Dünyanın İlk “Beyin Çipli Adamı” Başardı!

[Tatyana]

Televizyonu düşünceleriyle çalıştıran genç adam Matthews Nagle, beynine takılan Braingate isimli çip sayesinde düşüncelerini beyin komutları biçiminde aktarabiliyor ve bunları bilgisayar ekranında gerçekleştirebiliyor. Işıkları açıp kapıyor hatta Tetris bile oynuyor.
Boynundan aşağısı tamamen felçli olan 25 yaşındaki Amerikalı genç, beynine takılan bir bilgisayar çipi ile düşüncelerini harekete dönüştürebiliyor. Çip, “düşleri gerçekleştirme makinesi” gibi çalışıyor.
Bu görüntü şimdiye dek ancak "The Matrix" ve benzeri bilim kurgu filmlerinden bilinirdi: Genç adamın kafasında şişe kapağı büyüklüğünde bir kablo girişi bulunuyor. Kablolar, beyinden gelen sinyali algılayan ve değerlendiren bir bilgisayara bağlı.
Keyfi yerinde, kafasındaki kablodan çok memnun. Tekerlekli sandalyede oturuyor. Bilgisayarında dairesel çizgiler çizip duruyor. Düşünebilmekten mutlu!
34 yaşındaki Matthew Nagle adındaki adamın boynundan aşağısı tamamen felçli.
Başındaki kablo, platin bir vida ile kafatasına sabitlenmiş durumda.
Bunun altından bir kablo direkt beyne gidiyor ve minik bir işitme aygıtına bağlı. Bu aygıt sayesinde hasta düşüncelerini yönetebiliyor. Bu aslında bir gömlek düğmesi büyüklüğünde bir bilgisayar cipi.

Düşleri gerçekleştirme makinesi
Vizyon sonunda gerçek oldu: Amerikalı bilim adamları felçli hastanın beynine 100 nörondan yansıyan sinyalleri işlemciye aktaran bir çip yerleştirdiler.
Beyninin içinde sanki bir düşünü, düşüncelerini gerçekleştirme makinesi var!
25 yaşındaki adam artık; düşünüyor, mesela bir daire çizsem diyor. Derken kablonun bağlı olduğu öbür uçtaki bilgisayar ekranında bir daire beliriyor!
Düşünüyor ve örneğin
● Televizyonda programları değiştiriyor.
● TV'sinin sesini kısıyor veya arttırıyor.
● e-posta gönderiyor.
● Bilgisayarda mesela Tetris oyunu oynuyor.
● Televizyonda "zaplayabiliyor".
● Işığı açıp kapatabiliyor.

Henüz başlangıç
Felçli adam henüz işin başlangıç aşamasında olduğunu biliyor. Günün birinde kollarını ellerini de oynatacağı umudunu taşıyor. Aslında bu şansı da oldukça yüksek!
Matthew Nagle, beyninde düşüncelerini yöneten bir bilgisayar çipi taşıyan dünyanın ilk adamı. Bu açıdan da biyonik bir insan!
Bu tekniği geliştiren ise Amerikalı Cyberkinetics şirketi. Yardımcıları, Brown Üniversitesi araştırmacıları.
Bu teknikle, boyundan aşağısı tamamen felçli olması nedeniyle, düşündüğü bir hiç bir hareketi gerçekleştirme olasılığına sahip olmayan bir hastaya olağanüstü bir fırsat verdiler: Beynine taktıkları bilgisayar cipi ile düşüncelerini kafatasının içinde hapis olmaktan kurtardılar ve şimdilik basit gibi görünen ve yukarıda saydığımız hareketleri gerçekleştirme olanağına kavuşturdular.
Bu tamamen felçli hastalardan biri geçenlerde ölen Süpermen'di. Christopher Reeve hiç olmazsa biraz konuşabiliyor, bir başkası ise göz kirpikleriyle İstediğini anlatabiliyordu!

