ইইজি গবেষণায় ২টি প্রধান চ্যালেঞ্জ

সমকালীন EEG গবেষণা এবং বিশ্লেষণে কী কী চ্যালেঞ্জ রয়েছে?

১৯২৫ সালে, জার্মান মনোরোগ বিশেষজ্ঞ হান্স ব্যারগার প্রথম মানব ইলেকট্রোএনসেফালোগ্রাম (EEG) রেকর্ড করেন। এরপর থেকে, মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস এবং গণনার প্রযুক্তি উন্নত হতে চলছে।

এই পোস্টে EEG গবেষণার দুটি প্রধান চ্যালেঞ্জ আলোচনা করা হবে, যেগুলি হলো:

1. পরম্পরাগত একাডেমিক EEG গবেষণার logistical জটিলতা, এবং

2. EEG হার্ডওয়্যারের উদ্ভাবন।

পরম্পরাগত একাডেমিক EEG গবেষণার logistical জটিলতা

একচেটিয়া, অপর্যাপ্ত, আঞ্চলিকভাবে সীমাবদ্ধ বিষয়ভিত্তিক জনগণ

প্রথমে EEG গবেষণাটি বুঝতে হবে। EEG গবেষণা এবং ক্রমান্বয়ে নিউরোসায়েন্স গবেষণা পদ্ধতি মানব মস্তিষ্কের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ রেকর্ড করার মাধ্যমে সরাসরি উপরে নিযুক্ত, অ-অক্রমাণিক ইলেকট্রোডগুলির মাধ্যমে ঘটে। বিভিন্ন উদ্দীপনার সম্মুখীন হওয়ার মাধ্যমে পরীক্ষামূলক ডিজাইনগুলি তৈরি করে, মস্তিষ্কের সংকেতের পরিবর্তন বিশ্লেষণ করা যায় এবং তথ্য শনাক্ত করা যায়।

টেবিল ১ EEG প্রযুক্তির মাধ্যমে করা অধ্যয়নগুলির এবং কার্যক্রমের এক সংক্ষিপ্তসার প্রদান করে। EEG ইলেকট্রোএনসেফালোগ্রাফির জন্য এই প্রবর্তনী নির্দেশিকা পড়তে স্বাগতম।

টেবিল ১: ইলেকট্রোএনসেফালোগ্রাম (EEG) অধ্যয়নের প্রকারভেদ (গ্রহণকৃত (উইলিয়ামস এট আল., ২০২০)

যদিও EEG ব্যাপকভাবে কার্যকর গবেষণা সরঞ্জাম হিসেবে গ্রহণ করা হয়েছে, তবে লজিস্টিক চ্যালেঞ্জ থাকতে পারে। বেশিরভাগ তহবিল সংস্থা ক্লিনিক্যাল, ট্রান্সলেশনাল, বা প্রয়োগ গবেষণার জন্য তহবিল প্রদান করে। তবে, মৌলিক পরীক্ষামূলক গবেষণার জন্য তহবিল কম। কম তহবিল অংশগ্রহণকারীদের নিয়োগ এবং কার্যকর পরীক্ষামূলক গবেষণা পরিচালনা করার লজিস্টিক অসুবিধাকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে, যার ফলস্বরূপ ছোট নমুনার আকার তৈরি হয়। এই ছোট নমুনার আকারগুলি একটি সীমাবদ্ধ ভূগোলিক এলাকা থেকে সConvenientভাবে নির্বাচিত হয়।

এই ঘটনাটি WEIRD সমস্যা নামে পরিচিত। এটি পশ্চিমা, শিক্ষিত, শিল্পায়িত, ধনী এবং গণতান্ত্রিক ব্যক্তিদের নির্দেশ করে যারা সাধারণ গবেষণার নমুনার অংশ। এই নমুনা জনসংখ্যাগুলি বিশেষভাবে অন্তর্ভুক্ত নয় কারণ এই ব্যক্তিদের বেশিরভাগ কলেজ ক্যাম্পাস থেকে আসে। এই WEIRD জনসংখ্যা বাস্তব জগতের বৈচিত্র্য বা আমাদের মানবিকতা নির্দেশক অনন্য স্নায়বিক এবং আবেগগত বৈশিষ্ট্যগুলির প্রতিফলন করে না।

সাংবাদিকভাবে, এই পরিস্থিতি পরীক্ষার কার্যকারিতা এবং সাধারণীকরণের সাথে সীমাবদ্ধতা সৃষ্টি করে। তাই ক্ষেত্রে, এই গবেষণাগুলির ফলাফলগুলি সমস্ত মানব স্নায়বিকতা (যেমন, মানসিক কাজের চাপ, সমস্যা সমাধান, ইত্যাদি) সম্পর্কে নতুন প্রতিষ্ঠানের কাছে পৌঁছানো কঠিন।

