මොළයට ‘චපයක්’ දමා විස්මිත වැඩ ගන්න අපටත් දැන් පුළුවන්!


  • සිංහල භාෂාවට කැලණිය විශ්වවිද්‍යාලයෙන් තැනූ BCI නව උපාංගයක්!
  • මොළ-පරිගණක අතුරු මුහුණත් තාක්ෂණය දැන් අපේ රටේත්!

අපේ ලෝකය දැන් විද්‍යා තාක්ෂණික දියුණුවේ දිගු පිමි පනිමින් ඉදිරියට යමින් සිටියි. මේ එළැඹ ඇත්තේ අපිදු දැන් ඒ තාක්ෂණ හැකියාවන් සපුරා ගත යුතුව ඇති කාලයයි. මේ වන විට මිනිස් මොළය මත තැන්පත් කරන “චිප” ඔස්සේ විශ්වකර්ම ලෙස මිනිස් ක්‍රියාකාරකම් පහසුවෙන් සිතීම්, දැකීම් හෝ හැඟීම් මාත්‍රයකින් මෙහෙය විය හැකි බව ප්‍රායෝගිකව සනාථ කර තිබේ. මොළය සහ - පරිගණක අතුරුමුහුණත්, Brain-computer interface (BCI), තාක්ෂණය යනු දැන් මේ සඳහා භාවිතයට ගන්නා නවතම  නවෝත්පාදනයයි.

ලොව පුරා සිටින බොහෝ පර්‌යේෂකයන් මීට වසර කිහිපයකට පෙර විද්‍යා ප්‍රබන්ධ ක්ෂේත්‍රයට පමණක් සීමාවී තිබූ BCI පද්ධති දැන් සාර්ථකව සංවර්ධනය කරමින් සිටිති. ඒලොන් මස්ක් ගේ ‘නියුරාලින්ක්’ ආයතනය මේ සම්බන්ධයෙන් අපට අසන්නට දකින්නට ලැබෙන විශිෂ්ටතම නිදසුනයි. එය දැන් මොළයට “චිප්” සම්බන්ධ කර ඒ සතුව ඇති ටෙලිපති හැකියාවෙන් ප්‍රයෝජනයට ගත හැකි ආකාරයද සනාථ කර හමාරය.

මෙම BCI  පද්ධති විවිධ මොළයේ සංඥා, පටිගත කිරීමේ ක්‍රම සහ සංඥා සැකසුම් ඇල්ගොරිතම භාවිත කරයි. පරිගණක තිරවල ඊතලය හෙවත් කර්සර පාලනයේ සිට රෝද පුටු දක්වා සහ රොබෝ ආයුධ දක්වා විවිධ උපාංග ක්‍රියාත්මක කිරීමට මේ පද්ධති යොදා ගන්නා අයුරු දක්නට හැකිය.

දැඩි ස්නායුක ආබාධ සහිත පුද්ගලයින් කිහිප දෙනෙකු දැනටමත් ඔවුන්ගේ දෛනික ජීවිතයේ මූලික සන්නිවේදන කටයුතු පහසුවෙන් කර ගැනීමට සහ පාලනය සඳහා BCI  භාවිත කරයි. මේ සම්බන්ධව මෑත කාලීනව ලෝකයම දුටු හොඳම උදාහරණය වන්නේ කීර්තිමත් ඉංග්‍රීසි න්‍යායාත්මක භෞතික විද්‍යාඥයෙක්, විශ්ව විද්‍යාඥයෙක් වූ මහාචාර්ය ස්ටීවන් විලියම් හෝකින්ය. ඔහු BCI තාක්ෂණය යොදා ගත්තේ නැති නමුදු, සිය ජීවිත කාලයේ වැඩි හරියක්ම රෝද පුටුවක් මත සිට කථන උත්පාදක උපකරණයක් හරහා සන්නිවේදනය කළේය, මුලින් අතින් ගෙන යා හැකි ස්වීචයක් භාවිතයෙන් සහ අවසානයේ තනි කම්මුල් මාංශ පේශියක් ආධාරයෙන් ක්‍රියාත්මක වන උපාංගයක් මගින් ලෝකය ඇමැතුවේය. පොත් පත් පවා ලීවේය. මේ අන්දමින් යන්ත්‍ර සහ උපාංග ආධාරයෙන් ජිවිතය වඩා පහසු කර ගත හැකි බව ලොවටම පෙන්වා දුන්නේය.

