ABD’de geliştirilen bir mini protez, beynin çalışma belleğini yüzde 25 yükseltti.
Günümüz bilişsel filozoflarından Andy Clark ve David Chalmers, 1998 yılında ortaya attıkları The Extendend Mind (Genişletilmiş Zihin) savı ile bilgisayarların beynimize yeni özellikler katabileceklerini belirttiler. Clark ve Chalmers’a göre, bu yöntem sorunları çözebilmede ekstra yetenekler, bilgi ve resim/fotoğraf depolamada yeni alanlar sağlayabilir. Günümüzde ABD’de bir profesör, Clark ve Chalmers’ın bu savını gerçeğe dönüştürmek üzere.
Futurism ve Popular Science dergisinin haberlerine göre, Southern California Üniversitesi (USC)’den biyomedikal mühendislik profesörü Dong Song, Alzheimer ve epilepsi hastalıklarının tedavi edilmesi çalışmaları kapsamında, ilk kez beynin doğal yeteneklerini artırabilen bir ‘bellek protezi’ geliştirdiğini duyurdu. Bu cihaz, insan hafızasını etkili şekilde geliştiren ilk implant olma özelliğini taşıyor.
Daha önce yapılmamış bir tekniği deneyen, yani bellek işlevini geliştirmek için sinirsel kod yazan Dong Song ve ekibi, araştırma kapsamında epilepsi tedavisi için beyinlerine elektrot nakledilen 20 gönüllüye bellek protezini yerleştirdi. Cihazın kısa vadeli belleği kabaca yüzde 15 ve çalışma belleğini yaklaşık yüzde 25 oranında geliştirdiği ortaya çıktı.
Elde edilen bulgular ve bellek protezi, ABD’nin başkenti Washington’da yapılan bir Sinirbilim Derneği toplantısında bilim çevrelerine tanıtıldı. Daha iyi bir hafıza, bunamanın veya Alzheimer’ın etkilediği insanların hayatını kesinlikle değiştirecek.
2016 yılında, bunama ve Alzheimer hastası olanların sağlık hizmeti ve uzun vadeli bakım masraflarının toplamı, tahmini olarak 236 milyar dolardı. Ayrıca Alzheimer Birliği’ne göre bir kişinin algısal zayıflığı ne kadar şiddetli olursa, ailesinde ona bakan kişilerin depresyon oranları o kadar yüksek oluyor.
Dong Song’ın cihazı bunama veya Alzheimer tedavisi için onaylanmadan önce daha fazla testten geçirilecek. Bellek protezi bu hastaların kaybolan bellek işlevlerinin bir kısmını bile geri kazanmasına yardımcı olabilirse, bu etki sadece hastalarda değil, ayrıca onların ailelerinde ve genel olarak ekonomide de hissedilecek.
Çalışma ile ayrıca sağlıklı insanların beyinlerine de yerleştirilebilecek ve kişiye ekstra zihin yetenekleri sunabilecek cihazların da önü açılmış oluyor.
ABD merkezli ünlü Ar-Ge şirketi Xerox PARC’taki bilim insanları, beynin yüzeyine yerleştirilerek sinirsel işlevini yitirmiş bölgeleri elektromanyetik sinyaller aracılığıyla tetikleyebilecek saç teli gibi bir protez geliştirdi. Bu protezler gelecekte insanlar üzerinde kullanıldığında, örneğin görme fonksiyonunu kaybetmiş bir bireye belli bir düzeyde görme imkanı sağlayabilecek.
Xerox PARC’ın geliştirdiği sinir protezi konsepti, Harvardlı bilim insanları tarafından fareler üzerinde başarıyla denendi. Yapılan çalışma Science Advances dergisinde ‘proof of concept’ (kavramın ispatı) tanımlaması ile yayınlandı. Harvard Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar, sinir protezini fareler üzerinde test etti ve beyne sinir protezleri yerleştirilebileceğini ispatladı. Söz konusu sinirsel protez ile sinirsel uyarılma işlevini yitirmiş bölgeler tetiklenerek bu bölgelere bağlı olan fonksiyonların tekrar kullanılabilmesi hedefleniyor.
