প্রকৌশলীরা একটি বেতার 'মস্তিষ্ক ডিজাইন করেছেন পেসমেকার' যা স্নায়বিক রোগে আক্রান্ত রোগীদের কম্পন বা খিঁচুনি সনাক্ত করতে এবং প্রতিরোধ করতে পারে
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার মতে (হু) স্নায়বিক ব্যাধি বিশ্বব্যাপী এক বিলিয়নেরও বেশি মানুষকে প্রভাবিত করে এবং এটি বার্ষিক 6 মিলিয়নেরও বেশি মৃত্যুর কারণ হয়। এই ব্যাধিগুলির মধ্যে রয়েছে মৃগীরোগ, আলঝেইমার রোগব্রেন স্ট্রোক বা আঘাত এবং পারকিনসন্স রোগ. এই রোগগুলির প্রভাব উন্নত এবং উন্নয়নশীল উভয় দেশেই বিদ্যমান এবং অনেক সময় সঠিক স্বাস্থ্য ব্যবস্থা, প্রশিক্ষিত কর্মী বা অন্যান্য কারণের অভাবে চিকিত্সা অনুপলব্ধ। বিশ্বব্যাপী জনসংখ্যা বার্ধক্য পাচ্ছে এবং WHO এর মতে, আগামী 30-40 বছরে অর্ধেকেরও বেশি জনসংখ্যার বয়স 65 বছরের বেশি হবে। এটা বোঝা অপরিহার্য যে অদূর ভবিষ্যতে স্নায়বিক ব্যাধি একটি বিশাল স্বাস্থ্য বোঝা হতে চলেছে
মস্তিষ্কের জন্য একটি 'পেসমেকার'
ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া বার্কলে ইউএসএ-এর প্রকৌশলীরা একটি অভিনব নিউরোস্টিমুলেটর ডিজাইন করেছেন যা একই সাথে শুনতে ('রেকর্ড') করতে পারে এবং মস্তিষ্কের অভ্যন্তরে বৈদ্যুতিক প্রবাহকে উদ্দীপিত ('ডেলিভার') করতে পারে। এই ধরনের একটি ডিভাইস স্নায়বিক ব্যাধি বিশেষত পারকিনসন রোগ এবং মৃগীরোগে আক্রান্ত রোগীদের জন্য একটি নিখুঁত ব্যক্তিগতকৃত চিকিত্সা প্রদান করতে পারে। ডিভাইসটি WAND (ওয়্যারলেস আর্টিফ্যাক্ট-ফ্রি নিউরোমডুলেশন ডিভাইস) তৈরি করা হয়েছে এবং এটিকে একটি 'ও বলা যেতে পারে।মস্তিষ্কের পেসমেকার' হৃদয়ের অনুরূপ পেসমেকার - একটি ক্ষুদ্র, ব্যাটারি-চালিত যন্ত্র যা হৃৎপিণ্ড যখন অনিয়মিতভাবে স্পন্দিত হয় তখন অনুধাবন করতে সক্ষম হয় এবং তারপরে কাঙ্ক্ষিত সঠিক গতি অর্জনের জন্য হৃদয়ে একটি সংকেত প্রদান করে। একইভাবে, মস্তিষ্ক পেসমেকার বেতার এবং স্বায়ত্তশাসিতভাবে মস্তিষ্কের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ নিরীক্ষণ করতে সক্ষম এবং একবার এটি কম্পনের লক্ষণ বা বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে শিখেছে বা পাকড় মস্তিষ্কে, ডিভাইসটি 'সঠিক' বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা প্রদান করে উদ্দীপনার পরামিতিগুলিকে স্ব-সামঞ্জস্য করতে পারে যখন কিছু ঠিক থাকে না। এটি একটি বন্ধ লুপ সিস্টেম যা রেকর্ড করার পাশাপাশি উদ্দীপিত করতে পারে এবং রিয়েল-টাইমে বিভিন্ন পরামিতি সামঞ্জস্য করতে সক্ষম। WAND একটি বন্ধ-লুপ সিস্টেমে 125 টিরও বেশি চ্যানেলে মস্তিষ্কে বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ রেকর্ড করতে সক্ষম। একটি ব্যবহারিক প্রদর্শনের জন্য, গবেষকরা দেখিয়েছেন যে WAND প্রাইমেট বানরগুলিতে (রিসাস ম্যাকাকস) অত্যন্ত নির্দিষ্ট হাতের নড়াচড়া সফলভাবে বিলম্বিত করার জন্য চিনতে এবং যথাযথ ব্যবস্থা নিতে সক্ষম হয়েছিল।
আগের ডিভাইসের সাথে চ্যালেঞ্জ
