Birbirimizle ve bilgisayarlarla doğrudan beynimizle konuşacağız

Erdal Musoğlu Y
Birbirimizle ve bilgisayarlarla doğrudan beynimizle konuşacağız

Geçtiğimiz günlerde girişimci Elon Musk Tesla ve SpaceX şirketlerine ek olarak Neuralink adlı yeni bir şirket daha kurduğunu ve onun da genel müdürlüğünü üstlendiğini duyurdu.

Neuralink’in hedefi, beynimizin korteks tabakasının üzerine, Neural Lace (Sinir Ağı Danteli) adını verdikleri bir yapay zekâ tabakası yerleştirmek! Üstelik bunu, ameliyat gerektirmeden, beyne giden damarlara zerk edilecek minyatür elektronik bileşenlerle yapmak. Musk, her gün gelişen ve güçlenen yapay zeka sistemleri ile iletişimimizin ancak bu tür bir doğrudan bağlantı ile olabileceğine inanıyor.

Teknoloji dünyası bu beklenmedik ve çok iddialı gelişmeyi anlamaya çalışmakta iken bu kez Facebook, ‘Beyinle Yazmak (Typing by Brain)’ projesini duyurdu. Firmanın Beyin-Bilgisayar arayüzü (Brain-Machine Interface), beynin konuşma merkezinin sinyallarini alıp şifrelerini çözerek, dakikada 100 kelimelik bir hız ile yazıya çevirmeyi hedefliyor. Facebook ayrıca, bunu, herhangi bir cerrahi girişim gerektirmeyen (non-invasive) optik görüntüleme teknolojilerle gerçekleştireceğini belirtiyor.


Bizler halen klavyede dakikada ortalama 20-40 kelime hızla yazabiliyoruz. Felçli ama bilinci yerinde hastalar ile iletişim kurma amaçlı beyin implantları ile yazı yazmada hız rekoru ise dakikada 8 kelime.

Nöroteknolojiler: Kullanılmakta olanlar

Nöroteknoloji dalında birbiri ardına gelen bu duyurular dikkatlerin bu alana yönelmesine yok açtı. Beynimizin yapısı ve işlevlerini anlamak, beyin hasarlarını onarmak ve olumsuz etkilerini gidermek, yapay uzuvlara (protezlere) beyinle kumanda etmek, hatta beynimizin kapasitesi ve etkinliğini artırmak amaçlı bu teknolojilere nöroteknolojiler diyoruz.

Son yirmi yılda olgunluğa ulaşan ama hemen elli yıldır bilinen nöroteknolojilerin en bilinenleri tıbbi görüntüleme teknolojileri. Bunların başında da, hepimizin bildiği Magnetik Resonans (MR) ona dayalı İşlevsel (Functional) Magnetik resonans (fMR) geliyor.

Bu sonuncu teknoloji, bir uyarıya bağlı olarak beynin belirli bir bölgesindeki oksijenlenmeyi, yani sinir hücrelerinin faaliyet artışını gösteriyor. Bu da beynimizin hangi bölgesinin hangi işlevi yaptığının belirlenmesini sağlıyor. Böylece hem beynimizin çalışması daha iyi anlaşılıyor hem de dış dünya ile doğrudan iletişim kurarken beynin hangi bölgeleri ile bağlantı yapacağımız belirleniyor.

Bir diğer yaygın görüntüleme teknolojisi olan ve X ışınları ile çalışan Bilgisayarlı Tomografi (Computed Tomography – CT) de MR gibi beyni taramaya yarıyor. CT, yerini giderek MR alsa da, beyinde kalıcı hasar bırakabilecek kaza ve hastalıkların tanıları için kullanılmayı sürdürmekte.

Pozitron Işınımlı Tomografi (Positron Emisson Tomography – PET) ise beynin, glukoz vb işaretleyiciler (marker) kullanılarak metabolizmasını ölçmeye, aktif bölgelerini belirlemeye yarıyor. Elektroensefalografi (EEG) ve Magnetoelektroensefalografi teknolojileri ise beynin ürettiği elektrik akımları ve magnetik alanları ölçerek beynin bilişsel işlevlerini (örneğin uykunun safhalarını) ve bunların yerlerini belirlemekte kullanıyorlar. Bu son iki yöntem, günümüzde beyinle girişimsiz (non invasive) bağlantı kurmak için en çok kullanılanlar.

