वैज्ञानिकों ने मानव मस्तिष्क के साथ संवाद करने में सक्षम पहला कृत्रिम न्यूरॉन बनाया

डॉ विजय गर्ग

एक उल्लेखनीय वैज्ञानिक सफलता में, शोधकर्ताओं ने पहला कृत्रिम न्यूरॉन विकसित किया है जो जीवित कोशिकाओं के साथ सीधे संवाद करने में सक्षम है, और यह भविष्य की प्रौद्योगिकियों की ओर एक बड़ा कदम है जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को मानव मस्तिष्क से जोड़ सकती हैं। यह प्रगति तंत्रिका विज्ञान, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, चिकित्सा और पहनने योग्य प्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्रों को बदल सकती है।

न्यूरॉन्स और मानव मस्तिष्क को समझना

मानव मस्तिष्क में लगभग 86 बिलियन न्यूरॉन्स होते हैं, जो छोटे विद्युत और रासायनिक संकेतों के माध्यम से एक दूसरे से संवाद करते हैं। ये संकेत हमें सोचने, महसूस करने, हिलने-डुलने और सूचना को संसाधित करने की अनुमति देते हैं। कृत्रिम प्रणालियों में ऐसे जटिल संचार को दोहराना लंबे समय से वैज्ञानिकों के लिए एक चुनौती रही है।

कंप्यूटर में प्रयुक्त पारंपरिक कृत्रिम न्यूरॉन, कृत्रिम बुद्धिमत्ता में प्रयुक्त गणितीय मॉडल हैं। हालाँकि, वे जैविक कोशिकाओं के साथ शारीरिक रूप से बातचीत नहीं करते हैं। वैज्ञानिक भौतिक कृत्रिम न्यूरॉन्स बनाने के तरीके खोज रहे हैं जो वास्तविक मस्तिष्क कोशिकाओं की तरह व्यवहार करते हैं।

क्रांतिकारी कृत्रिम न्यूरॉन

मैसाचुसेट्स एम्हर्स्ट विश्वविद्यालय के इंजीनियरों की एक टीम ने सफलतापूर्वक कृत्रिम न्यूरॉन्स विकसित किए हैं, जो जैविक न्यूरॉन के विद्युत व्यवहार का निकटता से अनुकरण करते हैं। ये कृत्रिम न्यूरॉन्स बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित प्रोटीन नैनोवायर का उपयोग करके बनाए जाते हैं और मानव तंत्रिका कोशिकाओं में प्रयुक्त विद्युत संकेतों के समान अत्यंत कम वोल्टेज पर काम करते हैं।

चूंकि वोल्टेज वास्तविक न्यूरॉन्स के समान है, इसलिए कृत्रिम न्यूरॉन जीवित कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना या जटिल इलेक्ट्रॉनिक प्रवर्धन प्रणालियों की आवश्यकता के बिना उनसे संवाद कर सकता है।

शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि ये कृत्रिम न्यूरॉन्स जीवित जैविक कोशिकाओं के साथ सीधे बातचीत कर सकते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियां शरीर के प्राकृतिक कोशिकीय नेटवर्क से बात कर सकती हैं।

• कम वोल्टेज क्यों मायने रखता है
• इलेक्ट्रॉनिक्स को मानव शरीर से जोड़ने में सबसे बड़ी चुनौती विद्युत संकेतों में अंतर है।
• मानव न्यूरॉन्स मिलीवोल्ट के स्तर पर काम करते हैं।
• कई कृत्रिम प्रणालियों के लिए बहुत अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

उच्च वोल्टेज नाजुक जैविक कोशिकाओं को बाधित या नुकसान पहुंचा सकता है। नवविकसित कृत्रिम न्यूरॉन लगभग 0.1 वोल्ट पर काम करता है, जो प्राकृतिक तंत्रिका गतिविधि के करीब होता है, जिससे प्रत्यक्ष संचार संभव हो जाता है।

संभावित अनुप्रयोग

इस सफलता से कई क्रांतिकारी प्रौद्योगिकियां विकसित हो सकती हैं

1। ब्रेनलिफ्ट कंप्यूटर इंटरफेस

कृत्रिम न्यूरॉन्स मस्तिष्क के साथ सीधे संवाद करने वाले उपकरणों को सक्षम बना सकते हैं, जिससे पक्षाघात से पीड़ित लोगों को कंप्यूटर या कृत्रिम अंगों को नियंत्रित करने में मदद मिल सकती है।

2। उन्नत चिकित्सा प्रत्यारोपण

भविष्य में प्रत्यारोपण निम्नलिखित तंत्रिका संबंधी रोगों का उपचार कर सकता है

• पार्किंसंस रोग
• मिरगी
• रीढ़ की हड्डी में चोटें

ये प्रत्यारोपण खोई हुई तंत्रिका संचार को बहाल कर सकते हैं।

3। अति-कुशल जैव-प्रेरित कंप्यूटर

वैज्ञानिकों का मानना है कि न्यूरॉन जैसे घटकों के साथ डिजाइन किए गए कंप्यूटर आधुनिक एआई प्रणालियों की तुलना में बहुत कम ऊर्जा खपत कर सकते हैं, जबकि सूचना को मानव मस्तिष्क की तरह संसाधित करते हैं।

4। पहनने योग्य स्वास्थ्य सेंसर

नए सेंसर भारी इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना सीधे शरीर से आने वाले संकेतों को पढ़ सकते हैं, जिससे स्वास्थ्य निगरानी उपकरण अधिक स्मार्ट हो जाएंगे।

चुनौतियां और नैतिक प्रश्न

उत्साह के बावजूद, यह तकनीक अभी भी अपने प्रारंभिक चरण में है। शोधकर्ताओं को कई चुनौतियों का सामना करना होगा

• कृत्रिम न्यूरॉन्स की दीर्घकालिक स्थिरता
• मानव चिकित्सा अनुप्रयोगों में सुरक्षा
• मस्तिष्क-मशीन अंतःक्रिया के बारे में नैतिक प्रश्न
• तंत्रिका डेटा से संबंधित गोपनीयता संबंधी चिंताएं

वैज्ञानिकों का कहना है कि इन प्रणालियों को सुरक्षित रूप से स्थापित करने या व्यापक रूप से उपयोग में लाने से पहले और अधिक शोध की आवश्यकता है।

मस्तिष्क-मशीन एकीकरण का भविष्य

जीवित कोशिकाओं के साथ संवाद करने में सक्षम कृत्रिम न्यूरॉन्स का निर्माण जैव-इलेक्ट्रॉनिक एकीकरण की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है। जैसे-जैसे अनुसंधान आगे बढ़ता है, यह प्रौद्योगिकी अंततः मनुष्य को कंप्यूटर के साथ उन तरीकों से बातचीत करने की अनुमति दे सकती है जिनकी कल्पना पहले केवल विज्ञान कथाओं में ही की जाती थी।

यदि जिम्मेदारी से विकसित किया जाए, तो कृत्रिम न्यूरॉन्स चिकित्सा, कंप्यूटिंग और मानव-मशीन अंतःक्रिया में क्रांति ला सकते हैं, जिससे हम उस भविष्य के करीब पहुंच जाएंगे, जहां प्रौद्योगिकी और जीव विज्ञान एक साथ सहजता से काम करते हैं।