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.

İsrail’deki Weizmann Bilim Enstitüsü’nden Eran Elinav’ın yürüttüğü çalışmada ilk olarak, hasta farelerdeki bağırsak mikrobiyotasının güçlü antibiyotikler nedeniyle yok olmasının farelerin sağlık durumlarını kötüleştirdiği tespit edildi. Araştırmada, Akkermansia muciniphila’nın ürettiği nikotinamid molekülünün etkileri dikkat çekti. Bu molekülün verildiği farelerde hastalığın seyrinde belirgin iyileşmeler görüldüğünü ifade eden Elinav, mikrobiyotaları ailelerindeki sağlıklı bireylerininkilerle karşılaştırılan 37 ALS hastası kişide, nikotinamid seviyesinin düşük olduğunun tespit edildiğini belirtiyor.

Elinav, çalışmanın henüz erken bir aşamada olduğunu, söz konusu ön bulguların hiçbir şekilde bir tedavi tavsiyesi olmadığını özellikle vurguluyor.

İngiltere’deki Motor Nöron Hastalıkları Derneği’nin araştırma direktörü Brian Dickie, bağırsaklarımızdaki bakterilerin çeşitli nörolojik hastalıklarda rol oynayabileceğini işaret eden çalışmaların sayısında artış görüldüğünü ve beslenme düzeni ile egzersizin ALS ile muhtemel ilişkisini aydınlatmaya yönelik devam eden çalışmalar olduğunu belirtti.

Kaynak: The Guardian

Motor nöron hastalığı (ALS) ile bağırsaktaki bakteriler arasında bağlantı olabilir yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Söyleşi: Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Sevgili İvet Bahar, son araştırmalarınızdan bahsedebilir misiniz?

Bahar: Son zamanlarda daha çok beyine odaklandığımı söyleyebilirim. Nörostransmitter’larda bizim odaklandığımız dopamin. Dopaminin iletimi çok önemli bir konu. Siz dopaminleri hücreler arasında doğru ateşlemezseniz veya sinapslardan dopaminleri etkin bir şekilde temizlemezseniz birçok hastalığa neden oluyor. Onlardan birisi uyuşturucu bağımlılığı, bir diğeri Parkinson hastalığı. İnsan ömrü giderek uzuyor. Dolayısıyla daha önce bu kadar ön plana çıkmayan Alzheimer ve Huntington gibi hastalıklar daha önem kazanıyor. Çünkü yaşlanmayla ilgili problemler. Bunların hepsinin temelinde beynin nasıl çalıştığını anlamanız gerektiği yatıyor. İşin bir de finansman boyutu var tabii. Hangi konulardaki çalışmalara daha çok ve daha hızlı kaynak bulabiliyorsanız ona yöneliyorsunuz. Bugüne kadar beyin konusunda proje olarak ne önerdiysek hepsi kabul edildi.

Türkiye’de olsaydı kabul edilir miydi acaba?

Bilemiyorum, öyle bir şey de söylemek istemem, ama Türkiye’de de aslında araştırma imkanları var. Veya Türkiye’de olup uluslararası araştırma projelerine girme imkânı var. Mesela Polimer Araştırma Merkezi Müdürü Türkan Haliloğlu bu sene NATO’dan çok önemli bir ödül aldı; Science for Peace and Security (SPS). Siz gerçekten araştırma yapmak istiyorsanız Türkiye’de de imkânlar çok.

Bugün 250’den fazla makale ve 20.000’den fazla atıf ile alanınızda tanınan, seçkin bir isimsiniz. İstanbul’dan Pittsburgh’a uzanan başarılı kariyerinizde sizi en çok neyin motive ettiğini merak ediyoruz.

