Kalbin ve beynin matematiğini çözmeye çalışıyoruz
Güncelleme Tarihi:
Şehriban OĞHAN
Oluşturulma Tarihi: Haziran 13, 2010 00:00
Prof. Dr. Semahat Demir, doğrudan Beyaz Saray’a bağlı olarak çalışan National Science Foundation/Ulusal Bilim Vakfı’nın tek Türk direktörü. Uzmanlık alanı, biyomedikal mühendisliği. Kendi tabiriyle beynin ve kalbin matematiğini çözmeye çalışıyor. ABD’de yılda ortalama 290 milyon dolarlık 200 aktif fon yönetiyor. O şimdi, Obama Hükümeti’nin Türkiye’ye gönderdiği bilim elçisi. Bilimle ilgili kuruluşlar, üniversiteler hatta küçük işletmelerle biraraya gelip Türkiye’nin sağlıktan enerjiye kadar hangi konularda lider olabileceğini belirleyecek. İşte ilk tespiti: Türkiye Akdeniz hastalıklarının tedavisinde bölge lideri olabilir.
“Hem doktor, hem mühendis olacağım diye tutturmuştum. 13 yaşındaydım ve biyomedikal kelimesinin anlamını bile bilmiyordum. 1950-60’lı yıllarda ABD’de biyomedikal mühendisliğinin başlangıcını gören babam bulmuştu çözümü: “Bir mühendislik okuyarak içine tıbbı koyabilirsin, buna biyomedikal mühendisliği deniyor” demişti. Mentorum babamdır.”
Mentor baba Prof. Dr. Halit Demir, İTÜ İnşaat Fakültesi öğretim üyesi. Biyomedikal mühendisi Prof. Dr. Semahat Demir ise 2004’den bu yana doğrudan ABD Başkanı Barack Obama’ya bağlı çalışan Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) tek Türk direktörü. Aynı zamanda ABD’nin en büyük sivil toplum kuruluşlarından Society of Women Engineers (Kadın Mühendisler Derneği) Başkanlığı’nı yürüten, inşaat mühendisi kızkardeşi Sıddıka Demir Velipaşaoğlu’nun yardımcılığını yapıyor. Anlayacağınız başarının sırrı genlerden geliyor.
MÜSLÜMAN ÜLKELERLE BİLİM DİPLOMASİSİ
Prof. Dr. Semahat Demir ABD’nin bilim elçisi olarak iki haftadır Türkiye’de. Zira Obama’nın başkanlığıyla birlikte yeni bir “bilim diplomasisi” atağı başlatıldı. Bunun fitilini bizzat Obama ateşledi. Kahire’deki “Yeni Başlangıçlar” konuşmasında “Bilim ve teknolojide Müslüman ülkelerle ortak çalışacağız” diyerek. ABD Kongresi de boş durmadı. 25 Şubat 2010’da iki parti, Cumhuriyetçi ve Demokratlar, bilim diplomasisinin önemi üzerine ortak deklarasyon yayınladı. Ve ABD Dışişleri Bakanlığı 4 kişiyi “USA Embassy Science Fellow” olarak görevlendirdi. Bu 4 kişi arasında bulunan Prof. Dr. Demir, iki haftadır üniversiteler ve bilimi destekleyen kuruluşlarla beyin fırtınası yapıyor. Programının Ankara, İstanbul, İzmir ve Trabzon ayağını tamamladı. Sırada Doğu ve Güneydoğu Anadolu var. Demir, amacını “Bölgesel olarak Türkiye nelerde lider olabilir, hangi üniversite hangi konuda liderlik yapabilir, ABD’yi nasıl yönlendirebilir, bunları tespit edip raporlaştıracağım” sözleriyle açıklıyor. Peki Türkiye hangi konularda lider olabilir sorumuz üzerine ilk tespitini paylaşıyor:
TÜRKİYE ÜÇ KONUDA LİDER OLABİLİR
“Genetik bilgiler o kadar bölgeye has oluyor ki. Akdeniz’e has hastalıklar var. Türkiye’de tıp, biyoloji, mühendislik ve temel bilimleri birleştiren birçok üniversite var. Akdeniz hastalıklarının tedavi ve teşhisinde bölgede lider olabilir. Başka ülkelerle çalışıp ekipler kurabilir, ABD’yi yönlendirebilir. Kendini yenileyen enerji potansiyeli de var. Güneş ve rüzgar enerjisi gibi. Karadeniz’de 70 ayrı üniversite temsilcisiyle görüştüm. Oradan edindiğim izlenim de Türkiye’nin Türkoloji’de de lider olabileceği.” Rapor sonrası ABD Dışişleri Bakanlığı Türkiye ile şemsiye Bilim ve Teknoloji Anlaşması imzalayacak. Fon veren kuruluşlar, bu bilim elçilerinin tavsiyeleri doğrultusunda ilgilendikleri konuyu destekleyecekler. Prof. Demir bu çerçevede ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Bilim Vakfı’nın Akdeniz hastalıklarıyla ilgilenebileceğini ifade ediyor.
