(You can read the article in Bangla also, see below)

In this era of modern civilization, every human being has become robotic. There are many obstacles and complex problems we are facing every single day. These complex problems of human life make people's life more difficult as the days go by. As a result, people are being affected by depression and other types of mental illness. Therefore, the rate of suicides is rising in the current world.

 

[gallery size="full" columns="1" link="file" ids="647"]

    We know that brain is the root of all the activities of the human body. Neurons are the basic units of the brain and the entire nervous system. Each Neuron signifies contact with each other in the joints called "Synapse". A neuron sends messages to another neuron by means of Synapse. Mental illness, such as depression may occur when this process does not work properly.

    For the past several years, some world-renowned scientists and some prominent universities have introduced a method of brain stimulation that is used in the treatment of brain-related diseases. This process of brain stimulation is known as Transcranial Direct Current Stimulation or Short (tDCS). In this process, electron flow is sent to certain areas of the brain scalp of the person suffering from depression. In this way, communication between the nerves and nerves from one nervous system to another increase through synapses and the brain receives its normal working condition. This demolishes mental exhaustion. However, it must be used with the advice of the doctor, and every time its duration should not exceed 20 minutes. This process is a form of neuro-stimulation and researchers have found that it helps to decrease depression and chronic pain, even the ability to learn, improve memory, and improve the creativity of humans. They think that it can be a good alternative to neuro-medicine. This type of tDCS Device is used in many cases. US military makes use of this to increase the performance of their drone pilot. The current is in small quantities and does not make a bad effect on the body. The whole process is painless.

    From this thought, we, three students from the Department of Electrical Engineering, East West University, Dhaka, Md Sakib Ullah Sourav, Asifur Rahman, and Touhid Uz Zaman have developed a tDCS device with some unique features that pass a small amount of current between 0.5-2.5 milliamps in certain areas of the brain scalp. Fakir Mashuk Alamgir, Assistant professor of the Department of Electrical Engineering, East West University supervised us to develop the device.

 Recently this study has been published in a reputable journal. Link (http://www.ijcncs.org/published/volume5/issue12/p1_5-12 .pdf)

    This device has three parts. A headband, a circuit board, and a smartphone app. The headband has two electrodes. One is called the anode and the other is a cathode. When the headband is fitted on the head, the electrons are transmitted to the brain through this electrode. The shape of the headband can be easily changed. So it is suitable for different shaped heads to wear. Electrodes are used in different places (points) for different treatments. These points follow a scale(numbering) on the headband for easy electrode placement. The Circuit board is another part of the device. This circuit board helps to pass the electrons (current flow) for a specific amount of time. This device can control the flow of electrons. This data can be drawn from the TDCS device, for how long and how many amounts have been passed on. This information will help a lot of doctors with better treatment and subsequent needs. This feature is not present in previous TDCS devices. The third part of the device is a smartphone application. Through this, we can easily control this device. To use the device, first of all, install this app on a smartphone. This application is connected to the device by BlueTooth. In the future, the tDCS app can be found in Google Play Store.

   Dr. Shafiqul Islam, Assistant Professor, and Neuro-surgeon at Dhaka Medical College and Hospital praised about this device. He showed interest in clinical trials in Dhaka Medical College and Hospital with this device. Square Hospital's Neuro Medicine Specialist Dr. Rama Biswas is very optimistic about the future of TDCS devices in Bangladesh. He said that it can play a significant role in the treatment of deadly diseases like Parkinson's disease.

    Scientists and neurologists throughout the world are studying its effectiveness. Their ideas and neuro-stimulation system in the near future will bring revolutionary success in reducing human depression and enhancing performance. We hope that this innovation by many talented youngsters from Bangladesh will also contribute to that journey.

Project Video Link: https://www.youtube.com/watch?v=kKZGaOoaWzQ

Written by: Md. Sakib Ullah Sourav

Department of Electrical & Electronic Engineering

East West University, Dhaka, Bangladesh.

Mail: [email protected], WhatsApp: +8801685517938

##

বিষণ্নতা/ ডিপ্রেশন সমস্যা সমাধানে অনন্য প্রযুক্তিক পরিবর্ধন

আধুনিক সভ্যতার এই যুগে প্রতিটি মানুষ যেন যান্ত্রিক হয়ে উঠেছে।প্রতিনিয়ত সম্মুখীন হতে হচ্ছে নানা ধরনের বাঁধা আর জটিল সমস্যার।মানুষের জীবনের এই জটিল সমস্যাগুলো দিন দিন মানুষের জীবনকে আরো কঠিন করে দিচ্ছে। যার ফলে সৃষ্টি হচ্ছে বিষণ্নতা এবং আরো নানা ধরনের মানসিক অসুস্থতায় মানুষ আক্রান্ত হচ্ছে।ফলস্বরূপ, বর্তমান বিশ্বে সুইসাইডের হার বেড়েই চলছে।