Harvard Tıp Fakültesi’nin araştırma hastanesi Massachusetts General Hospital’ın test ettiği yeni nesil protez, şimdilik beynin içine değil, yüzeyine yerleştirilerek kullanılabiliyor. İlerleyen zamanlarda ise protezin beyin dokusu içine yerleştirilerek test edilmesi bekleniyor. Beyne yerleştirilecek sinir protezinin göndereceği sinyallerin görsel korteksi tetiklemesi sonucu, görme sorunu olan kişiler belli şekil ve oranlarda görebilme imkanına kavuşabilecek.
Fareler üzerinde yapılan başarılı deneylerden sonra, bilim insanları söz konusu teknolojiyi, bir sonraki aşamaya geçirerek primatlar (iri beyinli, el ve ayaklı üst düzey memeli canlılar) üzerinde denemeye hazırlanıyor. Üzerinde çalışılan teknolojik protezin belli bir gelişmişlik düzeyine geldikten sonra, vücudun beyin dışındaki bölgelerinde yaşanan sinirsel sorunların giderilmesinde de kullanılması amaçlanıyor.
Protezde yer alan bunlar gibi küçük bobinler, beyin dokusunda elektrik aktivitesini uyaracak. (Massachusetts General Hospital)
Araştırma kapsamında, yüz kaslarını hareket ettiremeyen bir farenin beynine gönderilen sinyaller aracılığıyla yüzünü hareket ettirebilmesi sağlandı. Manyetik dalgaların doku ve biyolojik maddelerden etkilenmeden kusursuz şekilde işlev gösterdiği görüldü. Bilim insanlarının ellerindeki bulgular, bize bobin tabanlı protezlerin halihazırda kullanılan elektrot tabanlı cihazlara göre daha kullanışlı bir alternatif olabileceğini gösteriyor.
Protez sinir cihazlarının sıkça karşılaşılan, elektrotların beyin dokusu ile etkileşime girdikleri anda ortaya çıkan mekanik problemlerin de üstesinden gelmesi gerekiyor. Sinirsel aktiviteleri tetikleyecek kadar gelişmiş bir protez teknolojisini beyinde uzun vadeli kalacak şekilde yerleştirme çabasının çok büyük ve külfetli bir iş olacağı düşünülüyor. Ancak güncel araştırmalar, bu tür zorlukların enjekte edilebilir elektrotlar, gelişmiş nano teknolojik üretim stratejileri veya vücut içinde zamanla çözünüp yok olabilen biorezorbabl teknolojisi ile aşılabileceğini öngörüyor.
VÜCUDUN DİĞER BÖLGELERİ İÇİN DE GELİŞTİRİLEBİLİR
Bilim insanları önümüzdeki dönemde araştırmayı bir kademe ileriye taşıyarak protezi maymunlar üzerinde denemeyi amaçlıyor. Yapılacak deneyde görme yeteneğini kaybetmiş maymunların, sinir protezleri aracılığı ile görsel kortekslerinin tetiklenmesiyle normalde gözler tarafından gönderilen sinyallerin yarattığı etkilerin simüle edilmesi ve bu sayede görme duyusunun gözler olmadan oluşturulabilmesi amaçlanıyor. Xerox PARC araştırmacısı Bernard Casse, “Deneyin sonunda maymunların sadece aydınlık, karanlık veya basit geometrik şekilleri algılayarak bir labirentin içinde yollarını bulabilecek hale gelmelerini amaçlıyoruz” diyor.
Araştırmayı destekleyenler arasında ABD’deki Florida Üniversitesi de bulunuyor. Buradaki uzmanlar, protezin fareler üzerindeki uzun vadeli etkilerini araştırmayı amaçlıyor. California Üniversitesi’nden Todd Coleman ise projenin insanlar üzerinde uygulanabilmesinin zaman alacağını, ancak gelişmelerin umut vadedici olduğunu belirtiyor: “Etkisi öncelikle beyinin çeşitli bölgeleri üzerinde test edilmeye devam edilecek olan protezin, vücudun diğer bölgelerinde bulunan nöronlar üzerinde de kullanılabilme olasılığı heyecan verici. Bu durumda hazım sorunları ve post travmatik stres bozuklukları gibi problemlerin semptomlarının saptanıp doğrudan müdahale yapılabilmesi mümkün hale gelecek.”
