మెదడు-కంప్యూటర్ ఇంటర్ఫేస్, టెట్రాప్లెజియాతో ఉన్న పరిశోధనలో పాల్గొన్న వ్యక్తికి శస్త్రచికిత్స ద్వారా ఉంచబడింది, నాలుగు అవయవాలలో పక్షవాతం, వర్చువల్ క్వాడ్కాప్టర్పై అపూర్వమైన స్థాయి నియంత్రణను అందించింది — కేవలం అతని స్పందించని వేళ్లను కదిలించడం గురించి ఆలోచించడం ద్వారా.
సాంకేతికత చేతిని మూడు భాగాలుగా విభజిస్తుంది: బొటనవేలు మరియు రెండు జతల వేళ్లు (ఇండెక్స్ మరియు మధ్య, ఉంగరం మరియు చిన్నవి). ప్రతి భాగం నిలువుగా మరియు క్షితిజ సమాంతరంగా కదలగలదు. పాల్గొనే వ్యక్తి మూడు సమూహాలను తరలించడం గురించి ఆలోచించినప్పుడు, కొన్ని సమయాల్లో ఏకకాలంలో, వర్చువల్ క్వాడ్కాప్టర్ ప్రతిస్పందిస్తుంది, వర్చువల్ అడ్డంకి కోర్సు ద్వారా ఉపాయాలు చేస్తుంది.
పక్షవాతం ఉన్నవారికి స్నేహితులతో గేమ్లను ఆస్వాదించే అవకాశాన్ని అందించడంలో ఇది ఒక ఉత్తేజకరమైన తదుపరి దశ, అలాగే రిమోట్ పనిని ప్రదర్శించే సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
“ఇది వేలు కదలికలపై ఆధారపడిన దానికంటే ఎక్కువ స్థాయి కార్యాచరణ” అని న్యూరోసర్జరీ మరియు బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క UM అసిస్టెంట్ ప్రొఫెసర్ మరియు నేచర్ మెడిసిన్లో కొత్త పరిశోధనా పత్రం యొక్క మొదటి రచయిత మాథ్యూ విల్సే అన్నారు. విల్సే స్టాన్ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పరిశోధకుడిగా ఉన్నప్పుడు పేపర్ను రూపొందించిన పరీక్ష నిర్వహించబడింది, ఇక్కడ అతని సహకారులు చాలా మంది ఉన్నారు.
వినియోగదారు యొక్క తల ఉపరితలం నుండి సంకేతాలను తీసుకోవడానికి ఎలక్ట్రోఎన్సెఫలోగ్రఫీని ఉపయోగించడం వంటి మెరుగైన వీడియో గేమింగ్ను అనుమతించడానికి నాన్వాసివ్ విధానాలు ఉన్నప్పటికీ, EEG సిగ్నల్లు మెదడులోని పెద్ద ప్రాంతాల నుండి సహకారాన్ని మిళితం చేస్తాయి. అత్యంత ఫంక్షనల్ ఫైన్ మోటారు నియంత్రణను పునరుద్ధరించడానికి, ఎలక్ట్రోడ్లను న్యూరాన్లకు దగ్గరగా ఉంచాల్సిన అవసరం ఉందని రచయితలు నమ్ముతారు. మోటార్ న్యూరాన్లు వర్సెస్ EEG నుండి నేరుగా సిగ్నల్లను చదవడం ద్వారా వినియోగదారు క్వాడ్కాప్టర్ విమాన పనితీరులో ఆరు రెట్లు మెరుగుదలని అధ్యయనం పేర్కొంది.
ఇంటర్ఫేస్ను సిద్ధం చేయడానికి, రోగులు శస్త్రచికిత్సా విధానానికి లోనవుతారు, దీనిలో ఎలక్ట్రోడ్లు మెదడు యొక్క మోటార్ కార్టెక్స్లో ఉంచబడతాయి. ఎలక్ట్రోడ్లు పుర్రెకు లంగరు వేయబడిన పీఠానికి వైర్ చేయబడతాయి మరియు చర్మం నుండి నిష్క్రమిస్తాయి, ఇది కంప్యూటర్కు కనెక్షన్ని అనుమతిస్తుంది.
“ఇది మోటారు కార్టెక్స్లో సృష్టించబడిన సిగ్నల్లను తీసుకుంటుంది, ఇది పాల్గొనేవారు వారి వేళ్లను తరలించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు మరియు అనుకరణలో వర్చువల్ వేళ్లను నియంత్రించే ఉద్దేశ్యాలను అర్థం చేసుకోవడానికి కృత్రిమ నాడీ నెట్వర్క్ను ఉపయోగిస్తుంది” అని విల్సే చెప్పారు. “అప్పుడు మేము వర్చువల్ క్వాడ్కాప్టర్ను నియంత్రించడానికి ఒక సంకేతాన్ని పంపుతాము.”
