सिर्फ सोचने भर से अपना हाथ हिलता है, और उसी हाथ से ‘छू लिया’ महसूस होता है——पूर्ण पक्षाघात वाली रीढ़ की हड्डी की चोट को चुनौती देने वाला ‘दोहरा तंत्रिका बायपास’

‘हाथ हिलाऊँ’ ऐसा हम सोचते हैं। वह विचार मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स में विद्युत संकेत बनता है, रीढ़ की हड्डी नामक मोटी तंत्रिका-केबल से नीचे उतरता है, और बाँह तथा उँगलियों की मांसपेशियों तक पहुँचता है। जिसे हम रोज़मर्रा में सहज ही कर लेते हैं, वह पूरी शृंखला इसीलिए संभव है क्योंकि रीढ़ की हड्डी नामक एक ही रास्ता उसे जोड़े रखता है। इसके उलट, उँगली की नोक से किसी चीज़ को छूने पर वह स्पर्श परिधीय तंत्रिकाओं से रीढ़ की हड्डी होते हुए ऊपर चढ़ता है, मस्तिष्क के सेंसरी कॉर्टेक्स तक पहुँचता है और ‘छू लिया’ का एहसास बनता है। जाने वाला मोटर आदेश, और लौटने वाली संवेदी जानकारी। मस्तिष्क और हाथ इसी दो-तरफ़ा आदान-प्रदान से जुड़े होते हैं।

रीढ़ की हड्डी की चोट (SCI) एक ऐसी चोट है जो इसी रास्ते को काट देती है। खासकर जब गर्दन के ऊँचे हिस्से में तंत्रिका पूरी तरह टूट जाती है और ‘पूर्ण पक्षाघात’ की स्थिति बन जाती है, तो मस्तिष्क चाहे जितना ‘हिल’ की आज्ञा दे, वह आदेश हाथ तक नहीं पहुँचता, और हाथ किसी चीज़ को छुए तो भी उसका स्पर्श मस्तिष्क तक ऊपर नहीं चढ़ता। गति और संवेदना, दोनों एक साथ खो जाती हैं। हाथ की कार्यक्षमता वापस पाना——यही वह रिकवरी है जिसे मरीज़ हमेशा सबसे तीव्रता से चाहते हैं और पहले स्थान पर रखते हैं।

और तो और, चिकित्सा की स्थापित मान्यता में पूर्ण पक्षाघात वाली रीढ़ की हड्डी की चोट को अब तक ‘अब ठीक नहीं होगी’ माना जाता रहा है। आज जिस शोध-पत्र का परिचय दिया जा रहा है, वह उसी मान्यता को सीधे चुनौती देता है। गर्दन से नीचे लगभग पूरी तरह लकवाग्रस्त एक व्यक्ति ने सिर्फ सोचकर अपना हाथ हिलाया, अंडे का छिलका बिना तोड़े पकड़ा, खुद खाना खाया, और फिर——जो कलाई का स्पर्श कट चुका माना जाता था, उसे उपकरण बंद करने के बाद भी वापस पाता चला गया। यह मस्तिष्क को रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क-कॉर्टेक्स से एक साथ जोड़ने वाले ‘दोहरे तंत्रिका बायपास’ की कहानी है।

प्रकाशन जानकारी

शोध-पत्र का शीर्षक: A neuroprosthesis for restoring hand movement and sensation in a person with complete tetraplegia (पूर्ण चतुरंग पक्षाघात वाले व्यक्ति में हाथ की गति और संवेदना को पुनर्स्थापित करने वाला तंत्रिका-प्रोस्थेसिस)
लेखक: Santosh Chandrasekaran・Sarah K. Wandelt (प्रथम 2 लेखक, समान योगदान) समेत, Aniket Jangam, Zeev Elias, Erona Ibroci, Christina Maffei, Isabelle A. Rosenthal, Richard Ramdeo, Joo-won Kim, Junqian Xu, Matthew F. Glasser, Allison Neuwirth, Todd A. Goldstein, Nathan E. Crone, Matthew F. Fifer, Gelana Tostaeva, Stephan Bickel, Douglas Griffin, Michael Funaro, Nicholas G. Carras, Rachel Pruitt, Netanel Ben-Shalom, Adam B. Stein, Ashesh D. Mehta, Chad E. Bouton (जिम्मेदार लेखक)
संबद्धता: मुख्य रूप से Feinstein Institutes for Medical Research (Northwell Health, अमेरिका, न्यूयॉर्क राज्य, Manhasset) को केंद्र में रखते हुए, Northwell STARS पुनर्वास, Baylor College of Medicine, University of Washington, Johns Hopkins University और उसकी Applied Physics Laboratory, North Shore University Hospital न्यूरोसर्जरी, Hofstra／Northwell Zucker School of Medicine, Lenox Hill Hospital आदि
प्रकाशित पत्रिका: Nature Medicine (Springer Nature) 2026, Vol. 32, pp. 2591–2601
DOI / लिंक: 10.1038/s41591-026-04498-0
Impact Factor: मोटे अनुमान से लगभग 50〜60 (नवीनतम Journal Citation Reports)। Nature Medicine नैदानिक एवं ट्रांसलेशनल चिकित्सा की शीर्ष पत्रिका है, और चिकित्सा-क्षेत्र की सबसे प्रभावशाली पत्रिकाओं में से एक मानी जाती है
ओपन एक्सेस: हाँ। यह शोध-पत्र CC BY 4.0 के अंतर्गत है (स्रोत का उल्लेख करने पर स्वतंत्र रूप से पुनः उपयोग एवं पुनर्वितरण किया जा सकता है)
समीक्षा-प्रक्रिया: 6 जनवरी 2026 को प्राप्त → 2 जून को स्वीकृत → 16 जुलाई को ऑनलाइन प्रकाशित
परीक्षण पंजीकरण: ClinicalTrials.gov NCT03680872। अमेरिकी FDA की परीक्षण-उपकरण छूट (IDE G170200) के तहत संचालित। Northwell चिकित्सा-अनुसंधान नैतिकता समिति द्वारा स्वीकृत (17-0840), हेलसिंकी घोषणा के अनुरूप, प्रतिभागी की लिखित सहमति प्राप्त। परीक्षण 3 वर्ष से अधिक चला
वित्तपोषण: न्यूयॉर्क राज्य स्वास्थ्य विभाग की रीढ़ की हड्डी चोट अनुसंधान परिषद (C37718GG), Feinstein Institutes। साथ ही Blackrock Neurotech और Good Shepherd Rehabilitation का सहयोग
हितों का टकराव: जिम्मेदार लेखक ने घोषित किया है कि वे ‘Neuvotion (स्ट्रोक एवं रीढ़ की हड्डी की चोट के बाद कार्य-पुनर्प्राप्ति हेतु तंत्रिका-तकनीक विकसित करने वाली चिकित्सा-उपकरण कंपनी) तथा Sanguistat (रक्तस्राव रोकने की तंत्रिका-उत्तेजना तकनीक विकसित करने वाली कंपनी) में financial interest रखते हैं, और तंत्रिका-प्रोस्थेसिस क्षेत्र में कई पेटेंट के धारक हैं’ (आगे विस्तार से)