আমরা জানি যে, মানুষের শরীরের প্রতিটি কর্মকাণ্ড পরিচালনার মূলে রয়েছে মস্তিস্ক। আর নিউরন বা স্নায়ুকোষ হচ্ছে মস্তিষ্ক এবং পুরো স্নায়ুতন্ত্রের সকল কাজের মৌলিক একক। প্রতিটি নিউরন সাইন্যাপ্স নামক জয়েন্টগুলোতে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। একটি সাইন্যাপ্স এর মধ্যদিয়ে একটি স্নায়ুকোষ অন্য একটি  স্নায়ুকোষে বার্তা পাঠায়। মানসিক অসুস্থতা, যেমন-বিষণ্নতা সৃষ্টি হতে পারে যখন এই প্রক্রিয়া সঠিকভাবে কাজ করে না।

গত বেশ কিছু বছর ধরে বিশ্বের স্বনামধন্য কয়েকটি বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের কাছে বৈদ্যুতিকভাবে মস্তিষ্ক উদ্দীপনার একটি পদ্ধতি মনোযোগ আকর্ষণ করেছে  যেটি মস্তিষ্কজনিত বিভিন্ন রোগের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হচ্ছে। মস্তিষ্ক উদ্দীপনার বৈদ্যুতিক এই প্রক্রিয়া  Transcranial Direct Current Stimulation বা সংক্ষেপে (tDCS) নামে পরিচিত। এই পদ্ধতিতে বিষণ্ণতা রোগে আক্রান্ত ব্যক্তির মস্তিষ্কের স্ক্যাল্পসের কিছু নির্দিষ্ট এলাকায় ইলেক্ট্রনের প্রবাহ পাঠানো হয়।ফলে সাইন্যাপ্সের মধ্যদিয়ে এক স্নায়ুকোষ থেকে অন্য স্নায়ুকোষের বার্তা যোগাযোগ ব্যবস্থা তরান্বিত হয় এবং মস্তিস্ক তার স্বাভাবিক কর্মক্ষম অবস্থা ফিরে পায়। যার ফলে মানসিক অবসাদ দূর হয়।তবে অবশ্যই এটি ডাক্তারের পরামর্শ নিয়ে ব্যবহার করতে হবে এবং প্রত্যেকবার এর সময়কাল ২০ মিনিটের বেশী হওয়া উচিত নয়। এই প্রক্রিয়াটি নিউরোস্টিমুলেশন এর একটি রুপ এবং গবেষকেরা এটি খুঁজে পেয়েছেন যে, এটি বিষণ্নতা এবং দীর্ঘস্থায়ী ব্যথা, এমনকি শেখার সক্ষমতা বাড়ানো, স্মৃতিশক্তি বৃদ্ধি এবং  মানুষের সৃজনশীলতা  উন্নত করতে সাহায্য করে।তারা মনে করেন যে এটি নিউরোমেডিসিনের  একটি ভালো বিকল্প হতে পারে।বর্তমানে এই ধরনের tDCS ডিভাইসগুলো অনেক ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হচ্ছে।এমনকি ইউএস মিলিটারি তাদের ড্রোন পাইলটদের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির জন্যে এই ডিভাইস ব্যবহার করছে।খুব অল্প পরিমানে কারেন্ট মাথায় পাঠানো হয় বলে এর কোন খারাপ প্রভাব শরীরে পড়ে না। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি ব্যথাহীন।

এই চিন্তা থেকেই আমরা ইস্ট ওয়েস্ট বিশ্ববিদ্যালয়, ঢাকা - এর তড়িৎ প্রকৌশলের ৩জন ছাত্র মোঃ সাকিব উল্লাহ সৌরভ ,আসিফুর রহমান এবং তৌহিদ উজ জামান  কয়েকটি অনন্য বৈশিষ্ট্যের  একটি tDCS  ডিভাইস তৈরি করি যা মস্তিষ্কের স্ক্যাল্পসের কিছু নির্দিষ্ট এলাকায় ০.৫-২.৫ মিলিএম্পিয়ারের  মাঝামাঝি একটি ছোট পরিমাণের কারেন্ট পাস করে।ইস্ট ওয়েস্ট বিশ্ববিদ্যালয়ের তড়িৎ প্রকৌশল বিভাগের সিনিয়র লেকচারার ফকির মাশুক আলমগীর এর প্রত্যক্ষ নির্দেশনায়  ডিভাইসটি তৈরি করা হয়।