මෙහිදී භාවිතා වූයේ BCI තාක්ෂණය නොවන නමුදු දැන් මෙම නව මොළ සම්බන්ධක තාක්ෂණය යොදා ගැනීම හරහා එය වඩාත් පහසුවෙන් කරගත හැකි බව සනාථ වී තිබේ. වඩා හොඳ සංඥා අත්පත් කර ගැනීමේ දෘඩාංග, පැහැදිලි සායනික වලංගුකරණය, ශක්‍ය ව්‍යාප්ති ආකෘති සහ, බොහෝ විට වඩාත්ම වැදගත්, වැඩි විශ්වසනීයත්වයක් සමග, BCI  ආබාධ සහිත පුද්ගලයින් සඳහා පමණක්ම නොව සමහර විට සාමාන්‍ය ජනතාව සඳහා ද ප්‍රධාන නව සන්නිවේදන සහ පාලන තාක්ෂණයක් බවට පත්විය හැකිය.

මෙලෙස අපට තවමත් නවක සේ දැනුණද,  මොළ-පරිගණක අතුරුමුහුණත (BCI ) යනු සෞඛ්‍ය සේවාව සඳහා තාක්ෂණය ඒකාබද්ධ කිරීමේදී භාවිතයට ගන්නා නව්‍ය ක්‍රමයකි. BCI තාක්ෂණය භාවිතා කිරීමෙන් මොළය සහ බාහිර උපාංගයක් අතර සෘජු සන්නිවේදනය සහ/හෝ පාලනය සඳහා ඉඩ සැලසෙන අතර එමගින් සාම්ප්‍රදායික ස්නායු මාංශ පේශි මාර්ග විස්ථාපනය කරනු ලැබේ. සෞඛ්‍ය සේවා ක්ෂේත්‍රයේ BCI හි මූලික ඉලක්කය වන්නේ ස්නායු මාංශ පේශි ආබාධ (උදා: ආඝාතය, ඇමයිට්‍රොෆික් පාර්ශ්වීය ස්ක්ලෙරෝසිස්, කොඳු ඇට පෙළේ තුවාල හෝ මස්තිෂ්ක අංශභාගය) නිසා ඇති වන දුර්වලතා ඇති පුද්ගලයින්ට ප්‍රයෝජනවත් ක්‍රියාකාරිත්වය අලු‍ත්වැඩියා කිරීම හෝ නැවත ස්ථාපිත කිරීමයි.

BCI යනු පරිගණක පාදක පද්ධතියකි, එය මොළයේ සංඥා ලබා ගනී, ඒවා විශ්ලේෂණය කරයි, සහ අපේක්ෂිත ක්‍රියාවක් සිදු කිරීම සඳහා නියමිත ප්‍රතිදාන උපාංගයකට ප්‍රතිදානය කරන විධාන බවට පරිවර්තනය කරයි. මේ අනුව එය  මාංශ පේශීවලට වඩා මොළයේ සංඥා භාවිත කිරීමෙන් පරිශීලකයින්ට ලෝකය මත ක්‍රියා කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි. පරිශීලකයා සහ BCI  එකට වැඩ කරයි. පරිශීලකයා, බොහෝ විට පුහුණු කාලයකට පසු, අභිප්‍රාය සංකේතනය කරන මොළයේ සංඥා ජනනය කරන අතර, …..ඊක්‍ෂ, පුහුණුවෙන් පසුව, සංඥා විකේතනය කර පරිශීලකයාගේ අභිප්‍රාය ඉටු කරන ප්‍රතිදාන උපාංගයකට නිසි විධාන බවට පරිවර්තනය කරයි. මේ අන්දමට, BCI  විශේෂාංගය ඇමයිට්‍රොෆික් පාර්ශ්වීය ස්ක්ලෙරෝසිස් (ALS), කොඳු ඇට පෙළේ තුවාල ආඝාතය සහ අනෙකුත් බරපතළ ස්නායු මාංශ පේශි රෝග හෝ තුවාල වැනි දරුණුතම මෝටර් ස්නායුක  ආබාධවලින් පෙළෙන අයට බලාපොරොත්තුවක් ලබා දෙයි. මෙම පද්ධති මගින් පරිශීලකයින්ට සන්නිවේදනය කිරීමට, රෝද පුටු හෝ කෘත්‍රිම පාද ක්‍රියාත්මක කිරීමට සහ සත්කාර දෘෂ්ටි කෝණයකින් පුනරුත්ථාපනයට සහාය වීමට හැකියාව ලැබේ. මෙම තාක්ෂණයට ආඝාතය, පාකින්සන් රෝගය හෝ කම්පන සහගත මොළයේ තුවාල වැනි ස්නායු ආබාධ ඇති රෝගීන්ගේ සුවවීමේ ක්‍රියාවලියට පහසුකම් සපයා ඔවුන්ගේ පුද්ගලික ස්වාධීනත්වය, ස්වාධීනත්වය සහ සංචලනය වැඩි දියුණු කිරීමෙන් මෙම රෝගීන්ගේ ජීවන තත්ත්වය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කිරීමේ හැකියාව ඇත. මෝටර් ආශ්‍රිත යෙදුම් වලින් ඔබ්බට, BCI  පුළුල් පරාසයක සායනික සහ සායනික නොවන භාවිතයන් ඇත. සායනික සන්දර්භයන් තුළ, ඔවුන් මානසික සෞඛ්‍ය ගැටලු සඳහා ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා යොදා ගන්නා අතර, මානසික අවපීඩනය, කාංසාව සහ පශ්චාත් කම්පන ආතති ආබාධ (PTSD) වැනි මනෝ චිකිත්සක ආබාධ හඳුනාගැනීම සහ ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා නව මාර්ග ලබා දෙයි. සායනික නොවන ක්ෂේත්‍රවල, ….ඊක්‍ෂ ස්නායු වැඩිදියුණු කිරීම, ස්නායු අලෙවිකරණය සහ ක්‍රීඩා නිෂ්පාදන සඳහා හැකියාවන් ලබා දෙයි

