स्कैल्पेल से परे: कैसे गेस्टाला ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस को फिर से परिभाषित करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर रहा है
मानव मस्तिष्क को सीधे डिजिटल बुनियादी ढांचे से जोड़ने की दौड़ में लंबे समय से हाई-टेक इम्प्लांट (implant) की छवि का दबदबा रहा है। एलोन मस्क के न्यूरालिंक (Neuralink) से लेकर ब्लैकरॉक न्यूरोटेक (Blackrock Neurotech) के नैदानिक परीक्षणों तक, हाई-फिडेलिटी ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस (BCIs) के लिए स्वर्ण मानक के रूप में आमतौर पर एक न्यूरोसर्जन और एक ड्रिल की आवश्यकता होती है। हालांकि, चीन के तेजी से विस्तार करते न्यूरोटेक क्षेत्र का एक नया दावेदार दांव लगा रहा है कि BCI का भविष्य किसी चिप में नहीं, बल्कि ध्वनि तरंग में है।
गेस्टाला (Gestala), शंघाई और बीजिंग के उच्च-घनत्व वाले अनुसंधान केंद्रों से उभरता हुआ एक स्टार्टअप है, जो फोकस्ड अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एक गैर-आक्रामक (non-invasive) दृष्टिकोण का नेतृत्व कर रहा है। सर्जिकल हस्तक्षेप की आवश्यकता को दरकिनार करके, कंपनी का लक्ष्य BCI उद्योग के सामने आने वाली दो सबसे बड़ी बाधाओं को हल करना है: मस्तिष्क सर्जरी का उपभोक्ता भय और प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड की दीर्घकालिक जैविक अस्वीकृति।
रेजोल्यूशन गैप: अल्ट्रासाउंड क्यों मायने रखता है
यह समझने के लिए कि गेस्टाला का दृष्टिकोण तकनीकी समुदाय में लहरें क्यों पैदा कर रहा है, पहले वर्तमान BCI परिदृश्य को समझना होगा। अब तक, उपयोगकर्ताओं को दो चरम सीमाओं के बीच चयन करना पड़ता था। एक छोर पर इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (EEG) है, जो स्कैल्प पर रखे सेंसर का उपयोग करता है। हालांकि यह सुरक्षित और उपयोग में आसान है, लेकिन EEG सिग्नल "धुंधले" होने के लिए कुख्यात हैं, जैसे कि भीड़भाड़ वाले फुटबॉल स्टेडियम के बाहर से किसी विशिष्ट बातचीत को सुनने की कोशिश करना। खोपड़ी विद्युत संकेतों के लिए एक बड़े डैम्पनर (dampener) के रूप में कार्य करती है।
दूसरे छोर पर इनवेसिव इम्प्लांट्स हैं। ये उच्च-रिज़ॉल्यूशन डेटा प्रदान करते हैं क्योंकि वे सीधे तंत्रिका ऊतक (neural tissue) पर बैठते हैं, लेकिन उनमें संक्रमण, मस्तिष्क पर घाव और सिग्नल के खराब होने का जोखिम होता है क्योंकि शरीर बाहरी वस्तु को अलग करने का प्रयास करता है।
गेस्टाला की अल्ट्रासाउंड तकनीक एक आशाजनक मध्य मार्ग अपनाती है। अल्ट्रासाउंड तरंगें विद्युत संकेतों की तुलना में बहुत अधिक सटीकता के साथ खोपड़ी से गुजर सकती हैं। फोकस्ड अल्ट्रासाउंड (FUS) का उपयोग करके, गेस्टाला बिना किसी चीरे के मस्तिष्क के भीतर गहरे विशिष्ट तंत्रिका सर्किट को लक्षित कर सकता है। यह एक दीवार के कंपन को महसूस करने और एक ईंट को सटीक रूप से इंगित करने के लिए लेजर का उपयोग करने के बीच का अंतर है।
गेस्टाला की तकनीक कैसे काम करती है