Hiç beklemediğiniz bir şey söyleyeceğim, sanırım yaşla da alakalı bir şey bu; öğrencilerimin başarılarını görmek. Bu çığ gibi büyüyor. Birinci, hatta ikinci kuşak, yani öğrencilerimin öğrencileri benimle çalışıyor. Onlara akademik torunlarım diyorum. Yeni nesillerin başarısını gördüğünüzde verdiğiniz emeklerin veya duyduğunuz tutkunun, Canan Dağdeviren’in de konuşmasında bahsettiği gibi bulaşıcı olduğunu görüyorsunuz. Tek başına değil, bir arada bir şey başarmak kadar güzel bir duygu yok. Birlikte bir problemi çözdüğünüz an gözleriniz parlar. O coşkuyu, o heyecanı duymak, bilim insanı olmanın en güzel yanı bu sanırım. Tabii bir de artık öyle bir yere geldi ki bilim, konular çok disiplinler arası. Büyüyen veri tabanlarıyla birlikte inanılmaz bir bilgi bombardımanı var. Çok daha fazla şey bilmek zorundasınız ve bu bir kişinin kapasitesinin çok üstünde. O yüzden ekip çalışmaları çok önemli. Bir kişi matematiği çok iyi biliyor, diğeri bilgisayarı derken herkes çalışmaya bir şeyler katıyor, çalışmayı zenginleştiriyor, problemleri çözüyor.

Programın dünyada ilkiydik

Hesaplamalı biyoloji programın öncüsü olduğunuzu söyleyebilir misiniz? Dünyada muadilleri var mıydı?

Biz kurduğumuz zaman yoktu. Biz ilktik. Hatta ben biraz tereddüt ettim; belki de iyi bir fikir değil diye düşündüğümü hatırlıyorum. Fakat bugüne geldiğimizde bu programın, dünyanın çeşitli yerlerindeki üniversitelerde onlarcası var. Pittsburgh’ta ilk yaptığım şey, Carnegie Mellon Üniversitesi ile ortaklaşa bir doktora programı başlatmak oldu. Onların bilgisayar mühendisliği, bizim de tıp fakültemiz çok kuvvetliydi. Bu iki gücü birleştirdik. Programın bütün derslerini, ana hatlarını biz dizayn ettik. Bu program, ABD’nin çeşitli kuruluşlarından aldığı destek ve ödüllerle 15 senedir öğrenci yetiştiriyor.

Peki bu programı tamamlayan öğrenciler istihdam konusunda sıkıntı yaşıyor mu?

En önemlisi de bu; öğrencilerimiz daha mezun olmadan teknoloji ve ilaç sanayi gibi alanlarda iş imkânı buluyor.

Çalışmalarınızdan “faydalı olduğunuzu hissettiğiniz”, yoğun ilgi gören ve kullanılan bir örnek verebilir misiniz?

Bugün yaptığımız simülasyonlar için bir yazılım geliştirip bu çalışmayı 2011’de yayımlamıştık. 8 senede 1,5 milyon kere indirilmiş. Düşünün insanlar ne kadar kullanıyor. Nasıl büyük bir ihtiyaç varmış. Bugün 50 farklı ülkede yüzbinlerce kullanıcısı var. Onun da verdiği bir mutluluk var. İnsanların yaptığımız çalışmaları kullandığını görmek, faydalı olduğunu hissetmek benim için büyük bir etken. Ve bakıyorsunuz ki öğrencileriniz neredeyse sizden iyi. Bundan daha büyük bir mutluluk olamaz.

Kadir Has Üniversitesi’nin verdiği “Üstün Başarı Ödülü” için Türkiye’ye gelen Prof. Dr. İvet Bahar’la hesaplamalı biyolojiden bilim etiğine, evrim teorisinden Pittsburgh’taki yaşamına uzanan bir görüşme gerçekleştirdik.

Bugün bu ödülü almanızda belki de en kritik unsur, yetiştirdiğiniz öğrenciler diyebiliriz sanırım. Genç bilim insanlarına akademik kariyerleri için nasıl bir tavsiye verebilirsiniz?

İlgi duyduğunuz, sevdiğiniz alanlara yönlenirseniz başarılı olursunuz. Mesela ben kimya ile başladım. Oradan mühendislik, malzeme bilimi ve biyomoleküllerin modellenmesine geçtim. Şimdi kanser araştırmaları ve beynin nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyoruz. Nöro dejeneratif hastalıklara çare buluyoruz. Bir konudan diğer konuya geçiyorsunuz. Size zaman içinde ilerleyen teknolojiyle birlikte sunulan veriler farklı, problemler de haliyle değişiyor. Mühim olan şevkle, severek çalışıp devam etmek.

