DüÅŸün cihaz çalışsın

Beyindeki dalgaları yönlendirerek bazı elektronik cihazları çalıştırma tekniÄŸinde önemli adımlar atıldı ve insan beyni ve bilgisayar ‘Düşün Äž çalıştır’ sisteminde bütünleÅŸmeye, kaynaÅŸmaya baÅŸladı.Hemen hemen 6-7 yıldır üzerinde çalışılan bilimin önemli projelerinden biri, hiç elini ayağını oynatmadan ve kullanmadan, sadece beyin sinyalleriyle cihazları çalıştırma konusunda büyük adımlar atıldı. Duke Ãœniversitesi (güney Karolina) sinir bilimcilerinden Miguel Nicolelis, maymunlarla gerçekleÅŸtirdiÄŸi deneyler sonucunda, düşüncelere göre hareket eden bir araç geliÅŸtirdi. Maymunla aynı aparata baÄŸlanan robot kol, maymunun kol hareketini eÅŸzamanlı olarak tekrar edebiliyor. Nicolelis, cihazı insanlar üzerinde denemeye hazırlanıyor.Amerikalı doktorlar Roy Bakay ve Philip Kennedy’nin bundan üç yıl önce baÅŸladıkları, felçli bir hastanın kafatasına yerleÅŸtirdikleri elektrotlarla beyin sinyallerini çalıştırma denemesi de baÅŸarılı oldu. Hasta bugün komutları düşünce yoluyla bir bilgisayara aktarabiliyor. Ve bu tür geliÅŸmeler bilim dünyasında yeni bir vizyon yarattı: Ä°nsanlar, beyinlerinde taşıdıkları çipler sayesinde makineleri düşünceleriyle çalıştırabilecekler. Ãœnlü fizikçi Stephen Hawking gibi yaÅŸamlarını yalnızca düşünce gücüyle sürdürebilenler, böylece düşünceleriyle: yazı dikte edebilir, robot hizmetçilere emir verebilir, tekerlekli sandalye sürebilir ya da Ä°nternette gezinebilirler. Hatta kol ya da bacak protezlerini bile yönlendirebilirler. Firefox filmi yol gösterdiAslında 1982 yılında çevrilen ‘Firefox’ filmi baÅŸka ne gibi olanakların yaratılabileceÄŸini göstermiÅŸti bizlere. SavaÅŸ uçağındaki bir pilot (Clint Eastwood) savunma sistemini beyin akımlarıyla çalıştırıyordu. Amerikan Hava Kuvvetleri bu vizyonu pek sevmiÅŸ, pilotun kafa derisindeki beyin akımlarını bilgisayar komutlarına dönüştüren kask modelleri üretmeye çalışmıştı. Ancak projenin neden baÅŸarılı olmadığı ÅŸu ÅŸekilde açıklanıyor: Ä°nsan beyninde aralıksız olarak elektrik sinyali veren 100 milyar sinir hücresi var. Bu sinir bombardımanı arasından ayrı ayrı sinyalleri bulup her sinir uyartısının mantığını anlamak hiç de olası görünmüyor. Gerçi kafa derisine yapıştırılan elektrotlarla beyin akımları ölçülebiliyor, ama sinyaller çok zayıf ve karmaşık yansıdıklarından, belli düşüncelere göre sınıflandırılamıyor. Bilim adamları bu yüzden beynin hassas dokusuna kadar indiler. 15 yıl beklendi‘Maymun beynindeki ilk sinyalleri duyabilmek için 15 yıl uÄŸraÅŸtık’ diyor Nicolelis. AraÅŸtırmacı beyne ulaÅŸabilmek için her seferinde yeni elektrotlar geliÅŸtirmiÅŸ. Maymunun kafatasına yerleÅŸtirilen altı tane dört köşeli plakadan her biri küçük parmağın tırnağı büyüklüğünde ve bunlar tıpkı bir elektrik prizi gibi sürekli kafatasında kalıyor. Nicolelis plakaları iÅŸlemciye baÄŸlamak istediÄŸinde kabloları bu plakalara iliÅŸtiriyor. Plakaların her kenarında saç teli inceliÄŸinde 128 çelik tel var. Tarak diÅŸini andıran bu çıkıntılar, yaklaşık 2mm kadar beyin kabuÄŸuna giriyor (korteks) ve burada sinir hücreleriyle kaynaşıyorlar. Beyin ve bilgisayar arasındaki kesiÅŸme noktası da zaten burada ve bu noktada biyolojik sinyaller elektronik sinyallere dönüşüyor. Bize karmaşık gelen aslında basit bir ilkeye dayanıyor sistem: Elektrotlar beyindeki akımını, yani beynimiz ‘çalıştığında’ bir sinir hücresinden diÄŸerine akan elektrik sinyallerini ölçüyorlar. Bu uyartılar ÅŸimdilik kablolarla bilgisayara aktarılıyor; fakat yakın bir zaman sonra kablolara gerek kalmayacak. Nicolelis, üniversitedeki mühendislerle birlikte telsiz elektrotlar üzerinde çalışıyor. Düşünen doku ve iÅŸleyen silisyumu birleÅŸtirmeyi, Münih’teki Max-Planck Biyokimya Enstitüsü’nden Peter Fromherz ve Günther Zeck de düşlüyordu. AraÅŸtırmacılar kısa süre önce salyangozun sinir hücrelerini sürekli olarak bir silisyum çipine baÄŸlamayı baÅŸardılar. Salyangoz nöronları minik plastik diÅŸlerle, yarıiletkene baÄŸlandıktan birkaç gün sonra canlı ve ölü maddeler arasında iletiÅŸim oluÅŸtu. Fromherz ve Zeck bu amaçta sinir hücresine çip üzerinden elektrik sinyali