যখন কোনও ব্যক্তি মেরুদণ্ডের কর্ডের আঘাত ধরে রাখে, তখন মস্তিষ্ক এবং আঘাতের নীচে মেরুদণ্ডের সার্কিটগুলির মধ্যে স্বাভাবিক যোগাযোগ বাধাগ্রস্ত হয়, যার ফলে পক্ষাঘাত হয়। যেহেতু মস্তিষ্ক স্বাভাবিকভাবে কাজ করছে, যেমন আঘাতের নীচে মেরুদণ্ডের কর্ড রয়েছে, গবেষকরা পুনর্বাসনের জন্য এবং সম্ভাব্যভাবে চলাচল পুনরুদ্ধার করার জন্য যোগাযোগটি পুনরায় প্রতিষ্ঠার জন্য কাজ করছেন।
সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের ম্যাককেলভে স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের বায়োমেডিকাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহকারী অধ্যাপক এবং ওয়াশু মেডিসিনের নিউরোসার্জারি এবং ডক্টরাল শিক্ষার্থী ক্যারলিন অ্যাটকিনসন সহ তাঁর ল্যাবের সদস্যদের এই যোগাযোগটি পুনরুদ্ধার করার জন্য এক ধরণের ডিকোডার তৈরি করেছেন। মেরুদণ্ডের আঘাত ছাড়াই 17 টি মানব বিষয় নিয়ে তাদের ল্যাবে পরীক্ষাগুলির মাধ্যমে তারা ট্রান্সকুটেনিয়াস মেরুদণ্ডের কর্ড উদ্দীপনা, বা ননবিন্যাসিভ, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ডাল সহ নীচের পায়ে চলাচল করতে সক্ষম হয়েছিল।
গবেষণার ফলাফল অনলাইনে 25 এপ্রিল, 2025 এ প্রকাশিত হয়েছিল নিউরো প্রকৌশল ও পুনর্বাসনের জার্নাল।
দলটি ইলেক্ট্রোয়েন্সফ্লোগ্রাফি (ইইজি) এর মাধ্যমে মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ পরিমাপ করে এমন একটি বিশেষ ক্যাপ ব্যবহার করে যা নন -ইনভ্যাসিভ ইলেক্ট্রোডগুলিতে লাগানো হয়। ক্যাপটি পরা অবস্থায়, বসে থাকা স্বেচ্ছাসেবীদের হাঁটুতে তাদের পা প্রসারিত করতে বলা হয়েছিল, তারপরে কেবল তাদের পা বাড়ানোর বিষয়ে চিন্তা করতে – এটি স্থির রাখার সময় – যাতে গবেষকরা উভয় অনুশীলনে মস্তিষ্কের তরঙ্গ রেকর্ড করতে পারেন।
দলটি ডিকোডার বা অ্যালগরিদমকে নিউরাল ক্রিয়াকলাপ সরবরাহ করেছিল, যাতে এটি উভয় পরিস্থিতিতে মস্তিষ্কের তরঙ্গ কীভাবে কাজ করে তা শিখতে পারে। তারা দেখতে পেল যে প্রকৃত আন্দোলন এবং কল্পনা করা আন্দোলন একই রকম নিউরাল কৌশল ব্যবহার করেছে।
“আমরা ডিকোডারকে এই ডেটা দেওয়ার পরে, যখনই আন্দোলন বা কোনও আন্দোলন হয় তখন এটি নিউরাল ক্রিয়াকলাপের ভিত্তিতে ভবিষ্যদ্বাণী করতে শিখেছে,” সেয়েজ বলেছেন। “আমরা দেখাই যে আমরা যখনই তাদের পাটি সরানোর বিষয়ে চিন্তা করি তখনই আমরা ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি, এমনকি যদি তাদের পা আসলে সরে না যায়।”
স্বেচ্ছাসেবীরা সত্যই আন্দোলন কল্পনা করছে এবং বাস্তবে চলমান না তা নিশ্চিত করার জন্য দলটি নিয়ন্ত্রণগুলি ব্যবহার করেছিল।
“যখনই লোকেরা সরে যায়, এটি সিগন্যাল আওয়াজ প্রবর্তন করতে পারে এবং আমরা নিশ্চিত করতে চাই যে সংকেত শব্দটি আমরা ভবিষ্যদ্বাণী করতে শিখছি তা নয়,” সেয়েজ বলেছেন। “এটি আন্দোলনের অভিপ্রায় বা মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপ যা আমরা ভবিষ্যদ্বাণী করতে চাই, তাই আমাদের লোকেরা কল্পনা করে যে তারা তাদের পা প্রসারিত করছে এবং একই অ্যালগরিদম ব্যবহার করে যা লোকেরা কল্পনা করছে কিনা তা অনুমান করার জন্য এগিয়ে যাওয়া লোকদের প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছে।”
সেয়েজ বলেছেন যে এটি দুটি জিনিস প্রকাশ করে।
“এক, এটি সম্ভবত যে আমরা সম্ভবত আন্দোলনের অভিপ্রায়টি ডিকোড করছি এবং কোনও নিদর্শন, বা গোলমাল নয়, এবং দ্বিতীয়ত, যখনই আমরা মেরুদণ্ডের আঘাতের লোকদের উপর এটি ব্যবহার করি যাদের কাছে আমাদের কাছে ডেটা লেবেল করার জন্য তাদের পাগুলি সরিয়ে নেওয়ার ক্ষমতা থাকবে না, আমরা আমাদের ডিকোডারকে প্রশিক্ষণের জন্য একটি পা সরানোর কল্পনা ব্যবহার করতে পারি” “
সেয়েজ বলেছেন, প্রুফ-অফ-কনসেপ্ট স্টাডি হ’ল একটি ননভাইভাসিভ মস্তিষ্কের মেরুদণ্ডের ইন্টারফেস বিকাশের দিকে প্রথম পদক্ষেপ যা মেরুদণ্ডের আঘাতের রোগীদের পুনর্বাসনে একক জয়েন্টে স্বেচ্ছাসেবী আন্দোলনকে শক্তিশালী করার জন্য ট্রান্সকুটেনিয়াস মেরুদণ্ডের উদ্দীপনা সরবরাহের জন্য রিয়েল-টাইম পূর্বাভাস ব্যবহার করে।
এগিয়ে গিয়ে, দলটি সমস্ত অংশগ্রহণকারীদের ডেটাতে প্রশিক্ষিত একটি সাধারণ ডিকোডার পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করেছে যা নির্ধারণ করতে পারে যে কোনও ইউনিভার্সাল ডিকোডার একটি ব্যক্তিগতকৃত হিসাবে সম্পাদন করতে পারে এবং ক্লিনিকাল সেটিংসে এর ব্যবহারকে সহজতর করতে পারে কিনা তা নির্ধারণ করতে পারে।
এই গবেষণার জন্য তহবিল সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের ম্যাকডোনেল সেন্টার ফর সিস্টেমস নিউরোসায়েন্স দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল; জাতীয় স্বাস্থ্য ইনস্টিটিউটস (কে 12-এইচডি 073945, কে 01-এনএস 127936; আর 01-ইবি 026439; পি 41-ইবি 018783); ওয়াশুতে ম্যাককেলভে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে বায়োমেডিকাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগ; এবং ওয়াশু মেডিসিনে নিউরোসার্জারি বিভাগ।