ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस, उनके वर्तमान विकास और भविष्य की संभावनाएं:

ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस, उनके वर्तमान विकास और भविष्य की संभावनाएं:

ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफेस (बीसीआई) ऐसी प्रणालियाँ हैं जो मस्तिष्क और बाहरी डिवाइस के बीच सीधे संचार की अनुमति देती हैं। बीसीआई मस्तिष्क से तंत्रिका गतिविधि को रिकॉर्ड और डिकोड करते हैं, इसे नियंत्रण संकेतों में अनुवादित करते हैं, और इच्छित कार्रवाई को पूरा करने के लिए उन संकेतों को आउटपुट डिवाइस पर भेजते हैं। यह मांसपेशियों या परिधीय तंत्रिकाओं की गति की आवश्यकता के बिना, मस्तिष्क और प्रौद्योगिकी के बीच एक सीधा संचार मार्ग प्रदान करता है। बीसीआई में कृत्रिम अंगों, कंप्यूटर कर्सर, स्पीच सिंथेसाइज़र और बहुत कुछ पर नियंत्रण सक्षम करके पक्षाघात और अन्य विकलांग लोगों को लाभ पहुंचाने की क्षमता है। हाल के दशकों में बीसीआई में अनुसंधान का तेजी से विस्तार हुआ है, जिससे तंत्रिका कोडिंग और डिकोडिंग की हमारी समझ में बड़ी प्रगति हुई है। हालाँकि, व्यापक व्यावहारिक उपयोग के लिए बीसीआई को तेज़, सटीक और पर्याप्त मजबूत बनाने में कई चुनौतियाँ बनी हुई हैं। 

वर्तमान बीसीआई सिस्टम

बीसीआई उद्देश्यों के लिए मस्तिष्क गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए विभिन्न प्रकार की आक्रामक और गैर-आक्रामक विधियां मौजूद हैं। आक्रामक बीसीआई उच्च निष्ठा संकेतों के लिए सीधे मस्तिष्क में इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपित करते हैं, लेकिन सर्जरी और संभावित संक्रमण से जोखिम उठाते हैं। इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ईईजी) जैसी गैर-आक्रामक विधियां खोपड़ी से संकेतों को मापती हैं और कम बैंडविड्थ लेकिन सुरक्षित हैं। रिकॉर्डिंग के लिए सामान्य स्थानों में मोटर बीसीआई के लिए मोटर कॉर्टेक्स, संवेदी बीसीआई के लिए दृश्य कॉर्टेक्स और उच्च-स्तरीय अनुभूति बीसीआई के लिए प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स शामिल हैं। 

मोटर बीसीआई

मोटर बीसीआई का उद्देश्य मोटर कॉर्टेक्स में तंत्रिका गतिविधि से आंदोलन के इरादों को डिकोड करना है, मस्तिष्क का क्षेत्र स्वैच्छिक आंदोलनों की योजना बनाने और निष्पादित करने के लिए जिम्मेदार है। प्रत्यारोपित बीसीआई ने लकवाग्रस्त मनुष्यों और जानवरों को कंप्यूटर कर्सर, रोबोटिक हथियार और एक्सोस्केलेटन को नियंत्रित करने में सक्षम बनाया है। ऐतिहासिक परीक्षणों में, लकवाग्रस्त रोगियों के मोटर कॉर्टेक्स में प्रत्यारोपित सेंसर ने उन्हें स्व-भोजन गति करने के लिए रोबोटिक बांह को नियंत्रित करने की अनुमति दी। ईईजी का उपयोग करने वाले गैर-इनवेसिव मोटर बीसीआई सरल गति नियंत्रण में भी सफल हुए हैं, जैसे स्क्रीन पर कर्सर को घुमाना। चुनौतियों में ईईजी के साथ कम सिग्नल रिज़ॉल्यूशन शामिल है, और प्रत्यारोपण में सर्जरी से जोखिम होता है।