जिम्मेदार लेखक के बारे में: इस शोध-पत्र के जिम्मेदार लेखक Chad E. Bouton (चैड ई. बूटन) हैं। बूटन Feinstein Institutes के Institute of Bioelectronic Medicine के प्रोफेसर हैं, साथ ही Northwell Health में उन्नत-अभियांत्रिकी के उपाध्यक्ष, और Zucker School of Medicine (Hofstra／Northwell) में न्यूरोसर्जरी एवं आणविक चिकित्सा के प्रोफेसर भी हैं। उन्होंने Iowa State University से विद्युत अभियांत्रिकी में स्नातक और ब्रिटेन के University of Warwick से जैव-चिकित्सा अभियांत्रिकी में डॉक्टरेट प्राप्त की, और Northwell आने से पहले गैर-लाभकारी शोध संस्थान Battelle में लगभग 18 वर्षों तक शोध का नेतृत्व किया। उनकी विशेषज्ञता मस्तिष्क और कंप्यूटर को जोड़ने वाले ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (BCI) तथा मशीन लर्निंग द्वारा तंत्रिका-संकेतों के विश्लेषण में है। तंत्रिका-प्रोस्थेसिस के क्षेत्र में 70 से अधिक पेटेंट रखने वाले वे इस क्षेत्र के अग्रदूतों में से एक हैं।

बूटन का नाम दुनिया भर में जिस चीज़ ने पहुँचाया, वह है 2016 का Nature शोध-पत्र। पिछली नौकरी में Battelle Memorial Institute में ‘न्यूरोलाइफ’ नामक तंत्रिका-बायपास तकनीक का नेतृत्व करते हुए, चतुरंग-पक्षाघात से ग्रस्त व्यक्ति Ian Burkhart को अपना हाथ ‘सिर्फ सोचकर’ हिलाने में इतिहास में पहली बार सफलता मिली (Bouton CE, et al. Nature 533:247–250, 2016)। मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स के संकेत पढ़कर, उस आदेश को स्वयं मरीज़ की लकवाग्रस्त बाँह की मांसपेशियों तक विद्युत उत्तेजना से वापस भेजना——कटे हुए तंत्रिका-परिपथ को एक ‘चक्करदार रास्ते’ से जोड़ने के विचार का यही मूल रूप है।

मौजूदा शोध-पत्र को उसी का स्वाभाविक विकास कहा जा सकता है। 2016 में यह मस्तिष्क से हाथ की ओर जाने वाला एकमात्र मोटर बायपास था, पर इस बार गति के अलावा हाथ से मस्तिष्क की ओर लौटने वाला संवेदी बायपास जोड़ा गया, और साथ ही विद्युत उत्तेजना द्वारा ‘उपचार’ का तत्व भी शामिल किया गया। शब्दशः ‘एक’ से ‘दोहरे’ (double) की ओर का विकास है।

शोध की मुख्य ज़िम्मेदारी समान-योगदान वाले दो प्रथम लेखकों ने निभाई। Santosh Chandrasekaran (सांतोष चंद्रशेखरन) Feinstein के बायोइलेक्ट्रॉनिक मेडिसिन केंद्र के शोधकर्ता हैं, और पहले University of Pittsburgh में रीढ़ की हड्डी की उत्तेजना द्वारा संवेदी-पुनर्प्राप्ति पर शोध कर चुके हैं। Sarah K. Wandelt (सारा वांडेल्ट) बूटन प्रयोगशाला की तंत्रिका-अभियंता हैं, और उन्होंने Caltech की Richard Andersen प्रयोगशाला में डॉक्टरेट प्राप्त की। वे मस्तिष्क के एकल न्यूरॉन की गतिविधि से ‘भीतरी आवाज़ (अंतर्वाणी)’ को पढ़ने वाले शोध के लिए जानी जाती हैं, और 2024 में Nature Human Behaviour में प्रथम लेखक के रूप में रिपोर्ट कर चुकी हैं। यह न्यूरोसर्जरी, पुनर्वास-चिकित्सा, अभियांत्रिकी और मस्तिष्क-प्रतिबिंब विश्लेषण के विशेषज्ञों से बनी अंतरविषयी टीम का परिणाम है।

वैसे, जिम्मेदार लेखक ने उपर्युक्त दोनों कंपनियों में financial interest और तंत्रिका-प्रोस्थेसिस क्षेत्र के पेटेंट रखने की बात हितों के टकराव के रूप में घोषित की है। इसका अर्थ कोई गड़बड़ी नहीं है, बल्कि यह इस क्षेत्र के शोधकर्ताओं के लिए, तकनीक के सामाजिक क्रियान्वयन में शामिल होते समय एक सामान्य प्रकटीकरण है; फिर भी परिणामों को ग्रहण करते समय पाठक को जानने योग्य तथ्य के रूप में, इसे निष्पक्ष भाव से यहाँ दर्ज कर रहा हूँ।

👦 छात्र：एक्सोतारो जी, वैसे ‘BCI’ या ‘तंत्रिका-प्रोस्थेसिस’ आखिर होता क्या है?