KANSER TEDAVİ OLACAK, YENİ HASTALIKLAR KORKUTACAK
Çağın en korkutucu hastalıkları kanser ve beyin rahatsızlıkları. Kanser tedavi olacak ama şu anda tanımadığımız yeni hastalıklar çıkacak. En korkutan o. Varolacak hastalıklar. Mesela domuz gribi çıktı. Temel bilim sayesinde bozuklukları anladıkça, yeni hastalık isimleri vereceğiz. Peki gen haritasıyla tüm hastalıklar çözülecek mi? Gen haritasında yerleri koyuyorsunuz; İstanbul, Adana gibi. Ama rotayı vermiyorsunuz. Dolayısıyla gen haritası fonksiyonu tanımlamıyor. Kalpte bir aktivite oluyor, genler bunu kodluyor, bu bilgileri birleştirmek lazım. Genlerin ne yaptığı anlaşılıyor ama nasıl ve ne sonuç vereceği anlaşılmıyor. Bir kişide göğüs kanseri yapabilecek gen var; bu hastalığı olma olasılığı yüksek diyeceksiniz. Bilgi erken alınacak ama kişinin fonksiyon olarak o kanseri ne zaman olacağını bilemeyeceksiniz. Bunların fonksiyon olarak incelenmesi lazım. Buna başlanmış durumda.
BEYİN ÇÖZÜLÜRSE DUYGUSAL ROBOT YAPILIR
Biyomedikal mühendisliği teşhis ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi için çalışır. Kalpte ve beyinde elektriksel aktivitelerin nasıl oluştuğunu, kalbin ve beynin matematiğini çözmeye, kalbinden rahatsız kişiyle, normal kişinin farklılıklarını anlamaya çalışıyoruz. Parkinson hastasında aktivite farklıdır, hipertansiyonu olanda farklı. Bunda genler de önemli. Gen grubunda bozukluk olursa bu aktiviteler de bozuk oluyor. Yaptığımız araştırmalar ilaç geliştirilmesi ve genlerin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlama amaçlı. Ancak bugüne kadar beynin yüzde 1’i bile çözülmüş değil. Motor kontrolü dediğimiz kol-ayak kontrolü çözülmüş gibi ama konuşma, hafıza, duygu çözülmüş değil.
En az anlanan, en ağır, en çok kontrole sahip organ olan beyni tanımak sırf beyin hastalıklarını çözmek için değil, bilgisayar ve robot gibi yaratacağınız sistemlerin kontrol merkezi için de önemli. Robot çalışmalarında en ileride olan Japonya, karşıdaki kişinin durumuna göre hizmet veren robotlar üzerine çalışıyor. Kişi gülüyorsa robot ona göre hizmet sunuyor. Beynin duygu merkezi çözülünce biyolojiyi taklit edecek duygusal robot da yapılabilir. Tabii ki bu tepki görebilir ama etik kurullar var. Kişi her istediği şeyi çalışamaz. Robottan önce beyindeki teşhis tedavi daha öncelikli olacak. Yaşlılarda Alzheimer, çocuklarda otizm gözönüne alındığında beyni tanımada yaş spektrumunun önemi de ortaya çıkıyor. Diğer organlarda böyle bir sorun yok. Ne kadar nano mertebelere inersek o kadar anlarız.
BEKARLIK KADER-KISMET İŞİ
Prof. Dr. Semahat Demir, Robert Kolej’in ardından İTÜ Elektronik-Haberleşme Mühendisliği’nden mezun oldu. Boğaziçi Üniversitesi’nde Biyomedikal Mühendisliği masterı yaptı. Almanya ve Türkiye’de tıbbi lazer ve röntgen cihazları üzerine çalıştı. 1987’de gittiği ABD’de Johns Hopkins Üniversitesi’nde biyomedikal alanında çalışmalarını sürdürdü. 1996’dan beri Memphis ve Tennessee Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği profesörü. 2004’den bu yana da NSF’de direktör. Dünyanın birçok yerinde 338 konferans verdi. 130 yayını var. Hakkında uluslararası 51 yazı yazıldı. Bilime ve eğitime katkılarındn dolayi Yılın Genç Mühendisi, Yılın Yükselen Lideri, Atatürk Kızları Ödülleri gibi 62 ödül aldı. 42 araştırma görevlisi yetiştirdi. Bekarlığını “Okumak, çalışmak, bilim yapmak planlanabiliyor. Ama bazı şeyler plandan ziyade kader, kısmete kalıyor” sözleriyle açıklıyor. Üç ayda bir Türkiye’ye geliyor. Ailesi Etiler’de yaşıyor.