संवेदी बीसीआई 

संवेदी बीसीआई विपरीत दिशा में काम करते हैं, दृष्टि और स्पर्श जैसी संवेदी जानकारी को उपयुक्त मस्तिष्क क्षेत्रों पर लागू विद्युत उत्तेजना के पैटर्न में एन्कोड करते हैं। यह संवेदी धारणाएं पैदा कर सकता है जो कमी वाले लोगों के लिए प्रतिस्थापन चैनल के रूप में काम करता है। उदाहरण के लिए, बहरेपन के लिए कर्णावत प्रत्यारोपण श्रवण तंत्रिका की उत्तेजनाओं में ध्वनि को कूटबद्ध करते हैं। कृत्रिम दृष्टि के लिए बीसीआई कैमरे से प्राप्त छवियों के अनुसार दृश्य कॉर्टेक्स को उत्तेजित करते हैं। ऐसे प्रत्यारोपणों ने गति पहचान जैसी दृश्य संवेदनाओं को आंशिक रूप से बहाल कर दिया है। एन्कोडिंग के लिए अन्य इंद्रियों की भर्ती जैसी तकनीकों का उपयोग करके रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए काम जारी है।

संज्ञानात्मक बीसीआई

संज्ञानात्मक बीसीआई स्मृति, ध्यान, भावना, निर्णय लेने और चेतना जैसे उच्च-स्तरीय मस्तिष्क कार्यों की निगरानी या हेरफेर करना चाहते हैं। ईईजी अध्ययनों ने ध्यान केंद्रित करने, वस्तुओं को याद रखने, लोगों/वस्तुओं को पहचानने और सरल विकल्प बनाने से संबंधित मस्तिष्क पैटर्न को डिकोड किया है। ट्रांसक्रानियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (टीएमएस) जैसी उत्तेजना विधियां मूड और संज्ञानात्मक क्षमताओं को संशोधित कर सकती हैं। अनुप्रयोगों में अध्ययन से पहले याददाश्त बढ़ाना, लत में आवेगों को नियंत्रित करना, मूड विकारों को विनियमित करना और यहां तक ​​कि चेतना को बदलना शामिल है। स्वस्थ उपयोगकर्ताओं के लिए संज्ञानात्मक वृद्धि नैतिक चिंताएँ भी पैदा करती है।

बीसीआई इनपुट विधियाँ

आक्रामक बीसीआई

आक्रामक बीसीआई एकल न्यूरॉन्स, छोटी आबादी या क्षेत्र क्षमता के स्तर पर तंत्रिका गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए सीधे मस्तिष्क में प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं। यह उच्चतम गुणवत्ता वाले सिग्नल प्रदान करता है, लेकिन इसके लिए जोखिम भरी मस्तिष्क सर्जरी की आवश्यकता होती है।

सामान्य आक्रामक बीसीआई तकनीकें:

- इंट्राकॉर्टिकल एरेज़ - कॉर्टेक्स में प्रत्यारोपित माइक्रोइलेक्ट्रोड एरेज़ व्यक्तिगत न्यूरॉन्स से एक्शन पोटेंशिअल को रिकॉर्ड करते हैं। मोटर व्यवहार की सटीक डिकोडिंग की अनुमति देता है।

- इलेक्ट्रोकॉर्टिकोग्राफी (ईसीओजी) - मस्तिष्क की सतह पर सीधे खोपड़ी के नीचे रखे गए इलेक्ट्रोड कॉर्टेक्स से स्थानीय क्षेत्र की संभावनाओं को रिकॉर्ड करते हैं। इंट्राकॉर्टिकल प्रत्यारोपण की तुलना में कम सटीक लेकिन कम जोखिम। 

- इंट्राकोर्टिकल ऑप्टिक फाइबर - कॉर्टेक्स में डाले गए ऑप्टोजेनेटिक सेंसर आनुवंशिक रूप से संवेदनशील न्यूरॉन्स से रिकॉर्ड कर सकते हैं जो प्रकाश उत्तेजना पर सक्रिय होते हैं। सेल-विशिष्ट रिकॉर्डिंग सक्षम करता है।

गैर-आक्रामक बीसीआई

गैर-आक्रामक बीसीआई बाहरी सेंसर का उपयोग करते हैं जो अक्षुण्ण खोपड़ी के माध्यम से मस्तिष्क की गतिविधि को मापते हैं। वे सर्जिकल जोखिमों से बचते हैं लेकिन सिग्नल की गुणवत्ता कम होती है।

सामान्य गैर-आक्रामक बीसीआई तकनीकें:

- ईईजी - खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड मिलीसेकंड सटीकता के साथ कॉर्टेक्स से विद्युत लय को रिकॉर्ड करते हैं। उपयोग में आसानी के कारण सबसे आम बीसीआई विधि। सीमित स्थानिक विभेदन.

