ঐতিহ্যগত EEG অধিগ্রহণের সরঞ্জামগুলি ভারী, পরিবাহী জেলের উপর নির্ভর করে এবং হস্তক্ষেপের জন্য সংবেদনশীল। মস্তিষ্কের-কম্পিউটার ইন্টারফেস (BCI) প্রযুক্তিকে সত্যিকারের দৈনন্দিন জীবনের অংশ হয়ে ওঠার জন্য, উদ্ভাবনগুলি একেবারে শুরুতেই শুরু করা উচিত৷ সম্প্রতি, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর গবেষক লিউ রণ এবং অধ্যাপক গাও জিয়াওরং-এর নেতৃত্বে একটি দল ACS অ্যাপ্লায়েড ম্যাটেরিয়ালস অ্যান্ড ইন্টারফেসেস জার্নালে একটি উল্লেখযোগ্য সাফল্য প্রকাশ করেছে: তারা একটি MXene-ভিত্তিক মাইক্রোনিডেল ইলেক্ট্রোড তৈরি করেছে যা কেবলমাত্র উচ্চতর ইজিইজির সুবিধার অফার করে না বরং ইজি-ইজির জটিলতা প্রদান করে। জেল-মুক্ত, পরিধানযোগ্য, এবং অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই নতুন ইলেক্ট্রোড বিসিআই ডিভাইসগুলিকে সাধারণ হওয়ার পথ তৈরি করে।
Ⅰ একটি স্মার্ট "মস্তিষ্কের প্যাচ"
ঐতিহ্যগত ইলেক্ট্রোএনসেফালোগ্রাফি (EEG) ডিভাইসগুলি সাধারণত জেল-ভিত্তিক ভেজা ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে। যদিও তারা স্থিতিশীল সংকেত গুণমান অফার করে, তারা ব্যবহার করা কষ্টকর হতে পারে, ত্বকের জ্বালা সৃষ্টি করতে পারে এবং হস্তক্ষেপের জন্য সংবেদনশীল হতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, শুষ্ক ইলেক্ট্রোডগুলি একটি বিকল্প হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, তবে আরাম, সংকেত গুণমান এবং পরিধানের সহজে ভারসাম্য বজায় রাখা পদার্থ বিজ্ঞান এবং নিউরোইঞ্জিনিয়ারিংয়ে একটি অবিরাম চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে।
এই গবেষণা দলটি MXene (এক প্রকার দ্বিমাত্রিক কার্বন উপাদান) একটি পরিবাহী কোর হিসাবে ব্যবহার করে এবং এটিকে একটি মাইক্রোনিডেল কাঠামোর সাথে একত্রিত করে মাত্র 1 বর্গ মিলিমিটার পরিমাপের একটি শুকনো EEG ইলেক্ট্রোড ডিজাইন করে৷ MXene সম্প্রতি তার চমৎকার পরিবাহিতা, নমনীয়তা এবং জৈব সামঞ্জস্যতার জন্য ব্যাপক মনোযোগ অর্জন করেছে। মাইক্রোনিডেল অ্যারে ইলেক্ট্রোডকে ত্বকের পৃষ্ঠ স্তর, স্ট্র্যাটাম কর্নিয়ামে "সহজে প্রবেশ" করতে সক্ষম করে, শেভিং বা জেল প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং কম-প্রতিবন্ধকতা, উচ্চ-সংকেত-থেকে-ইজি সিগন্যাল ইজি অনুপাতের অধিগ্রহণকে সক্ষম করে৷ এই কাঠামোটি শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোড এবং মাথার ত্বকের মধ্যে যোগাযোগের স্থিতিশীলতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে না, বরং আন্দোলন, ঘাম এবং পুনরায় ব্যবহারযোগ্যতার প্রতিরোধের মতো সুবিধাও দেয়।
Ⅱ প্রক্রিয়াকরণ এবং পরীক্ষা: শুধুমাত্র হালকা নয়, এমআরআই এবং উচ্চ গতির রেল অ্যাপ্লিকেশনের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ।
ইলেক্ট্রোডের ব্যাপক কর্মক্ষমতা যাচাই করার জন্য, গবেষকরা উপাদান বৈশিষ্ট্য, শারীরবৃত্তীয় সংকেত অধিগ্রহণ কর্মক্ষমতা, জৈব সামঞ্জস্যতা, এবং এমআরআই সামঞ্জস্য সহ একাধিক মাত্রা জুড়ে পরীক্ষামূলক পরীক্ষা পরিচালনা করেছেন।