DÜŞÜNCE GÜCÜYLE BİLGİSAYAR KULLANMA
Uluslararasi Beyin-Bilgisayar Arayüzü üzerine 3 yıllık bir benchmarking çalışması yaptım. Bu ve benzer çalışmalarla beynin üstünden alınan non-invasive (girişimsel olmayan) işaretlerle kişi düşünce ve isteğini kullanıp, ellerini kullanmadan bilgisayar tuşunu yönlendirebilecek.
Mentor baba Prof. Dr. Halit Demir, İTÜ İnşaat Fakültesi öğretim üyesi. Biyomedikal mühendisi Prof. Dr. Semahat Demir ise 2004’den bu yana doğrudan ABD Başkanı Barack Obama’ya bağlı çalışan Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) tek Türk direktörü. Aynı zamanda ABD’nin en büyük sivil toplum kuruluşlarından Society of Women Engineers (Kadın Mühendisler Derneği) Başkanlığı’nı yürüten, inşaat mühendisi kızkardeşi Sıddıka Demir Velipaşaoğlu’nun yardımcılığını yapıyor. Anlayacağınız başarının sırrı genlerden geliyor.
MÜSLÜMAN ÜLKELERLE BİLİM DİPLOMASİSİ
Prof. Dr. Semahat Demir ABD’nin bilim elçisi olarak iki haftadır Türkiye’de. Zira Obama’nın başkanlığıyla birlikte yeni bir “bilim diplomasisi” atağı başlatıldı. Bunun fitilini bizzat Obama ateşledi. Kahire’deki “Yeni Başlangıçlar” konuşmasında “Bilim ve teknolojide Müslüman ülkelerle ortak çalışacağız” diyerek. ABD Kongresi de boş durmadı. 25 Şubat 2010’da iki parti, Cumhuriyetçi ve Demokratlar, bilim diplomasisinin önemi üzerine ortak deklarasyon yayınladı. Ve ABD Dışişleri Bakanlığı 4 kişiyi “USA Embassy Science Fellow” olarak görevlendirdi. Bu 4 kişi arasında bulunan Prof. Dr. Demir, iki haftadır üniversiteler ve bilimi destekleyen kuruluşlarla beyin fırtınası yapıyor. Programının Ankara, İstanbul, İzmir ve Trabzon ayağını tamamladı. Sırada Doğu ve Güneydoğu Anadolu var. Demir, amacını “Bölgesel olarak Türkiye nelerde lider olabilir, hangi üniversite hangi konuda liderlik yapabilir, ABD’yi nasıl yönlendirebilir, bunları tespit edip raporlaştıracağım” sözleriyle açıklıyor. Peki Türkiye hangi konularda lider olabilir sorumuz üzerine ilk tespitini paylaşıyor:
TÜRKİYE ÜÇ KONUDA LİDER OLABİLİR
“Genetik bilgiler o kadar bölgeye has oluyor ki. Akdeniz’e has hastalıklar var. Türkiye’de tıp, biyoloji, mühendislik ve temel bilimleri birleştiren birçok üniversite var. Akdeniz hastalıklarının tedavi ve teşhisinde bölgede lider olabilir. Başka ülkelerle çalışıp ekipler kurabilir, ABD’yi yönlendirebilir. Kendini yenileyen enerji potansiyeli de var. Güneş ve rüzgar enerjisi gibi. Karadeniz’de 70 ayrı üniversite temsilcisiyle görüştüm. Oradan edindiğim izlenim de Türkiye’nin Türkoloji’de de lider olabileceği.” Rapor sonrası ABD Dışişleri Bakanlığı Türkiye ile şemsiye Bilim ve Teknoloji Anlaşması imzalayacak. Fon veren kuruluşlar, bu bilim elçilerinin tavsiyeleri doğrultusunda ilgilendikleri konuyu destekleyecekler. Prof. Demir bu çerçevede ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Bilim Vakfı’nın Akdeniz hastalıklarıyla ilgilenebileceğini ifade ediyor.