এখানে উল্লেখ্য যে, সম্প্রতি এই গবেষণাটি একটি খ্যাতনামা জার্নাল এ প্রকাশিত হয়েছে যার লিংক (http://www.ijcncs.org/published/volume5/issue12/p1_5-12.pdf)

এই ডিভাইসটির তিনটি অংশ রয়েছে। একটি  হেডব্যান্ড, একটি সার্কিট বোর্ড, এবং একটি স্মার্ট ফোন অ্যাপ্লিকেশন। হেডব্যান্ডে দুটি ইলেকট্রোড থাকে। একটিকে বলা হয় অ্যানোড এবং অন্যটি ক্যাথোড। হেডব্যান্ডটি যখন মাথায় লাগানো হয়, তখন এই ইলেকট্রোডের মধ্যদিয়ে ইলেকট্রন মস্তিষ্কে প্রেরণ করা হয়। হেডব্যান্ডের আকৃতি সহজে পরিবর্তন করা যায়। তাই এটি বিভিন্ন আকৃতির মাথায় পরিধানের জন্য উপযুক্ত। ভিন্ন ভিন্ন চিকিৎসার জন্য ইলেকট্রোডটি মাথায় বিভিন্ন জায়গায়(পয়েন্টে) ব্যবহার করা হয়।এই পয়েন্টগুলোতে সহজভাবে  ইলেকট্রড স্থাপনের জন্য হেডব্যান্ডের উপর একটি স্কেল করা করা হয়েছে। ডিভাইসটির আরেকটি অংশ সার্কিট বোর্ড।  এই সার্কিট বোর্ডটি ইলেকট্রোড দ্বারা মাথার নির্দিষ্ট স্থানে নির্দিষ্ট পরিমাণ কারেন্ট পাস করতে সাহায্য করে। এই ডিভাইসটি ইলেক্ট্রনপ্রবাহের ডেটা রাখতে পারে। ডেটা, অর্থাত্ কত সময় ধরে এবং কতটুকু কারেন্ট মাথায় পাস করা হয়েছে  এটি এই tDCS ডিভাইস থেকে জানা যাবে। এই তথ্যগুলি আরও ভাল চিকিত্সা ও পরবর্তী দরকারে ডাক্তারদের অনেক সাহায্য করবে। এই সুবিধা আগের tDCS ডিভাইসগুলোতে ছিল না।ডিভাইসটির তৃতীয় অংশ একটি স্মার্ট ফোন অ্যাপলিকেশন।এর মাধ্যমে আমরা সহজেই এই ডিভাইসটি নিয়ন্ত্রণ করতে পারি।ডিভাইসটি ব্যবহার করতে প্রথমেই স্মার্টফোনে এই অ্যাপটি ইনস্টল করতে হবে। এই অ্যাপ্লিকেশনটি ব্লুটুথ দ্বারা ডিভাইসের সাথে কানেক্ট করা হয়।ভবিষ্যতে tDCS অ্যাপটি গুগল প্লে স্টোরে পাওয়া যাবে।

ঢাকা মেডিক্যাল কলেজের সহকারি অধ্যাপক ও নিওরোসারজন ড. শফিকুল ইসলাম এই ডিভাইসটি নিয়ে আশাবাদী। তিনি এই ডিভাইসটি নিয়ে ঢাকা মেডিকেল কলেজ এন্ড হসপিটালে একটি ক্লিনিক্যাল ট্রায়ালের আগ্রহ দেখিয়েছেন। স্কয়ার হসপিটালের নিউরো মেডিসিন স্পেশালিষ্ট ডঃ রমা বিশ্বাস বাংলাদেশে tDCS ডিভাইস এর ভবিষ্যৎ নিয়ে অনেক আশাবাদী। তিনি বলেন, পারকিন্সন্স রোগের মত জটিল রোগের চিকিৎসার ক্ষেত্রে এটি উল্লেখযোগ্য ভুমিকা রাখতে পারে।

পৃথিবীব্যাপী বিজ্ঞানী এবং নিওরোলজিস্টরা এর কার্যকারিতা নিয়ে গবেষণা করে যাচ্ছেন। তাদের ধারনা, অদূর ভবিষ্যতে নিউরোস্টিমুলেশনের এই পদ্ধতি মানুষের বিষণ্ণতা দূরীকরণ এবং কর্মক্ষমতা বৃদ্ধিতে বৈপ্লবিক সাফল্য নিয়ে আসবে। সেই যাত্রাপথে বাংলাদেশের মেধাবী তরুণদের উদ্ভাবনও অবদান রাখবে বলে মরা আশা রাখি।

প্রোজেক্ট ভিডিও লিংকঃ https://www.youtube.com/watch?v=kKZGaOoaWzQ