हम प्रतिदिन सोचने के लिए अपने दिमाग का उपयोग करते हैं, लेकिन मानव मस्तिष्क जटिल, सूक्ष्म और रहस्यमय है, इसलिए हम अभी भी इसके बारे में बहुत कम जानते हैं। लेकिन पिछले कुछ वर्षों में मस्तिष्क इमेजिंग तकनीक के विकास ने वैज्ञानिकों के लिए नई प्रगति की है जो अध्ययन करते हैं कि मानव मस्तिष्क कैसे काम करता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में एक न्यूरोटेक्नोलॉजी स्टार्टअप कर्नेल के शोधकर्ताओं ने "कर्नेल फ्लो" नामक एक पहनने योग्य उपकरण विकसित किया है। यह हेलमेट जैसा उपकरण टीडी-एफएनआईआरएस (इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी के पास टाइम डोमेन फंक्शनल) तकनीक का उपयोग करता है। मापने के लिए स्थानीय रक्त ऑक्सीजन परिवर्तन दर्ज किए गए थे। मस्तिष्क गतिविधि।
चित्र से: कर्नेल
अधिकांश गैर-आक्रामक मस्तिष्क स्कैनिंग सिस्टम fNIRS (निरंतर तरंग निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी) तकनीक का उपयोग करते हैं, जो मस्तिष्क में परिसंचारी रक्त में हीमोग्लोबिन द्वारा प्रकाश अवशोषण में परिवर्तन को मापने के लिए निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम में प्रकाश का उपयोग करता है। टीडी-एफएनआईआर को गैर-आक्रामक ऑप्टिकल मस्तिष्क इमेजिंग उपकरणों के लिए स्वर्ण मानक माना जाता है, और यह एक नई तकनीक नहीं है, लेकिन उच्च लागत, जटिलता, बड़े आकार और कम नमूना आवृत्ति जैसी समस्याएं इसके आवेदन को सीमित करती हैं।
चित्र से: कर्नेल
कर्नेल फ्लो में ललाट, पार्श्विका, लौकिक और पश्चकपाल प्रांतस्था को कवर करते हुए चार क्षेत्रों में वितरित 52 मॉड्यूल होते हैं। प्रत्येक मॉड्यूल में एक डिटेक्टर और एक लेज़र स्रोत होता है, जो लेज़र लाइट के दो अलग-अलग तरंग दैर्ध्य, 690nm और 850nm का उत्सर्जन कर सकता है, और खोपड़ी के माध्यम से मस्तिष्क तक पहुँच सकता है।
चित्र से: कर्नेल
लेजर स्रोत के चारों ओर एक हेक्सागोनल आकार में व्यवस्थित छह डिटेक्टर हैं, और प्रत्येक डिटेक्टर प्रकाश स्रोत से 10 मिमी दूर है। डिटेक्टर परावर्तित प्रकाश को उठाता है, फोटॉन के आगमन के समय को रिकॉर्ड करता है, और प्रति सेकंड एक अरब से अधिक फोटॉन का पता लगा सकता है।
डिटेक्टर पूरे सिस्टम के लिए 7.1 हर्ट्ज की नमूना आवृत्ति के साथ, 200 हर्ट्ज की नमूना दर पर हिस्टोग्राम के रूप में पता लगाए गए फोटॉन आगमन समय को रिकॉर्ड करता है। उच्च फोटॉन गणना दरों के लिए डिज़ाइन किए गए इन डिटेक्टरों को 1 × 109 / सेकंड से अधिक की प्रसंस्करण गति के साथ फैलाने वाले ऑप्टिकल टोमोग्राफी के टीओएफ माप के लिए अनुकूलित किया गया है।
चित्र से: SPIE.DIGITALLIBRARY
कर्नेल द्वारा आयोजित एक तंत्रिका विज्ञान परीक्षण में, भाग लेने वाले दो स्वयंसेवकों ने उंगली-टैपिंग कार्य के दौरान मोटर प्रांतस्था में चैनलों में महत्वपूर्ण हेमोडायनामिक परिवर्तन किए थे। इसके अलावा, कर्नेल फ्लो के TD-fNIR सिस्टम ने स्वयंसेवकों में से एक के माथे पर एक उच्च-नमूना चैनल का उपयोग करके दिल की धड़कन में दोलनों की पहचान की।
स्वयंसेवकों का परीक्षण डेटा, चित्र: SPIE.DIGITALLIBRARY
इन परीक्षणों के अलावा, कर्नेल विभिन्न लक्ष्यों के साथ कई अध्ययन करने के लिए फ्लो का उपयोग करने की योजना बना रहा है। उदाहरण के लिए, मस्तिष्क की छवियों का उपयोग भावनाओं, साइकेडेलिक दवाओं जैसे केटामाइन और ध्यान अवधि को समझने के लिए किया जाता है।
हालांकि, कर्नेल शोधकर्ताओं का कहना है कि तकनीक की वर्तमान में कुछ सीमाएं हैं, जैसे बालों की बनावट और त्वचा का प्रकार, जो मस्तिष्क इमेजिंग के परिणामों को प्रभावित कर सकती हैं।
तस्वीर से: ट्विटर
लेकिन वर्तमान उपकरण, जिसका वजन केवल 2.2 किलोग्राम है और जिसे छोटे लेजर ड्राइवरों, कस्टम एकीकृत सर्किट और समर्पित डिटेक्टरों के साथ बनाया गया है, पहले से ही एक बेंचटॉप सिस्टम की तरह काम करता है। जबकि व्यावसायिक व्यवहार्यता अभी विकसित नहीं हुई है, हम मस्तिष्क के कार्य को उसी तरह माप सकते हैं जैसे हम हृदय गति को मापते हैं।
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लव फैनर | मूल लिंक · टिप्पणियां देखें · सिना वीबो