මෑත දශක කිහිපය තුළ, BCI  විශාල උනන්දුවක් සහ වැදගත්කමක් ඇති විෂයයක් බවට පත්ව ඇති අතර, එහි අතිවිශාල විභව යෙදුම් සමග වෛද්‍ය උපාංග කර්මාන්තය පරිවර්තනයකට ලක්කර තිබේ. එය නවීන පරිගණකකරණයේ වේගයෙන්ම වර්ධනය වන ක්ෂේත්‍රය වන අතර, BCI  අධ්‍යයනය විශේෂයෙන් සතුටුදායක ප්‍රතිකාර විකල්ප දැනට නොමැති අවස්ථාවන් හිදී මානව සංජානන හෝ සංවේදක-චාලක ස්නායුක  ක්‍රියාකාරකම් සඳහා සහාය වීම, වැඩිදියුණු කිරීම හෝ යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම අරමුණු කරයි.

BCI තාක්‍ෂණය සෞඛ්‍ය සේවා, ස්මාර්ට් පරිසරයන්, ස්නායු අලෙවිකරණය සහ වෙෙළඳ දැන්වීම්, ස්නායුergonomics, ආරක්ෂාව, අධ්‍යාපනය, ක්‍රීඩා සහ විනෝදාස්වාදය වැනි වසම් රැසක් දැනටමත් ආවරණය කරමින් අධ්‍යයන ක්ෂේත්‍ර ගණනාවක් පරිවර්තනයට ලක් කර ඇත. සෞඛ්‍ය සේවා සහ වෛද්‍ය විද්‍යාවන්හි ශක්‍ය තාක්‍ෂණයක් ලෙස BCI  යෙදුම්වල විභවය විමර්ශනය කිරීම සඳහා ලොව පුරා බොහෝ අධ්‍යයන සිදු වෙමින් පවතී.

මේ හැකියාව මැන බැලෙන සහ ප්‍රායෝගිව යොදා ගත හැකි ආකාරය සාර්ථකව සොයා බැලු‍ පර්‌යේෂණයක් මීට වසර කිහිපයකට පෙර කැලණිය විශ්ව විද්‍යාලය මගින් සිදුකර තිබුනි. ඒ පර්‌යේෂණය සිදූකළ අපේ තරණ විද්වතා වුයේ කැලණිය විශ්ව විද්‍යාලයේ, පරිගණක හා තාක්ෂණ පීඨයේ, මෘදුකාංග ඉංජිනේරු දෙපාර්තමේන්තුවේ මහාචාර්ය සිදත් ආර්. ලියනගේ ය. ඔහු “ඉරිදා ලංකාදීප”යට සිය නව නිරිමාණය ගැන අදහස් දැක්වූයේ මෙසේය.

