जब आप तंत्रिका विज्ञान (neuroscience) अनुसंधान के बारे में सोचते हैं, तो आप संभवतः किसी विश्वविद्यालय या अस्पताल में बड़ी, महंगी चिकित्सा मशीनों को चलाने वाले सफेद-कोट पहने वैज्ञानिकों की छवियों की कल्पना करते हैं। निश्चित रूप से कुछ तंत्रिका विज्ञान विधियों, जैसे कि पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET), फंक्शनल मैग्नेटिक रेजोनेंस इमेजिन (fMRI), और मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी (MEG) के लिए इन बड़े, जटिल सिस्टमों की आवश्यकता होती है जो समान रूप से बड़ी कीमत के साथ आते हैं। हालांकि, इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (EEG) सिस्टम आमतौर पर छोटे और कम महंगे होते हैं। यह तकनीक कागजी रिकॉर्डिंग और बड़े कंप्यूटरों से विकसित होकर वायरलेस, मोबाइल, सेटअप करने के लिए आसान और अपेक्षाकृत कम खर्चीले सिस्टमों में बदल गई है। इसके छोटे आकार और कम वित्तीय परिव्यय के अलावा, अपने उच्च टेम्पोरल रेजोल्यूशन के कारण मस्तिष्क की सक्रियता का पता लगाने (डिकोड करने) के लिए EEG एक अग्रणी उपकरण के रूप में उभरा है। जहाँ PET और fMRI सेकंडों में मस्तिष्क की सक्रियता में होने वाले परिवर्तनों को मापते हैं, वहीं EEG मिलीसेकंड में होने वाले सक्रियता के परिवर्तनों का पता लगाने में सक्षम है, जिससे यह उन प्रक्रियाओं को अनुक्रमित करने में सक्षम हो जाता है जो अन्यथा बिना पता चले रह सकती हैं।

EEG क्या मापता है?

जब आपके न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं (फायर करते हैं), तो वे थोड़ी मात्रा में बिजली छोड़ते हैं। जब कई न्यूरॉन्स एक ही क्षेत्र में सक्रिय होते हैं, जैसे कि जब आप किसी चीज़ के बारे में सोचते हैं, तो उत्पन्न होने वाले विद्युत क्षेत्र का खोपड़ी के बाहर पता लगाया जा सकता है। EEG सिस्टम खोपड़ी पर रखे गए सेंसर के एरे का उपयोग करके समय के साथ वोल्टेज में होने वाले परिवर्तनों को मापकर इस घटना का लाभ उठाते हैं। आप इन सेंसरों को छोटे माइक्रोफोन की तरह मान सकते हैं जो आपके मस्तिष्क से आने वाली विद्युत ध्वनि को माप रहे हैं। फिर हम इन संकेतों को डिजिटल रूप में परिवर्तित कर सकते हैं, उन्हें कंप्यूटर पर एकत्र कर सकते हैं, और सार्थक पैटर्न का अनुमान लगाने के लिए उन्हें संसाधित और विश्लेषण कर सकते हैं।

EEG क्यों महत्वपूर्ण है?

अक्सर, हम केवल लोगों से पूछकर या उनके व्यवहार को देखकर चीजों को माप नहीं सकते हैं। यहाँ तक कि जब हम उनसे पूछ सकते हैं, तब भी लोग सटीक रिपोर्ट नहीं देते हैं। EEG हमें मस्तिष्क में झांकने के लिए एक खिड़की प्रदान करता है; एक ऐसी खिड़की जो पूर्वाग्रहों, दृष्टिकोणों या विश्वासों से अप्रभावित रहती है। उदाहरण के लिए, यदि आप किसी से पूछते हैं कि क्या वे शांत महसूस कर रहे हैं, भले ही वे न हों, तो भी वे हाँ कहने के इच्छुक हो सकते हैं क्योंकि लोग अक्सर यह स्वीकार करना पसंद नहीं करते हैं कि वे चिंतित हैं।

उनके EEG का अवलोकन करके, एक शोधकर्ता यह निर्धारित करने में सक्षम हो सकता है कि वह व्यक्ति, अपने दावे के विपरीत, वास्तव में अत्यधिक उत्तेजना का अनुभव कर रहा है जो एक अशांत स्थिति का संकेत है। प्रयोगशाला में, EEG का उपयोग अक्सर निचले स्तर की संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं जैसे कि श्रवण या दृश्य धारणा को मापने के लिए किया जाता है, जो शोधकर्ताओं को इन प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने या यह समझने में मदद कर सकता है कि बीमारियां मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करती हैं। इस प्रकार की तकनीक उन घटनाओं को समझने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है जिनकी रिपोर्ट नहीं की जा सकती या जिनके गलत रिपोर्ट किए जाने की संभावना है।

हम प्रयोगशाला के बाहर EEG क्यों करेंगे?