Üç yıl sürecek olan proje, eski ABD Başkanı Barack Obama’nın 2013’te sinirsel hastalıklara etkili şekilde müdahale edilebilmesi amacıyla oluşturduğu ‘BRAIN Initiative’ tarafından da destekleniyor.
ABD’deki Neuralink şirketi insan beyni ile bilgisayarlar arasında telepatik bağ geliştiriyor.
ABD’li milyarder Elon Musk, insan beyinleri ile bilgisayarları birbirine bağlamak için Neuralink adlı bir şirket kurdu. Üretilecek mikro bilgisayar implantları, beynin çalışma gücünü yükseltecek ve insanların diğer bilgisayarlarla ‘telepatik’ iletişim kurabilmesini sağlayabilecek.
Popular Science dergisi ve Daily Mail gazetesinin haberlerine göre, geçtiğimiz yaz medikal araştırma şirketi olarak ABD’nin California eyaletinde kurulan Neuralink, insanların fiziksel bir arayüz olmadan makineler ile doğrudan iletişim kurmasına olanak sağlayacak olan ‘nöral (sinirsel) bağ’ teknolojisi üzerinde çalışıyor.
Bu bağ, beyne elektrotlar nakledip insanların düşüncelerini bir bilgisayara yüklemelerini veya bilgisayardan indirmelerini sağlamayı kapsıyor. Ürün, insanların daha yüksek algı işlevlerine ulaşmalarına olanak sağlayabilir. Neuralink’in ilk ürünleri, epilepsi veya majör depresyon gibi bozuklukları tedavi etmek üzere implantları kullanmayı da kapsayabilir.
Elon Musk
Şirketin ilk mikro bilgisayarlarını beyin hastalıklarını tedavi etme amacıyla 4 yıl içinde üretmesi öngörülüyor. 8 – 10 yıl sonra ise beyin kapasitesini her konuda artıran bu küçük cihazların herkes için satışa çıkarılması planlanıyor.
‘Nöral bağ’ teknolojisine olan ilgisini daha önce ifade eden Musk ilk olarak geçtiğimiz yıl bir konferansta muhtemel ürünü tarif ederek bunun insanların makineler ile ‘simbiyoz’ (ortak yaşam) gerçekleştirmesine olanak sağlayacağını söylemişti. Nöral bağın, insanların yapay zekanın “ev kedileri” haline gelmesini önleyebileceğini kaydeden Musk, “Bir ev kedisi olma fikrini sevmiyorum, fakat bunun çözümü nedir? Bence en iyi çözümlerden birisi, bir yapay zeka katmanı eklemek gibi görünüyor. İyi şekilde ve simbiyotik olarak çalışabilecek üçüncü bir dijital katman” şeklinde konuşmuştu.
Günümüz bilişsel filozoflarından Andy Clark ve David Chalmers, 1998 yılında ortaya attıkları The Extendend Mind (Genişletilmiş Zihin) savı ile bilgisayarların beynimize yeni özellikler katabileceklerini belirttiler. Clark ve Chalmers’a göre, bu yöntem sorunları çözebilmede ekstra yetenekler, beyinde bilgi ve resim/fotoğraf depolamada yeni alanlar sağlayabilir. Elon Musk’ın Neuralink projesi, Clark ve Chalmers’ın savını gerçeğe dönüştürebilecek mi, yakında göreceğiz.
(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)
ABD’deki bir araştırma ile insanlara ekstra zihin yetenekleri sunabilecek implantların önü açılıyor.
Günümüz bilişsel filozoflarından Andy Clark ve David Chalmers, 1998 yılında ortaya attıkları The Extendend Mind (Genişletilmiş Zihin) savı ile bilgisayarların beynimize yeni özellikler katabileceklerini belirttiler. Clark ve Chalmers’a göre, bu yöntem sorunları çözebilmede ekstra yetenekler, bilgi ve resim/fotoğraf depolamada yeni alanlar sağlayabilir. Günümüzde ABD’de bir profesör, Clark ve Chalmers’ın bu savını gerçeğe dönüştürmek üzere.