Üç aylık çalışma
Matthevv Nagle, beyninde düşünceleri yönetebilmeyi üç aylık bir çalışma ile öğrendi.
Bu olağanüstü deneyi gerçekleştiren Cyberkinetics şirketi, tekniği önce maymunlarda mükemmelleştirmiş, Haziran ayında Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi'nden (FDA) "Braingate" implantının klinik deneyleri İçin onay almıştı.
İnsanda ilk uygulamasını da, aslında eski bir futbolcu olan, üç yıl önce yaşadığı bir sokak kavgasından felçli olarak çıkan Matthew Nagle'ye yaptılar. Nagle, tamamen felçli olduğu için bir hastanede sunî teneffüsle yaşatılıyor.
Firmanın açıkladığı gibi son gelişme bu alandaki ilk deneme ve yakında teknolojide önemli bir devrim yaratabilecek.
Tıp uzmanları uzun bir süredir sakat ve felçli insanların yapay organlarını düşünceleriyle kullanmalarına izin veren yöntemler arıyorlardı. Hasta, protezini kullanmak İçin bu eylemi düşünmesi yeterli olmalıydı.
Daha önceleri hayvanlarla yapılan deneylerde, maymunlar, kendi kollarını kullanmadan robot kolunu çalıştırmışlardı.

100 duyu alıcı
Genç adamın beyninde taşıdığı çip, saç İnceliğinde silikondan 100 adet duyu ölçere sahip. Bunlar yarım mm kadar, beyinde hareket merkezi olan motorkorteks hücre dokularının İçinde bulunuyor. Bu merkezden insan kol ve bacaklarını çalıştırıyor aynı zamanda
Matthew Nagle, örneğin bilgisayar ekranındaki fare İmlecini çalıştırmak istediğinde, eskiden bildiği davranış bilgilerini kullanıyor. Şirketin yöneticisi Tim Surgenor diyor ki: İşaret parmağı ile sanki ekran üzerinde hareket ediyormuş gibi düşünüyor. İmleç de onun bu isteğine yanıt veriyor ve düşünceleri doğrultusunda hareket ediyor.. Örneğin imleç istediği programların veya ekrandaki düğmelerin üzerine geliyor".
Peki bu anda neler oluyor? İşte bu çok ilginç: Beyindeki sayısız beyin hücresi hızla elektrik sinyalleri yaymaya başlıyor. Bunların hepsini okumak mümkün değil tabi. Bilgisayar bunları süzüyor ve sinyalleri gönderenin ne istediğine ilişkin olanları yıldırım hızıyla ayıklıyor ve kullanıyor.

Saniyede milyonlarca sinyal
Müthiş bir çalışma! Şirket yöneticisi diyor ki: saniyede 10 milyon sinyal geliyor!
10 yıl kadar önce beyindeki bu sinyal fırtınasının bir kısmı okunabilir mi diye düşünülüyordu. Şimdi ise örneğin motor korteksten gelen sinyallerin en azından bir kısmının okunabileceği ve kullanılabileceği ve hastada görüldüğü gibi oradan gelen emirlerin "hayata geçirilebileceği" görülmekte.
Bir insan örneğin elini havaya kaldırmadan hemen önce, milyonlarca sinyal harekete geçiriliyor, beyin merkezi tarafından. Bu sinyaller büyük bir orkestrayı yönetir gibi çalışıyorlar. Bunlar arasında karakteristik bir kaçı aslında hareketin kısmen yerine getirilmesi için yetiyor.
Orkestra örneğinde de, bir viyolinden çıkan bir kaç tınıdan da, orkestranın neyi çalacağını anlayabildiğimiz gibi!

Dönüm noktası
Bu yılın 22 Haziran tarihine kadar, bir çip yardımıyla hareketlerin gerçekleştirilebileceği, sadece teorik bir düşünceydi ve hayvan deneyleriyle sınırlıydı..
Derken o tarihte felçli genç operasyon salonuna alındı. Beyin cerrahi Gerhard Friehs kafatasını açtı ve önce bir vidayı kafatası kemiğine taktı. Arkasından Braingate adı verilen cipi istenilen beyin bölgesine yerleştirdi.

Olağanüstü bir deney
Beynin cipi reddetmemesi için de sadece cam, silisyum ve planitenden yapılmıştı çip. 100 saç teli inceliğindeki altından telcik kablo da, çip ile kafatası üzerindeki "fiş" arasında bağlantı kuruyor.
Cyberkinetics dışında benzer teknikler üzerinde çok sayıda firma çalışmakta. Mesela Atlanta'daki Neural Signals gibi. Ancak tüm firmalar nöron sinyallerinin beynin dışında yakalanmasına dayanan teknikler üzerinde çalışmıyor. Elektrokortikografi olarak bilinen ikinci yöntemde elektrotlar beyin etkinliğini doğrudan doğruya kafatasının üzerinden ölçülür.
Amerikan ordusu da konuyla ilgili. Amerikan askeri araştırmalar örgütü Darpa örneğin savaş pilotlarına uçaklarını daha hızlı çalıştırmalarına izin veren insan-makine bağlantısı üzerinde araştırıyor. Ve araştırmacılara milyon dolarlar akıtıyor.
Örneğin Duke Üniversitesi'nden nörolog Miguel Nicolelis, benzer yöntemler geliştirmek için maymunlar üzerinde çalışıyor. Düşünce sinyallerini beyinden alabilen, ölçebilen ve aktarabilen sistemler geliştirilmek isteniyor.

