Araştırmacılar, mucitler ve girişimciler, beyin-bilgisayar arayüzleri (BCI) geliştirmek için çalışmalar yapıyorlar. Neuralink adlı kuruluşuyla bu tip bir arayüzün gerçekleştirilme ihtimalini araştıran Elon Musk’ da bulunuyor bunların arasında. Protez biçimindeki beyinle kontrol edilen cihazlar daha şimdiden insanları birbirleriyle bağlantı halindeki cyborglara dönüştürmenin ötesinde şeyler yapabileceğini göstermiş durumdalar. Bir kaza ya da hastalık sonucunda vücudunun bazı organ ya da organlarını kullanamayanların da hayatlarını değiştirebilecek bir desteği getirebilecek bu cihazlar aynı zamanda.
Uzun zamandır kullanılmakta olan protezler, hastaların daha rahat kullanımını sağlayacak biçimde bir tasarıma kavuşmuş durumdalar zaman içerisinde. Fakat beyne doğrudan bağlanacak olan protezler sadece hareketlilik ve kullanım kolaylığı değil, fakat aynı zamanda işlevselliği de büyük oranda geliştirebilecekler. Hatta organlarımızla doğal olarak yapabileceklerimizin de ötesinde şeyler yapabilmemizi sağlayabilecekler.
Sinir bilimi alanında çalışma yapan bilim insanları BCI konseptini gerçekleştirme yolunda çalışmalar yürütürlerken, aynı zamanda hareketle ilgili beyin aktivitesini de çözecek algoritmalar geliştiriyorlar. Bu çalışma özel bir beyin aktivitesini hareket diline tercüme ediyor ve daha sonra fiziksel bir eylemi, akıllı cihazlar ve protezler üzerinden beyinle ilişkilendiriyor.
Bu araştırmacılara göre yürümek ya da bir nesneye uzanmak gibi temel insani hareketler beyin aktivitesinin tahmine dayalı şablonlarını kullanıyorlar. Hatta organ konumu, hız ve diğer hareket bileşenleri düzenli şablonları takip ediyorlar. Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde bir bilim insanı olan Eva Dyer, nöral çözümleme için kriptografiden esinlenilmiş bir strateji kullanıyor. Nature Biomedical Engineeering’te yayınlanan Dyer’ın çalışması, bu stratejinin BCI’ların oluşumunu nasıl mümkün hale getirebileceğini ortaya koyuyor.
Bu çalışmada yer almamakla birlikte Chicago Üniversitesi’nde sinir bilimi dalında çalışan Nicholas Hatsopoulos “Bu yaklaşımı daha önce duymuştum fakat bu, meyve veren ve yayınlanan ilk çalışmalardan biri. Kesinlikle yenilikçi bir yaklaşım” diyor.
Beyinle kontrol edilen protezler
BCI yapımına yönelik mevcut çalışmalar, nöral aktiviteyle birlikte an be an ayrıntılı bilgi toplayan, ‘gözetmen çözümleyiciler’ olarak bilinen cihazları kullanıyorlar. İşlem teknik bir havada yürüyor olmakla birlikte yeterince pratik olmadığı gibi, aynı zamanda oldukça zaman kaybına sebebiyet veriyor. Bu işlem tamamlandığında araştırmacılar decoderları eğitmek için toplanan bilgiyi kullanarak, nöral şablonları harekete tercüme ediyorlar.
Dyer’ın ekibi ise hareket tahmini yöntemiyle bolca zaman tasarrufu sağlıyor. Bu tip tahminleri yapmak için beyin aktivitesinin şablonlarına yönelik daha iyi bir kavrayış ve bilgi birikimi gerekiyor. Bunu yapabilmek için araştırmacı ekip üç adet eğitimli makak maymununa elektrot çubukları yerleştirmiş.
Maymunlar eğitim dahilindeki hareketlerini tamamladıklarında ekip maymunların motor cortexlerindeki nöral aktiviteyi kaydetmiş. Nöral Cortex, beynin hareketi kontrol eden bölümüdür. Bu yenilikçi teknik sadece nöral aktivitenin doğrudan kullanımıyla decoder’ın eğitilemsi için gereken zamanı azaltmakla kalmamış, aynı zamanda potansiyel olarak harekete dair daha net bir resim elde edilmesini sağlamış.
BCI’ler tam olarak geliştirildiklerinde günlük hayatta kullanmakta olduğumuz bir çok teknolojide devrime neden olacaklar. Cep telefonlarından otonom araçlara ve protezlere kadar cihazlarla işlem yapmak için kullandığımız manuel kontroller, bir gün beyinlerimiz tarafından yapılabilecek.
