ഒരു അരിമണിയേക്കാൾ ചെറുത്; ഏറ്റവും വലിപ്പം കുറഞ്ഞ ബ്രെയിൻ ചിപ്പ് സൃഷ്‍ടിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ

മൈക്രോസ്കെയിൽ ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് ടെതർലെസ് ഇലക്‌ട്രോഡ് (MOTE) എന്നാണ് ഈ ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റ് ചിപ്പിന്‍റെ പേര്. ഇതുവരെ നിർമ്മിച്ചതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ചെറിയ വയർലെസ് ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റാണിത്.

ന്യൂറോ ടെക്നോളജിയുടെ ഭാവി മാറ്റിമറിക്കുന്ന വിധത്തിലുള്ള ഒരു പുതിയ കണ്ടെത്തലുമായി ശാസ്‌ത്രലോകം. ഒരു അരിമണിയേക്കാൾ ചെറുതായ ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റ് ചിപ്പാണ് ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിരിക്കുന്നത്. ഈ ചിപ്പിനെ മനുഷ്യ മസ്‍തിഷ്‍കത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും അവിടെ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ പിടിച്ചെടുക്കുകയും ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശത്തിലൂടെ പുറത്തേക്ക് അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ന്യൂറോ ടെക്നോളജിയുടെ ലോകത്തിലെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടമായി ഈ കണ്ടെത്തൽ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ഉപകരണത്തിന്‍റെ പേര് മൈക്രോസ്കെയിൽ ഒപ്റ്റോഇലക‌്‌ട്രോണിക്‌സ് ടെതർലെസ് ഇലക്‌ട്രോഡ് (MOTE) എന്നാണ്. ഇതുവരെ നിർമ്മിച്ചതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ചെറിയ വയർലെസ് ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റാണിത്. തലച്ചോറിന്‍റെ പ്രവർത്തനം അളക്കാനും വയർലെസ് ആയി അയയ്ക്കാനും കഴിയുന്ന ഇതുവരെ നിർമ്മിച്ചതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ചെറിയ ഉപകരണമാണിതെന്ന് ഈ ചിപ്പ് സൃഷ്‌ടിച്ച കോർണൽ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകനായ അലിയോഷ മോൾനാർ പറഞ്ഞു.

എന്താണ് ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റ് ചിപ്പ്?

മനുഷ്യ തലച്ചോറിൽ ശസ്ത്രക്രിയയിലൂടെ ഘടിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ചെറിയ കമ്പ്യൂട്ടർ ചിപ്പാണ് ബ്രെയിൻ ഇംപ്ലാന്‍റ് ചിപ്പ്. ഗുരുതരമായി ശരീരം തളർന്നുപോയവരോ അംഗപരിമിതരോ ആയ ആളുകൾക്ക് പോലും അവരുടെ മനസ് മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിൽ തലച്ചോറിനെ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുമായും മറ്റ് ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ഉപകരണങ്ങളുമായും നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ഈ ചിപ്പിന്‍റെ ലക്ഷ്യം. തലച്ചോറിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂറൽ സിഗ്നലുകൾ ചിപ്പ് വായിക്കുകയും അവയെ ഡിജിറ്റൽ കമാൻഡുകളാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതൊരു കഴ്‌സർ നീക്കാനോ ഗെയിമുകൾ കളിക്കാനോ ടൈപ്പ് ചെയ്യാനോ സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഈ ചിപ്പ് എത്ര ചെറുതാണ്?

ഈ ചിപ്പിന് ഏകദേശം 300 മൈക്രോൺ നീളവും 70 മൈക്രോൺ വീതിയുമാണുള്ളത്. ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാൽ മനുഷ്യന്‍റെ മുടിയുടെ അത്രയും നേർത്തതാണ് ഈ ചിപ്പ്. തലച്ചോറിലെ സിഗ്നലുകളെ ഈ ചിപ്പ് പ്രകാശ രൂപത്തിലാക്കി മാറ്റുന്നു. ഇത് തലച്ചോറിലെ കലകളിലൂടെ ഒരു റിസീവറിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഈ ചിപ്പിനായി 2001 മുതൽ ഗവേഷകർ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ട്. ഇത് യാഥാർഥ്യമാക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഏകദേശം 20 വർഷമെടുത്തു.

എങ്ങനെയാണ് ഈ ചിപ്പിന്‍റെ പ്രവർത്തനം?

അലൂമിനിയം ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് എന്ന പ്രത്യേക വസ്‍തു ഉപയോഗിച്ചാണ് ഈ ചിപ്പ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇത് പ്രകാശത്തിലൂടെ ഡാറ്റ കൈമാറുകയും ആ പ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം സ്വീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശത്തിന്‍റെ പൾസുകൾ വഴി ഡാറ്റ കൈമാറുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഉപഗ്രഹ ആശയവിനിമയത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അതേ സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്.

എലികളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണം വിജയം

ലാബിൽ വളർത്തിയ കോശങ്ങളിലാണ് ഈ ചിപ്പ് ആദ്യം പരീക്ഷിച്ചത്. പിന്നീട് എലികളുടെ മീശരോമങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വിവരങ്ങൾ പ്രോസസ് ചെയ്യുന്ന തലച്ചോറിന്‍റെ ഭാഗത്തേക്ക് ഇത് സ്ഥാപിച്ചു. ഒരു വർഷത്തിലേറെയായി തുടർച്ചയായി തലച്ചോറിന്‍റെ സിഗ്നലുകൾ ചിപ്പ് കൃത്യമായി രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെന്നും എലികൾ പൂർണ്ണമായും ആരോഗ്യത്തോടെയിരിക്കുമെന്നും ഈ പരിശോധനകൾ തെളിയിച്ചു.

വയർലെസ് സാങ്കേതികവിദ്യ

നിലവിലുള്ള ബ്രെയിൻ ചിപ്പുകളോ ഇലക്‌ട്രോഡുകളോ എംആർഐ പോലുള്ള പരിശോധനകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. മാത്രമല്ല, ചിലപ്പോൾ തലച്ചോറിലെ കലകളിൽ തകരാറുകളും ഉണ്ടാക്കാം. അതേസമയം മൈക്രോസ്കെയിൽ ഒപ്റ്റോ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ടെതർലെസ് ഇലക്‌ട്രോഡ് (MOTE) ചിപ്പ് എംആർഐക്ക് സുരക്ഷിതവും തലച്ചോറിന് ദോഷം വരുത്താത്തതുമായ വസ്‌തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വയർലെസ് ആയതിനാൽ, ഇതിന് വയറുകളൊന്നും ആവശ്യമില്ല. ഇത് അണുബാധ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സാധ്യതകളെ ഇല്ലാതാക്കുന്നു.

തലച്ചോറിന് മാത്രമല്ല, സുഷുമ്‌നാ നാഡിക്കും ശരീരത്തിന്‍റെ മറ്റ് അതിലോലമായ ഭാഗങ്ങൾക്കും ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗപ്രദമാകുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ, സിന്തറ്റിക് തലയോട്ടി പ്ലേറ്റുകൾ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിനോ മറ്റ് കലകളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകൾ റെക്കോർഡുചെയ്യുന്നതിനോ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കാം. ഭാവിയിൽ ശരീരത്തിനുള്ളിൽ ദീർഘനേരം നിലനിൽക്കാനും തലച്ചോറിന്‍റെയും നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാനും കഴിയുന്ന ചെറിയ വയർലെസ് ഉപകരണങ്ങള്‍ സൃഷ്‌ടിക്കാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ സഹായിക്കുമെന്നും ഗവേഷകർ പറയുന്നു.