Söylediklerinizden, artık “tek bir alanda çalışmak” diye de bir şey kalmadığını anlıyorum.

Kesinlikle. Benim en sevdiğim alanlar fizik ve matematik diyebilirim. Ancak bilgisayarı da bilmek, kullanmak zorundayım. Düşünün lisans eğitimim sırasında biyolojiyi ders olarak bile almadım. En son lisede aldığım biyoloji dersinden şu anda bir biyoloji bölümü kurmaya kadar gitti iş. Mühim olan, çok sağlam bir temelden geliyorsanız, isteyerek ve severek yapıyorsanız bir şekilde öğreniyorsunuz. Sürekli bir öğrenme ve kendini geliştirme süreci söz konusu oluyor.

İleride hangi alanlarda çalışmayı düşünüyorsunuz?

Kişiye özel tedavi giderek önem kazanıyor. O alana bir katkıda bulunabileceğimi görebiliyorum. Çünkü genetik yapı farklılıklarının, biyomoleküler sistemleri nasıl etkileyebileceğini modelleyebiliriz diye düşünüyorum.

“Bilim insanı etik olmalı”

Çin’de yaşanan genle oynama (CRISPR) denemeleriyle birlikte gen teknolojisi büyük tartışmalara neden olmaya ve farklı bir noktaya gitmeye başladı. Gen çalışmaları bizi korkutmalı mı?

Çok hassas bir konu. Bence bilimsel gelişmelerle birlikte ilerlemesi gereken şey etik değer yargılarıdır. Mesela bizim ders programımızda öğrencilerin zorunlu olarak alması gereken belki de en önemli ders etik dersidir. Bilim etiği. Siz genetik oynamalar yapıyorsunuz diyelim, moleküler düzeyde birtakım yeni ve hibrit tasarımlar yaratıyorsunuz; onun toplumsal, sosyal ve psikolojik açıdan ne gibi sonuçları olabilir değerlendirmeniz ve anlamanız lazım. Her bilim insanının etik açısından bilinçli olması lazım. Bir çalışmayı bilim aşkına yaparken toplumu da düşünmesi ve ona göre davranması gerekir.

Akademide kadınlara karşı bir ayrımcılık olduğunu düşünüyor musunuz?

ABD’de bilinen bir şey artık; kadınlar, erkeklerle aynı işi yapmalarına rağmen ortalama %30 daha düşük maaş alıyor. Bir de akademide piramidin üst basamaklarına doğru çıktıkça kadınların sayısı azalıyor. Biz mesela öğrencileri eşit almaya çalışıyoruz. Durumun bilincinde olan üniversiteler, ilan etmeseler de öğrenci kotası uyguluyor. Ama ne oluyor; yüksek lisans ve doktora diye yükselirken kadınlar gittikçe eleniyor. Dolayısıyla kadınlar üst seviyelerde azınlıkta kalıyor. Bazen kadın olarak yabancılaşma hissediyorsunuz. Öte yandan yetenek, kapasite çalışma azmi ve zekâ açısından kadınların erkeklerden aşağı olduğunu düşünmüyorum. Onların da bunu kendilerinde hak görüp tuttuğunu koparmaları, kendilerine güvenmeleri lazım. Kız çocuklarını çocukluktan koşulluyoruz. Onları edilgen yetiştiriyoruz. Buna engel olmak lazım. Sorunuza tekrar dönecek olursam ben Boğaziçi Üniversitesi’ndeki bütün eğitim hayatım boyunca hiçbir şekilde kadın-erkek ayrımı görmedim. Boğaziçi’nin kimya bölümünde hocaların ve öğrencilerin çoğu veya en azından yarısı kadındı. Bir ayrımcılık söz konusuysa ABD’de daha çok gördüğümü söyleyebilirim. Orada yükseldikçe kadın kalmadığını görüyorsunuz. Oradaki erkekler arasında daha büyük bir dayanışma var. Gelişmiş bir toplum olmasına rağmen bir “cam tavan” var. O aşılmaya çalışılıyor.