gönderdiler. Elektrik akımı tüm hücre topluluÄŸundan geçerek salyangoz hücrelerinden biri tarafından çipe iletildi. Böylece beyin ve bilgisayar baÄŸlantısına bir adım daha yaklaşıldı.Berkeley’deki Kaliforniya Ãœniversitesi araÅŸtırmacıları ise, kedinin beyin merkezinde, görme duyularını iÅŸleyen 177 sinir hücresini bilgisayara baÄŸladılar. Bir bilgisayar programı sinyalleri görüntülere dönüştürdü. Gerçi görüntüler çok silikti ama kedinin deney sırasında baktığı kiÅŸiyi gösteriyordu. Sinyaller nasıl dönüşüyor? Chicago Northwestern Ãœniversitesi araÅŸtırmacılarından Ferdinando Mussa-Ivaldi bunu anlayabilmek için gerçek bir ‘Cyborg’ üretti. YoÄŸun oksijenli bir deney tüpünde yüzen omurgasız taÅŸemenin (Petromyzon) beynini, bilgisayar ve kablolar aracılığıyla dört tekerlekli küçük bir robota baÄŸladı. Mussa-Ivaldi parlak bir ampulü yaktığında robottaki sensorlar, taÅŸemenin beynine elektrik sinyalleri gönderiyorlar. Beyin, sinyalleri iÅŸleyerek robota bir komut iletiyor. Robot, taÅŸemenin içgüdüsüne uygun olarak ışığa doÄŸru yuvarlanmaya baÅŸlıyor, ampul söndüğündeyse robot da duruyor. Bu süreç özel olarak geliÅŸtirilmiÅŸ bir yazılım ile gerçekleÅŸiyor. Program beyindeki mesajları bilgisayar diline uygun komutlara dönüştürüyor. ‘Önce sinir uyartıları ve hareketler arasındaki baÄŸlantıyı izlemek gerekiyor’ diyor Nicolelis. Bir meyveye uzanırken anahtarı çeviren deney maymunları bu yüzden aynı harekete defalarca tekrarlamak zorunda kaldılar. Gerçi kablolar kavrama hareketi sırasında, kortekste vınlayan milyonlarca sinir hücresinden sadece küçük bir bölümüne baÄŸlıydı; ama buna raÄŸmen düşünceyle ilgili net bir görüntü ortaya çıkıyordu. Nicolesis’in ekibi bu deneyden sonra sinirsel sinyalleri çeviren bir bilgisayar programı yazdı. Robot, maymunların kol hareketlerini üçboyutlu ortamda birebir tasarlayana kadar da programı geliÅŸtirdiler.Beyindeki uyartılar doÄŸal olarak esas hareketten 0,3-0,4 saniye önce yaÅŸandığından bu kısa süre içinde bilgisayar tarafından çevrilebilmiÅŸ ve robot kol, maymunun koluyla eÅŸzamanlı olarak hareket edebilmiÅŸti. DiÄŸer bir çalışmada, veriler Ä°nternete de aktarıldı. Böylece Durham’daki maymunun beyni sinir sinyalleri verdiÄŸinde 1000km ilerdeki Cambridge Ãœniversitesi’ndeki robot kol da hareket edebildi. Akıllı farelerZeki deney hayvanları, bilinçli olarak düşünceleriyle makineyi nasıl çalıştırabileceklerini bile öğrenebiliyorlar. Bunu farelerle yapılan deneyler gösterdi: Nicolelis, Hahnemann Ãœniversitesi’ndeki çalışma arkadaşı John Chaplin’le birlikte fareleri eÄŸitti. Fareler su içmek istediklerinde ön ayaklarıyla bir düğmeye basıyorlardı. Ä°kinci bir aÅŸamada anahtar kol, doÄŸrudan doÄŸruya farelerin sinir uyartılarıyla iÅŸlemeye baÅŸlamıştı. Fareler kısa süre sonra düğmeye basmak zorunda olmadıklarını, aparatın düşünce gücüyle iÅŸlediklerini kavradılar. Felçli ya da protezli hastalarda da cihazın benzer bir biçimde iÅŸleyebileceÄŸini düşünüyor Nicolelis: ‘Bunun için kiÅŸinin felçli ya da eksik organını hareket edebileceÄŸini düşünebilmesi yeterli’. Çünkü felçten sonra beyindeki komut bölgeleri körelmez ve yıllar sonra da hareketlerle ilgili komutları verebilirler. Deneyleri gerçekleÅŸtiren bilim adamlarının Ä°nternet siteleri ve Spiegel dergisinde yer alan haberlere göre, denekler felçli eklemlerini hareket ettirmeye çalışırlarken beyin kabuÄŸundaki süreç çekirdek spintomografıyla dinlendi. Sonuç: En az beÅŸ yıldır tümüyle felç olan insanların beyni bile kol ve bacaklara komut gönderebiliyordu. Büyük baÅŸarıBeyninde bir çiple yaÅŸayan bir hasta ÅŸimdi sinyalleri bilinçli olarak devreye sokabilmek için çalışıyor. Hasta sol elinin iÅŸaret parmağını hareket ettirmeyi düşünürken, beyninin saÄŸ yarısındaki elektrotlar buna uygun sinyalleri veriyor ve bir software programı da bunları makine diline çeviriyor. Doktoru Phillip Kennedy’nin verdiÄŸi bilgiye göre, hasta bu sistem sayesinde yapay bir iÅŸaret parmağıyla bir bilgisayar ekranı üzerinde gezinmeye baÅŸarmış. Üç yıldır tümden felçli olan hasta düşünce gücüyle bir ekran üzerinden seçtiÄŸi harflerle sözcükler de yazabiliyor. Â