Beyin çiplerinin hikayesi: İnsanlarda denenmek üzere onay alan Neuralink'in yolculuğu

"Avantajları kadar riskleri de tartışma konusu"

SpaceX, Tesla ve Twitter'ın sahibi Elon Musk’ın beyin çipi girişimi Neuralink, ilk insan deneyleri için hasta alımına başlamak üzere bağımsız bir inceleme kurulundan onay aldığını duyurdu.

Bunun ardından şirket, beyin implantlarının felçlilerde test edilmesi için hastalar aramaya başladı.

İmplant, omurilik yaralanmaları nedeniyle felç geçiren hastalarda test edilecek. Yaklaşık 6 yıl sürecek çalışkömanın nerede yapılacağı ve kaç katılımcıyı içereceğini açıklanmadı.

Firma, mayısta beyin çipi projesinin insanlar üzerinde denenmesine başlanması için ABD Gıda ve İlaç İdaresi'nden (FDA) de onay alındığını açıklamıştı.

Girişimin temel amacı, beyne yerleştirilecek mikroçipler üreterek felç ve körlük gibi nörolojik nedenleri olabilecek rahatsızlıkları tedavi etmek ve engellilerin hayat kalitesini artırmak.

Öte yandan Neuralink, esasen aynı amaç doğrultusunda çalışan onlarca şirketten sadece biri. Medyada beyin çipi diye anılan bu teknolojiye "beyin-bilgisayar arayüzü" (BBA) adı veriliyor.

Beyin-bilgisayar arayüzü nedir, nasıl çalışır?

Araştırmacılar ve şirketler insan beynini harici cihazlara bağlamak için yaratıcı çözümler geliştirdikçe BAA alanında da sıradışı ilerlemeler kaydediliyor. Kısacası bu teknoloji alanı, insan beynini bilgisayara bağlamak için geliştirilen tüm yöntemleri kapsıyor.

Teknolojiye ilişkin araştırmalar 1970'lerde Kaliforniya Üniversitesi Beyin Araştırma Enstitüsü'nden nörolog Dr. Jacques J. Vidal'ın gözetiminde başladı. Araştırmacıların hayvan modellerinden ilerlemek için gereken temel teknolojik altyapıyı oluşturması 20 yıldan fazla zaman aldı. 1990'ların ortalarına gelindiğindeyse ilk BBA prototipleri insan kafatasına yerleştirilmeye başlamıştı.

İnsanların daha iyi iletişim kurması ve bilişsel yeteneklerinin artırılması amacıyla çalışan araştırmacılar, yıllar içinde hem invaziv hem de invaziv olmayan BBA teknikleri geliştirildi.

Cerrahi operasyonla beyne müdahale edilerek yerleştirilen çipler invaziv diye nitelenirken, ameliyat gerektirmeyen teknolojilere de invaziv olmayan yöntemler deniyor.

Neuralink, invaziv bir teknoloji

İnvaziv çiplerin daha yüksek çözünürlüklü sinir sinyallerini yakalama olanağı sunduğu düşünülüyor. Bu yaklaşım, beyin ve harici cihazlar arasında daha doğrudan bir iletişime olanak tanıyabilir.

Neuralink, invaziv çipler alanında önde gelen şirketlerden. Diğer bir deyişle Musk'ın firması, çipleri cerrahların beyin ameliyatlarıyla implante etmesini öngörüyor.

Bu alanda öne çıkan diğer şirketler arasında Blackrock Microsystems ve Synchron gibi girişimler var.

Öte yandan, invaziv çiplerin avantajları kadar riskleri de tartışma konusu.

Zira bu operasyonlar, enfeksiyon riskini ve vücudun implantı reddetmesi gibi ihtimalleri gündeme getiriyor. Çiplerin uzun vadede çalışır durumda kalabilmesini sağlamak da bir diğer zorluk.

Teknolojinin ticari amaçlarla hayata geçirilmeden önce tüm bu zorlukların ele alınması şart.