🧬 एक्सोतारो：BCI (ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस) मस्तिष्क की गतिविधि को सीधे पढ़कर मशीन से जोड़ने वाली तकनीक है। जब आप मन में ‘हाथ मुट्ठी में बंद करूँ’ सोचते हैं, तब निकलने वाले मस्तिष्क के विद्युत संकेत को कंप्यूटर पढ़कर ‘बंद करो’ की आज्ञा में अनुवाद कर देता है। तंत्रिका-प्रोस्थेसिस (neuroprosthesis) उस पूरी व्यवस्था के लिए शब्द है, जो इस तरह खोई हुई तंत्रिका-क्रिया की भरपाई मशीन से करती है। आज का नायक तो वह उपकरण है जिसमें उस BCI में ‘संवेदना लौटाने’ का कार्य और ‘शरीर को ही ठीक करने’ का कार्य तक जोड़ दिया गया है——यानी सब कुछ एक में समाया हुआ।

आखिर अब तक क्या नहीं पता था?

सिर्फ ‘हिलाना’ काफी नहीं था

दोहराते हुए कहें तो, पूर्ण पक्षाघात वाली रीढ़ की हड्डी की चोट में मस्तिष्क और हाथ को जोड़ने वाला रास्ता जाने और लौटने, दोनों तरफ से कट जाता है। इसलिए हाथ को सचमुच ‘इस्तेमाल-योग्य’ बनाने के लिए दो समस्याओं को एक साथ हल करना ज़रूरी है। एक है गति——जैसा सोचें वैसा हाथ हिला पाना। दूसरी है संवेदना——पकड़ी हुई चीज़ को छू रहे हैं, यह एहसास मस्तिष्क तक लौटकर आना।

हम यह अनजाने में करते हैं, पर आँखें बंद करके अंडा पकड़ने की कल्पना कीजिए। उँगली की नोक पर ‘इस समय कितने बल से छू रहा हूँ’ की संवेदना न हो, तो या तो अंडा दब कर टूट जाएगा या हाथ से छूट जाएगा। गति और संवेदना, कोई एक अकेली किसी काम की नहीं होती। पर 2016 के बाद के BCI शोध मुख्यतः ‘गति वापस पाने’ पर केंद्रित रहे, और उनमें संवेदी फीडबैक शामिल नहीं था।

‘क्षणिक अनुभूति’ से ‘पुनर्प्राप्ति’ तक की दीवार

संवेदना की ओर भी एक बड़ी दीवार थी। मस्तिष्क के सेंसरी कॉर्टेक्स को हल्की विद्युत से सीधे उत्तेजित करने पर (कॉर्टेक्स-भीतरी सूक्ष्म उत्तेजना, intracortical microstimulation, ICMS) व्यक्ति को छुआ न जाने पर भी ‘उँगली की नोक पर छू गया’ की संवेदना कृत्रिम रूप से पैदा की जा सकती है——यह पहले से ज्ञात था। पर वह उपकरण चालू रहने भर तक की, यानी एक तरह की ‘नकली स्पर्श-संवेदना’ है। उत्तेजना रोक दें तो मिट जाती है। खोई हुई असली संवेदना का ‘पुनः लौट आना’, वह भी स्थायी रूप से——ऐसा दावा करने वाली रिपोर्ट लगभग नहीं थी।

इसके अलावा, रीढ़ की हड्डी को ही विद्युत से उत्तेजित करके कार्य वापस पाने वाली रीढ़ की हड्डी उत्तेजना (spinal cord stimulation, SCS) नामक विधि भी आगे बढ़ रही थी, पर उसके परिणाम मुख्यतः ‘अपूर्ण पक्षाघात (जिसमें कुछ तंत्रिकाएँ बची रहती हैं)’ या ‘निचले अंगों’ तक ही सीमित थे। इस बार की तरह, गर्दन के ऊँचे स्तर पर तंत्रिका पूरी तरह कटी हुई गंभीर स्थिति में ‘हाथ’ को, और वह भी स्थायी रूप से, ठीक किया जा सकता है या नहीं——यही वह खाली जगह थी जो भरी नहीं गई थी।

👦 छात्र：अगर उपकरण चालू रहने भर के दौरान हिलाना और महसूस करना हो जाए, तो क्या इतना काफी नहीं?

🧬 एक्सोतारो：बेशक उसका भी बड़ा मूल्य है। बैसाखी की तरह, जब तक इस्तेमाल करो तब तक मदद करता है। पर इस शोध-पत्र की खासियत यह है कि बात यहीं खत्म नहीं हुई। यह बैसाखी होने के साथ-साथ पुनर्वास भी था। इस्तेमाल करते-करते शरीर स्वयं बदल गया, और उपकरण हटा देने के बाद भी रिकवरी बनी रही——यही इस बार का सबसे बड़ा आश्चर्य है।

जो खाली जगह भरी नहीं गई थी

संक्षेप में, इस शोध के आरंभ-बिंदु पर तीन प्रश्न थे। ① गति और संवेदना को एक ही उपकरण से एक साथ वापस पाया जा सकता है क्या। ② उस संवेदना को, उपकरण चालू रहने भर की ‘नकली’ नहीं, बल्कि उपकरण बंद करने के बाद भी बनी रहने वाली असली रिकवरी बनाया जा सकता है क्या। ③ पूर्ण पक्षाघात जैसी सबसे गंभीर स्थिति में, क्या वह संभव है। इन तीन-चरणीय प्रश्नों का उत्तर देने वाला यही शोध-पत्र है।

इस शोध-पत्र से क्या पता चला?