Bir biyolog olarak Dünya dışı bir gezegende bir yaşam formu olabileceğini ya da insanlığın farklı bir gezegende yaşam kurabileceğini düşünüyor musunuz?

Hiç düşünmediğim bir soru bu. Prensipte olmaması için bir neden yok. Sonuç olarak en basit elementler zaman içinde bakterilere onlar da çeşitli canlılara dönüşerek şu anki yaşam ortamını yaratmışlar. Aynı şeylerin tekrarlanması için belli başlı elementlere ihtiyaç var. Yani olmaması için hiçbir neden yok; teorik olarak.

Ödül törenindeki konuşmanız sırasında evrim modellemelerini sıkça yaptığınızdan bahsettiniz. Türkiye’de evrim teorisi -kimilerince- garip bir şekilde reddediliyor. Belki de birçok insan evrimin ne olduğunu halen bilmiyor. Varsayalım ki ben evrim teorisinden bihaber bir insanım. Bana evrim teorisini nasıl açıklardınız?

Benim çok önemsediğim bir konu bu. Aslında evrim teorisi, canlıların vücudundaki organların, dokuların en iyi şekilde işlemek üzere zaman içinde nasıl geliştiğini anlatan bir teori. Örneğin yeraltında yaşayan hayvanların birçoğu kör. Çünkü gözlerini kullanmıyorlar. Öte yandan vücudunuzdaki genetik yapının, zaman içinde değişen ve gelişen koşullara, karşılaştığınız şartlara ve hatta geçirdiğiniz hastalıklara göre değişmesi bu teoriyle açıklanıyor. Bir doğuştan gelen genetik yapımız var, bir de zaman içinde kazanılan bir genetik yapısı söz konusu. Sonuç olarak insanların türlü etkenlere ne şekilde cevap vereceğini anlamak için de evrim teorisini anlamanız lazım. Mesela şu an siz benimle konuşurken anında ve sürekli olarak DNA’nızdaki milyonlarca molekülünüz değişip duruyor. Bir deneme yanılma söz konusu. Sürekli değişiyor ve geri dönüyor. DNA ne yapabilirim diye sürekli bir arayış içinde. Bazen de yoldan çıkıyor ve yanlış yola yöneliyor. Sistem biyolojisinin de anlamı o, sistem olduğu gibi çöküyor. Yanlış bir yere saptığında bir yerinden başlayıp zincirleme çöküyor. Sistem biyolojisiyle de biz sadece herhangi bir bölgede olan bozukluğu değil, onun genel olarak bulunduğu ortamda bütün hücrenin işleyişine nasıl yansıdığını anlamaya çalışıyoruz.

Pittsburgh’ta akademinin dışında hayatınız nasıl geçiyor?

Eşimle ben klasik müziği çok seviyoruz. Pittsburgh Senfoni Orkestrası da ABD’nin en iyi senfoni orkestralarından biri. Her hafta düzenli olarak konsere gideriz. Bir de bisiklet var tabii; Pittsburgh’a “Nehirler Şehri” deniyor, iki nehir birleşip Ohio Nehri’ni oluşturuyor. O nehir boyunca çok güzel bisiklet yolları var. İsterseniz bisikletle Washington’a bile gidebilirsiniz. Bunun dışında hayatım; bölümüm, öğrencilerim ve toplantılar arasında geçiyor.

Bilim Konuşmaları: Hesaplamalı biyolojinin öncüsü Prof. Dr. İvet Bahar yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Kentleri surlarla çevrili dedik. Avlanma amaçlılar dışında savaş amaçlı silah yok. Saraylar, görkemli tapınaklar, krallar yok. Varsıllarla yoksulların yaşamları arasında fazla fark da yok.

Yerküreyi ve tüm insanlığı berbat eden bugünkü yaşam koşulları, ideolojileri ve sistemleri aşacak yeni bir insanlık ve dünya hayal mi? Hayır, eninde sonunda daha insancıl bir yaşama geçilecek. Ama gelin, geçmişe bakalım, bize ütopik gelen bu uygarlığa bir göz atalım. Dergimizin kapak konusu!