- एफएमआरआई - मस्तिष्क सक्रियण पैटर्न को मैप करने के लिए रक्त ऑक्सीजनेशन का पता लगाता है। अच्छा स्थानिक रिज़ॉल्यूशन लेकिन धीमा (सेकंड)। मानचित्रण और मस्तिष्क स्थितियों के लिए उपयोग किया जाता है।

- एमईजी/ईईजी - मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी मस्तिष्क गतिविधि के चुंबकीय क्षेत्रों का पता लगाती है। ईईजी पर बेहतर 3डी स्थानीयकरण के साथ अच्छे अस्थायी रिज़ॉल्यूशन को जोड़ती है।

- एफएनआईआरएस - एफएमआरआई जैसे हेमोडायनामिक संकेतों को मापता है लेकिन ऑप्टिकल तरीकों का उपयोग लगातार उपयोग के लिए सुरक्षित है। अनुभूति और दृश्यता का अध्ययन कर सकते हैं।

बीसीआई आउटपुट डिवाइस

बीसीआई आउटपुट विभिन्न एक्चुएटर्स के माध्यम से उपयोगकर्ता के इरादे को पूरा करने के लिए डिकोडेड मस्तिष्क गतिविधि संकेतों का उपयोग करते हैं।

सामान्य बीसीआई आउटपुट डिवाइस:

- कंप्यूटर कर्सर - मोटर कॉर्टेक्स से डिकोड किए गए इरादों का उपयोग करके संचार, वेब सर्फिंग, रचनात्मकता उपकरण और अधिक के लिए कंप्यूटर के बिंदु और क्लिक नियंत्रण को सक्षम करें।

- रोबोट/कृत्रिम हथियार - लकवाग्रस्त उपयोगकर्ताओं को डिकोडेड मूवमेंट योजनाओं के माध्यम से रोबोटिक अंगों को नियंत्रित करके पहुंचने और पकड़ने की गति करने की अनुमति दें।

- पहिएदार रोबोट - उपयोगकर्ता इच्छित दिशाओं और गतिविधियों के बारे में सोचकर रोबोटिक वाहनों को पर्यावरण के चारों ओर नेविगेट कर सकते हैं।

- एक्सोस्केलेटन - उपयोगकर्ता द्वारा पहने जाने वाले संचालित रोबोटिक सूट को चलने, अंग संचालन और पकड़ने की सुविधा के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।

- मांसपेशी उत्तेजक - बीसीआई द्वारा सक्रिय विद्युत उत्तेजना खड़े होने या चलने जैसी गतिविधियों को बहाल करने के लिए लकवाग्रस्त मांसपेशियों के संकुचन को प्रेरित कर सकती है।

- वाक् सिंथेसाइज़र - उपयोगकर्ताओं को कॉर्टिकल गतिविधि से इच्छित शब्दों और आदेशों को डिकोड करके श्रव्य भाषण उत्पन्न करने की अनुमति दें। मौखिक संचार के लिए उपयोगी.

- संवेदी उत्तेजक - बीसीआई द्वारा सक्रिय दृष्टि, स्पर्श और श्रवण के लिए एक्चुएटर्स पर्यावरण सेंसर के आधार पर उपयोगकर्ताओं को संवेदी प्रतिक्रिया प्रदान कर सकते हैं। 

आक्रामक बीसीआई में प्रगति

इनवेसिव बीसीआई तकनीक ने हाल के वर्षों में तेजी से प्रगति की है, सामग्री, माइक्रोफैब्रिकेशन और तंत्रिका डिकोडिंग में प्रगति से मदद मिली है:

- बायोकम्पैटिबल इलेक्ट्रोड - ग्राफीन, प्रवाहकीय पॉलिमर, सिलिकॉन, इरिडियम ऑक्साइड जैसी इलेक्ट्रोड सामग्री कम दाग के साथ दीर्घकालिक प्रत्यारोपण को सुरक्षित बनाती है। 

