Bilinç ve bilişsel aktivitelerin korunduğu ancak inme, amyotrofik lateral skleroz, kafa travması, kas hastalıkları gibi çeşitli nedenlerle gelişen felç tablosu nedeniyle çevreyle iletişimin kurulamadığı hastalıklarda beyin korteksi ile teknolojik aletler arasında doğrudan bağlantı kurulması ile iletişimin sürdürülebilmesini ve fonksiyonel bağımsızlığın kazanılmasını hedefleyen beyin-bilgisayar arayüzü (brain-computer interface, BCI) uygulamaları on yıllardır geliştirilmekte. Her ne kadar bugüne kadarki preklinik (klinik öncesi aşama, insan uygulamaları öncesi aşama) araştırmalar yöntemin yapılabilirliğini desteklese de, beyine yerleştirilen elektrotlarla BCI uygulamalarının insanda uzun dönemde güvenli olup olmadığı yakın zamana dek bilinmiyordu.

Rubin ve arkadaşlarının 13 Ocak 2023’te Neurology dergisinde yayınlanan makaleleri, cerrahi olarak insan beynine yerleştirilen cihazlarla BCI uygulamalarının güvenli olabileceğine işaret ediyor (https://doi. org/10.1212/WNL.0000000000201707). Umut verici makalede bahsedilen BrainGate uygulanabilirlik çalışması (https://www.braingate.org/), bugüne dek konu üzerine yapılmış en büyük ve uzun süreli çalışma. 2004-2021 yılları arasında yapılan çalışmaya omurilik hasarı, beyin sapı inmesi, amyotrofik lateral skleroz ve kas hastalıkları nedeniyle dört uzvunda da güç kaybı olan, 18-75 yaş arası 14 erişkin dahil edildi.

Katılımcıların baskın beyin yarıkürelerindeki motor kortekse (karşı vücut yarısının hareketlerini sağlayan beyin bölgesi) cerrahi olarak mikroelektrotlar yerleştirildi. İşlem sonrası katılımcı- larda cihazla ilişkili olumsuz etkilerin gelişip gelişmediği değerlendirildi. 14 erişkinde cihaz ortalama 872 gün süreyle beyinde kaldı ve 12.203 günlük güvenlik deneyimi elde edildi.

Toplamda 68 olumsuz olay ve 6 ciddi olumsuz olayla karşılaşıldı. En yaygın olumsuz olay deri iritasyonu idi; öngörülemeyen olay, kafa içi enfeksiyon, engellilik yaratan olay ya da ölümle karşılaşılmadı. Bu veriler BCI uygulamalarının, Parkinson hastalığı ve epilepsi gibi diğer nörolojik hastalıklarda yıllardır uygulanmakta olan beyin elektrotlarına benzer bir güvenlik profiline sahip olduğunu gösterdi.

Korunmuş bilinçlilikle birlikte vücuda hapsolmaya yol açan nörolojik hastalıkları olan kişilerde BCI uygulamalarının iletişimi sağlayabildiği ve yaşam kalitesinde artışa yol açtığı gösterilmiştir. İletişime olanak tanımaya ek olarak BCI sistemlerinin, hastaların yardımcı robotları veya elektriksel uyarımla kendi uzuvlarını kullanabilmelerini de sağladığı bildirilmiştir. Çalışmada BCI uygulamalarının güvenliliğinin ciddi felç tablosu ve engelliliği olan sınırlı bir hasta grubunda değerlendirilmiş ve genel popülasyona uyarlanamaz olduğunu akılda tutmak gerekmekle birlikte bu ilk veriler umut verici.

Özlem Kayım Yıldız 

*Bu yazı, HBT Dergi 357. sayıda yayınlanmıştır.

Beyin-bilgisayar arayüzü uygulamaları güvenli bulundu yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Zürih Üniversitesi’nden Urs Meyer ve ekibi, yağlı beslenmenin diğer olumsuz bir sonucunu daha keşfettiler. Deneyler sırasında yetişmekte olan ve yetişkin fareler normal ve aşırı yağlı yemle beslendikten sonra, düzenli aralıklarla farklı öğrenme ve davranış testleri yapılmış.

Ve sonuç: Yağlı yemle beslenen genç hayvanlarda sadece dört hafta sonra ilk bilişsel bozukluklar ortaya çıkmış. Üstelik de bu bozukluklar fareler henüz şişmanlamadan kendini göstermeye başlamış. Fareler daha önce öğrendikleri labirentte yollarını bulamadıkları gibi yeni bilgileri öğrenmekte zorlanmışlar. Yetişkin farelerde aynı davranış bozuklulukları gözlemlenmemiş ama bu hayvanların da metabolizmaları bozulmuş ve yağlanmaya başlamışlar.

Peki ama yağlar nasıl ve niçin beyin üzerinde etkili oluyor? Anlaşıldığı üzere farelerin beyni ve olasılıkla da insanların beyni de gençlik döneminde yağ tüketiminin olumsuz sonuçlarından etkilenmeye daha yatkın. Bunun nedeni ise prefrontal korteksteki yavaş olgunlaşma. Alnın arkasında yer alan bu bölgenin gelişimi yetişkinlik döneminde tamamlanmaktadır. Bu beyin bölgesi bu yüzden ergenlikte stres, enfeksiyon veya tek tip sağlıksız beslenme gibi negatif çevresel faktörlerden daha fazla etkilenebiliyor.