EEG হার্ডওয়্যারে উদ্ভাবন

গবেষণা-গ্রেড, পোর্টেবল, সুলভ সরঞ্জাম বিশ্বব্যাপী উপলব্ধ

EEG ডিভাইস

গত কিছু বছর ধরে, গবেষকরা পোর্টেবল EEG ডিভাইসের মাধ্যমে নিউরোসায়েন্স গবেষণায় ঐতিহ্যমূলক বাধাগুলি ভাঙছেন। মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেস (BCI), মস্তিষ্ক-মেশিন ইন্টারফেস (BMI), বা মানব-কম্পিউটার ইন্টারফেস (HCI) সঠিকভাবে তাই করে। তারা EEG সংকেত ব্যবহার করে কগনিটিভ বা আবেগগত অবস্থাগুলি চিহ্নিত এবং চিহ্নিত করে। BCI দ্রুত উন্নয়নশীল হচ্ছে যে ধরণের মানুষ তাদের পরিবেশের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে তা পরিবর্তন করতে। এটি হার্ডওয়্যারের মিনি হওয়া এবং তথ্য-প্রসেসিং অ্যালগরিদমের উন্নতির দ্বারা চালিত। এই সিস্টেমগুলি মানুষের উন্নয়নে তাদের কার্যকর করতে সক্ষম করে এবং লোকেদের শারীরিক হস্তক্ষেপ ছাড়াই তাদের পরিবেশের সাথে যোগাযোগ করার জন্য উৎসাহিত করে।

EEG ডিভাইসগুলির ভবিষ্যৎ

অন্তত শেষ দশক ধরে, EEG হার্ডওয়্যারের সাধারণ প্রবণতা এই সরঞ্জামগুলিকে ছোট, বেতার, পোর্টেবল এবং সুলভ করতে কাজ করছে।

চিত্র ১: EMOTIV-এর EPOC হেডসেট

চিত্র ২: EMOTIV-এর EPOC ফ্লেক্স হেডসেট

যাইহোক, এক সময় যা একটি ব্যয়বহুল, নিবেদিত ল্যাবের প্রয়োজন ছিল তা একটি পোর্টেবল, সুলভ সিস্টেমে স্থানান্তর করা সহজ নয়। কিছু বিজ্ঞানী EEG হেডসেটগুলির বৈধতা, গুণমান বা ব্যবহারিকতা নিয়ে উদ্বিগ্ন রয়েছেন। এই বিষয়গুলির তদন্তের জন্য, গবেষকরা অনেকগুলি ভ্যালিডেশন স্টাডি পরিচালনা করেছেন যা এই সিস্টেমগুলির বৈজ্ঞানিক ব্যবহারিতা প্রদর্শন করে।

EEG হেডসেটগুলির কম খরচ ও পোর্টেবিলিটি এমন একটি গবেষণা প্রশ্নের বিস্তৃত পরিধি খুলে দিয়েছে যা এখন প্রেক্ষিতে উত্তর দেওয়া যেতে পারে। অর্থাৎ, একটি বিষয়ের মস্তিষ্কের তরঙ্গগুলি বাস্তব-বিশ্ব পরিস্থিতিতে_measurement করা যেতে পারে, যেখানে পুরানো হার্ডওয়্যারের অল্প গতিশীলতা থাকে। আন্দোলন বা ক্রীড়া মনস্তত্ত্বে, এটি একটি মনументাল পরিবর্তন।

ধরি একটি গবেষণা দল নির্দিষ্টভাবে sampled কলেজ ছাত্রদের মধ্যে প্রতিক্রিয়া সময় পরীক্ষা করছে। তারা এটি জিজ্ঞাসা করে যে সকারের গোলরক্ষকরা দলের অন্য সদস্যদের চেয়ে একটি বলের প্রতি দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখান কিনা। পুরনো গবেষণা প্যারাডাইমে, এই বিষয়গুলি ল্যাবে প্রবেশ করতে হবে, সংযুক্ত হতে হবে, একটি শারীরিক স্ক্রীনে একটি কাজ করতে হবে এবং হার্ডওয়্যারের বোতাম বা কীস্ট্রোকের সাহায্যে রিপোর্ট করতে হবে। নতুন EEG সরঞ্জামের সাথে, এই একই প্রশ্ন বর্তমানে আসল সকার মাঠে প্রয়োগ এবং পরিমাপ করা যেতে পারে।

মোটের উপর, EEG হার্ডওয়্যারে এই উদ্ভাবনগুলি ল্যাবের বাইরে ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি খুলে দিয়েছে। সুতরাং, তারা নিউরোসায়েন্স গবেষণার ক্ষমতা এবং সংকীর্ণ প্রতিবিম্ব বাড়িয়েছে।