गेस्टाला का सिस्टम एक पहनने योग्य हेडसेट पर निर्भर करता है जो कम तीव्रता वाले फोकस्ड अल्ट्रासाउंड पल्स उत्सर्जित करता है। ये पल्स ऊतक को गर्म करने या क्षति पहुँचाने के लिए नहीं, बल्कि न्यूरॉन्स की झिल्लियों को भौतिक रूप से धक्का देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह यांत्रिक दबाव तंत्रिका गतिविधि को ट्रिगर या बाधित कर सकता है, जिसे न्यूरोमॉड्यूलेशन (neuromodulation) के रूप में जाना जाता है।
हालांकि अल्ट्रासाउंड के माध्यम से मस्तिष्क के इरादे को पढ़ना उसे उत्तेजित करने की तुलना में अधिक जटिल है, कंपनी फंक्शनल अल्ट्रासाउंड इमेजिंग (fUSI) का लाभ उठा रही है। यह तकनीक मस्तिष्क के माइक्रोवैस्कुलर (microvasculature) के भीतर रक्त की मात्रा और प्रवाह में परिवर्तन को ट्रैक करती है। चूंकि तंत्रिका गतिविधि रक्त प्रवाह के साथ गहराई से जुड़ी होती है—जिसे न्यूरोवैस्कुलर कपलिंग के रूप में जाना जाता है—गेस्टाला के एल्गोरिदम उपयोगकर्ता के इरादों की व्याख्या करने के लिए इन पैटर्नों को डिकोड कर सकते हैं।
BCI पद्धतियों की तुलना
यह देखने के लिए कि गेस्टाला व्यापक बाजार में कहां फिट बैठता है, 2026 की शुरुआत तक विकसित की जा रही मस्तिष्क-कंप्यूटर संपर्क की प्राथमिक विधियों की तुलना करना सहायक है।
| विशेषता | इनवेसिव (Neuralink) | गैर-आक्रामक (EEG) | अल्ट्रासाउंड (Gestala) |
|---|---|---|---|
| सर्जिकल आवश्यकता | उच्च (रोबोटिक सर्जरी) | कोई नहीं | कोई नहीं |
| सिग्नल रेजोल्यूशन | अत्यंत उच्च | निम्न / शोर युक्त | मध्यम-उच्च |
| जोखिम स्तर | उच्च (संक्रमण/ऊतक क्षति) | नगण्य | कम |
| प्राथमिक उपयोग का मामला | पक्षाघात / चिकित्सा सुधार | कल्याण / गेमिंग | क्लिनिकल और उपभोक्ता हाइब्रिड |
| दीर्घायु | वर्ष (घाव के अधीन) | अनिश्चित | अनिश्चित |
चीनी BCI पारिस्थितिकी तंत्र
गेस्टाला शून्य में मौजूद नहीं है। चीनी सरकार ने अपनी हालिया पंचवर्षीय योजनाओं के तहत "मस्तिष्क विज्ञान और मस्तिष्क-जैसी बुद्धिमत्ता" को एक प्रमुख राष्ट्रीय प्राथमिकता के रूप में नामित किया है। इससे घरेलू प्रतिस्पर्धा में उछाल आया है, जिसमें न्यूरामैट्रिक्स (NeuraMatrix) और क्लाउडमाइंड्स (Cloudminds) जैसी फर्में भी प्रभुत्व के लिए प्रतिस्पर्धा कर रही हैं। हालांकि, गैर-आक्रामक पथ पर गेस्टाला का ध्यान इसे उपभोक्ता बाजार में एक अनूठा लाभ देता है।
कई लोगों के लिए, स्वैच्छिक मस्तिष्क प्रत्यारोपण का विचार ही नामुमकिन है। "पहनें और हटाएं" (wear-and-remove) समाधान की पेशकश करके, गेस्टाला खुद को एक ऐसे भविष्य के लिए तैयार कर रहा है जहां BCI का उपयोग न केवल चिकित्सा आवश्यकताओं वाले लोगों द्वारा किया जाएगा, बल्कि उन स्वस्थ व्यक्तियों द्वारा भी किया जाएगा जो उत्पादकता बढ़ाना चाहते हैं, स्मार्ट होम वातावरण को नियंत्रित करना चाहते हैं, या इमर्सिव वर्चुअल रियलिटी में संलग्न होना चाहते हैं।
भविष्य की चुनौतियां