मस्तिष्क की प्रक्रियाओं को समझने के लिए EEG तकनीक एक बेहतरीन तकनीक है। प्रयोगशाला-आधारित अधिकांश EEG अनुसंधान धारणा और संज्ञान जैसी निचले स्तर के कार्यों की जांच करने की दिशा में उन्मुख हैं। प्रयोगशालाएं इसके लिए एक आदर्श वातावरण हैं क्योंकि वे अत्यधिक नियंत्रित स्थान हैं जिनमें शोधकर्ता बाहरी चरों को ध्यान में रख सकते हैं और उन्हें हटा सकते हैं। हालांकि, हम अपना जीवन प्रयोगशाला के भीतर रहकर नहीं बिताते हैं। हम चलने वाले, बात करने वाले, बातचीत करने वाले जीव हैं जो समृद्ध और विविध अनुभवों से भरे गतिशील जीवन जीते हैं। यह तथ्य अनियंत्रित वातावरण में प्रयोगशाला अध्ययनों को सामान्य बनाना कठिन बनाता है। तकनीक को प्रयोगशाला से बाहर ले जाकर, हम वास्तविक दुनिया के वातावरण में लोगों और उनके मस्तिष्क की गतिविधि की जांच कर सकते हैं जो हमारे वास्तविक जीवन जीने के तरीके के अधिक करीब है।

बहुत पहले की बात नहीं है, प्रयोगशाला से बाहर EEG प्रयोग करना अकल्पनीय था। सिस्टम बड़े थे और उन्हें एम्पलीफायरों, बिजली की आपूर्ति और डेटा ट्रांसमिशन इकाइयों से जुड़े होने की आवश्यकता होती थी। इसके अलावा, इन प्रणालियों को स्थापित करना समय लेने वाला था और अक्सर प्रतिभागियों के लिए असहज होता था। प्रौद्योगिकी में प्रमुख प्रगति का अर्थ है कि सिस्टम को छोटे आकार में, कम लागत पर और वायरलेस बनाया जा सकता है। इस बढ़ी हुई सुवाह्यता (पोर्टेबिलिटी) और कम कीमत के कारण, लागत प्रभावी और उपयोग में आसान EEG प्रणालियों का काफी प्रसार देखा गया है। Emotiv एक दशक से अधिक समय से इस क्षेत्र में अग्रणी रहा है, जिसने पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध EEG सिस्टम बाजार में पेश किया है। इस दौरान, Emotiv ने छह अलग-अलग प्रणालियां जारी की हैं जो दो-चैनल इयरफ़ोन से लेकर 32-चैनल रिसर्च कैप तक हैं।

इन व्यावसायिक प्रणालियों के विकास का एक और प्रभाव पड़ा है: तंत्रिका विज्ञान विधियों तक पहुंच में नाटकीय रूप से वृद्धि। अब तंत्रिका विज्ञान केवल शिक्षाविदों या चिकित्सकों के लिए ही सीमित नहीं रह गया है। अब सभी लोगों के पास घर पर उपयोग के लिए इन प्रणालियों को खरीदने का साधन है। ऐसा करने की प्रेरणाएं विभिन्न जनसांख्यिकी में भिन्न हैं और इसमें मनोरंजन करने वाले, शौकिया लोग और नागरिक वैज्ञानिक शामिल हैं। इसके अलावा, व्यावसायिक उद्यम भी समर्पित, आंतरिक तंत्रिका विज्ञान विभागों की आवश्यकता के बिना अपने उद्योगों में तैनाती के लिए इन प्रणालियों का लाभ उठाने की क्षमता पर तेजी से ध्यान दे रहे हैं।

EEG के वास्तविक दुनिया में क्या अनुप्रयोग हैं?

प्रयोगशाला के बाहर EEG के अनुप्रयोग असंख्य और विविध हैं। एक नैदानिक उपकरण के रूप में, EEG का उपयोग लोगों को किसी सुविधा केंद्र में उपस्थित होने की आवश्यकता के बिना उनकी संज्ञानात्मक कार्यप्रणाली की दीर्घकालिक निगरानी के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अनुसंधान ने मनोभ्रंश (डिमेंशिया) के लिए जैव-चिह्न (बायोमार्कर) के रूप में EEG का समर्थन किया है (चैटज़िकॉन्स्टैन्टिनौ और अन्य, 2021)। इसके अलावा, इसका उपयोग हल्के संज्ञानात्मक हानि से मनोभ्रंश में संक्रमण की भविष्यवाणी करने के लिए भी किया जा सकता है (एंगेडाल और अन्य, 2020)। लगातार, घर पर EEG इन आबादी में विशेष रूप से सहायक होगा जो मुख्य रूप से बड़े वयस्कों से बनी है जिनके लिए अनुसंधान सुविधा की नियमित यात्रा व्यवहार्य नहीं हो सकती है।