একটি স্নায়বিক অবস্থার রোগীর জন্য সঠিক থেরাপি খোঁজার ক্ষেত্রে একটি বড় চ্যালেঞ্জ হল প্রথমে একটি পদ্ধতি খুঁজে বের করার দীর্ঘ সময়কাল এবং তারপরে উচ্চ খরচ জড়িত। এই জাতীয় যে কোনও ডিভাইস খুব কার্যকরভাবে রোগীদের কম্পন বা সিজার প্রতিরোধ করতে পারে। যাইহোক, প্রকৃত খিঁচুনি বা কম্পনের আগে যে বৈদ্যুতিক স্বাক্ষরগুলি আসে তা অত্যন্ত সূক্ষ্ম। এছাড়াও, কাঙ্ক্ষিত বৈদ্যুতিক উদ্দীপনার ফ্রিকোয়েন্সি এবং শক্তি যা এই কম্পন বা খিঁচুনি প্রতিরোধ করার ক্ষমতা রাখে তাও খুব সংবেদনশীল। এই কারণেই নির্দিষ্ট রোগীদের জন্য ছোটখাটো সমন্বয় সাধারনত এই ধরনের যেকোন ডিভাইসকে সর্বোত্তম চিকিৎসা প্রদান করতে সক্ষম হওয়ার আগে কয়েক বছর সময় লাগে। যদি এই চ্যালেঞ্জগুলি পর্যাপ্তভাবে পূরণ করা হয়, তাহলে ফলাফল এবং অ্যাক্সেসযোগ্যতার একটি নির্দিষ্ট বৃদ্ধি হতে পারে।
প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায় প্রকৃতি বায়োমেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং, গবেষকরা চেয়েছিলেন ডিভাইসটি একটি সর্বোত্তম উদ্দীপনা প্রদান করে রোগীর জন্য সর্বোত্তম সম্ভাব্য ফলাফল দিতে। এটি শুধুমাত্র শোনার পাশাপাশি প্যাটার্ন বা নিউরাল স্বাক্ষর রেকর্ড করার মাধ্যমে অর্জন করা যায়। কিন্তু, বৈদ্যুতিক সংকেত রেকর্ড করা এবং উদ্দীপিত করা খুবই চ্যালেঞ্জিং কারণ উদ্দীপনার মাধ্যমে প্রদত্ত বড় স্পন্দন মস্তিষ্কের বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে অভিভূত করতে পারে। বর্তমান গভীর মস্তিষ্ক উদ্দীপকগুলির সমস্যা হল যে তারা 'রেকর্ড' করতে অক্ষম এবং একই সময়ে মস্তিষ্কের একই অঞ্চলে 'উদ্দীপনা' সরবরাহ করতে পারে না। এই দিকটি যেকোনো ক্লোজড-লুপ থেরাপির জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং এই ধরনের কোনো ডিভাইস বর্তমানে বাণিজ্যিক বা অন্যথায় উপলব্ধ নেই।
এখানেই WAND এর ব্যতিক্রমীতা ছবিতে আসে। গবেষকরা WAND কাস্টমাইজড সার্কিট ডিজাইন করেছেন যা সূক্ষ্ম মস্তিষ্কের তরঙ্গের পাশাপাশি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক স্পন্দন থেকে সম্পূর্ণ সংকেত 'রেকর্ড' করতে পারে। বৈদ্যুতিক স্পন্দন থেকে সংকেত বিয়োগ করার ফলে মস্তিষ্কের তরঙ্গ থেকে একটি পরিষ্কার সংকেত পাওয়া যায় যা বিদ্যমান ডিভাইসগুলির কোনোটিই করতে সক্ষম নয়। এইভাবে, মস্তিষ্কের একই অঞ্চলে যুগপত উদ্দীপনা এবং রেকর্ডিং আমাদের সঠিক ঘটনাগুলি জানায় যা একটি আদর্শ থেরাপি ডিজাইন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। WAND বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহারের জন্য পুনরায় প্রোগ্রামিং করার অনুমতি দেয়। বানরদের উপর একটি লাইভ পরীক্ষায়, WAND ডিভাইসটি নিউরাল সিগনেচার সনাক্ত করতে পারদর্শী ছিল এবং তারপরে কাঙ্খিত বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা প্রদান করতে সক্ষম হয়েছিল। এই দুটি কাজ একসাথে করার জন্য প্রথমবারের মতো একটি ক্লোজড-লুপ সিস্টেম প্রদর্শন করা হয়েছে।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
Zhou A et al 2018. একটি ওয়্যারলেস এবং আর্টিফ্যাক্ট-মুক্ত 128-চ্যানেল নিউরোমডুলেশন ডিভাইস ক্লোজড-লুপ স্টিমুলেশন এবং নন-হিউম্যান প্রাইমেটগুলিতে রেকর্ডিংয়ের জন্য। প্রকৃতি বায়োমেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