Felçli kollar
Bu bağlamda örneğin maymun bir robot kolunu çalıştırabildi. Bu sistemle felçli ama canlı bir insan kolunu da çalıştırmanın mümkün olduğu gösterildi.
Fakat umut verici gelişmelere rağmen teknik henüz yeterli değil. Amerikalı beyin araştırmacısı Jeff Hawkins, "USA Today" gazetesine "Cyberkinetics deneyi olağanüstü" diye konuşmasına rağmen Cyberkinetics cipi üzerindeki 100 elektrot yalnızca 100 nörondan yansıyan sinyalleri algılıyor, bu da örneğin fincan tutmak gibi daha zorlu hareketler için henüz yetersiz.
Aslında buna hiç şaşmamak gerek, sonuçta insan beyninde yaklaşık olarak 100 milyar nöron var. Beyin kabuğunda milimetrekare başında yer alan 100.000 sinir hücresi, 1000 komşu nöronla bağlantılıdır. "İnsan beyni ve makinenin mükemmel bir şekilde iletişim kurmasını sağlamak hala bilim kurgu" diyor Hawkins.

Bedenin parçası
Cyberkinetics firmasının "Braingate" fikri, bilgisayar faresiyle ekran üzerinde hareketli noktacıkları takip eden maymunların beyin etkinliklerinin ölçüldüğü deneyler sırasında doğdu.
Araştırmacılar belli bir süre sonra fareyi çıkardılar ve fare okunu sadece maymunların düşünceleriyle çalıştırdılar.
Amaç, yeni hareketleri öğrenmek isteyen hastaları, aylar süren alıştırmalardan kurtarmaktı. İnsanlar düşünceleriyle aletleri sanki bedenlerinin bir parçasıymış gibi hareket ettirebileceklerdi.
Bir hasta bu şekilde teorik olarak sadece protezleri değil evindeki tüm elektrikli aletleri kullanabilirdi.
Fakat ilk "Braingate" taşıyıcısı bu işi henüz bir bilgisayar, iki ekran ve tekerlekli bir raf üzerinde bir dizi teknik yardımcılarla gerçekleştirebiliyor.
Ayrıca beyin sensoru sadece 100 nöronla bağlı olduğu için de fare oku her zaman iyi işlemiyor. Örneğin "Pong" bilgisayar oyununu 25 yaşındaki adam ancak %70 doğruluk payıyla oynayabiliyor. Ayrıca bilgisayar beyindeki komutları anında değiştirecek kadar hızlı olmadığı için de ok hastanın düşüncesiyle eş zamanlı hareket etmiyor.

Hasta mutlu
Teknik ve tıbbi sorunlar bir yana insan ve makine arasındaki bağlantı etik sorunlar da taşıyor. "Cyberkinetics, hangi hastalara neyin uygun ve güvenli olduğuna dikkat etmeden kısa yoldan para kazanmaya çalışıyor" diyor örneğin Duke Üniversitesi'nden Miguel Nicolelis.
Araştırmacı, Cyberkinetics firmasını eleştirse de kendisi de insan beynine elektrot yerleştirerek sinyallerle bilgisayar çalıştırdı.
Fakat "Braingate" kullanıcısı halinden memnun görünüyor. "Alet sayesinde yaşamının çok değiştiğini söyledi" diyor hastaya cipi takan doktor Jon Mukand. "Hastamız çok mutlu."
Bu arada 4 denek insan daha bu deney için sırada bekliyor. 60 kişide başarılı test edildiği zaman, Braingate'in satışına ve kullanılmasına İzin verilecek.
Kimi biyoetikçiler onun kadar mutlu olmasalar da yine de bu umut verici gelişmeye şans tanımak istiyorlar.
Pennsylvania Üniversitesi'nden Arthur Çaplan örneğin, insanların yeni teknik konusunda çok fazla umutlandıklarını söylese de etik kaygılar yüzünden bu heyecan verici araştırmayı engellemek istemem diye konuştu.

Kaynak: Hürriyet Bilim Dergisi, Ekim 2004