- उच्च-घनत्व माइक्रोईसीओजी - 1000 चैनलों तक के माइक्रो स्केल ईसीओजी ग्रिड उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले बड़े कॉर्टिकल क्षेत्रों को कवर करते हैं, और उल्लेखनीय प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के बिना वर्षों तक चल सकते हैं।

- तंत्रिका धूल कण - छोटे वायरलेस प्रत्यारोपण, धूल के कणों के आकार, तारों के बिना ऊतक से रिकॉर्ड कर सकते हैं। मस्तिष्क भर में व्यापक वितरण की अनुमति देता है।

- ऑप्टोजेनेटिक्स - प्रकाश द्वारा सक्रिय आनुवंशिक रूप से संवेदनशील न्यूरॉन्स ऑप्टिक फाइबर इलेक्ट्रोड के साथ संयुक्त होने पर सेल-विशिष्ट रिकॉर्डिंग और उत्तेजना को सक्षम करते हैं।

- मशीन लर्निंग डिकोडर - गहरे तंत्रिका नेटवर्क जैसे एल्गोरिदम लकवाग्रस्त रोगियों के मोटर कॉर्टेक्स में जनसंख्या तंत्रिका गतिविधि से आंदोलन योजनाओं को डिकोड करने में लगातार सुधार कर सकते हैं।

- द्विदिश बीसीआई - ऐसे प्रत्यारोपण जो रिकॉर्डिंग और उत्तेजना को जोड़ते हैं, लकवाग्रस्त उपयोगकर्ताओं को लूप को बंद करके रोबोटिक अंग को नियंत्रित करते समय कृत्रिम स्पर्श प्रतिक्रिया प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।

इन प्रगतियों ने पकड़ नियंत्रण में सुधार किया है, सटीकता तक पहुंच बनाई है, और प्रत्यारोपण द्वारा नियंत्रित कृत्रिम अंगों के लिए स्पर्श प्रतिक्रिया को शामिल किया है। स्वतंत्रता की नियंत्रणीय डिग्री के साथ-साथ दबाव, बनावट, गर्मी और अन्य संवेदनाओं की धारणा को बढ़ाने के लिए काम जारी है।

गैर-आक्रामक बीसीआई प्रगति

हालांकि प्रत्यारोपण की तुलना में कम बैंडविड्थ, गैर-आक्रामक बीसीआई ने डिकोडिंग क्षमताओं में भी बड़े सुधार देखे हैं:

- ड्राई ईईजी इलेक्ट्रोड - ऐसे इलेक्ट्रोड जिन्हें स्कैल्प तैयारी या जैल की आवश्यकता नहीं होती है, जो ईईजी सिस्टम के त्वरित सेटअप को सक्षम करते हैं। पहनने योग्यता में सुधार.

- सक्रिय इलेक्ट्रोड - नवीन इलेक्ट्रोड सामग्री और एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक्स सीधे खोपड़ी पर संकेतों को बढ़ाते हैं, जिससे सिग्नल-टू-शोर अनुपात बढ़ता है।

- कन्वेन्शनल न्यूरल नेटवर्क - डीप लर्निंग अब 2डी मूवमेंट कंट्रोल के लिए ईईजी सिग्नल से मोटर इरादों को डिकोड करने में मानवीय सटीकता को टक्कर देती है।

- मोशन आर्टिफैक्ट हटाना - एल्गोरिदम मांसपेशी आंदोलन संदूषण से तंत्रिका संकेतों को अलग कर सकता है, एम्बुलेशन के दौरान डिकोडिंग में सुधार कर सकता है।

- केंद्रित अल्ट्रासाउंड - अल्ट्रासाउंड की कोमल तरंगें रक्त-मस्तिष्क बाधा को संक्षेप में "खोल" सकती हैं, जिससे दवाओं, नैनोकणों या वायरल वैक्टरों को मस्तिष्क के ऊतकों के कार्य को गैर-आक्रामक रूप से बदलने की अनुमति मिलती है।

- ट्रांसक्रानियल प्रत्यावर्ती धारा उत्तेजना - दोलनशील विद्युत क्षेत्रों को लागू करने से मोटर कौशल और अनुभूति से संबंधित तंत्रिका फायरिंग पैटर्न को शामिल किया जा सकता है।