İnvaziv olmayan BBA

İnvaziv olmayan beyin-bilgisayar arayüzleri ise beyinle doğrudan temas gerektirmiyor. Bu teknoloji, sinir sinyallerini tespit etmek için harici sensörler kullanıyor.

Örneğin, elektroensefalografi (EEG) ve fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) gibi halihazırda tıpta kullanılan tekniklere dayanarak çalışmalarını yürüten üniversiteler ve şirketler var.

Bu şirketlerin başında Emotiv, Neurable ve Kernel geliyor.

İnvaziv olmayan BBA'lar, daha düşük risk barındırıyor. Aynı zamanda maliyetleri de daha az.

Ancak bunlar, insanların kafalarına takılan ve genellikle şapkayı andıran giyilebilir cihazlar aracılığıyla beyin sinyallerini dışarıdan yakalamaya çalışıyor. Bu da iletişimi, diğerine kıyasla daha dolaylı bir hale getiriyor ve sinyal çözünürlüğünün düşmesi riskini taşıyor.

Felçli bir hastayı yürütmüş, bir diğerine içecek içirmişti

BBA teknolojileri, beynin seçilen bölümlerindeki nöronlardan gelen sinyalleri okumak ve bunların kodunu çözmek üzere tasarlandı.

Bu cihazlar, kodu çözülen sinyalleri bir bilgisayara aktarıyor. Beynin çalışma biçimine dair bilgiler doğrultusunda oluşturulan algoritmalar da bu sinyalleri yorumluyor. Nihayetinde beyinden gelen komutlar, hastaların ellerini kullanmadan yazı yazabilmesini, tekerlekli sandalyelerini hareket ettirebilmesini ve hatta robotik teknolojileri aracılığıyla kol ya da bacaklarını kullanabilmesini sağlıyor.

İlk olarak invaziv olmayan yöntemlerle adını duyuran BBA teknolojisi, 2008'de geçirdiği trafik kazası nedeniyle felç kalan 27 yaşındaki Adam Fritz'in yeniden yürüyebilmesiyle büyük yankı uyandırmıştı.

2015'te bu yapılan deneyde Fritz, saatler boyunca düşünceleriyle bilgisayar ekranındaki bir avatara yürüme komutu verme pratiği yapmıştı. Sonunda "düşünce gücüyle" yürümeyi öğrenen genç adam, vücuduna sarılan halatlar ve kablolar sayesinde kendi bacaklarını hareket ettirerek yürümeyi başarmıştı.

Bunun hemen öncesinde, 2012'de yapılan bir diğer çalışmada da felçli bir kadın, kendisine bağlanan bir robotik kolu hareket ettirerek kendi kendine içeceğini içebilmişti.

İnvaziv olmayan cihazların mümkün kıldığı bu iki erken gelişme, BBA'ların önünü açan önemli uğraklardan olmuştu.

Daha karmaşık hareketler mümkün mü?

Öte yandan, tekil nöronların aktivitesini kaydedebilen invaziv BBA'ların (yani implantların) kullanımıyla sinyal doğruluğu arttıkça daha karmaşık eylemler de mümkün kılınabilir.

Massachusetts Genel Hastanesi Nöroloji Bölümü'nde ve Brown Üniversitesi'nde görev alan Dr. Leigh Hochberg, Engadget'a yaptığı açıklamada şöyle diyor:

Esneklikten faydalanmak istiyoruz. Tıpkı sağlıklı bir kişinin ellerini kullanarak kalemle yazı yazabilmesi ve sonra yine ellerini bilgisayar faresini kontrol etmek için kullanabilmesi, sonra da uzanıp bir fincan kahve alabilmesi gibi. Beyinden kayıt alınmasının nedenlerinden biri, birden fazla kullanışlı cihaz üzerinde esnek kontrole olanak tanıyan sinyalleri kullanmak.

Çağla Üren - Şarku'l Avsat