प्रतिभागी और ‘दोहरे तंत्रिका बायपास’ की समग्र तस्वीर

अध्ययन का विषय एक 42 वर्षीय व्यक्ति था, जिसकी डाइविंग दुर्घटना में चौथी ग्रीवा कशेरुका (C4) से नीचे की संवेदना तथा पाँचवीं ग्रीवा कशेरुका (C5) से नीचे की गति पूरी तरह लकवाग्रस्त हो गई थी (अमेरिकन रीढ़ की हड्डी चोट संघ के वर्गीकरण में सबसे गंभीर ‘ASIA A＝पूर्ण पक्षाघात’)। चोट के 13 महीने बाद जब वे अध्ययन में शामिल हुए, तब वे न बाँह को चेहरे तक उठा सकते थे, न उँगली अपनी इच्छा से हिला सकते थे, और दोनों हाथों तथा दोनों कलाइयों में स्पर्श-संवेदना भी नहीं थी।

टीम ने जो दोहरा तंत्रिका बायपास (double neural bypass, DNB) बनाया, वह मोटे तौर पर दो पुलों (बायपास) से मिलकर बना है।

गति का पुल (मस्तिष्क → हाथ): मस्तिष्क के मोटर कॉर्टेक्स में लगाए गए इलेक्ट्रोड से ‘हिलाऊँ’ की मंशा पढ़ी जाती है, और उस संकेत को स्वयं मरीज़ के अग्रबाहु की मांसपेशियों को दी जाने वाली विद्युत उत्तेजना (तंत्रिका-पेशी विद्युत उत्तेजना, NMES) में बदलकर, उनके लकवाग्रस्त हाथ को खोला-बंद कराया जाता है।
संवेदना का पुल (हाथ → मस्तिष्क): हाथ पर लगा बल-संवेदक ‘छू लिया／पकड़ लिया’ का पता लगाता है, और उस जानकारी को मस्तिष्क के सेंसरी कॉर्टेक्स की सूक्ष्म उत्तेजना (S1-ICMS) में बदलकर, मरीज़ को स्पर्श के रूप में लौटाता है।

इसके लिए, उँगली की नोक जितने आकार की सूक्ष्म-इलेक्ट्रोड सरणियाँ 5 नग (प्रत्येक 10×10) बाएँ मस्तिष्क में लगाई गईं। मोटर कॉर्टेक्स (M1) में 2 (कुल 128 इलेक्ट्रोड), सेंसरी कॉर्टेक्स (S1) में 3 (कुल 96 इलेक्ट्रोड)। और उपकरण चालू रहने के दौरान की इस ‘भरपाई’ (सहायता) के अलावा, रीढ़ की हड्डी और मस्तिष्क-कॉर्टेक्स को दी जाने वाली विद्युत उत्तेजना द्वारा ‘उपचार’ (थेरेपी) को भी जोड़ा जाता है। यहाँ से आगे, एक-एक करके देखने लायक बातें हैं।

① सिर्फ सोचकर हाथ हिलाना——LSTM और गहन पुनर्बलन अधिगम

पहले गति का पुल। मोटर कॉर्टेक्स के इलेक्ट्रोड जिस मस्तिष्क-गतिविधि को पकड़ते हैं, उससे ‘हाथ खोलना・बंद करना・फैलाना・आराम’ की मंशा पढ़ने के लिए टीम ने LSTM (लॉन्ग शॉर्ट-टर्म मेमोरी) नामक, समय के साथ बदलते संकेतों को संभालने में दक्ष कृत्रिम तंत्रिका-नेटवर्क का इस्तेमाल किया। मोटर कॉर्टेक्स की गतिविधि क्रिया के ‘आरंभ’ और ‘अंत’ पर तेज़ होती है और बीच में कमज़ोर पड़ जाती है——यह अस्थिर स्वभाव है, और वैसे ही छोड़ दें तो स्थिर पकड़ नहीं बनी रह पाती। LSTM इस उतार-चढ़ाव को सोख लेता है और पकड़ को बनाए रखता है।

इससे भी अधिक कुशल है पकड़ने की ‘बल-मात्रा’ संभालने वाला समर्पित AI। सिर्फ ‘खोलो／बंद करो’ की आज्ञा से बल का समायोजन नहीं हो पाता था और चीज़ या तो दब कर टूट जाती या पकड़ ढीली रह जाती। इसलिए टीम ने गहन पुनर्बलन अधिगम (deep reinforcement learning) का एजेंट (DQN) शामिल किया और बल को बारीकी से स्थिर किया। पुनर्बलन अधिगम आम तौर पर हज़ारों बार के परीक्षण-त्रुटि से सीखता है, इसलिए इंसान में लगे BCI में वह व्यावहारिक नहीं है। तो टीम ने हाथ और वस्तु के भौतिकी को सिमुलेशन में पुनर्निर्मित करने वाले आभासी वातावरण में AI को पहले प्रशिक्षित किया, और फिर उसे असली उपकरण में लाने की युक्ति अपनाई।

असर नाटकीय था। भीतर से खोखले अंडे के छिलके (जो आसानी से टूट जाता है) को पकड़ने के कार्य में, इस बल-मात्रा AI का उपयोग करने पर 87% सफलता मिली, जबकि न करने पर सिर्फ 27% रही (P=0.012)। AI ने पकड़ के बल को ऊपरी सीमा से नीचे रोके रखा और नाज़ुक चीज़ को बिना तोड़े पकड़ना संभव बनाया।

और तो और, गति को पढ़ने वाला ‘अनुवादक’ (डिकोडर) एक बार प्रशिक्षित करने पर स्थिर कर दिया गया और उसके बाद लगभग 5 महीने तक, बिना दोबारा प्रशिक्षण के स्थिर रूप से चलता रहा (सटीकता अधिकतम 84.6%)। BCI के व्यावहारिक उपयोग में बाधक ‘रोज़-रोज़ फिर से समायोजित न करें तो सटीकता गिर जाती है’ वाली दिक्कत का यह एक व्यावहारिक उत्तर भी है। इस गति के पुल का उपयोग करके प्रतिभागी चीज़ पकड़कर मुँह तक ले जाना, गिलास से पीना और खुद खाना खाना जैसी रोज़मर्रा की क्रियाएँ कर पाने लगे।