यद्यपि अधिकांश प्रगति में गैर-आक्रामक बीसीआई के लिए ईईजी शामिल है, विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों से डिकोडिंग को बढ़ाने के लिए एमईजी, एफएनआईआरएस और एफएमआरआई जैसे अन्य तौर-तरीकों की खोज जारी है। कुल मिलाकर, गैर-आक्रामक इंटरफेस के लिए पहनने योग्यता, उपयोग में आसानी और नियंत्रण गति में धीरे-धीरे सुधार जारी है।

उभरते बीसीआई अनुप्रयोग

पक्षाघात से पीड़ित लोगों की सहायता करने के अलावा, बीसीआई कई नए अनुप्रयोगों को सक्षम कर रहा है:

- न्यूरोप्रोस्थेटिक्स - बीसीआई न केवल बाहों को बल्कि कृत्रिम पैरों, हाथों और एक्सोस्केलेटन को भी जोड़ सकता है, जिससे विचारों को पूरे शरीर की गति को नियंत्रित करने की अनुमति मिलती है। व्हीलचेयर से चलने वाली गतिशीलता को सक्षम बनाता है

- न्यूरोरेहैबिलिटेशन - बीसीआई उपकरण स्ट्रोक जैसी मस्तिष्क की चोटों के बाद इरादे से प्रेरित उत्तेजना का उपयोग करके क्षतिग्रस्त मस्तिष्क क्षेत्रों और मांसपेशियों के बीच के रास्ते को मजबूत कर सकते हैं।

- स्मृति वृद्धि - अध्ययनों से पता चलता है कि संज्ञानात्मक बीसीआई द्वारा निर्देशित ट्रांसक्रानियल उत्तेजना स्वस्थ विषयों में स्मृति प्रदर्शन और मोटर सीखने को बढ़ावा दे सकती है।

- बीसीआई आभासी वास्तविकता - वीआर वातावरण जो बीसीआई के माध्यम से उपयोगकर्ताओं के मस्तिष्क की स्थिति के आधार पर वास्तविक समय में अनुकूलित होता है, अधिक सहज और प्रतिक्रियाशील अनुभव बनाता है।

- कलात्मक रचनात्मकता - कुछ कलाकार कल्पित विचारों के आधार पर संगीत, चित्र और प्रदर्शन बनाने के लिए बीसीआई को एक नए माध्यम के रूप में खोज रहे हैं।

- निष्क्रिय बीसीआई - इंटरफ़ेस जो रोजमर्रा के कंप्यूटर उपयोग के दौरान चुपचाप मस्तिष्क की स्थिति की निगरानी करते हैं, उपयोगकर्ता की व्यस्तता, ध्यान, कार्यभार के लिए इंटरफ़ेस को अनुकूलित कर सकते हैं।

यहाँ निबंध की निरंतरता है:

संवेदी फीडबैक बीसीआई में प्रगति 

प्रारंभिक बीसीआई ने मोटर सिग्नलों को डिकोड करने पर ध्यान केंद्रित किया, लेकिन संवेदी प्रतिक्रिया को शामिल करने वाली द्वि-दिशात्मक प्रणालियों पर काम तेज हो रहा है:

- इंट्राकोर्टिकल माइक्रोस्टिम्यूलेशन - संवेदी कॉर्टेक्स के लक्षित क्षेत्रों में प्रत्यारोपित सरणियों के माध्यम से विद्युत उत्तेजना के पैटर्न वितरित करना कृत्रिम स्पर्श, दृश्य या श्रवण संवेदनाओं को प्रेरित कर सकता है।

- गैर-आक्रामक संवेदी मॉड्यूलेशन - ट्रांसक्रैनियल चुंबकीय उत्तेजना (टीएमएस) और ईईजी/एमईजी के साथ केंद्रित अल्ट्रासाउंड जैसी तकनीकें प्रत्यारोपण के बिना संवेदी प्रभाव उत्पन्न कर सकती हैं।

