ಕೇಸಿ ಹ್ಯಾರೆಲ್: ಭಾಷಣ-ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಮೆದುಳು ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳ ಮೊದಲ ಪವರ್ ಯೂಸರ್

ಮಾನವನ ಜ್ಞಾನಾತ್ಮಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಗಳು ಮಸುಕಾಗುತ್ತಿವೆ, ಇದಕ್ಕೆ ಕೇಸಿ ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಪ್ರಗತಿಯೇ ಸಾಕ್ಷಿ. ಅಮಿಟ್ರೋಫಿಕ್//ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) ಕಾಯಿಲೆಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿರುವ ರೋಗಿಯಾದ ಹ್ಯಾರೆಲ್, ಭಾಷಣ ಆಧಾರಿತ ಬ್ರೈನ್-ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (BCI) ನ ಮೊದಲ "ಪವರ್ ಯೂಸರ್" ಆಗಿದ್ದಾರೆ. ನರಮಂಡಲದ ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳು ಕೇವಲ ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗಷ್ಟೇ ಸೀಮಿತವಾಗದೆ, ಅರ್ಥಪೂರ್ಣವಾದ ದೈನಂದಿನ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯಕ್ಕೆ ದಾರಿಯಾಗಬಲ್ಲವು ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ.

ನರಮಂಡಲದ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಭಾಷಣದವರೆಗೆ

ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರ ಸಂವಹನದ ಹಿಂದಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಭಾಷಣದ ಮೋಟಾರ್ ಕಾರ್ಟೆಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅರೇಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಡೇವಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಸೋಸಿಯೇಟ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಡೇವಿಡ್ ಬ್ರ್ಯಾಂಡ್‌ಮನ್ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ತಲಾ 64 ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನಾಲ್ಕು ಅರೇಗಳನ್ನು ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರ ಮೆದುಳಿನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಅರೇಗಳನ್ನು ತಲೆಬುರುಡೆಯ ಮೇಲಿರುವ "ಪೆಡೆಸ್ಟಲ್‌ಗಳ" ಮೂಲಕ ನರಮಂಡಲದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಡಿಕೋಡ್ ಮಾಡುವ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಹಂತವಾಗಿದೆ: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮೊದಲು ನರಮಂಡಲದ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅಮೇರಿಕನ್ ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಭಾಷೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ 39 ಫೋನೆಮ್‌ಗಳಿಗೆ (phonemes) ಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಆ ಫೋನೆಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪದಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅಚ್ಚರಿಗೊಳಿಸುವಂತಿವೆ. ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ 50 ಪದಗಳ ಶಬ್ದಕೋಶ ಮತ್ತು 99.6% ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರೆ, ಈಗ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು 125,000 ಪದಗಳ ಬೃಹತ್ ಶಬ್ದಕೋಶ ಮತ್ತು 97.5% ನಿಖರತೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಇದು ಸುಮಾರು 99% ರಷ್ಟು ಪರಿಪೂರ್ಣತೆಗೆ ಏರಿದೆ.

ನಿಜವಾದ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯ ಮತ್ತು "ಪವರ್ ಯೂಸರ್" ಸ್ಥಾನಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು

ಹಿಂದಿನ BCI ಭಾಗವಹಿಸುವವರಿಂದ ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರನ್ನು ಭಿನ್ನವಾಗಿಸುವುದು ಅವರು ಒದಗಿಸಿದ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ದತ್ತಾಂಶದ (longitudinal data) ಪ್ರಮಾಣ. Nature Medicine ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಕಾರ, ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರು ಇಂಪ್ಲಾಂಟ್ ಮಾಡಿದ ಮೊದಲ 22.6 ತಿಂಗಳುಗಳ ಒಳಗೆ ಮನೆಯಲ್ಲಿಯೇ 3,800 ಗಂಟೆಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯವನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ—ಇದೆಲ್ಲವೂ ಸಂಶೋಧಕರ ನೇರ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಇಲ್ಲದೆಯೇ ನಡೆದಿದೆ.

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ವಾತಾವರಣದಿಂದ "ಮನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ" ಮಾದರಿಗೆ ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯು BCI ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುವಾಗಿದೆ. ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾಧನವನ್ನು ಕೈಯಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಆದರೆ UC Davis ತಂಡವು ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗವನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತಗೊಳಿಸಿದೆ. ಇಂದು, ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರನ್ನು ಒಬ್ಬ ಆರೈಕೆ ಮಾಡುವವರು (caregiver) "ಪ್ಲಗ್ ಇನ್" ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ತಕ್ಷಣವೇ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಂಕೀರ್ಣ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು:

ನರೊಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯ (Neurotechnology) ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಇದು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯ

ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರ ಯಶಸ್ಸು ಇಂಪ್ಲಾಂಟಬಲ್ ನರೊಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಅಡೆತಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ: ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆ. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್‌ಗಳ ಸುತ್ತ ಗಾಯದ ಅಂಗಾಂಶಗಳು (scar tissue) ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆತಂಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಸಂಕೇತದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಹ್ಯಾರೆಲ್ ಅವರು ಸುಮಾರು ಮೂರು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಉನ್ನತ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸಂವಹನವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು, ಸ್ಥಿರವಾದ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಏಕೀಕರಣವು ಸಾಧ್ಯ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ವ್ಯಾಪಕವಾದ AI ಮತ್ತು ಮೆಡ್-ಟೆಕ್ (med-tech) ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ, ಇದು "ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಪುರಾವೆ"ಯಿಂದ (proof of concept) "ಕಾರ್ಯಕಾರಿ ಉಪಯುಕ್ತತೆ"ಯೆಡೆಗಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ನರಲ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಡಿಕೋಡ್ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಗುರಿಯು ಕೇವಲ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅಗತ್ಯತೆಗಳಾಗಿರದೆ, ಮಾನವ ಉದ್ದೇಶದ ಸುಗಮ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಾಗಿರುವ ಸಾಧನಗಳತ್ತ ಸಾಗುವುದಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು