মস্তিষ্কের চিন্তা বা গতিবিধি সরাসরি পাঠোদ্ধার করতে হলে একক নিউরন স্তর থেকে মাইক্রোসেকেন্ড রেজোলিউশনে সংকেত গ্রহণ করতে হয়। অ্যাকশন পটেনশিয়াল যখন নিউরনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন বহিঃকোষীয় তরলে ক্ষুদ্র মাইক্রোভোল্ট মাত্রার তড়িৎ ক্ষেত্রের সৃষ্টি হয়। এই পর্বে আমরা ইন্ট্রাকর্টিক্যাল মাইক্রোইলেকট্রোড প্রযুক্তির ক্রমবিকাশ—ঐতিহাসিক সিলিকন উটাহ অ্যারে, অত্যাধুনিক CMOS নিউরোপিক্সেল, নমনীয় পলিমার থ্রেড এবং ওয়্যারলেস নিউরাল ডাস্ট বিশ্লেষণ করব।

১. উটাহ অ্যারে: ক্লিনিক্যাল স্ট্যান্ডার্ড

১৯৮০-এর দশকে উটাহ বিশ্ববিদ্যালয়ে উদ্ভাবিত উটাহ অ্যারে হলো ৪x৪ মিলিমিটারের ১০০টি সূঁচযুক্ত একটি সিলিকন চিপ। এর সূঁচগুলো মস্তিষ্কের মোটর কর্টেক্সের পঞ্চম স্তরের পিরামিডাল কোষে প্রবেশ করে একক নিউরনের স্পাইক সরাসরি রেকর্ড করে। এটি ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালে (BrainGate) পক্ষাঘাতগ্রস্ত রোগীদের রোবোটিক হাত নিয়ন্ত্রণে প্রথম ব্যবহৃত হয়।

২. নিউরোপিক্সেল ও CMOS বিপ্লব

বেলজিয়ামের IMEC এবং অ্যালেন ইনস্টিটিউট কর্তৃক উদ্ভাবিত নিউরোপিক্সেল চিপে মাইক্রোইলেকট্রোডের সাথে সরাসরি অন-চিপ CMOS অ্যামপ্লিফায়ার ও ডিজিটাইজার সংযুক্ত থাকে। মাত্র একটি সরু ১০ মিলিমিটার শ্যাঙ্কে ৫,০০০-এর বেশি রেকর্ডিং সাইট থাকে, যার মাধ্যমে মস্তিষ্কের একাধিক অঞ্চল থেকে একযোগে হাজার হাজার নিউরনের স্পাইক পাঠ করা যায়।

৩. নিউরালিংক ও ফ্লেক্সিবল থ্রেড

সিলিকন অত্যন্ত শক্ত হওয়ায় মস্তিষ্কের প্রাকৃতিক রক্তপ্রবাহ ও স্পন্দনে টিস্যুর সাথে ঘষা লেগে কয়েক মাসের মধ্যে স্কার টিস্যু তৈরি হয়। এই সমস্যা সমাধানে নিউরালিংক অতি-নমনীয় পলিমাইড থ্রেড ব্যবহার করে, যা সূক্ষ্ম রোবোটিক সূঁচের সাহায্যে রক্তনালী বাঁচিয়ে মস্তিষ্কে স্থাপন করা হয়।

৪. নিউরাল ডাস্ট: ওয়্যারলেস আল্ট্রাসাউন্ড

ইউসি বার্কলির গবেষকগণ ১ মিলিমিটারের চেয়েও ছোট “নিউরাল ডাস্ট” কণা তৈরি করেছেন, যা তারহীনভাবে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গের শক্তি গ্রহণ করে এবং নিউরনের তড়িৎ সংকেতকে প্রতিধ্বনিত আল্ট্রাসাউন্ডের মাধ্যমে বাইরে প্রেরণ করে।