- बायोमिमेटिक सेंसरी एन्कोडिंग - मशीन लर्निंग कैमरे और माइक्रोफोन जैसे सेंसर से डेटा को सक्रियण पैटर्न में अनुवादित कर सकता है जो सामान्य संवेदी कॉर्टेक्स इनपुट की नकल करता है। प्रेरित संवेदनाओं के यथार्थवाद में सुधार करता है।

- कृत्रिम कोक्लीअ और रेटिना - क्षतिग्रस्त संवेदी अंगों के लिए प्रत्यारोपण योग्य प्रतिस्थापन, जैसे रेटिना और कोक्लियर प्रत्यारोपण, बीसीआई के साथ रिज़ॉल्यूशन और संगतता में सुधार कर रहे हैं।

- सेंसर के साथ रोबोटिक त्वचा - कृत्रिम अंगों पर दबाव और तापमान सेंसर के साथ एम्बेडेड कृत्रिम त्वचा बीसीआई-नियंत्रित रोबोट बांह पर स्पर्श की अनुभूति की अनुमति देती है।

- बंद-लूप संवेदी नियंत्रण - संवेदी प्रतिक्रिया का एकीकरण बीसीआई-संचालित प्रोस्थेटिक्स या वाक् सिंथेसाइज़र के द्रव समायोजन को सक्षम बनाता है जब तक कि आउटपुट उपयोगकर्ता के विचार से मेल नहीं खाता।

प्राकृतिक तंत्रिका कोडिंग पैटर्न की बेहतर नकल करके, संवेदी बीसीआई का लक्ष्य प्रेरित धारणाओं को अधिक सहज और यथार्थवादी बनाना है। इससे सहायक उपकरणों, आभासी वास्तविकता और संवर्धित मानवीय इंद्रियों को लाभ हो सकता है।

संज्ञानात्मक और स्मृति बीसीआई में रुझान

सेंसरिमोटर कार्यों के अलावा, प्रगति बीसीआई को उच्च अनुभूति के साथ सीधे इंटरफेस करने में सक्षम बना रही है:

- वास्तविक समय एफएमआरआई न्यूरोफीडबैक - उपयोगकर्ता वास्तविक समय एफएमआरआई रीडआउट के आधार पर भावनात्मक, अवधारणात्मक और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं से संबंधित अपने मस्तिष्क के क्षेत्रों में सक्रियण को स्वेच्छा से नियंत्रित कर सकते हैं।

- मेमोरी वृद्धि - मेमोरी फ़ंक्शन के ईईजी हस्ताक्षरों द्वारा निर्देशित ट्रांसक्रानियल उत्तेजना मेमोरी एन्कोडिंग और स्टोरेज के लिए उपयोग किए जाने वाले टेम्पोरल लोब क्षेत्रों में रिकॉल प्रदर्शन में सुधार कर सकती है। 

- बीसीआई प्रमाणीकरण - क्लासिफायर व्यक्तियों की मस्तिष्क गतिविधि में विशिष्ट पैटर्न के आधार पर उच्च सटीकता के साथ पहचान कर सकते हैं, जिससे उन्नत पहचान सत्यापन और डिवाइस सुरक्षा प्रदान की जा सकती है।

- भावना और मूड डिकोडिंग - एल्गोरिदम अब फीडबैक के रूप में वास्तविक समय में ईईजी/एमईजी संकेतों और चेहरे के ईएमजी से खुशी, उदासी, तनाव और बहुत कुछ जैसी भावनात्मक स्थिति निकाल सकते हैं।

- ध्यान की निगरानी - सतर्क फोकस से जुड़ी प्रीफ्रंटल और पार्श्विका गतिविधि से जुड़े बीसीआई ध्यान भटकने के जवाब में कार्यों में बदलाव करके जुड़ाव बनाए रख सकते हैं।

- अचेतन अवस्था डिकोडिंग - ईईजी/एमईजी रीडिंग में जागरूकता और चेतना के हस्ताक्षर बीसीआई को वनस्पति अवस्था में रोगियों का पता लगाने और उनके साथ संवाद करने में सक्षम बनाते हैं।

हालांकि अभी भी शुरुआती चरण में, संज्ञानात्मक बीसीआई में शिक्षा और प्रशिक्षण को बढ़ाने से लेकर मानसिक स्वास्थ्य देखभाल में सुधार तक आकर्षक अनुप्रयोग हैं। जैसे-जैसे ये उपकरण विकसित होंगे नैतिक मानक महत्वपूर्ण होंगे।

