İnsan beyninde 6 yıla kadar yaşayabilen yeni sinir arayüzü

İnsan beyni ile makineler arasındaki ilişki sandığımızdan da yakın olabilir.
İnsan beyni ile makineler arasındaki ilişki sandığımızdan da yakın olabilir.

İnsan beyni ile makineler arasındaki ilişki sandığımızdan da yakın olabilir.

Beyin çizgesi yöntemi (elektroensefalografi) gibi yöntemlerin kullanılması ile beyin sinyallerini okuma biçimleri olsa da, çoğu zaman beyni anlamamız için kayıt cihazlarını insan beyni merkezinde bulunan gri maddeye yerleştirmemiz gerekiyor. Bu durum tıbbi prosedürleri ortaya çıkardığı gibi, bulunduğu bölgede uzun bir süre dayanmayı da gerektiriyor. Ancak şimdiye kadar yapılan çalışmalarda yerleştirilen cihazlar, sadece kısa bir süre dayanım göstermişti. Önceden üretilen sistemlerde cihazın elektroniği ile beyin arasında engeller meydana geliyordu. Son zamanlarda üretilen sinir implantlarında binlerce elektrot dizisinin kullanılması beyin-makine arayüzünün ilişkisini oldukça geliştirdi. Ancak yine de, kullanılan malzemeler, elektronikliğini uzun süre sürdürmekte başarısızdı.

Altı yıla kadar yerleştirildiği yerde işlevini sürdürebilen, binlerce elektrot kullanılarak ultra ince ve esnek bir sinir arayüzünün geliştirilmesi büyük bir atılım. Özellikle beynin tuzlu, ıslak ve korozif ortamında çevre dokularla reaksiyona girmeden bu kadar uzun süre dayanabilmesi oldukça önemli. Cihazın mucitlerinden Jonathan Viventi, “Bu sensörlerin beyinde çalışmasını sağlamak, katlanabilir akıllı telefonu okyanusa atmak ve 70 yıl boyunca çalışmasını beklemek gibi” diyor.

Science Translational Medicine dergisinde yayınlanan makalede, araştırmacılar daha güvenilir bir ortam sağlamak için mikrometreden daha düşük bir silikondioksit tabakası kullandıklarını açıklıyor. Günde sadece 0.46 nanometre bozulan malzeme, biyouyumlu olmasıyla da tamamen zararsız. İletken olmasa da elektrotlar, kapasitif algılama yoluyla sinirsel aktiviteyi tespit edebiliyor.

Çalışmanın dayanıklılığını test etmek için, denek faresinin beynine 65 elektrotlu bir sinir arayüzü yerleştirdi

Daha sonra arayüz bir yıldan uzun süre çalıştı. 1.008 elektrotlu nöral bir arayüz oluşturarak ve bunu maymunların motor korteksine yerleştirerek bunun ölçeklenebilir bir çalışma olduğunu da ortaya koydular. Ayrıca beynin büyük bir bölümünü kapsayabilen milyonlarca elektrot içeren cihazlar ölçeklenebilir olması, kaydedilebilecek bilgi miktarının da artmasını sağlıyor. Ayrıca bu yaklaşımın, ticari üretim teknolojisi ile uyumlu olduğu düşünülüyor.

Araştırmanın en umut verici yanı ise yerleştirilen materyalin insan yaşamı boyunca beyinde kalacak şekilde geliştirilebilir olması. İnsan ve makine zihinleri arasında süregelen daimi bağlantının hayali çok uzak olmayabilir.

 

Merve Şimşek
Merve Şimşek, 1996 yılı Muğla doğumludur. Yıldız Teknik Üniversitesi’ndeki mimarlık eğitimini 2019 yılında tamamladı. Eğitimi sırasında mimari ofislerde gerçekleştirdiği staj çalışmalarına ek olarak Natura ve YAPI dergilerinin editör ekibinde yer aldı. Halen Natura Dergi’nin editörlüğünü yürütüyor. Mimari, sanat, edebiyata ek olarak teknoloji ve bilim konularına ilgi duyuyor. İngilizce ve İspanyolca biliyor.