প্রথমত, ইলেক্ট্রোড তৈরিতে, গবেষকরা মাইক্রোমোল্ডিং এবং হাইড্রোজেল ক্যারিয়ার প্রযুক্তি নিযুক্ত করেছেন যাতে মাইক্রোনিডেল অ্যারে পাংচার ক্ষমতা বজায় রাখে এবং ত্বকের ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য চমৎকার নমনীয়তা বজায় রাখে। পৃষ্ঠটিকে MXene উপাদান দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল, যা পরিবাহী স্তরের নিয়ন্ত্রণযোগ্য বেধের জন্য অনুমতি দেয়, উভয় কাঠামোগত স্থিতিশীলতা এবং উচ্চ সংকেত ক্যাপচার ক্ষমতা অর্জন করে।
সংকেত পরীক্ষার পর্যায়ে, দলটি একটি সাধারণ মস্তিষ্কে ইলেক্ট্রোড প্রয়োগ করেছে-কম্পিউটার ইন্টারফেস প্যারাডাইম: স্টেডি-স্টেট ভিজ্যুয়াল ইভোকড পটেনশিয়াল (SSVEP)৷ SSVEP বর্তমানে নন-আক্রমণাত্মক BCI গুলির মধ্যে সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং সঠিক সংকেত উত্সগুলির মধ্যে একটি এবং বানান ইনপুট এবং রোবট নিয়ন্ত্রণের মতো পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পরীক্ষার ফলাফলে দেখা গেছে যে এই মাইক্রোনিডেল ইলেক্ট্রোডটি ঐতিহ্যগত জেল ইলেক্ট্রোডের সাথে SSVEP সংকেত অধিগ্রহণে তুলনীয় নির্ভুলতা অর্জন করেছে এবং এমনকি কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে এবং ন্যূনতম নড়াচড়ার সাথে আরও স্থিরভাবে সঞ্চালিত হয়েছে।
উল্লেখযোগ্যভাবে, গবেষণা দলটি ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (MRI) এর সাথে ইলেক্ট্রোডের সামঞ্জস্যতাও মূল্যায়ন করেছে, উচ্চ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতে কোন উল্লেখযোগ্য নিদর্শন বা অস্বাভাবিক উত্তাপ খুঁজে পায়নি, ক্লিনিকাল ব্রেন ফাংশনাল ইমেজিংয়ের সময় সিঙ্ক্রোনাইজড EEG অধিগ্রহণে ভবিষ্যতে ব্যবহারের জন্য এর সম্ভাব্যতার পরামর্শ দেয়। তদ্ব্যতীত, জৈব সামঞ্জস্যতা পরীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে যে দীর্ঘায়িত পরিধান প্রদাহ বা ত্বকের প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে না, এটি প্রতিদিন বা ক্রমাগত ক্লিনিকাল পর্যবেক্ষণের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
Ⅲ "জিরো-সেন্সর" বিসিআই-এর দিকে একটি নতুন সূচনা৷
এই গবেষণার সবচেয়ে বড় তাৎপর্য হল ঐতিহ্যগত EEG ইলেক্ট্রোডগুলিতে স্বাচ্ছন্দ্য এবং কর্মক্ষমতার মধ্যে বাণিজ্য-এর অগ্রগতির মধ্যে। মাইক্রোনিডেল কাঠামোর অনুপ্রবেশকারী বৈশিষ্ট্যের সাথে MXene পদার্থের উচ্চ পরিবাহিতা একত্রিত করে, এই ইলেক্ট্রোড জেলের প্রয়োজন ছাড়াই উচ্চ-গুণমান, দীর্ঘ-মেয়াদী EEG অধিগ্রহণ অর্জন করে, BCI ডিভাইসগুলিকে সত্যিকারের "পরিধানযোগ্য" যুগে প্রবেশের ভিত্তি স্থাপন করে।
ভবিষ্যতে, আমরা পূর্বাভাস দিচ্ছি যে এই মাইক্রোনিডেল ইলেক্ট্রোডগুলি ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন মডিউল, মিনিয়েচারাইজড এমপ্লিফায়ার এবং এজ এআই চিপগুলির সাথে একটি প্লাগ-এবং-প্লে ব্রেন-কম্পিউটার সিস্টেম তৈরি করতে, একটি স্মার্টওয়াচের মতো দৈনন্দিন জীবনে একত্রিত হবে৷ তদ্ব্যতীত, এটি নিউরোরিহ্যাবিলিটেশন, মৃগীরোগের সতর্কতা এবং ঘুম পর্যবেক্ষণ সহ আরও বিস্তৃত চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনগুলিকেও পরিবেশন করতে পারে। মস্তিষ্কের-কম্পিউটার ইন্টারফেস শিল্পের জন্য, এর অর্থ হল ল্যাবরেটরি থেকে বাজারের "শেষ মাইল" সেতু করা হচ্ছে৷