சிந்தனையின் சக்தியால் செயற்கைக் கைகளை இன்னும் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துதல்

ஷாப்பிங் பைகளை எடுத்துச் செல்வது, ஊசியின் கண்ணில் நூலை இழுப்பது — சக்தி மற்றும் துல்லியமான பிடிகள் நம் அன்றாட வாழ்க்கையின் ஒரு பகுதியாகும். நம் கைகள் எவ்வளவு முக்கியமானவை (மற்றும் சிறந்தவை) என்பதை நாம் இனி அவற்றைப் பயன்படுத்த முடியாதபோது மட்டுமே உணர்கிறோம், எடுத்துக்காட்டாக, பக்கவாதம் அல்லது முற்போக்கான தசை முடக்குதலை ஏற்படுத்தும் ALS போன்ற நோய்கள் காரணமாக.

நோயாளிகளுக்கு உதவுவதற்காக, விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக நியூரோபிரோஸ்டெசிஸ்களை ஆராய்ச்சி செய்து வருகின்றனர். இந்த செயற்கை கைகள், கைகள் அல்லது கால்கள் குறைபாடுகள் உள்ளவர்களுக்கு அவர்களின் இயக்கத்தை மீண்டும் கொடுக்க முடியும். சேதமடைந்த நரம்பு இணைப்புகள் மூளை-கணினி இடைமுகங்கள் வழியாக இணைக்கப்படுகின்றன, அவை மூளையில் இருந்து சமிக்ஞைகளை டிகோட் செய்து, அவற்றை இயக்கங்களாக மொழிபெயர்த்து, செயற்கைக் கருவியைக் கட்டுப்படுத்தலாம். இருப்பினும், இப்போது வரை, குறிப்பாக கை செயற்கை உறுப்புகள் அன்றாட வாழ்க்கையில் பயன்படுத்த தேவையான சிறந்த மோட்டார் திறன்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை.

“ஒரு புரோஸ்டெசிஸ் எவ்வளவு நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பது முதன்மையாக அதைக் கட்டுப்படுத்தும் கணினி இடைமுகத்தால் படிக்கப்படும் நரம்பியல் தரவைப் பொறுத்தது” என்று ஜெர்மன் ப்ரைமேட் மையத்தில் உள்ள நியூரோபயாலஜி ஆய்வகத்தின் விஞ்ஞானியும் ஆய்வின் முதல் ஆசிரியருமான ஆண்ட்ரெஸ் அகுடெலோ-டோரோ கூறுகிறார். “கை மற்றும் கை அசைவுகள் பற்றிய முந்தைய ஆய்வுகள், கிரகிக்கும் இயக்கத்தின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் சிக்னல்களில் கவனம் செலுத்தியுள்ளன. கை தோரணைகளைக் குறிக்கும் நரம்பியல் சிக்னல்கள் நரம்பியக்கத்தை கட்டுப்படுத்துவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானதா என்பதை நாங்கள் கண்டறிய விரும்பினோம்.”

ஆய்வுக்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரீசஸ் குரங்குகளுடன் பணிபுரிந்தனர் (மக்காக்கா முலாட்டா). மனிதர்களைப் போலவே, அவர்கள் மிகவும் வளர்ந்த நரம்பு மற்றும் காட்சி அமைப்பு மற்றும் உச்சரிக்கப்படும் சிறந்த மோட்டார் திறன்களைக் கொண்டுள்ளனர். இது அவற்றைக் கிரகிக்கும் இயக்கங்களை ஆய்வு செய்வதற்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.

முக்கிய சோதனைக்குத் தயாராவதற்கு, விஞ்ஞானிகள் இரண்டு ரீசஸ் குரங்குகளுக்கு மெய்நிகர் அவதார் கையை திரையில் நகர்த்த பயிற்சி அளித்தனர். இந்த பயிற்சி கட்டத்தில், குரங்குகள் தங்கள் கைகளால் கை அசைவுகளைச் செய்தன, அதே நேரத்தில் மெய்நிகர் கையின் இயக்கத்தை திரையில் பார்த்தன. பணியின் போது குரங்குகள் அணிந்திருந்த காந்த உணரிகளுடன் கூடிய தரவு கையுறை, விலங்குகளின் கை அசைவுகளை பதிவு செய்தது.

குரங்குகள் பணியைக் கற்றுக்கொண்டவுடன், பிடியை “கற்பனை” செய்வதன் மூலம் அடுத்த கட்டத்தில் மெய்நிகர் கையை கட்டுப்படுத்த பயிற்சி அளிக்கப்பட்டது. கை அசைவுகளைக் கட்டுப்படுத்துவதற்குப் பொறுப்பான கார்டிகல் மூளைப் பகுதிகளில் உள்ள நியூரான்களின் மக்கள்தொகையின் செயல்பாடு அளவிடப்பட்டது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெவ்வேறு கை மற்றும் விரல் தோரணைகளைக் குறிக்கும் சிக்னல்களில் கவனம் செலுத்தினர், மேலும் மூளை-கணினி இடைமுகத்தின் வழிமுறையை மாற்றியமைத்தனர், இது நரம்பியல் தரவை இயக்கமாக மாற்றுகிறது.

“கிளாசிக் நெறிமுறையிலிருந்து விலகி, நாங்கள் அல்காரிதத்தை மாற்றியமைத்தோம், அதனால் ஒரு இயக்கத்தின் இலக்கு மட்டுமல்ல, நீங்கள் எப்படி அங்கு செல்கிறீர்கள், அதாவது செயல்படுத்தும் பாதையும் முக்கியம்” என்று ஆண்ட்ரெஸ் அகுடெலோ-டோரோ விளக்குகிறார். “இது இறுதியில் மிகவும் துல்லியமான முடிவுகளுக்கு வழிவகுத்தது.”

ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவதார் கையின் இயக்கங்களை அவர்கள் முன்பு பதிவு செய்த உண்மையான கையின் தரவுகளுடன் ஒப்பிட்டு, அவை ஒப்பிடக்கூடிய துல்லியத்துடன் செயல்படுத்தப்பட்டதைக் காட்ட முடிந்தது.

“எங்கள் ஆய்வில், கையின் தோரணையைக் கட்டுப்படுத்தும் சிக்னல்கள் ஒரு நியூரோபிரோஸ்டெசிஸைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு மிகவும் முக்கியம் என்பதை எங்களால் காட்ட முடிந்தது,” என்கிறார் நியூரோபயாலஜி ஆய்வகத்தின் தலைவரும் ஆய்வின் மூத்த ஆசிரியருமான ஹான்ஸ்ஜோர்க் ஷெர்பெர்கர். “இந்த முடிவுகள் இப்போது எதிர்கால மூளை-கணினி இடைமுகங்களின் செயல்பாட்டை மேம்படுத்தவும், இதனால் நரம்பியல் செயற்கை உறுப்புகளின் சிறந்த மோட்டார் திறன்களை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.”

ஜெர்மன் ஆராய்ச்சி அறக்கட்டளை (DFG, மானியங்கள் FOR-1847 மற்றும் SFB-889) மற்றும் ஐரோப்பிய யூனியன் ஹொரைசன் 2020 திட்டமான B-CRATOS (GA 965044) ஆகியவற்றால் இந்த ஆய்வு ஆதரிக்கப்பட்டது.