाश, ध्वनि आदि को एकीकृत करता है।
वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए प्रौद्योगिकी को बढ़ावा देने के लिए, कोलंबिया विश्वविद्यालय और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने स्पिन-ऑफ कंपनी कैम्प्टो न्यूरोटेक की सह-स्थापना की। परियोजना के मुख्य इंजीनियरों में से एक के नेतृत्व में, यह पूर्व-नैदानिक अनुसंधान के लिए एक व्यावसायिक संस्करण विकसित कर रहा है और मनुष्यों में इसके दीर्घकालिक अनुप्रयोग को बढ़ावा देने के लिए संसाधनों की तलाश कर रहा है। टीम का मानना है कि परिपक्व सेमीकंडक्टर प्रक्रियाओं के "बड़े पैमाने पर विनिर्माण" लाभों पर भरोसा करते हुए, बीआईएससी स्केलेबिलिटी और प्रदर्शन संकेतकों के मामले में वर्तमान समान प्रत्यारोपण योग्य उपकरणों से कहीं अधिक है, और भविष्य के मस्तिष्क-एआई संलयन प्रणालियों के लिए एक स्थायी पुनरावृत्ति मंच प्रदान करता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता और तंत्रिका इंजीनियरिंग के प्रतिच्छेदन के तेजी से विकास के साथ, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि इस प्रकार का अल्ट्रा-हाई-रिज़ॉल्यूशन, पूरी तरह से वायरलेस, प्रोग्राम करने योग्य मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस न केवल न्यूरोलॉजिकल रोगों के उपचार को नया आकार देगा, बल्कि मशीनों के साथ मानव संपर्क के मौलिक मॉडल और यहां तक कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता के साथ सह-अस्तित्व को भी बदल सकता है।
/scitechdaily से संकलित