දැඩි ස්නායුක ආබාධ සහිත පුද්ගලයින් කිහිප දෙනෙකු දැනටමත් ඔවුන්ගේ දෛනික ජීවිතයේ මූලික සන්නිවේදන කටයුතු පහසුවෙන් කර ගැනීමට සහ පාලනය සඳහා BCI  භාවිත කරයි. මේ සම්බන්ධව මෑත කාලීනව ලෝකයම දුටු හොඳම උදාහරණය වන්නේ කීර්තිමත් ඉංග්‍රීසි න්‍යායාත්මක භෞතික විද්‍යාඥයෙක්, විශ්ව විද්‍යාඥයෙක් වූ මහාචාර්ය ස්ටීවන් විලියම් හෝකින්ය. ඔහු BCI තාක්ෂණය යොදා ගත්තේ නැති නමුදු, සිය ජීවිත කාලයේ වැඩි හරියක්ම රෝද පුටුවක් මත සිට කථන උත්පාදක උපකරණයක් හරහා සන්නිවේදනය කළේය

“ශ්‍රී ලංකාවේ කැලණිය විශ්වවිද්‍යාලයේ පර්‌යේෂණ ආධාර මත සිදු කරන ලද මොළ පරිගණක අතුරු මුහුණත පිළිබඳ අඛණ්ඩ පර්‌යේෂණය මගින් සිංහල භාෂාව සඳහා BCI මූලාකෘතියක් සංවර්ධනය කිරීම ඇතුළත් වුණා. කථන ආබාධ සහිත හෝ අනතුරකින් කථනයට බාධා පැමිණ ඇති අයෙක්ට පරිගණක යතුරු පුවරුවක ආකාරයකට සැකසූ උපාංගයක් මත ඇති අකුරු වෙත අවධානය යොමුකිරීම මගින් පමණක් අදහස් ප්‍රකාශ කිරීමේ හැකියාව ලබා දීම අපේ උත්සාහය වුණා. 

මෙහිදී මූලික වශයෙන් අවධානය ඉහළ යන විට මොළයෙන් නිකුත් කෙරෙන සුවිශේෂි සංඥා ග්‍රහනය සඳහා හඳුනාගැනීම සඳහා විද්‍යුත් එන්සෙෆලෝග්‍රෑම් (EEG) යන්ත්‍රයක් මෙන්ම, යම් දෙයකට අවධානය යොමුව ඇති බව දැනුම් දෙන  

P 300 ලෙස හැඳින්වෙන ඉහත කී විද්‍යුත් සංඥාව හඳුනා ගැනීමට සමත්  හිස්කබල මත ‍සවි කරන සංවේදක සහිත හෙඩ්සෙට් එකක් සහ ඉන් ලබා ගත් සංඥාව හඳුනා ගන්නා පරිගණක වැඩ සටහනක් භාවිතයට ගත්තා. මෙහිදී සිංහල හෝඩියේ අකුරු එකිනෙක පර්‌යේෂණයට ලක්වන පුද්ගලයාගේ අවධානයට ලක්වන විට ඒ අදාළ අකුරු ‘හයිලයිට්’ වන ක්‍රමයක් අපි යොදා ගත්තා. මේ අකුරක් කෙරේ ඔහුගේ අවදානය යොමු විය යුතුව ඇත්තේ මිලි තත්පර ගණනක් පමණයි. ඉන්පසු තත්පර දෙකක් ඇතුළත අකුර හඳුනාගැනීමට අපි තැනූ  උපාංගයට හැකි වුණා. ඒ වගේම සියයට 70ක පමණ ඉහළ නිරවද්‍යතාවක් වාර්තා කරන්නට හැකිවීම විශේෂත්වයක්.”

“වෙනත් භාෂා සඳහා තැනූ මෙබඳු උපාංග දැනටමත් ලෝකයේ දක්නට තියෙනවා. මේ සොයා ගැනීමත් වාණිජමය ලෙස නව නිපදවීමක් ලෙස අපට යොදා ගත හැකියි. විශේෂයෙන්ම ජංගම දුරකථනයකට පවා මෙය යොදා ගත හැකියි. ඒක ලොකු වාසි දායක තත්ත්වයක්. ඒ සඳහා අවශ්‍ය යෙදවුමක් හදන්න වුණත් අපට හැකියාව තියෙනවා”. යැයි   මහාචාර්ය සිදත් ආර්. ලියනගේ වැඩිදුරටත් පැවැසීය.

