पुणे एक पुणे-आधारित वैज्ञानिक न्यूरोटेक्नोलॉजी में एक प्रमुख मील के पत्थर के सामने और केंद्र है-एक प्रत्यारोपण-आधारित मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (बीसीआई) जो एक व्यक्ति को उन्नत एम्योट्रॉफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) के साथ प्राकृतिक अंतर के साथ वास्तविक समय में बोलने में सक्षम बनाता है, और यहां तक कि गाता है।
डॉ। मैत्रेय वैरागकर – ज्ञान प्रबोधिनी (निग्दी) और फर्ग्यूसन कॉलेज के एक पूर्व छात्र जिन्होंने अपने इंजीनियरिंग मास्टर्स और पीएचडी को पूरा किया। यूनाइटेड किंगडम से और अब यूसी डेविस में पिछले तीन वर्षों से परियोजना का नेतृत्व करने के लिए ‘प्रोजेक्ट साइंटिस्ट’ के रूप में आधारित है – ने एक उदाहरण दिया है कि भारतीय लड़कियां क्या हासिल कर सकती हैं बशर्ते उन्हें एक मौका मिले।
डॉ। वैरागकर-पिछले तीन वर्षों से यूसी डेविस की न्यूरोप्रोस्थेटिक्स प्रयोगशाला में शोधकर्ताओं की अपनी टीम के साथ काम करते हुए-परियोजना को गर्भाधान से लेकर निष्पादन के लिए डिजाइन तक का नेतृत्व किया है और इस ‘प्रथम-इन-वर्ल्ड’ तकनीक को विकसित किया है जो एक मस्तिष्क-से-आवाज न्यूरोप्रोस्थेसिस को दर्शाता है, जो कि 25-मील की दूरी से कम देरी के साथ भाषण को संश्लेषित करने में सक्षम है। डॉ। वैरागकर 12 जून, 2025 को द साइंटिफिक जर्नल, ‘नेचर’ में प्रकाशित अध्ययन पर पहले लेखक हैं।
डॉ। वैरागकर की विशेषज्ञता पर आकर्षित, उनकी टीम ने तंत्रिका सुविधाओं को निकालने और उन्हें हटाने के लिए एल्गोरिदम विकसित किया है, फोनम और पिच डिकोडर्स को प्रशिक्षित किया है, और एक पूर्ण एंड-टू-एंड वॉयस सिंथेसिस सिस्टम को शिल्प किया है। डॉ। वैरागकर और टीम ने ठीक-ठीक-ठाक पैरालिस्टिक संकेतों के डिकोडिंग को सक्षम किया है, जिससे उपयोगकर्ता को न केवल शब्दों को बल्कि भावना और राग भी व्यक्त करने की अनुमति मिलती है।
सिस्टम वेंट्रल प्रीसेन्ट्रल गाइरस में प्रत्यारोपित 256 माइक्रोस्केल इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है, जो भाषण उत्पादन के लिए मस्तिष्क का महत्वपूर्ण हिस्सा है। अध्ययन के दौरान, जैसा कि प्रतिभागी ने बोलने का प्रयास किया था, तंत्रिका संकेतों को वास्तविक समय में फोनीम्स और पक्षाघात जैसे पिच और जोर में डिकोड किया गया था और बाद में एक वोकोडर और स्पीकर सिस्टम के माध्यम से श्रव्य भाषण में बदल दिया गया। महत्वपूर्ण रूप से, प्रतिभागी न केवल नए शब्दों को संप्रेषित करने में सक्षम था, बल्कि प्रश्न पूछने, इंटोनेशन को स्थानांतरित करने और अभिव्यंजक, सहज संचार के लिए एक प्रमुख छलांग में सरल धुनों को गाता है।
उपलब्धि के बारे में, डॉ। वैरागकर ने कहा, “जो इस तकनीक को असाधारण बनाता है, वह सिर्फ यह नहीं है कि यह मस्तिष्क की गतिविधि को भाषण में बदल देता है, लेकिन यह प्राकृतिक आवाज के प्रवाह और चरित्र के साथ ऐसा करता है। यह अभिव्यक्ति वही है जो वास्तविक बातचीत को संभव बनाता है, और मानव।”
डॉ। वैरागकर के योगदान ने प्रतिभागी को वास्तविक समय में टोन और तनाव को नियंत्रित करने की अनुमति दी; पहले बीसीआई में अनुपस्थित एक सुविधा जो अक्सर धीमी, वर्ड-बाय-वर्ड आउटपुट पर निर्भर करती थी।
डॉ। सर्गेई स्टाविस्की और न्यूरोसर्जन डॉ। डेविड ब्रैंडमैन सहित यूसी डेविस के वरिष्ठ शोधकर्ताओं ने काम के भावनात्मक और व्यावहारिक प्रभाव पर जोर दिया। डॉ। स्टाविस्की ने कहा, “यह पहली बार है जब हम वास्तविक समय में एक प्रतिभागी की अपनी आवाज को बहाल करने में सक्षम हैं, जिससे वह न केवल बात करने के लिए, बल्कि खुद की तरह ध्वनि कर सके।”
डॉ। ब्रैंडमैन- जिन्होंने ब्रिंगेट 2 क्लिनिकल ट्रायल के तहत सरणियों को प्रत्यारोपित किया था – न केवल भाषण को बहाल करने की भावनात्मक शक्ति को गर्म किया, बल्कि प्रतिभागी की अपनी आवाज। टेस्ट श्रोताओं ने लगभग 60% शब्दों को सही ढंग से मान्यता दी जब बीसीआई-चालित आवाज का उपयोग किया गया था (प्राकृतिक, डिसर्थ्रिक भाषण में सिर्फ 4% समझदारी की तुलना में), संचार स्पष्टता में नाटकीय सुधार को रेखांकित करते हुए।
न्यूरोप्रोस्थेसिस न केवल फोनेम स्तर पर भाषण को डिकोड करता है, बल्कि प्रोसोडी को भी पकड़ लेता है – कैसे एक वाक्य कहा जाता है – इसे अभी तक सबसे करीबी प्रयास प्राप्त करना प्राकृतिक, अकेले विचार से बातचीत को बहने के लिए। यह मील का पत्थर एएलएस, ब्रेनस्टेम स्ट्रोक, या लॉक-इन सिंड्रोम के अन्य रूपों के साथ रहने वाले लोगों के लिए सहायक संचार में एक गहन बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। यह डॉ। वैरागकर की भागीदारी के माध्यम से एक परिवर्तनकारी वैश्विक वैज्ञानिक सहयोग के केंद्र में भारत को भी रखता है।
शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि यद्यपि निष्कर्ष आशाजनक हैं, मस्तिष्क-से-आवाज न्यूरोप्रोस्थेस एक प्रारंभिक चरण में बने हुए हैं। एक महत्वपूर्ण सीमा यह है कि अनुसंधान को ALS के साथ एकल प्रतिभागी के साथ किया गया था। अधिक प्रतिभागियों के साथ इन परिणामों को दोहराना महत्वपूर्ण होगा, जिनमें स्ट्रोक जैसे अन्य कारणों से भाषण हानि है। जैसे -जैसे आगे परीक्षण प्रगति और प्रौद्योगिकी को परिष्कृत किया जाता है, विशेषज्ञों का मानना है कि यह नवाचार यह फिर से परिभाषित कर सकता है कि न्यूरोटेक्नोलॉजी कैसे लाखों लोगों के लिए आवाज और पहचान को पुनर्स्थापित करती है जो अन्यथा ध्वनिहीन हैं।