जंगली परिवेश (इन द वाइल्ड) में EEG अनुप्रयोग का एक और सामयिक उदाहरण खेलों में दर्दनाक सिर की चोट (ट्रॉमैटिक ब्रेन इंजरी) पर हाल ही में गया ध्यान है। पेशेवर फुटबॉल जैसे उच्च प्रभाव वाले खेलों में, कन्सशन (हल्की सिर की चोट) एक आम चोट है। कन्सशन चिंताजनक हैं क्योंकि वे अक्सर नैदानिक जांच से बच जाते हैं और किसी व्यक्ति के संज्ञानात्मक कामकाज पर हानिकारक प्रभाव डाल सकते हैं। साक्ष्य ने कन्सशन के निदान में सहायता के लिए और चोट के बाद नैदानिक प्रबंधन का समर्थन करने के लिए EEG के उपयोग का समर्थन किया है (कॉर्बिन-बेरिगन और अन्य, 2020)। निश्चित रूप से, मैदान के किनारे पोर्टेबल EEG की उपस्थिति टीमों को उनके खिलाड़ियों के कल्याण के संबंध में अच्छे निर्णय लेने में सहायता करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण होगी।

व्यावसायिक उद्यमों को भी वास्तविक दुनिया के EEG से बहुत कुछ हासिल करना है। न्यूरोमार्केटिंग एक व्यापक शब्द है लेकिन आम तौर पर उपभोक्ता की पसंद के बारे में Insight प्राप्त करने और तंत्रिका या अन्य शारीरिक संकेतों को मापकर व्यवहार की भविष्यवाणी करने से जुड़ा है। उपभोक्ता की इच्छाओं की जांच के लिए EEG का उपयोग करने का मूल्य उद्देश्यपूर्ण प्रतिक्रियाओं को अनुक्रमित करने की विधि की क्षमता में निहित है। कभी-कभी लोग जो रिपोर्ट करते हैं वह वास्तव में वैसा नहीं होता जैसा वे महसूस करते हैं क्योंकि लोग विभिन्न प्रकार के पूर्वाग्रहों के अधीन होते हैं। उनके मन में दूसरों को खुश करने या शर्मिंदगी से बचने की तीव्र इच्छा भी हो सकती है। यहाँ तक कि जिस तरह से कोई प्रश्न तैयार किया जाता है, वह भी इस बात को प्रभावित कर सकता है कि कोई व्यक्ति किसी उत्पाद को कैसे देखता है। EEG शोधकर्ताओं को इन विशेषताओं से बचने की अनुमति देता है और इस बात की एक बिना फ़िल्टर की गई झलक प्रदान करता है कि कोई व्यक्ति जानकारी को कैसे संसाधित कर रहा है। इन डेटा धाराओं का लाभ उठाकर, कंपनियां पारंपरिक विपणन (मार्केटिंग) उपकरणों को बढ़ा सकती हैं या बदल सकती हैं।

वास्तविक दुनिया में EEG के संचालन में क्या बाधाएं हैं?

वास्तविक दुनिया में EEG प्रयोगों को आयोजित करने में लागत शायद सबसे बड़ी बाधा है। यद्यपि अन्य मस्तिष्क-इमेजिंग उपकरणों की तुलना में कम महंगे हैं, फिर भी EEG सिस्टम बड़े और महंगे हो सकते हैं। बड़ी मात्रा में डेटा को समझने के लिए प्रसंस्करण (प्रोसेसिंग) और विश्लेषण पाइपलाइनों की आवश्यकता होती है। डेटा सेट को सुरक्षित तरीके से संग्रहित भी किया जाना चाहिए। यह कई छोटी कंपनियों के लिए आंतरिक तंत्रिका विज्ञान (in-house neuroscience) को पहुंच से बाहर कर देता है।

मानव अनुसंधान की महत्वपूर्ण कमियों में से एक पर विचार करने पर वास्तविक दुनिया में EEG आयोजित करने की लागत और बढ़ जाती है: प्रतिनिधि नमूने (रिप्रेजेंटेटिव सैंपलिंग) का मुद्दा। कई अध्ययन प्रतिभागियों की भर्ती की वास्तविकताओं सेconstrained होते हैं जो अक्सर सुविधा की ओर रुख करते हैं (जैसे विश्वविद्यालय के छात्र)। इसके परिणामस्वरूप बहुत सारे शोध