② ‘छू लिया’ को मस्तिष्क तक लौटाना——संवेदना का पुल

अब संवेदना का पुल। हाथ के बल-संवेदक ने जो ‘पकड़ रहा हूँ’ जानकारी पकड़ी, उसे सेंसरी कॉर्टेक्स की सूक्ष्म उत्तेजना (S1-ICMS) में बदला जाता है। उत्तेजना से पैदा होने वाली स्पर्श-संवेदना मुख्यतः अंगूठे और तर्जनी के पोर पर स्थित हुई (लगाई गई 3 सेंसरी-कॉर्टेक्स सरणियों में से, वास्तव में स्पर्श पैदा कर सकी सिर्फ भीतरी 1, बाकी 2 ने कोई प्रतिक्रिया नहीं दी)।

इस संवेदी फीडबैक की ताकत दिखाने के लिए, आँखों पर पट्टी बँधे प्रतिभागी से एक कार्य कराया गया, जिसमें उन्हें खोखले अंडे के छिलके को पकड़ पाने का एहसास होने पर ही उसे उठाना था। संवेदी फीडबैक होने पर, चीज़ है या नहीं, इसका निर्णय 100% सही रहा। फीडबैक न होने पर यह संयोग (50%) जितना ही था (100g पर P=0.0063, 200g पर P=3.1×10⁻⁵)। सिर्फ स्पर्श लौटने भर से ‘अभी इस चीज़ को पकड़ रहा हूँ’ वाला एहसास पैदा होता है। बिना आँखों से देखे भी, हाथ के भीतर की स्थिति समझ में आने लगी।

👦 छात्र：मस्तिष्क को उत्तेजित करके ‘छूने का एहसास कराना’——यह कुछ अजीब-सा लगता है।

🧬 एक्सोतारो：मस्तिष्क के भीतर एक ‘नक्शा’ होता है कि शरीर का कौन-सा हिस्सा कहाँ से मेल खाता है। सेंसरी कॉर्टेक्स की यह जगह तर्जनी, यह जगह अंगूठा——इस तरह। इसलिए उस नक्शे के ‘तर्जनी वाले पते’ को हल्के से उत्तेजित कर दें, तो वास्तव में छुए बिना भी ‘तर्जनी पर छू गया’ महसूस होता है। इस बार उसे हाथ के बल-संवेदक से जोड़कर, हर बार पकड़ने पर ठीक से ‘छू गया’ लौटने लायक बना दिया गया। कह सकते हैं कि नकली स्पर्श-संवेदना को असली औज़ार की तरह इस्तेमाल कर लिया गया।

③ उपकरण बंद करने के बाद भी बनी रहने वाली रिकवरी——यहीं असली कमाल है

यहाँ तक की बात उपकरण चालू रहने के दौरान गति और संवेदना की भरपाई करने (सहायता) की थी। पर इस शोध-पत्र का मर्म उससे आगे है। विद्युत उत्तेजना को ‘उपचार’ के रूप में इस्तेमाल करके, उपकरण बंद करने के बाद भी बनी रहने वाली रिकवरी को उभारा गया——यही सबसे बड़ी खोज है।

रिकवरी दो पहलुओं में हुई। एक है बाँह का बल। गर्दन के पीछे से त्वचा-सतह के ज़रिए रीढ़ की हड्डी की तंत्रिका-जड़ों को उत्तेजित करने वाली त्वचा-पारगामी रीढ़ की हड्डी उत्तेजना (transcutaneous SCS, tSCS) को गति-प्रशिक्षण के साथ मिलाकर जारी रखने पर, कोहनी मोड़ने का बल लगातार बढ़ता गया। उत्तेजना शुरू होने से लगभग 35 सप्ताह के समय पर, वह बल उत्तेजना शुरू होने से पहले की तुलना में दाईं ओर अधिकतम 86%, बाईं ओर 62% तक बढ़ गया (दाईं ओर माध्यिका 13.25 न्यूटन से 24.65 न्यूटन तक, बाईं ओर 24.03 न्यूटन से 38.90 न्यूटन तक। दाईं ओर P=0.0003, बाईं ओर P=3.8×10⁻⁵)। और बल की यह वृद्धि उत्तेजना बंद करने के बाद भी कई महीनों तक बनी रही। परिणामस्वरूप प्रतिभागी अपने दोनों हाथों को अपने चेहरे तक उठा पाने लगे।

दूसरा है कलाई की स्पर्श-संवेदना। जिस दाईं कलाई में मूलतः कोई संवेदना नहीं थी, उसके लिए टीम ने tSCS के अलावा ‘कॉर्टेक्स मिररिंग’ (cortical mirroring, CM) नामक नई विधि आज़माई। इसमें, जब व्यक्ति खुद को छुए जाने का दृश्य कल्पना कर रहा होता है तब सेंसरी कॉर्टेक्स की गतिविधि को रिकॉर्ड किया जाता है, उस गतिविधि-पैटर्न को ‘दर्पण-प्रतिबिंब’ की तरह सूक्ष्म उत्तेजना से पुनर्निर्मित किया जाता है, और परिधीय कंपन-उत्तेजना के साथ मिलाकर संवेदना के परिपथ को फिर से मज़बूत किया जाता है।

परिणामस्वरूप, जिस कलाई को पहले कुछ महसूस नहीं होता था, वह पतली फिलामेंट (बाल जैसे परीक्षण-उपकरण) से लगाए गए मात्र 10 ग्राम जितने बल तक को सही-सही महसूस कर पाने लगी (P=0.0011)। और तो और, संवेदनशीलता का यह सुधार उत्तेजना बंद करने के बाद भी 2 महीने से अधिक बना रहा। सेंसरी कॉर्टेक्स की गतिविधि का बढ़ना सिर्फ उत्तेजित किए गए इलेक्ट्रोड तक ही हुआ (जो उत्तेजित नहीं थे उनमें नहीं), और यह इस बात की पुष्टि करता है कि यह महज़ उपकरण का असर नहीं, बल्कि तंत्रिका-परिपथ का ही स्थायी परिवर्तन (प्लास्टिसिटी) है।