BrainGate2 క్లినికల్ ట్రయల్స్లో భాగంగా నిర్వహించిన ఈ పరిశోధన, నాడీ సంబంధిత గాయాలు లేదా వ్యాధితో బాధపడుతున్న వ్యక్తులకు బాహ్య పరికర నియంత్రణ కోసం కొత్త ఎంపికలను అందించడానికి మెషిన్ లెర్నింగ్తో ఈ న్యూరల్ సిగ్నల్లను ఎలా జతచేయవచ్చనే దానిపై దృష్టి సారించింది. వెన్నెముక గాయం కారణంగా అతని చేతులు లేదా కాళ్లను ఉపయోగించలేకపోయిన చాలా సంవత్సరాల తర్వాత, పాల్గొనే వ్యక్తి మొదట 2016లో స్టాన్ఫోర్డ్లోని పరిశోధనా బృందంతో కలిసి పనిచేయడం ప్రారంభించాడు. అతను పనిలో సహకరించడానికి ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాడు మరియు విమానంలో ప్రత్యేక ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాడు.
“క్వాడ్కాప్టర్ సిమ్యులేషన్ ఏకపక్ష ఎంపిక కాదు, పరిశోధనలో పాల్గొనే వ్యక్తికి ఎగరడం పట్ల మక్కువ ఉంది” అని స్టాన్ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో సహ రచయిత మరియు కంప్యూటర్ శాస్త్రవేత్త డొనాల్డ్ అవన్సినో అన్నారు. “పాల్గొనేవారి విమాన కోరికను కూడా నెరవేరుస్తూనే, ప్లాట్ఫారమ్ బహుళ వేళ్ల నియంత్రణను కూడా ప్రదర్శించింది.”
రైస్ యూనివర్శిటీలో ఎలక్ట్రికల్ మరియు కంప్యూటర్ ఇంజనీరింగ్ ఇన్కమింగ్ ప్రొఫెసర్ సహ రచయిత నిషాల్ షా ఇలా వివరించారు, “వేళ్లను నియంత్రించడం ఒక మెట్టు; అంతిమ లక్ష్యం మొత్తం శరీర కదలిక పునరుద్ధరణ.”
న్యూరోసర్జరీ యొక్క స్టాన్ఫోర్డ్ ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనం యొక్క సహ రచయిత జైమీ హెండర్సన్ మాట్లాడుతూ, పని యొక్క ప్రాముఖ్యత ఆటలకు మించినది. ఇది మానవ సంబంధాన్ని అనుమతిస్తుంది.
“ప్రజలు ప్రాథమిక అవసరాలైన విధుల పునరుద్ధరణపై దృష్టి పెడతారు — తినడం, డ్రెస్సింగ్, కదలిక – మరియు అవన్నీ ముఖ్యమైనవి,” అని అతను చెప్పాడు. “కానీ తరచుగా, జీవితంలోని ఇతర సమానమైన ముఖ్యమైన అంశాలు వినోదం లేదా తోటివారితో కనెక్షన్ వంటి చిన్న మార్పులను పొందుతాయి. ప్రజలు ఆటలు ఆడాలని మరియు వారి స్నేహితులతో పరస్పర చర్య చేయాలని కోరుకుంటారు.”
కంప్యూటర్తో కనెక్ట్ అయ్యి, కేవలం ఆలోచించడం ద్వారా వర్చువల్ వెహికల్ను మార్చగల వ్యక్తి, చివరికి చాలా ఎక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాడని ఆయన చెప్పారు.
“మెదడు నియంత్రణతో బహుళ వర్చువల్ వేళ్లను తరలించగలగడం, మీరు అన్ని రకాల విషయాల కోసం మల్టీఫ్యాక్టర్ నియంత్రణ పథకాలను కలిగి ఉండవచ్చు” అని హెండర్సన్ చెప్పారు. “ఇది CAD సాఫ్ట్వేర్ను ఆపరేట్ చేయడం నుండి సంగీతాన్ని కంపోజ్ చేయడం వరకు ఏదైనా కావచ్చు.”
పరిశోధకులు నిక్ హాన్, ర్యాన్ జామియోల్కోవ్స్కీ, స్టాన్ఫోర్డ్లోని ఫోరం కమ్దార్ మరియు ఫ్రాన్సిస్ విల్లెట్ మరియు బ్రౌన్ విశ్వవిద్యాలయంలో లీ హోచ్బర్గ్ కూడా అధ్యయనానికి సహకరించారు.
జాగ్రత్త: పరిశోధనా పరికరం. ఫెడరల్ చట్టం ద్వారా పరిశోధనాత్మక ఉపయోగానికి పరిమితం చేయబడింది.