Neuroelectrics, nörolojik işlev bozukluğu olan hastaların durumunu anlamak ve tedavi etmek için beyindeki elektriksel etkileşime odaklanan bir terapi yöntemi sunuyor. Şirket tarafından geliştirilen giyilebilir cihaz beyin aktivitelerini izliyor ve elektrik akımları kullanarak terapi tedavi uyguluyor. Beyin disfonksiyonu olan ve ilaçla tedaviye cevap vermeyen hastalarda EEG ve MRI aracılığıyla beyin aktivitelerini değerlendiriyor, beynin 3 boyutlu kapsamlı modellemesini çıkarıyor ve düşük elektrik akımlarıyla epilepsi, depresyon veya alzheimer gibi farklı beyin patolojilerinin tedavisi için alternatif sunuyor.

Giyilebilir cihazın üzerindeki 32 adet elektrota sahip başlık nörolojik bozuklukları tedavi edebilecek çözüm sunuyor.

İnsan beyni oldukça karmaşık bir yapıya ve işleyişe sahip. Beyinde 100 milyara yakın nöron iletişim halinde bulunuyor. Bu nöronler yan yana gelince uçakların kalkış ve iniş yaptığı pist uzunluğundan daha fazla. Bununla birlikte dünya genelinde 60 milyon insandan fazla kişi epilepsi hastalığına sahip ve bu hastaların üçte biri medikal tedaviye cevap vermiyor.

Medikal tedavi dışında bir diğer alternatif cerrahi operasyon ancak bu ameliyatların da çeşitli riskleri bulunuyor. Neuroelectrics’in bu noktada devreye girecek yaratıcı bir girişimi var. 32 adet elektrota sahip başlık; epilepsi, parkinson, alzheimer gibi birçok nörolojik bozukluğu tedavi edebilecek çözüm sunuyor. Teknoloji aynı zamanda uzaktan izlemeye de olanak tanıyor, bu da onu pandemi sırasında ve hareket kabiliyeti kısıtlı hastalar için ideal hale getiriyor.

3B modelleme ile sorunlu olan bölge tespit ediliyor ve tedavi bu noktaya uygulanıyor

Şirketin kurucusu ve CEO’su Ana Maiques, Web Summit oturumunda, 10 sene önce çıktıkları bu yolda neyi hedeflediklerini şu anda hangi aşamada oldukları ve geliştirdikleri giyilebilir cihazın neler başarabileceğini anlatıyor.

Ana Maiques, Web Summit’te cihazı kendi üzerinde de deneyerek katılımcılara beynin 3 boyutlu modelini nasıl oluşturduklarını ve buradaki elektrik aktivitelerinin ne ifade ettiğini de anlatıyor. 3B modelleme üzerinde beynin hangi kısımlarının sağlıklı bir şekilde çalıştığı hangi kısımlarında bir sorun olduğu değerlendirilebiliyor. Bu sayede beynin hangi bölgesine ne kadar elektrik verilmesi gerektiği hesaplanıyor.

Örneğin beyindeki hızlı ve yerel elektriksel boşalımlardan kaynaklanan epilepsi nöbetleri. Buradaki hızlı boşalımı dışarıdan negatif bir akım göndererek yavaşlatmak ya da durdurmak mümkün mü diye soruyor Ana Maiques. Bu yeni bir fikir değil. Neuroelectrics kurucusunun söylediğine göre Antik Yunan ve Roma döneminde beyindeki rahatsızlığı gidermek için elektrikli yılan balığı kullanıldığına dair bilgiler bulunuyor.

Klinik testler cihazın başarılı olduğunu söylüyor

Şirketin Boston’da gerçekleştirdiği klinik çalışmalar giyilebilir cihazın ne denli etkili olabileceğini kanıtlıyor. Epilepsi hastalarının yer aldığı çalışmada 10 gün boyunca her gün 20 dakikalık tedaviler sonucunda nöbetlerin ortalama yüzde 50 oranında azaltıldığı bilgisi paylaşılıyor. Bu terapi yöntemini uygulayan ilk şirket olduklarını vurgulayan Ana Maiques, klinik çalışmaları 200 hasta üzerinde gerçekleştirdiklerini söylüyor.

Bu teknolojiyi milyonlarca insan için erişilebilir kılmak için uygun bir fiyata sahip olması ya da belirli bir abonelik sisteminin oluşturulması gerekiyor. Bu düzenlemeler sağlandığında hastalar hastaneye gitmeye gerek kalmadan evde bu tedavi sürecini yürütebilecek.

Ana Maiques, konuşmasında Neurotwin projesine de değindi. Beynin bulutta dijital bir kopyasını oluşturan Neurotwin, tedaviye ihtiyaç duyan hastalar evlerindeyken onlara uygun tedavi yöntemlerinin tespit edilmesi için kullanılacak. EIC Pathfinder (European Innovation Council) projesi olan girişim, nörodejeneratif bozukluklar (beynin belirli bölümlerinin ölümünü içeren hastalıklar) için kişiselleştirilmiş terapide büyük bir atılıma yol açabilir.

