കേസി ഹാരൽ: സംസാരം തിരിച്ചറിയുന്ന ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്റുകളുടെ ആദ്യത്തെ പവർ യൂസർ

കേസി ഹാരലിന്റെ വിപ്ലവകരമായ പുരോഗതി തെളിയിക്കുന്നതുപോലെ, മനുഷ്യന്റെ ചിന്താശേഷിയും ഡിജിറ്റൽ ഇന്റർഫേസുകളും തമ്മിലുള്ള അതിർവരമ്പുകൾ മാഞ്ഞുപോകുന്നു. അമിട്രോഫിക് ലാറ്ററൽ സ്ക്ലീറോസിസ് (ALS) ബാധിച്ച രോഗിയായ ഹാരൽ, സംസാരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബ്രെയിൻ-കമ്പ്യൂട്ടർ ഇന്റർഫേസിന്റെ (BCI) ആദ്യത്തെ "പവർ യൂസർ" ആയി മാറിയിരിക്കുന്നു. ന്യൂറൽ ഇംപ്ലാന്റുകൾക്ക് ക്ലിനിക്കൽ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കപ്പുറം അർത്ഥവത്തായ, ദൈനംദിന സ്വയംപര്യാപ്തതയിലേക്ക് മാറാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് തെളിയിക്കുന്നു.

ന്യൂറൽ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സംസാരത്തിലേക്ക്

ഹാരലിന്റെ ആശയവിനിമയത്തിന് പിന്നിലെ സാങ്കേതികവിദ്യ, സ്പീച്ച് മോട്ടർ കോർട്ടക്സിലേക്ക് നേരിട്ട് ഘടിപ്പിച്ച ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഇലക്ട്രോഡ് അറേകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്. യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് കാലിഫോർണിയ, ഡേവിസിലെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ ഡേവിഡ് ബ്രാൻഡ്മാന്റെ നേതൃത്വത്തിൽ നടന്ന ശസ്ത്രക്രിയയിലൂടെ, ഓരോന്നിനും 64 ഇലക്ട്രോഡുകൾ വീതമുള്ള നാല് അറേകൾ ഹാരലിന്റെ തലച്ചോറിൽ ഘടിപ്പിച്ചു. ഈ അറേകൾ തലയോട്ടിയിലെ "പെഡസ്റ്റലുകൾ" വഴി ന്യൂറൽ സിഗ്നലുകൾ ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഡീകോഡിംഗ് പ്രക്രിയ വളരെ സങ്കീർണ്ണമാണ്: സിസ്റ്റം ആദ്യം ന്യൂറൽ പ്രവർത്തനങ്ങളെ അമേരിക്കൻ ഇംഗ്ലീഷ് ഭാഷയിലെ 39 ഫോനീമുകളുമായി (phonemes) ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ആ ഫോനീമുകളെ വാക്കുകളാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലങ്ങൾ അതിശയിപ്പിക്കുന്നതാണ്. ഹാരൽ 50 വാക്കുകളുള്ള പദസമ്പത്തും 99.6% കൃത്യതയുമായാണ് തുടങ്ങിയതെങ്കിലും, ഇപ്പോൾ സിസ്റ്റം 1,25,000 വാക്കുകളുള്ള വലിയ പദസമ്പത്തായി വികസിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ഇതിന്റെ കൃത്യത 97.5% ആണ്, അടുത്തിടെ ഇത് 99% എന്ന പരിപൂർണ്ണതയിലേക്ക് ഉയർന്നു.

യഥാർത്ഥ സ്വയംപര്യാപ്തതയും "പവർ യൂസർ" പദവിയും കൈവരിക്കൽ

മുൻപത്തെ BCI പങ്കാളികളിൽ നിന്ന് ഹാരലിനെ വ്യത്യസ്തനാക്കുന്നത് അദ്ദേഹം നൽകിയ ദീർഘകാലാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള ഡാറ്റയുടെ (longitudinal data) അളവാണ്. Nature Medicine-ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനമനുസരിച്ച്, ഇംപ്ലാന്റേഷൻ നടത്തിയ ആദ്യ 22.6 മാസത്തിനുള്ളിൽ തന്നെ ഹാരൽ വീട്ടിലിരുന്ന് 3,800 മണിക്കൂറിലധികം ഇത് ഉപയോഗിച്ചു—ഗവേഷകരുടെ നേരിട്ടുള്ള സാന്നിധ്യമില്ലാതെ തന്നെ.

നിയന്ത്രിത ലാബ് പശ്ചാത്തലത്തിൽ നിന്ന് "വീട്ടിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന" മാതൃകയിലേക്കുള്ള ഈ മാറ്റം BCI വ്യവസായത്തിന് ഒരു നിർണ്ണായക നാഴികക്കല്ലാണ്. ആദ്യകാല പതിപ്പുകളിൽ ഉപകരണങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ ഗവേഷകർക്ക് നേരിട്ട് ഇടപെടേണ്ടി വന്നിരുന്നുവെങ്കിലും, UC Davis ടീം ഹാർഡ്‌വെയർ ഇന്റർഫേസിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഓട്ടോമേറ്റ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഇന്ന്, ഒരു പരിചാരകന് ഹാരലിനെ "പ്ലഗ് ഇൻ" ചെയ്യാവുന്നതും, ഉടൻ തന്നെ താഴെ പറയുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ ഡിജിറ്റൽ ജോലികൾ ചെയ്യാൻ അദ്ദേഹത്തിന് സാധിക്കുന്നതുമാണ്:

ന്യൂറോ ടെക്നോളജിയുടെ ഭാവിയിൽ ഇത് എന്തുകൊണ്ട് പ്രധാനമാകുന്നു

ഇംപ്ലാന്റബിൾ ന്യൂറോ ടെക്നോളജി നേരിടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളികളിലൊന്നിനെയാണ് ഹാരലിന്റെ വിജയം പരിഹരിക്കുന്നത്: ദീർഘകാല നിലനിൽപ്പ് (long-term viability). ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ചുറ്റും തഴമ്പ് കല (scar tissue) രൂപപ്പെടുന്നത് സിഗ്നൽ ഗുണനിലവാരം കാലക്രമേണ കുറയ്ക്കാൻ കാരണമാകും എന്നത് ഈ മേഖലയിലെ ഒരു പൊതു ആശങ്കയാണ്. ഏകദേശം മൂന്ന് വർഷത്തോളം ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ ആശയവിനിമയം നിലനിർത്താൻ ഹാരലിന് സാധിച്ചത്, സ്ഥിരതയുള്ളതും ദീർഘകാലത്തേക്കും സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

വിപുലമായ AI, മെഡ്-ടെക് മേഖലയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇത് "പ്രൂഫ് ഓഫ് കൺസെപ്റ്റ്" (proof of concept) എന്ന ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് "പ്രായോഗിക ഉപയോഗക്ഷമത" (functional utility) എന്ന ഘട്ടത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. സങ്കീർണ്ണമായ ന്യൂറൽ പാറ്റേണുകൾ ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നതിൽ അൽഗോരിതങ്ങൾ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാകുമ്പോൾ, അവ കേവലം വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായ ആവശ്യങ്ങൾ മാത്രമല്ല, മറിച്ച് മനുഷ്യന്റെ ഉദ്ദേശ്യങ്ങളുടെ തടസ്സമില്ലാത്ത വിപുലീകരണങ്ങളായി മാറുന്ന ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് മാറുകയാണ് ലക്ഷ്യം.

പ്രധാന കാര്യങ്ങൾ