वादे के बावजूद, गेस्टाला को महत्वपूर्ण तकनीकी और नैतिक बाधाओं का सामना करना पड़ रहा है। मानव खोपड़ी की मोटाई और घनत्व एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में भिन्न होता है, जिसका अर्थ है कि अल्ट्रासाउंड बीम को लगातार कैलिब्रेट किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे सही लक्ष्यों पर लग रहे हैं। इसके अलावा, रक्त-प्रवाह-आधारित संकेतों की विलंबता (latency) स्वाभाविक रूप से प्रत्यारोपण द्वारा कैप्चर किए गए तात्कालिक विद्युत संकेतों की तुलना में अधिक होती है। यह अल्ट्रासाउंड BCI को प्रतिस्पर्धी गेमिंग या रीयल-टाइम कृत्रिम अंग नियंत्रण जैसे हाई-स्पीड अनुप्रयोगों के लिए कम उपयुक्त बना सकता है।
"न्यूरल प्राइवेसी" का मामला भी है। यदि कोई उपकरण आपकी सहमति के बिना हेडसेट के माध्यम से आपके मस्तिष्क की गतिविधि को पढ़ सकता है, तो डेटा सुरक्षा के निहितार्थ गंभीर हैं। गेस्टाला ने कहा है कि वे यह सुनिश्चित करने के लिए एन्क्रिप्टेड "न्यूरल सिग्नेचर" पर काम कर रहे हैं कि डेटा उपयोगकर्ता के लिए स्थानीय रहे, लेकिन नियामक ढांचे अभी भी तकनीक के साथ तालमेल बिठाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं।
व्यावहारिक सुझाव: आगे क्या देखें
जैसे-जैसे गेस्टाला इस साल के अंत में व्यापक नैदानिक परीक्षणों और संभावित उपभोक्ता प्रोटोटाइप की ओर बढ़ रहा है, तकनीकी उत्साही लोगों को निम्नलिखित बातों को ध्यान में रखना चाहिए:
- विलंबता (Latency) पर नज़र रखें: अल्ट्रासाउंड BCI की सफलता इस बात पर निर्भर करेगी कि सॉफ्टवेयर रक्त प्रवाह परिवर्तनों को कितनी जल्दी क्रिया में अनुवादित कर सकता है। उनके "सिग्नल-टू-इंटेंट" गति पर अपडेट देखें।
- फॉर्म फैक्टर मायने रखता है: एक गैर-आक्रामक BCI को मुख्यधारा में आने के लिए, इसे आरामदायक होना चाहिए। इस बात पर ध्यान दें कि क्या गेस्टाला का हेडसेट एक भारी लैब टूल बना रहता है या हल्के हेडफ़ोन की तरह विकसित होता है।
- नियामक मील के पत्थर: NMPA (चीन) और FDA (USA) की मंजूरी पर नज़र रखें। गैर-आक्रामक उपकरणों के लिए बाजार का रास्ता आम तौर पर तेज होता है, लेकिन "न्यूरोमॉड्यूलेशन" के लिए अभी भी कठोर सुरक्षा जांच की आवश्यकता होती है।
- हाइब्रिड क्षमता: भविष्य किसी एक तकनीक की जीत नहीं, बल्कि एक संयोजन हो सकता है। हम "हाइब्रिड BCI" देख सकते हैं जो गति के लिए EEG और गहराई तथा सटीकता के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करते हैं।
गेस्टाला की यात्रा BCI कथा में एक बदलाव का प्रतिनिधित्व करती है। जबकि दुनिया मस्तिष्क में चिप्स के साइबरपंक सपने से मंत्रमुग्ध है, वास्तविक सफलता बहुत शांत हो सकती है—ध्वनि की एक साधारण पल्स जो हमें एक शब्द कहे बिना अपनी मशीनों से बात करने की अनुमति देती है।
स्रोत
- Nature Communications: "Functional ultrasound imaging of human brain activity."
- South China Morning Post: "China's BCI industry and the push for non-invasive tech."
- IEEE Spectrum: "The Physics of Focused Ultrasound for Neuromodulation."
- TechNode: "Startups to watch in the Shanghai neurotech corridor."
- Frontiers in Neuroscience: "Comparison of BCI modalities: EEG vs. fUSI."
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