शोध-पत्र में, प्रतिभागी के अपने शब्दों में यह दर्ज है कि अपने पालतू कुत्ते को सहलाकर उसके बालों का स्पर्श फिर से महसूस कर पाया, और वह भी उस कलाई से जो लकवाग्रस्त मानी जाती थी, तथा अब वे खुद अपना चेहरा खुजा पाने और नाक पोंछ पाने लगे। यह आँकड़ों के परे, जीवन की ही रिकवरी है।

समग्र तस्वीर——सहायता और थेरेपी का संयुक्त दांव

पूरे परिणामों को एक ही तस्वीर में समेटते हैं।

गति का पुल (सहायता): मस्तिष्क की मंशा को LSTM से पढ़कर, गहन पुनर्बलन अधिगम से बल समायोजित करके, अपने हाथ को नाज़ुकी से हिलाना (अंडे का छिलका बिना तोड़े पकड़ना, खाना खाना)।
संवेदना का पुल (सहायता): हाथ के बल-संवेदक की जानकारी को सेंसरी कॉर्टेक्स की सूक्ष्म उत्तेजना में बदलकर, ‘छू लिया’ को मस्तिष्क तक लौटाना (बिना देखे भी पकड़ लिया समझ आना)।
उपचार (थेरेपी): रीढ़ की हड्डी को tSCS से बाँह का बल वापस आया, और कॉर्टेक्स मिररिंग＋tSCS से कलाई की स्पर्श-संवेदना वापस आई——और दोनों ही उपकरण बंद करने के बाद तक बने रहे।

उपकरण चालू रहने भर तक मदद करने वाली ‘बैसाखी’ (सहायता), और शरीर को ही बदलती चली जाने वाली ‘पुनर्वास’ (थेरेपी)। इन दोनों को एक ही सिस्टम में साथ बसा देना——यही दोहरे तंत्रिका बायपास का असली मूल्य था। पूर्ण पक्षाघात ठीक नहीं होता, इस स्थापित मान्यता में एक पक्की कील ठोंक दी गई।

भविष्य कैसे बदलेगा? (नैदानिक उपयोग की राह)

इस उपलब्धि को नैदानिक दृष्टिकोण से समेटकर देखें।

पहला, ‘सहायता’ और ‘उपचार’ को एक में मिला देने की सोच। अब तक, खोए हुए कार्य की मशीन से भरपाई करने वाली तंत्रिका-प्रोस्थेसिस (सहायता) और शरीर की ही रिकवरी को लक्ष्य बनाने वाली तंत्रिका-उत्तेजना (उपचार) अलग-अलग शोध का विषय रही हैं। यह शोध-पत्र दिखाता है कि दोनों को एक ही मरीज़, एक ही सिस्टम में चलाकर परस्पर-वर्धक असर उभारा जा सकता है। इस्तेमाल करते-करते ठीक होना——पुनर्वास के आदर्श रूप की ओर, तकनीक की तरफ से एक कदम बढ़ा हुआ कहा जा सकता है।

दूसरा, पूर्ण पक्षाघात जैसे सबसे गंभीर मामले में स्थायी रिकवरी होने का महत्व। जिस क्षेत्र को अब तक ‘अब वापस नहीं आएगा’ माना जाता था, वहाँ बाँह का बल और कलाई की स्पर्श-संवेदना, उत्तेजना रोक देने के बाद भी ठीक होकर बनी रही। बेशक, पूरी तरह कटी हुई तंत्रिका शून्य से पुनर्जीवित नहीं हुई, बल्कि थोड़ी-सी बची हुई तंत्रिका की ‘सुप्त क्षमता’ को उत्तेजना ने उभारा——यही मानना उचित है। फिर भी, पूर्ण पक्षाघात में भी हस्तक्षेप की गुंजाइश है यह आशा बड़ी है। साथ ही लेखक कहते हैं कि यह ढाँचा शरीर को अधिक चीरे बिना काम चलाने वाली त्वचा-पारगामी उत्तेजना (tSCS) का उपयोग करता है, इसलिए शल्य-भार हल्का है और स्ट्रोक जैसे अन्य तंत्रिका-रोगों तक भी इसे आसानी से विस्तारित किया जा सकता है।

तीसरा, रोज़मर्रा जीवन तक पहुँचाने वाला सेतु। इस अध्ययन में खुद खाना खाना, गिलास से पीना, नाज़ुक चीज़ों को संभालना, कुत्ते को सहलाना जैसी जीवन से सीधे जुड़ी रिकवरी मिली। हाथ की कार्य-पुनर्प्राप्ति को सर्वोच्च प्राथमिकता देने वाले मरीज़ों के लिए ये सबसे मार्मिक उपलब्धियाँ हैं।

दूसरी ओर, इंसानों में व्यापक उपयोग तक अभी दूरी है। सबसे पहले, यह मात्र एक प्रतिभागी पर आधारित अवधारणा-प्रमाण (proof of concept) है। इसमें खोपड़ी के भीतर इलेक्ट्रोड लगाने की शल्यक्रिया लगती है, और न्यूरोसर्जरी・पुनर्वास・अभियांत्रिकी की अत्यधिक विशेषज्ञ टीम व उपकरण के बिना इसे संचालित नहीं किया जा सकता। कॉर्टेक्स मिररिंग के लिए उत्तेजना-इलेक्ट्रोड का चयन और उत्तेजना-पैरामीटर का समायोजन श्रमसाध्य है, और इसे स्वचालित एवं मानकीकृत करके, घर पर इस्तेमाल-लायक होने तक छोटा बनाना आगे की चुनौती है। इम्प्लांट शल्यक्रिया के जोखिम और लाभ का संतुलन, तथा कई मरीज़ों में पुनरुत्पादनीयता की पुष्टि भी अनिवार्य है। और सबसे बड़ी सीमा यह है कि इस अध्ययन का विषय एक ही मामला है, और अनेक मरीज़ों में प्रभावशीलता स्थापित नहीं हुई है।

