বাড়িতে স্থাপিত ব্রেন ইমপ্লান্ট ALS রোগীকে স্বাধীনভাবে কথা বলতে ও কাজ করতে সাহায্য করে

ব্রেন-কম্পিউটার ইন্টারফেস দৈনন্দিন সহায়ক ব্যবহারের আরও কাছে পৌঁছেছে

speech এবং cursor control-এর জন্য তৈরি একটি intracortical brain-computer interface একটি বড় ব্যবহারিক বাধা অতিক্রম করেছে: গবেষকদের উপস্থিতি ছাড়াই বাড়িতে দীর্ঘমেয়াদে, স্বাধীনভাবে ব্যবহার। Nature Medicine-এ প্রকাশিত একটি গবেষণায় গবেষকরা বর্ণনা করেছেন কীভাবে amyotrophic lateral sclerosis-এর কারণে paralysis এবং গুরুতর dysarthria থাকা একজন ব্যক্তি এই systemটি প্রায় দুই বছর ধরে প্রায় প্রতিদিন ব্যবহার করেছেন, একটি experimental neural interface-কে কার্যকর communication এবং computer-access tool-এ পরিণত করেছেন।

নিয়ন্ত্রিত laboratory সেটিং-এ brain-computer interfaces শক্তিশালী performance দেখিয়েছে, বিশেষ করে intended movement বা speech decode করার ক্ষেত্রে। কিন্তু এই ক্ষেত্রের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন ছিল, সেই অগ্রগতি কি laboratory-এর বাইরে, দীর্ঘ সময় ধরে, এবং দৈনন্দিন জীবনের অনিয়মিত পরিস্থিতিতেও টিকে থাকতে পারে কি না। নতুন report-টি home setting-এ হাজার হাজার ঘণ্টার বাস্তব ব্যবহার নথিভুক্ত করে সরাসরি সেই gap-টি address করেছে।

অংশগ্রহণকারী কী করতে পেরেছিলেন

study অনুযায়ী, অংশগ্রহণকারী প্রায় দুই বছরে বাড়িতে 3,800 ঘণ্টারও বেশি সময় systemটি ব্যবহার করেছেন। গবেষকরা বলেছেন, তিনি family এবং friends-এর সঙ্গে যোগাযোগ বজায় রাখতে, নিজের personal computer নিয়ন্ত্রণ করতে, এবং paralysis সত্ত্বেও full-time employment চালিয়ে যেতে এই interface-এর ওপর নির্ভর করেছিলেন।

এই system একটি speech decoder এবং একটি cursor decoder-কে একত্রিত করেছিল। অর্থাৎ এটি শুধু screen-এ text তৈরি করার মধ্যেই সীমাবদ্ধ ছিল না। এটি broader computer use-এর জন্য input method হিসেবেও কাজ করত, অংশগ্রহণকারীকে brain-driven keyboard এবং mouse control ব্যবহার করে emails ও text messages পাঠাতে, internet browse করতে, এবং নিজের computer চালাতে সাহায্য করত।

study period-এ অংশগ্রহণকারী মোট 1,960,163 words-সহ 183,060 sentences communicate করেছেন। paper অনুযায়ী communication rate ছিল গড়ে 56 words per minute। অংশগ্রহণকারী decoded sentences-এর 92%-কে অন্তত mostly correct বলে চিহ্নিত করেছেন, যা দেখায় toolটি শুধু প্রযুক্তিগতভাবে চমকপ্রদ নয়, বাস্তবেও ব্যবহারযোগ্য।

আনুষ্ঠানিক পরীক্ষায় accuracy ছিল খুব বেশি

home use-এর বাইরে, গবেষণা দল structured conditions-এও performance মেপেছে, যেখানে অংশগ্রহণকারী screen-এ দেখানো শব্দগুলো বলার চেষ্টা করেছিলেন। সেই formal evaluation-গুলোতে, 125,000-word vocabulary ব্যবহার করে attempted speech 99%-এর বেশি word accuracy দিয়ে decode করা হয়েছে, paper অনুযায়ী।

এই accuracy গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গুরুতর motor impairment-যুক্ত মানুষের জন্য speech interface-কে কেবল novelty হলে চলে না। conversation, work, এবং unscripted digital interaction-এর জন্য এগুলোকে যথেষ্ট নির্ভরযোগ্য হতে হবে। শক্তিশালী lab-like performance এবং দীর্ঘমেয়াদি home use-এর এই সমন্বয়ই study-টিকে উল্লেখযোগ্য করে তোলে।