Burada sorun ise şu: Prefrontal korteks kişiliğimizin önemli bir çalıştırma merkezi olduğu gibi belleğimizin, planlama yetimizin, tepi kontrolünün ve sosyal davranışların da merkezidir. Diğer incelemelerde de uzun süre yağlı yemle beslenen genç farelerin beyin metabolizmalarının değiştiği görülmüş. Prefrontal korteksteki hücreler reelin olarak bilinen belli başlı proteini daha az üretiyorlar. Bu protein sinapsların işlevi ve esneklikleri, dolayısıyla da beynin öğrenme yetisi için çok önemlidir. Deneyler sırasında reelin değerleri yapay olarak artırıldığında hem sinapsların esnekliği hem de bilişsel işlevler düzelmiş. Meyer ve arkadaşları sonuçların insanlar için de geçerli olabileceğini düşünüyor. Çünkü tıpkı insanda olduğu gibi farede de prefrontal korteks özellikle de ergenlikte olgunlaşıyor. Ayrıca bu beyin bölgesinin sorumlu olduğu yetiler ve sinir yapıları da insanda ve farede benzerdir. Bilim insanları bu yüzden ergenlik dönemindeki çocukların daha dengeli ve kaliteli beslenmelerini öneriyorlar.

Kaynak: Nature

Sağlıksız hazır yiyecekler gençleri aptallaştırıyor mu? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

MIT’te, 4 ile 6 yaş arasındaki çocuklar ile yapılan bir çalışma, sohbet etmenin çocuğun beyin gelişimini ve dil becerilerini artırdığını ve bu değişikliğin çeşitli test ve MR görüntülerinde gözlenebildiğini ortaya koydu. Çalışmada ailenin geliri ya da eğitim seviyesi dikkate alınmadı.

Çalışmayı yürüten Rachel Romeo şu bilgileri veriyor: “Burada önemli olan çocuğunuza bir şeyler söylemek değil, onu sohbet etmeye teşvik etmek. Dil yetisi gelişsin diye bilgileri boca etmekten ziyade, basit konular ile ilgili konuşmasını sağlamak gerekiyor.”

Araştırma sonuçları, dil ve gelişim ile ilgili bildiklerimize yeni bir boyut katıyor. 1955’te yapılan bir çalışma, zengin ailelerin çocuklarının, dar gelirli ailelerin çocuklarına göre, 3 yaşına gelinceye dek 30 milyon kelime daha fazla öğrendiğini ortaya çıkartmıştı. Çalışmayı yürütenler, bu uçuruma bağlı olarak çocukların çok farklı bir gelişim eğrisi izleyeceğine dikkat çekmişti.

Bugün, daha ilk günden kelime haznesini geliştirmeye yarayan sayısız uygulama ve oyuncağa her kesimden insanın ulaşması mümkün. Ancak, çocukları kelime bombardımanına tutarsak, gelişimlerinde önemli bir süreç olan insan ilişkilerini ve sosyalleşmeyi göz ardı ediyor olabiliriz.

MIT çalışması, ebeveynlerin çocuklarını daha çok dinlemesi gerektiğine dikkat çekiyor. Romeo, beynin gelişiminde kelime sayısının önemli olmadığına, asıl önemli olanın sohbet sırasında çocuğun da söz almasını teşvik etmek olduğuna dikkat çekiyor.

Çalışmaya katılan çocuklara takılan kayıt cihazı, evdeyken duydukları ve söyledikleri her kelimeyi kayıt altına aldı. Daha sonra kayıtlarda yetişkin ile çocuk arasındaki iletişim incelendi. Bilim insanları, sohbet sayısı ile çocuğun dil testlerinde elde ettiği puan arasında güçlü bir ilişki olduğunu buldu. Ayrıca, çocukların hikâye dinlerken çekilen beyin taramalarında, beynin konuşma üretmek ve dil geliştirmekten sorumlu olan Broca bölgesindeki hareketlenme de incelendi. Bu etkileşim, kelime sayısı ile test skorları arasındaki etkileşimden daha kuvvetliydi.

Çalışmayı yürütenlerden biri olan Prof. John Gabrieli (MIT), aile içi sohbet ile çocuğun beyin gelişimi arasında bir ilişki olduğunu kanıtlayan ilk çalışmayı yapmış olduklarını söyledi. Aile içi sohbetin, beynin biyolojik gelişimi üzerindeki etkisini görmenin muazzam bir deneyim olduğunu da ekledi.

Çalışmada önemli bir nokta daha açığa kavuşturuldu. Zengin ailelerin çocukları daha zengin bir dil eğitimi alsa da, dar gelirli ama konuşkan ailelerin çocukları da onlarla benzer seviyede dil becerileri ediniyorlar. Araştırmacılar, ailelerin, gelir düzeylerinden bağımsız olarak, çocuklarıyla günlük olarak sohbet etmesinin ve hatta bebeklerle bile sözel iletişim kurmalarının önemini vurguluyor.

Bebekler de izleyerek ve yetişkinlerin yüz ifadesini taklit ederek öğreniyor, bu nedenle şarkı söylemek ve gıdıklamak, yüksek teknoloji kullanarak bir şeyler öğretmekten daha etkili. Çocuklar da genelde oyun oynayarak daha hızlı öğreniyorlar.

Karşılıklı sohbet, dinlemek ya da sadece konuşmaktan daha karmaşık bir bilişsel düzey gerektiriyor. Araştırmacılara göre sohbet etmek, çocukların karşısındakini anlama ve uygun yanıtı verme alışkanlığı edinmelerine yol açıyor.

Kaynak: https://www.weforum.org/agenda/2018/02/how-you-talk-to-your-child-changes-their-brain

Çocuğunuzun beynini geliştirmek için onunla bol bol sohbet edin… yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.