উন্নয়নের সাথে মিলিত হওয়া – EMOTIV এর সাথে মিলিত হওয়া

গত কয়েক বছরে গভীর শিক্ষণ এবং অন্যান্য মেশিন-শিক্ষণ বিশ্লেষণে উত্তেজনাপূর্ণ উন্নয়ন ঘটেছে। এ কারণে, একটি বৃহৎ, বৈধ, এবং গুণগত তথ্য সেট (n=1000+) এই প্রোগ্রামের মূল্যকে ধরতে প্রয়োজন। সংকেত-প্রসেসিং, শ্রেণীবিভাগ, বৈধতা, এবং EEG গবেষণায় কর্মক্ষমতার মূল্যায়ন প্রয়োজনীয়তার কারণে, যদি এই কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয় তবে ডোমেন বিশালভাবে উপকৃত হয়। বড় তথ্য প্রয়োজন বিদ্যমান পরীক্ষামূলক গবেষণার পুনরাবৃত্তিমূলক প্রকৃতি অতিক্রম করতে, বিশেষ করে স্নায়ুবিজ্ঞান ও মস্তিষ্ক-কম্পিউটার ইন্টারফেসের জটিল প্রান্তে। এখন পর্যন্ত, সেই তথ্য অ্যাক্সেসযোগ্য নয়.

সাম্প্রতিক সময়ে সম্ভাব্য নমুনা জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং পরে
সংগ্রহিত তথ্যের দুটি পন্থা রয়েছে:

1. গবেষণা-গ্রেড, পোর্টেবল, সুলভ EEG হার্ডওয়্যার উন্নয়ন যা বিশ্বজুড়ে ব্যবহার করা যেতে পারে।

2. তথ্য সংগ্রহ, বৈধতা, এবং স্বয়ংক্রিয় বিশ্লেষণ প্রযুক্তিগুলির উন্নতি।

চ্যালেঞ্জগুলি দুর্বল করুন, পরিবর্তনের সাথে বেড়ে উঠুন। EMOTIV নির্বাচন করুন

গত দশকে EMOTIV-এর EEG উদ্ভাবন পর্যালোচনা

নিউরোসায়েন্স গবেষণা এবং ক্লিনিকাল সেটিংসে EEG ডিভাইসের ব্যবহার বাড়ছে (চিত্র ৩ দেখুন)। গত দশকে, EMOTIV গবেষণা-গ্রেড, বেতার, পোর্টেবল, এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য EEG সরঞ্জাম গুণমান নিয়ন্ত্রণ সহ তৈরি করেছে যা বিশ্বব্যাপী যে কোনো লোকের জন্য কার্যকর করতে এই চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করতে।

চিত্র ৩ – “EEG” অন্তর্ভুক্ত প্রকাশনাগুলির সংখ্যা (১৯৪০ – ২০২১) নিউরোসায়েন্স তথ্য ফ্রেমওয়ার্কের মাধ্যমে

হার্ডওয়্যারের বিবর্তন

এছাড়াও, EEG হার্ডওয়্যারকে ভিজা ইলেকট্রোড থেকে শুকনো ইলেকট্রোডে উন্নীত করা হয়েছে। ভিজা ইলেকট্রোডগুলি ফিট করতে সময়সাপেক্ষ, পরিধানে অস্বস্তিদায়ক এবং গতিশীলতা সীমাবদ্ধ করে। শুকনো বা সংকর ইলেকট্রোডের সাথে হেডসেটগুলি দ্রুত কাজ করে, পোর্টেবল এবং উৎপাদনে এবং পরিচালনায় উল্লেখযোগ্যভাবে সস্তা। এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি আমাদের স্নায়ুবিজ্ঞান গবেষণায় অগ্রগতির দিকে নিয়ে আসছে, তবে আমরা এখনও পুরোপুরি সেখানে পৌঁছাইনি।

বিভিন্ন নমুনার সেট নিশ্চিত করুন

EMOTIV আপনাকে আপনার গবেষণার বৈচিত্র্য বাড়াতে সহায়তা করতে পারে। EMOTIV EEG হেডসেটের EPOC লাইনটি এক দশকেরও বেশি সময় ধরে ব্যবহৃত হচ্ছে এবং বিশ্বের গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলি দ্বারা স্বাধীনভাবে বৈধ করা হয়েছে। সেগুলি রোবোটিক অঙ্গ এবং হুইলচেয়ার নিয়ন্ত্রণ, নিরাপত্তা ব্যবস্থায় বায়োমেট্রিক ব্যবহারকারী প্রমাণীকরণ এবং কগনিটিভ এবং আবেগগত মানসিক অবস্থাগুলি চিহ্নিত করা সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছে।

EMOTIV-এর বৈশ্বিক ব্যবহারের সম্ভাবনা এবং কম অর্থনৈতিক বাধা সীমিত সম্পদ সহ গবেষণার জন্য সুবিধা প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, পарамেশ্বরন এবং থিয়াগারাজন EMOTIV EEG সরঞ্জাম ব্যবহার করে ভারতের গ্রামীণ এবং শহুরে সেটিংসে প্রযুক্তি, সফর অভিজ্ঞতা এবং প্রযুক্তির সাথে সম্পর্কিত EEG স্বাক্ষরগুলির মধ্যে পার্থক্য প্রদর্শন করেছিলেন।