මොළ-පරිගණක අතුරු මුහුණත් (BCI)  පිළිබඳ ශ්‍රී ලාංකික පර්‌යේෂණ මේ වන විට වර්ධනය වෙමින් පවතින අතර, සහායක රොබෝ විද්‍යාව සහ අනෙකුත් යෙදුම් සඳහා කාර්යක්ෂම BCI පද්ධති සංවර්ධනය කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමුව ඇත. අඩු මෝටර් කුසලතා ඇති පුද්ගලයින්ට රොබෝ උපාංග පාලනය කිරීමට හැකි වන පරිදි පර්‌යේෂකයන් EEG සංඥා සැකසුම් සහ රටා වර්ගීකරණ ශිල්පීය ක්‍රම ගවේෂණය කරමින් සිටී. BCI  තාක්ෂණයේ දියුණුව පෝෂණය කිරීමේ අරමුණින්, ප්‍රධාන කොටස්කරුවන් අතර ඒකාබද්ධ පර්‌යේෂණ සහ සහයෝගීතාවයේ විභවයන් ද ගවේෂණය කෙරේ.

මෙලෙස මිනිස් ජීවිතය වැඩිදියුණු කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමින් වෛද්‍ය විද්‍යාව, විනෝදාස්වාදය, ආරක්ෂාව සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍ර සඳහා  එහි විභව අවස්ථාවන් සඳහා BCI තාක්ෂණය ගැන කැලණිය විශ්ව විද්‍යාලයේ මෙන්ම  මෙරට ආයතන කිහිපයකින්ම ගවේෂණය කෙරෙමින් පවතී. ඒ අනුව මේ සම්බන්ධ ප්‍රධාන පර්‌යේෂණ ආයතන සහ පර්‌යේෂකයින් අතර ශ්‍රී ලංකා අග්නිදිග විශ්ව විද්‍යාලය (SEU): BCI පද්ධති සහ අන්තර්ක්‍රියාකාරී උපාංග පිළිබඳ පර්‌යේෂණ සිදුකරයි. ශ්‍රී ලංකා ඉංජිනේරු ආයතනය (IESL):  සහායක රොබෝ විද්‍යාව සඳහා මොළය-පරිගණක අතුරුමුහුණත පිළිබඳ අධ්‍යයන සිදුකරයි. BCI කැම්පස් ආයතනය: පර්‌යේෂණ, ඉගැන්වීම සහ තාක්ෂණික සංවර්ධනය කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත. 

ඒ අතර ශ්‍රී ලංකා ජාතික විද්‍යා පදනම (NSF):  BCI පර්‌යේෂණ සඳහා සහාය වීම සහ පර්යේෂකයන් අතර සහයෝගීතාව වර්ධනය කිරීම සඳහා කටයුතු කරයි. රුහුණු විශ්ව විද්‍යාලයේ ඉංජිනේරු පීඨය: BCI සායනික අත්හදා බැලීම් පිළිබඳ අරමුදල් සපයන ඵඡයසක පර්යේෂණ ව්‍යාපෘතියක් රුහුණු විශ්ව විද්‍යාලයේ ඉංජිනේරු පීඨයේ පවත්වනු ලැබේ. ශ්‍රී ලංකා ජර්නල්ස් ඔන්ලයින් (SLJOL):  BCI පර්‌යේෂණ ප්‍රකාශන සඳහා ගබඩාවක් ලෙස ක්‍රියා කරයි.

මේ ලෙස ආයතන කිහිපයකම සහභාගීත්වයෙන් වඩා ස්වාධීන සහ අඩු පරිගණක බලයක් අවශ්‍ය BCI පද්ධති සංවර්ධනය කිරීමට උත්සාහයන් සිදු වෙමින් පවතී. ඒ මගින් අනාගත BCI වේගවත් දත්ත සැකසීම සහ අඩු ප්‍රමාදය සමඟ වඩාත් නිවැරදි සහ විශ්වාසදායක කාර්ය සාධනයක් ලබා දෙනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. මේ අන්දමට අපේ තරුණ සිසු පරපුරට මේ මගින් අනාගත වානිජමයව පළදායී සුවිශේෂී අධ්‍යයන අංශයකට යොමු වීමේ අවස්ථාවක්ද දැන් උදා වී තිබේ.

නිශා තල්වත්ත