Güney California Üniversitesi’nden Biomedikal Mühendislik Profesörü Theodore Berger, insan belleğini geliştirmek ve zenginleştirmek için bir prostetik beyin implantı üzerinde çalışıyor. Hatta Berger insanlara bu implantı yerleştirerek testlere başlamış. Berger’in 10 yıldır çaba harcadığı bu prostetik implant, yapay bir ‘hipokampüs’ olarak işlev görebilir. (Hipokampüs’ü hafızayı şekillendirip düzenleme ve mekansal yön bulma yetisine sahip olan beyin bölgesi şeklinde açıklayabiliriz.)
Plana göre, beyne yerleştirilecek cihaz, kısa vadeli hafızayı uzun vadeli hafızaya dönüştürebilecek ve hipokampüsün yaptığı gibi saklayabilecek.
Beyindeki hipokampüs bölgesi
TAVŞAN VE FARELERDEKİ DENEYLER
Berger, çalışması kapsamında, bir ses tonunu tavşanın yüzüne uyguladığı hava esintisi ile ilişkilendirmek için tavşana bunu öğretmeye başladı. Tavşan, hava esintisiyle gelen her ses tonunda göz kırpıyordu. Tavşana bağlı elektrotlar ile Berger hayvanın hipokampüsünde oluşan aktivite modellerini takip etti. Berger, bu modelleri belirli bir anda nöronların tavşanın beyninde nerede olduğunu gösteren ‘uzay-zaman kodu’ olarak ifade ediyor. Berger, ses tonu ve hava esintisine göz kırpması ile yanıt veren tavşanı gözlemlemeye devam etti. Berger’e göre, uzay-zaman kodu, hipokampüsün farklı katmanlarına yayılırken kademeli olarak farklı bir alan-zaman koduna dönüştürülüyor. Sonuç olarak sadece ses tonu ile tavşanın göz kırpması sağlandı ve hava esintisine gerek kalmadı.
Hipokampüsün tavşanın belleğini işleyiş şekli ve geri çağrılabilir bir uzay-zaman kodu üretme biçimi, Berger’in süreci temsil eden bir matematiksel model ve cihaz geliştirmesi için yeterince öngörülebilir oldu.
Berger, gözlemlerini ve modelini test etmek için yapay bir fare hipokampüsü kurdu. Farelere hipokampüslerini izleyen elektrotlarla bir kola basmak için eğitim veren Berger, karşılık gelen uzay-zaman kodlarını elde etti. Bu kod, matematiksel modeliyle çalıştırıp farelerin beyinlerine geri gönderildi. Fareler, kollarını başarıyla bastırdı ve sisteminin geçerliliği onaylandı. Berger’e göre, fareler şimdi doğru kodları kendileri oluşturmuş gibi geri çağırıyor ve hafızayı beynin içine tekrar sokuyor.
BEYİN HASTALIKLARINA ÇÖZÜM
Bilim dergisi IEEE Spectrum’a konuşan Theodore Berger, “Şu anda sistemi insanlarda test ediyoruz ve başlangıç için iyi sonuçlar alıyoruz. Bu protezin ticarileşmesi amacıyla çalışmaya devam ediyoruz” dedi.
Berger’in beyin implantının özellikle hafıza sorunları yaşayan insanlar için faydalı olabileceği belirtiliyor. Küçük cihaz, hastanın kendi hipokampüsüne yerleştirilecek ve kısa süreli anıları uzun vadeli anılara dönüştürmekten sorumlu nöronları uyaracak. Berger, Alzheimer, bunama, felç hastalığı ve beyin hasarı olan insanlara yardımcı olmayı umuyor.
Çalışma ile sağlıklı insanların beyinlerine de yerleştirilebilecek ve kişiye ekstra zihin yetenekleri sunabilecek cihazların önü açılmış oluyor.
(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)