KANSER TEDAVİ OLACAK, YENİ HASTALIKLAR KORKUTACAK
Çağın en korkutucu hastalıkları kanser ve beyin rahatsızlıkları. Kanser tedavi olacak ama şu anda tanımadığımız yeni hastalıklar çıkacak. En korkutan o. Varolacak hastalıklar. Mesela domuz gribi çıktı. Temel bilim sayesinde bozuklukları anladıkça, yeni hastalık isimleri vereceğiz. Peki gen haritasıyla tüm hastalıklar çözülecek mi? Gen haritasında yerleri koyuyorsunuz; İstanbul, Adana gibi. Ama rotayı vermiyorsunuz. Dolayısıyla gen haritası fonksiyonu tanımlamıyor. Kalpte bir aktivite oluyor, genler bunu kodluyor, bu bilgileri birleştirmek lazım. Genlerin ne yaptığı anlaşılıyor ama nasıl ve ne sonuç vereceği anlaşılmıyor. Bir kişide göğüs kanseri yapabilecek gen var; bu hastalığı olma olasılığı yüksek diyeceksiniz. Bilgi erken alınacak ama kişinin fonksiyon olarak o kanseri ne zaman olacağını bilemeyeceksiniz. Bunların fonksiyon olarak incelenmesi lazım. Buna başlanmış durumda.
BEYİN ÇÖZÜLÜRSE DUYGUSAL ROBOT YAPILIR
Biyomedikal mühendisliği teşhis ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi için çalışır. Kalpte ve beyinde elektriksel aktivitelerin nasıl oluştuğunu, kalbin ve beynin matematiğini çözmeye, kalbinden rahatsız kişiyle, normal kişinin farklılıklarını anlamaya çalışıyoruz. Parkinson hastasında aktivite farklıdır, hipertansiyonu olanda farklı. Bunda genler de önemli. Gen grubunda bozukluk olursa bu aktiviteler de bozuk oluyor. Yaptığımız araştırmalar ilaç geliştirilmesi ve genlerin daha iyi anlaşılmasına olanak sağlama amaçlı. Ancak bugüne kadar beynin yüzde 1’i bile çözülmüş değil. Motor kontrolü dediğimiz kol-ayak kontrolü çözülmüş gibi ama konuşma, hafıza, duygu çözülmüş değil.
En az anlanan, en ağır, en çok kontrole sahip organ olan beyni tanımak sırf beyin hastalıklarını çözmek için değil, bilgisayar ve robot gibi yaratacağınız sistemlerin kontrol merkezi için de önemli. Robot çalışmalarında en ileride olan Japonya, karşıdaki kişinin durumuna göre hizmet veren robotlar üzerine çalışıyor. Kişi gülüyorsa robot ona göre hizmet sunuyor. Beynin duygu merkezi çözülünce biyolojiyi taklit edecek duygusal robot da yapılabilir. Tabii ki bu tepki görebilir ama etik kurullar var. Kişi her istediği şeyi çalışamaz. Robottan önce beyindeki teşhis tedavi daha öncelikli olacak. Yaşlılarda Alzheimer, çocuklarda otizm gözönüne alındığında beyni tanımada yaş spektrumunun önemi de ortaya çıkıyor. Diğer organlarda böyle bir sorun yok. Ne kadar nano mertebelere inersek o kadar anlarız.
BEKARLIK KADER-KISMET İŞİ
Prof. Dr. Semahat Demir, Robert Kolej’in ardından İTÜ Elektronik-Haberleşme Mühendisliği’nden mezun oldu. Boğaziçi Üniversitesi’nde Biyomedikal Mühendisliği masterı yaptı. Almanya ve Türkiye’de tıbbi lazer ve röntgen cihazları üzerine çalıştı. 1987’de gittiği ABD’de Johns Hopkins Üniversitesi’nde biyomedikal alanında çalışmalarını sürdürdü. 1996’dan beri Memphis ve Tennessee Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisliği profesörü. 2004’den bu yana da NSF’de direktör. Dünyanın birçok yerinde 338 konferans verdi. 130 yayını var. Hakkında uluslararası 51 yazı yazıldı. Bilime ve eğitime katkılarındn dolayi Yılın Genç Mühendisi, Yılın Yükselen Lideri, Atatürk Kızları Ödülleri gibi 62 ödül aldı. 42 araştırma görevlisi yetiştirdi. Bekarlığını “Okumak, çalışmak, bilim yapmak planlanabiliyor. Ama bazı şeyler plandan ziyade kader, kısmete kalıyor” sözleriyle açıklıyor. Üç ayda bir Türkiye’ye geliyor. Ailesi Etiler’de yaşıyor.
DÜŞÜNCE GÜCÜYLE BİLGİSAYAR KULLANMA
Uluslararasi Beyin-Bilgisayar Arayüzü üzerine 3 yıllık bir benchmarking çalışması yaptım. Bu ve benzer çalışmalarla beynin üstünden alınan non-invasive (girişimsel olmayan) işaretlerle kişi düşünce ve isteğini kullanıp, ellerini kullanmadan bilgisayar tuşunu yönlendirebilecek.