बीसीआई का भविष्य

आगामी बीसीआई सफलताएं विभिन्न मस्तिष्क इमेजिंग तकनीकों के संयोजन वाले मल्टीमॉडल इंटरफेस से आ सकती हैं:

- हाइब्रिड ईईजी-एफएनआईआरएस - बाहरी कॉर्टेक्स में ऑक्सीजन युक्त हीमोग्लोबिन सांद्रता की एफएनआईआरएस इमेजिंग के साथ ईईजी के सटीक समय को जोड़ती है।

- एमईजी-ईईजी फ्यूजन - एमईजी के 3डी स्थानीयकरण को ईईजी की तेज गतिशीलता के साथ जोड़ता है। डिकोडिंग मूवमेंट, वर्किंग मेमोरी और विज़ुअल प्रोसेसिंग का वादा।

- ईईजी-एफएमआरआई एकीकरण - ईईजी के कॉर्टिकल गतिविधि के प्रत्यक्ष माप के साथ एफएमआरआई के पूरे मस्तिष्क कवरेज से मेल खाता है। ईईजी की स्थानिक परिशुद्धता में सुधार हो सकता है।

- एमआरआई-अल्ट्रासाउंड संयोजन - केंद्रित अल्ट्रासाउंड रक्त-मस्तिष्क बाधा को खोलने के लिए ऊतक के साथ स्थानीय रूप से बातचीत कर सकता है, जबकि एमआरआई लक्ष्यीकरण की पुष्टि करता है। गैर-आक्रामक गहन मस्तिष्क उत्तेजना को सक्षम कर सकता है।

- मल्टीइलेक्ट्रोड ऐरे प्लेटफॉर्म - कई प्रकार के इलेक्ट्रोड और सेंसर को एकीकृत करने वाला एकल प्रत्यारोपण प्रत्येक मस्तिष्क क्षेत्र से सूचना संग्रह को अधिकतम करता है।

इसके अलावा, भविष्य के बीसीआई नई तकनीक को शामिल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स और जीव विज्ञान से आगे बढ़ सकते हैं:

- ऑप्टोजेनेटिक नैनोकण - ऑप्टोजेनेटिक प्रोटीन युक्त नैनो-स्केल न्यूरल डस्ट कण पूरे मस्तिष्क में वायरलेस सेल-विशिष्ट नियंत्रण और रिकॉर्डिंग को सक्षम कर सकते हैं।

- मैग्नेटोजेनेटिक्स - चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर न्यूरॉन्स को सक्रिय करने के लिए इंजीनियर किए गए प्रोटीन मस्तिष्क क्षेत्रों का वायरलेस और सटीक लक्षित नियंत्रण प्रदान कर सकते हैं। 

- अल्ट्रासोनिक तंत्रिका धूल - प्रारंभिक शोध से संकेत मिलता है कि अल्ट्रासाउंड तरंगें पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल वाले छोटे प्रत्यारोपित तंत्रिका उपकरणों के साथ शक्ति और संचार कर सकती हैं। कुशल ऊर्जा।

- सिंथेटिक जीवविज्ञान - विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में प्रत्यारोपित आनुवंशिक रूप से इंजीनियर न्यूरॉन्स इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ वायरलेस तरीके से इंटरफेस कर सकते हैं, स्थितियों को समझ सकते हैं और आउटपुट दे सकते हैं।

यद्यपि महत्वपूर्ण चुनौतियाँ बनी हुई हैं, बीसीआई अनुसंधान के आने वाले दशकों में सहायक उपकरणों और मानव मस्तिष्क कार्यों दोनों को बढ़ाने की अविश्वसनीय क्षमता है। ऐसे उपकरणों को जोखिमों से अधिक लाभ पहुंचाने के लिए नैतिक रूप से सूचित विकास और अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। उचित ज्ञान मार्गदर्शन उन्नति के साथ, बीसीआई एक दिन इंद्रियों, यादों, भावनाओं और बौद्धिक क्षमताओं को निर्बाध रूप से बढ़ा सकता है।