Neuroelectrics’in iletişimleri, Elon Musk’ın Neuralink’in “beyin hastalığını çözeceği” iddialarıyla karşılaştırıldığında kaçınılmaz olarak önemsiz gelse de, insan denemelerinde şimdiden inanılmaz derecede olumlu sonuçlar alan önemli işler yürütüyorlar. Belki de çoğu için en önemlisi, teknoloji ameliyat gerektirmeyecek.

Kaynakça: İnterestingengineering, Neuroelectrics,

The post Beyin-Bilgisayar Şirketi Neuroelectrics Beyini Tedavi Edebiliyor appeared first on Halil Durmus.

Neuralink Nedir?

2016 yılında ABD’de kurulan Kaliforniya merkezli bir şirkettir. Kuruculuğunu Elon Musk‘ın yaptığı bu şirket, Beyin-bilgisayar arayüzü, Nöroprostetikler alanlarında çalışmalar yapıyor. 2016 yılında kurulmasına karşın, halka neredeyse 1 yıl sonra duyurulmuştu. Ayrıca geçtiğimiz yıl (2019) temmuz ayında da bir tanıtım gerçekleştirmişti. Tanıtımda sunumu yapan kişi tahmin edebileceğiniz üzere şirketin kurucusu olan Elon Musk’ın ta kendisiydi. Sunumun konusu ise şirketin belkide son yılların en büyük projelerinden biri olan beyin ve bilgisayar arası bağlantı mekanizmasıydı. Sunum öylesine detaylı ve iddialı hazırlanmıştı ki, Elon Musk ve ekibinin bu projede ne denli iddialı ve azimli oldukları görüldü.

Beyin ve bilgisayar arasında bağlantı sağlayabilecek olan bir teknoloji üzerinde çalıştıkları açıklamasını yaptı. Musk bu konuyu açıklamak için, yapay zeka ile bir çeşit simbiyoz elde etmenin mümkün olduğunu ve bunun felç gibi vakalarda bir çözüm olabileceğini açıkladı ve bunun zorunluluk değil bir seçim olarak görülmesi gerektiğini vurguladı. Ayrıca bu projenin yeni bir medeniyet olabileceğini düşündüğünü de ekledi.

Beyin ve makine arasında yüksek veri transferi yolunun tercih edilmesinin iyi bir seçenek olduğunu düşünen Musk, yapay zeka ile birleşmeye değindi. Duyu organları ve beyin arasındaki bağlantıya dikkat çekti ve daha sonra durumu şöyle açıkladı; “Beyninizde oluşan düşünceler organlarınız vasıtasıyla bilgisayar veya akıllı telefonunuza aktarılır. Ancak pek çok insan için bu aradaki kanal, yani dijital ortama taşıyan yol yavaş kalmaktadır. Bu bilgi ya da komut akışını bir aracı olmadan direkt olarak cihazınıza aktarmaktan bahsediyorum.”

Musk, beynin aldığı sinyallerin (ki buna görmeyi örnek olarak gösterebiliriz) giriş hızının çok yüksek olduğunu düşünüyor. Ancak çıkış hızının yavaş kaldığını dile getiriyor. Bunun için ise bir çözüm üzerinde çalıştıklarını belirtiyor.

Beyin hücreleri olarak bilinen nöronlar; dentrit, akson ve hücre gövdesi gibi pek çok kısımdan oluşur ve birbirleri ile sinaps denilen köprüler aracılığı ile iletişim kurar. NeuraLink şirketi de bu iletişim esnasında açığa çıkan elektriksel sinyallerin, elektrotlar ile algılanabileceğini düşünmekte. Hatta düşünmek bir kenara bununla ilgili bir yayın dahi kaleme aldılar.

Neuralink Nasıl Çalışıyor?

Elektrotlar yardımı ile algılanan beyindeki sinyaller, milimetrik çiplere aktarılacak. Sunumda Musk’ın söylediğine göre bu çipler bin elektrot kapasiteye sahip olacak. Musk o kadar iddialı ki bu çip, bugün en iyi sistemden yaklaşık bin kat daha fazla elektrot kapasitesine sahip demek oluyor.

Kulağa çılgınca gelebilir ama şirket bu konuda oldukça ciddi ve başarmaya çalıştıkları şey tam olarak imkansıza yakın bir seviyede. Geliştirecekleri teknoloji, nöronlara yakın bir büyüklükte nano elektrotlar ile beynin içine girerek, herhangi bir kan damarına temas etmeden veya zarar vermeden (şayet bu olursa, geri dönülemez travmalara neden olabilir) elektrotları beyne dikecek. Ardından sinyaller, deri altından uzanan kablolar ile deri üstüne yerleştirilmiş çipe iletilecek.

Elektorotların beyne dikimi ile görevli olan robot, bu iş için özel tasarlanmış bir biçimde karşımıza çıkıyor. Nitekim zorlu ve bir o kadar hassas bir cerrahi operasyon için beynimiz (hatta hayatımız da denebilir) bir robota emanet olacak. Üzerinde pek çok sensör ve kameraya sahip olan ameliyat robotu, aslında hayvan deneylerinde oldukça başarılı sonuçlar vermiş bile.