এই গবেষণা কেন আলাদা

paperটি practical brain-computer interfaces-এর দুটি অমীমাংসিত চ্যালেঞ্জ সামনে আনে: গবেষকের সাহায্য ছাড়া বাড়িতে স্বাধীনভাবে কাজ করা, এবং speech ও cursor control উভয়ের জন্য নির্ভরযোগ্য long-term performance বজায় রাখা। গবেষকদের যুক্তি, এই কাজ উভয় দিকেই অগ্রগতি দেখায়।

এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ। অনেক assistive neurotechnology system ভারী setup, ঘন ঘন recalibration, বা on-site technical support-এর মাধ্যমে আশাব্যঞ্জক ফল দিতে পারে। কিন্তু এমন system যা স্বাভাবিক জীবনের অংশ হয়ে প্রতিদিন কাজ করতে পারে, তা ভবিষ্যতের clinical adoption-এর জন্য অনেক বেশি প্রাসঙ্গিক।

গবেষণাটি আরও ইঙ্গিত দেয় যে multimodal control বিশেষভাবে উপকারী হতে পারে। Speech decoding communication-এর একটি স্বাভাবিক পথ দেয়, আর cursor control মূলধারার computing tasks-এ প্রবেশ বাড়ায়। একসঙ্গে, এই দুটি function আলাদাভাবে যা দেয় তার চেয়ে অনেক বেশি পূর্ণাঙ্গ assistive environment তৈরি করে।

গুরুতর motor impairment-এর জন্য তাৎপর্য

study-র অংশগ্রহণকারী ALS-এর কারণে গুরুতর dysarthria এবং paralysis-এ ভুগছিলেন, একটি রোগ যা ধীরে ধীরে মানুষকে speech এবং digital tools থেকে বিচ্ছিন্ন করতে পারে। যোগাযোগ এবং computer access হারানোর সরাসরি প্রভাব পড়ে স্বাধীনতা, কাজ, এবং সামাজিক জীবনে। একটি neural interface যে বাড়ির পরিবেশে সমৃদ্ধ communication এবং personal computing সমর্থন করতে পারে, তা দেখিয়ে গবেষণাটি আরও কার্যকর assistive technology-এর দিকে ইঙ্গিত করে।

এই ফলাফলগুলো এমন নয় যে systemগুলো এখনই ব্যাপক নিয়মিত ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত। এটি এখনও অত্যন্ত বিশেষায়িত একটি intracortical interface, এবং studyটি একজন অংশগ্রহণকারীকে কেন্দ্র করে। তবুও, ব্যবহারের দৈর্ঘ্য এবং বাস্তব জীবনে সম্পন্ন কাজগুলোর পরিসর এই ক্ষেত্রের জন্য findings-কে অস্বাভাবিক গুরুত্ব দেয়।

• interface-টি গবেষকদের উপস্থিতি ছাড়া বাড়িতে independently ব্যবহার করা হয়েছে।
• অংশগ্রহণকারী এটিকে communication, employment, এবং computer access-এর জন্য ব্যবহার করেছেন।
• formal testing-এ attempted speech decoding-এর জন্য 125,000-word vocabulary নিয়ে 99%-এর বেশি word accuracy পাওয়া গেছে।

brain-computer interface research-এর ক্ষেত্রে এই অগ্রগতি একক headline metric-এর চেয়ে durability এবং autonomy নিয়ে বেশি। মাস ও বছর ধরে, এবং তা-ও সাধারণ ঘরোয়া পরিবেশে, কাজ করে যাওয়া একটি system practical assistive care-এর প্রয়োজনীয় মানের অনেক কাছাকাছি।

অতএব study-র কেন্দ্রীয় অবদান খুব সরল: এটি দেখায় যে implanted speech-and-cursor brain-computer interface একটি ছোট demonstration নয়, বরং দৈনন্দিন tool হিসেবে কাজ করতে পারে। গুরুতর motor impairment-যুক্ত মানুষের জন্য, এই পরিবর্তন যে কোনো এক benchmark score-এর চেয়ে বেশি তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে।

এই নিবন্ধটি Nature Medicine-এর reporting-এর ভিত্তিতে লেখা হয়েছে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.