İki yeni teknoloji daha

Son yıllarda giderek dikkati çeken iki yeni nöroteknoloji de, Kafatası Dışından Manyetik Uyarı (Transcranial Magnetic Simulation – TMS) ve Kafatası Dışından Doğru Akım Uyarısı (Transcranial Direct Current Simulation – tDCS) teknolojileri. Girişim gerektirmeyen (Non Invasive) bu yöntemlerden TMS, halen ilaçların istenen bölgeye ve yüksek etkinlikle verilmesinin sağlanması için umut vermekte. tDCS ise beynimizin konuşma ve matematiksel yetenek gibi bilişsel işlevlerinin geliştirilmesi (cognitive enhancement) amaçlı araştırmalarda kullanılmakta.

Giderek yaygın ve etkin biçimde kullanılan beyin implantı teknolojileri ise beynin çalışmasını izleme ve düzenleme amacı ile geliştirilmektedir. Bunların da en yaygını olan Derin Beyin Uyarıcıları (Deep Brain Simulators – DBS) beynin istenen bölgelerini uyarmak ya da baskılamak için kullanılır ve o bölgeye yerleştirilen çok ince elektrodlara elektrik akımı vererek çalışırlar.

Örneğin Parkinson hastalığının tedavisinde DBS tercih edilen yönem olmuştur. Her hastada çalışmasa da, DBS depresyon tedavisinde de başarılı sonuçlar vermektedir. Bu amaçla kullanılan DBS elektrodları genelde beynin ‘derinlerdeki’ bölgelerine yerleştirilirken, seçilen bölgelere uyarılar verilerek beynimizin yapısı ve çalışması hakkında da çok yararlı bilgiler edinilmektedir.

Beyin-Bilgisayar Bağlantıları

Beyin-bilgisayar bağlantıları ya da arayüzleri (Brain Computer Interfaces – BCI) bilgisayarlar ve robotlarla düşünce yolu ile iletişim kurmayı sağlayan teknolojilerdir. Genelde beynin ürettiği elektriksel işaretleri elektrodlar aracılığı ile alarak çalışırlar. Küresel BCI pazarının 2020 yılında 1.5 milyar dolara ulaşması beklenmektedir. Yazımızın başında değindiğimiz son gelişmeler de bu alandadır. Büyük çoğunluğu girişimsiz (non invasive) türden olan bu arabirimler, beynimizin çalışmasını anlamakta, kaza ya da hastalık sonucu zarar gören bilişsel ya da motor işlevleri desteklemekte ya da onarmakta kullanılmak için tasarlanmaktadır. Bir diğer hedef ise, bu işlevlerin normal beyinde de geliştirilmesini (artırılmasını) sağlamak, beyine elektronik devreler yerleştirerek ve internetle (bulutla) iletişimini sağlayarak kapasitesini ve gücünü artırmaktır.

Günümüzde BCI teknolojileri kaza ve hastalık sonucu duyuları ve organları hasar gören kişilerde giderek yaygın ve etkin biçimde kullanılmaktadır. İşitme, görme ve konuşmaya destek verme (ALS hastası Stephen Hawking’in konuşma sentezi aygıtı gibi) ve takma uzuvlara kumanda etme amacı ile kullanımları yoğun araştırmalara ve uygulamalara konu olmaktadır.

Gelecekte ise, bilgisayarlarla, dış dünya ile ve birbirimizle iletişimimiz de beyinlerimiz aracılığı ile (telepati yoluyla) yapılacağa benziyor. Bu olanağın yaratacağı bin bir türlü etik ve diğer sorunlar bir yana, ‘Aman robotlar geliyor.’ derken, bizlerin de birer Cyborg’a dönüşüp yarı robot olma olasılığımız var artık...

Erdal Musoğlu / [email protected]


Kaynaklar:

https://www.inverse.com/article/29784-elon-musk-neural- lace-company-neuralink
https://www.inverse.com/article/ 29784-elon-musk-neural-lace-company-neuralink
http://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/bionics/ facebook-announces-typing-by-brain-project
https://en.wikipedia.org/wiki/Brain%E2%80%93computer_ interface


Bu yazı HBT'nin 58. sayısında yayınlanmıştır.

Erdal Musoğlu