Neuralink Kullanım Alanları Neler Olabilir?

Çalışmalarını hızla sürdüren şirket, gelecekte bilgisayar ve telefon gibi cihazların yanı sıra, uzuvlarını kaybeden ya da doğuştan uzvu olmayan kişiler için oldukça yaygın tercih edilecek bir yöntem olduğunu düşünüyor. Nitekim çalışmalar sonuç verdiğinde, kullanım alanı çok geniş olacak gibi görünüyor. Tıbbın dışında, endüstri, sanayi ve askeri teknolojide çığır açabilecek bir inovasyon olarak da görülmekte.

Hayvanlar üzerinde saç telinden çok daha ince kablo ve elektrotlar ile hayvan deneyleri başlamış durumda. Üstelik deneyler oldukça başarı yüzdesi ile devam ediyor. Deneylerde kabloların ve elektrotların beyne dikişi için kullanılan iğne, 24 mikron çapında bir kalınlığa sahip. Bu kalınlık, fare deneyleri için yeterli olmuş durumda. Şirket bugün farelerin beyin dalgalarını yukarıdaki fotoğrafta gösterilen yöntemle algılayabiliyor. Şimdilik sinyal miktarlarının seviyesini ölçen ve bir çeşit sensör görevi gören elektrotlar, aldıkları sinyali elektrik akımına çeviriyor. Şirketin gelecekteki hedeflerinden bir diğeri, bu sinyalleri cihazların algılayabileceği bir dile çevirmek.

Neuralink İmplantları ve Sensörleri

Şirket şimdiye kadar yukarıdaki fotoğrafta görünen implantları tasarlamış. Henüz prototip aşamasında olan implantlar oldukça başarılı sonuç vermekte. Fotoğrafta görüldüğü üzere implantların üzerinde farklı çıkış kanalları bulunuyor. Bunun dışında, beyinden gelen sinyalleri algılayabilmek için çok daha ufak (baş parmağınızın ucundan bile) sensörler geliştirilmeye çalışıyor. Şuan etkili sonuç veren en ufak sensörleri “N1” ismi ile anılıyor.

Burada önemli olan nokta, sensörlerin ufaldıkça üzerinde bulundurabileceği elektrot sayısının da azalıyor olması. Beyne dikilen elektrotlar sinyalleri sönsöre iletiyor, ardından sensör bu sinyalleri elektrik enerjisine çevirerek implanta aktarıyor. Sistemin çalışması dile kolay gelse de pratikte birçok soruyu beraberinde getiriyor.

Elektrotların beyne dikilmesi için şirket bir robotun kullanılması taraftarı. Çünkü beyni besleyen çok fazla kan damarı var. Bu kan damarları sizin her nefes alışınız esnasında, hatta kalp atışınızda dahi hareket ediyor, kalınlaşıp inceliyor. Ayrıca kan damarlarınızın yerinin tam olarak tespit edebilmek için çok hassas kameralara ihtiyaç duyuluyor.

Mobil Uygulaması

Şirket, gerçekleştirdiği lansmanda, implantın mobil uygulaması ile birlikte geldiğini ve bu şekilde stabil çalıştığını belirtti. Ayrıca uygulamaya da sürekli güncellemenin geleceğini dile getirdi. Uygulama sayesinde birçok güvenlik sorununu ve implantın dayanıklılığını eş zamanlı olarak izleyebileceğinizi, pil durumunu dahi görebileceğinizi açıkladı. Mobil uygulama sayesinde, engelli insanlar rahatlıkla telefon kullanabilecekler. İmplantı kullanan kişi cihazını kontrol etmek için klavye veya mouse gibi yardımcı çevre elemanlarına ihtiyaç duymayacak. Cihazı kontrol etmek için uzaktan Bluetooth veya wireless gibi kablosuz bağlantılar yeterli olacak.

Neuralink şirketi içinde bulunduğumuz yıl (2020) ve gelecek yıl içerisinde insan deneylerine başlamayı planlıyor. İnsan deneyleri için çok fazla çalıştıklarını ve olabildiğince az hata yapmaya olanak verdiklerini açıklayan şirket, ilk insan deneylerini felçli bireyler üzerinde gerçekleştirmeyi düşünüyorlar.

Saç telimizin yaklaşık 100, bir kan hücremizin de 8 mikron çapında olduğunu hatırladığımızda, 24 mikron çapındaki bu kabloların ne kadar ince olduğunu anlamak biraz daha mümkün olacaktır. Kabloların bu denli ince olması, beraberinde pek çok sorunu getirmekte. Örneğin; kablo inceldikçe direnci artar ve bu da zaten yakalanması çok güç olan beyindeki elektriksel akımın, çok daha zor algılanmasına neden olur.

Kaynakça: Neuralink, BBC, Wikipedia, Treeoflifeatl, BrainReference, Fortune

An integrated brain-machine interface platform with thousands of channels

The post Neuralink : İnsan Beynini Bilgisayara Bağlamak appeared first on Halil Durmus.