इस शोध को आलोचनात्मक ढंग से कैसे पढ़ें——सीमाएँ, और गुणवत्ता और बढ़ाने की राह

जितना अच्छा शोध-पत्र हो, उसकी सीमाओं को सटीकता से समझने का उतना ही महत्व होता है। पहले इस शोध की खूबियों को निष्पक्ष रूप से गिनाएँ।

दो-तरफ़ा × सहायता＋उपचार को एक ही सिस्टम में एकीकृत करने की पूर्णता। गति (मस्तिष्क→हाथ) और संवेदना (हाथ→मस्तिष्क) को एक साथ संभालते हुए, महज़ तात्कालिक सहायता तक सीमित न रहकर, उपकरण बंद करने के बाद भी बनी रहने वाली रिकवरी तक दिखाई। इसने घटक-तकनीकों को महज़ जोड़कर नहीं रखा, बल्कि एक व्यक्ति का जीवन बदलने तक की तस्वीर पूरी तरह खींची।
‘स्थायी रिकवरी’ को वस्तुनिष्ठ मानकों से पुष्ट करना। बाँह के बल (न्यूटन) और स्पर्श की देहली (ग्राम) को, सांख्यिकीय सार्थक अंतर के साथ, उत्तेजना रोकने के बाद भी ट्रैक किया। सेंसरी कॉर्टेक्स की प्लास्टिसिटी सिर्फ उत्तेजित इलेक्ट्रोड तक ही होती है, यह तक दिखाकर, यह ‘मन का वहम’ नहीं है——इसे सावधानी से पुख्ता किया।
व्यावहारिक अड़चनों को अभियांत्रिकी से हल करना। गहन पुनर्बलन अधिगम को सिमुलेशन में पहले प्रशिक्षित करके नाज़ुक पकड़-बल नियंत्रण साकार करना (अंडे का छिलका), और डिकोडर को स्थिर रखते हुए लगभग 5 महीने तक स्थिर रखना (रोज़ाना पुनः समायोजन की ज़रूरत नहीं)——ये सामाजिक क्रियान्वयन को ध्यान में रखते हुए ज़मीन से जुड़ी युक्तियाँ हैं।

इसके साथ ही, अब सीमाएँ गिनाते हैं।

① प्रतिभागी सिर्फ एक (N=1) है। यह अवधारणा-प्रमाण है, और सामान्यीकरण में सावधानी चाहिए। हालाँकि, यह संयोगवश मिले एक मामले की ‘केस-रिपोर्ट’ नहीं, बल्कि FDA की परीक्षण-उपकरण छूट के तहत 3 वर्ष से अधिक समय लगाकर योजनाबद्ध एवं संचालित first-in-human परीक्षण (NCT03680872) है——इस बात का उचित मूल्यांकन किया जाना चाहिए। फिर भी, असर की पुनरुत्पादनीयता・व्यक्तिगत भिन्नता・सफलता-दर को आगे और अधिक प्रतिभागियों में जाँचना ज़रूरी है।

② नियंत्रण एवं ब्लाइंडिंग के डिज़ाइन की सीमा। एकल-मामला अध्ययन के स्वभाव के कारण, यादृच्छिकीकृत तुलनात्मक नियंत्रण नहीं रखा जा सकता। संवेदी कार्य का कुछ हिस्सा आँखों पर पट्टी (ब्लाइंड) के साथ कड़ाई से किया गया, पर पूरे पुनर्वास के असर को, प्रशिक्षण से हुई स्वाभाविक रिकवरी से पूरी तरह अलग करना कठिन है। उत्तेजना की ‘ऑन／ऑफ’ तुलना करने वाला डिज़ाइन जगह-जगह मौजूद है, पर अधिक व्यवस्थित नियंत्रण वांछित है।

③ रिकवरी की क्रियाविधि पूरी तरह सुलझी नहीं है। उपकरण बंद करने के बाद भी बची रहने वाली रिकवरी को ‘थोड़ी बची तंत्रिका की प्लास्टिसिटी’ से समझाया जाता है, पर कौन-सा तंत्रिका-मार्ग, कितना, कैसे बदला, यह सिर्फ अप्रत्यक्ष साक्ष्य तक सीमित है। यह पूर्ण पक्षाघात की परिभाषा से भी जुड़ा नाज़ुक बिंदु है (नैदानिक रूप से ‘पूर्ण’ होने पर भी, सूक्ष्म तंत्रिकाएँ बची रह सकती हैं)।

④ कार्य-निर्धारण का सरल होना। नाज़ुक पकड़ का सत्यापन मुख्यतः ‘एकल लक्ष्य-बल से, एक ही प्रकार की चीज़ (अंडे का छिलका) पकड़ना’ वाला कार्य था। जैसा लेखक स्वयं मानते हैं, वस्तु और स्थिति के अनुसार बल बदलने वाली वास्तविक विविध क्रियाओं तक इसे बढ़ाया जा सकता है या नहीं, यह आगे की चुनौती है। साथ ही, जिन इलेक्ट्रोड को विश्लेषण में इस्तेमाल नहीं किया गया, उनमें और भी अधिक गति-जानकारी सुप्त पड़ी हो सकती है।

⑤ हितों का टकराव और व्यापकता। जिम्मेदार लेखक ने संबंधित कंपनियों में financial interest और पेटेंट घोषित किए हैं (प्रकटीकरण उचित रूप से किया गया है)। इसके अलावा, उच्च-स्तरीय शल्यक्रिया तथा विशेषज्ञ टीम व उपकरण की ज़रूरत को, यह तकनीक कितने लोगों तक पहुँचेगी, इस व्यापकता के नज़रिये से ईमानदारी से देखा जाना चाहिए।