Güle güle Aykut Bey…

“Dünya beyefendisi ve çok zarif bir insan. Yazarken de kılı kırk yaran, Türkçe’nin sevdalısı, Türkiye’nin de. Cumhuriyet Bilim ve Teknoloji dergisinde 15 yıl “Politik-Bilim” köşesinde yazdı. TÜBİTAK’ta üstlendiği görevlerde, danışmanlıklarda, kongrelerde yüzlerce sunumunda, ülkemiz ekonomisinin ancak ve ancak bilimsel ve teknolojik üretim temelinde dönüştürülmesiyle ekonomik çıkmazlardan kurtulabileceğini döne döne anlattı.

Ülkemiz bilim ve teknolojik tarihini iyi bilir, dünyada çağdaş ülkelerin hepsinin ulusal bilim politikaları ve hedefleri olduğunu anlatır ve anlatırdı. Mesela Güney Kore 1960’ların başında aynı ekonomik göstergelere sahip olduğumuz halde, bugün dünyanın sayılı ekonomik ve elektronik devlerinden biri haline dönüşmesi, sadece ve sadece ulusal bilim ve teknoloji hedefleri koyması ve bunları uygulamasıyla gerçekleşmişti. Çin’in ABD’yi devirme noktasına gelmesinin de bu sayede başardığına işaret ederdi.”

Müfit Akyos, Aykut Göker’i bizden çok daha iyi anlattı yazısında. Mutlaka okuyun.

İlginç konularla doluyuz

HBT size hafta boyunca okuyacağınız konular sunuyor yine. Geçen hafta karizmatik liderliğin karanlık yönlerine işaret eden yazımız vardı. Bu hafta da “nasıl lider olunur”u anlatan başka yönden tamamlayıcı bir yazı daha sunuyoruz. Sürekli konularımızdan birine dönüşen “yapay zeka”nın tehlikeli yükselişine karşı, “şimdilik korkacak bir durum yok” diyen bir başka yazıyı okuyacaksınız.

Arka sayfamızda dünyanın en hızlısı yarasa (sanıldığının tersine kuşlar değil!) yer alıyor. Bilimsel beslenme sayfamızın ana konusu “tamam, yağlı yiyelim de, ama hangisi” ilginizi çekecektir.

Bu hafta Nöroloji Kongresi’nin 52.si yapılıyor. Bu amaçla iki özel sayfa sunuyoruz sizlere: “İnme geliyorum der, yeter ki farkında olalım” başlığıyla hepimizde farkındalığa çağrı yapan yazı ile beraber, MS tedavisinde yenilikler, Alzheimer ve Parkinson’da aşı tedavi çalışmaları ve nöromüsküler hastalıklarda son gelişmeleri okuyacaksınız.

Doğan Kuban bu kez yine İstanbul’u kalemine doladı: “Mimari mirası korumayan duyarsızlıktan utanıyorum ve gerekli duyarlığı göstermeyen günümüz hoyratlığına lanet ediyorum” diyor. Hocamız isyanlarda! Yazı çok haklı temellere dayanıyor!

Bozkurt Güvenç, “Tecavüz, Mağduriyet, Töre tartışması” başlıklı yazısında, güncel konuya bambaşka açıdan, tarihsel ve düşünsel verilerle yaklaşıyor. Mustafa Çetiner, kaybettiği amcası Remzi Çetiner’in üzerine duyarlı bir yazı çıkardı. Tanol Türkoğlu, Türkiye’nin evrensel internet özgürlüğündeki yeri üzerine yazarken, Erhan Karaesmen de “matematiğe ve fen bilimlerine olan olağanüstü yatkınlıkları” olan üç müzisyende  “bilim ile sanatın o büyüleyici bağlantısına” değiniyor.

Size yeni dergiden bazı başlıklar sunduk sadece. İçinde çok sayıda haber, yazı, belge, fotoğraf ve bulmaca bulacaksınız.

Biz toplumu ve çevreyi HBT gibi bir araçla değiştirmeye ve geleceği kurmaya yöneldik. Bize katılın ve büyüyelim!

Gelecek Cuma yeniden birlikte oluncaya kadar, sevgiyle kalın.

İnsanlığın ütopyası olmazsa… Savaştan uzak bir uygarlık mümkün mü? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.