तो फिर, इसे और उच्च-गुणवत्ता का शोध कैसे बनाया जा सकता था। कुछ ठोस सुझाव देते हैं।

प्रतिभागियों की संख्या बढ़ाकर, नियंत्रण-सहित बहु-केंद्र परीक्षण की ओर। सफलता-दर・व्यक्तिगत भिन्नता・अधिगम-वक्र को, पूर्व-पंजीकृत मूल्यांकन-मानकों से दिखाना।
कॉर्टेक्स मिररिंग के लिए इलेक्ट्रोड-चयन और उत्तेजना-पैरामीटर का स्वचालन, तथा tSCS／CM के खुराक-प्रतिक्रिया संबंध (कितनी उत्तेजना देने पर कितनी रिकवरी) को प्रस्तुत करना।
अधिक दीर्घकालिक अनुवर्तन से यह परखना कि उपकरण बंद करने के बाद रिकवरी कहाँ तक बनी रहती और सुधरती है।
घर पर इस्तेमाल-योग्य छोटे एवं सरल हार्डवेयर की ओर विकास। विशेषज्ञ संस्थानों के बाहर भी रिकवरी-प्रशिक्षण जारी रख पाना ही असली व्यापकता की कुंजी बनेगा।

एक्सोतारो का नज़रिया

सच कहूँ तो, ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस और विद्युत उत्तेजना मेरा अपना विशेषज्ञता-क्षेत्र नहीं हैं। मैं लंबे समय से जिस पर काम करता आया हूँ, वह है मेसेनकाइमल स्टेम सेल (MSC) और उसकी बाह्यकोशिकीय पुटिका (EV) का उपयोग करके, रीढ़ की हड्डी की चोट (SCI) समेत तंत्रिका-रोगों को ठीक करना, यानी एक जैविक दृष्टिकोण। कोशिका और पुटिका रूपी ‘दवा’ से क्षतिग्रस्त तंत्रिका को ही बचाना, और पुनर्जनन को बढ़ावा देना। आज के शोध-पत्र में इस्तेमाल इलेक्ट्रोड और विद्युत उत्तेजना से, इसका औज़ार-तंत्र बिल्कुल अलग है।

फिर भी, इस शोध-पत्र से मैं नज़र नहीं हटा सका। कारण सीधा है——जिस बीमारी से हम जूझ रहे हैं——रीढ़ की हड्डी की चोट——उसी में, बिल्कुल अलग रास्ते से, यह पक्का परिणाम दे रहा है, इसीलिए।

हमारा दृष्टिकोण, कहें तो ‘मिट्टी जोतने’ का काम है। क्षतिग्रस्त हिस्से की सूजन शांत करना, बची हुई तंत्रिका को बचाना, और नई वायरिंग के बढ़ने का वातावरण तैयार करना। दूसरी ओर, इस बार की तंत्रिका-प्रोस्थेसिस ‘वायरिंग को इस्तेमाल करने और मज़बूत बनाने’ का काम है। बची हुई परिपथ को विद्युत से बार-बार काम कराना, प्लास्टिसिटी उभारना, और कार्य वापस पाते जाना। एक पक्ष ऊतक को ठीक करता है, दूसरा पक्ष परिपथ को मज़बूत करता है। मुझे ये दोनों, टकराने के बजाय, हैरान कर देने वाले ढंग से पूरक लगे।

क्योंकि इस शोध-पत्र में सबसे अधिक चमकता हिस्सा वही था जहाँ उपकरण बंद करने के बाद भी ‘असली रिकवरी’ बनी रहती है। उत्तेजना से तंत्रिका-परिपथ की प्लास्टिसिटी उभारकर, कार्य को स्थायी रूप से वापस पाना——यह ठीक वहीं की ओर है जहाँ हमारी पुनर्योजी चिकित्सा का लक्ष्य है। यदि, कोशिका और EV से तंत्रिका को बचाकर और पुनर्जनन की मिट्टी तैयार करके, फिर ऐसी तंत्रिका-उत्तेजना・BCI से परिपथ को दोबारा मज़बूत किया जा सके। जैविक पुनर्जनन और, इलेक्ट्रॉनिक पुनर्प्रशिक्षण का संयुक्त दांव किसी एक अकेले की तुलना में कहीं दूर तक जा सकता है——पढ़ते-पढ़ते, ऐसे भविष्य की मैंने बार-बार कल्पना की।

एक और बात जिससे मुझे गहरी सहानुभूति हुई, वह इस शोध में निरंतर बनी रहने वाली ‘सहायता और उपचार अलग-अलग हैं, फिर भी साथ चल सकते हैं’ वाली सोच है। तात्कालिक मदद करना, और जड़ से ठीक करना। हमारे क्षेत्र में भी, लक्षण दबाना और ऊतक को पुनर्जीवित करना अक्सर आपस में गड्डमड्ड हो जाते हैं। इस बार की टीम ने उन दोनों को स्पष्ट रूप से अलग करके, एक ही सिस्टम में साथ बसाया। अभी मदद करना और आगे चलकर ठीक करना दोनों को साथ साधना——यह डिज़ाइन-सोच, मॉडैलिटी से परे, पुनर्योजी चिकित्सा से जुड़े मुझ जैसे व्यक्ति के लिए भी सीखने योग्य दिशा-निर्देश थी।

बेशक, यह एक ही मामले का अवधारणा-प्रमाण है, और अनेक मरीज़ों में प्रभावशीलता स्थापित नहीं हुई है। फिर भी, ‘पूर्ण पक्षाघात ठीक नहीं होता’ इस भारी पूर्व-धारणा में, तकनीक की तरफ से एक पक्की कील ठोंकने वाला यह अध्ययन, उसी बीमारी से लड़ते हम लोगों को, बड़ा साहस और साथ ही ठोस संकेत देने वाला एक शोध-पत्र था।