1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Beyinleri bilgisayarlara bağlamak: Yeni implantlar bu hedefe ulaşmamıza nasıl yardımcı oluyor?

Beyinleri bilgisayarlara bağlamak: Yeni implantlar bu hedefe ulaşmamıza nasıl yardımcı oluyor?

linkingbrain

Cyborgs artık bilim kurgu değil. Nöronal bilgiyi bilgisayar veya robotik kol gibi harici sistemleri kontrol edebilen komutlara dönüştürmek için sıklıkla beyne implante edilen elektrotları kullanan beyin-makine arayüzleri (BMI) alanı aslında bir süredir var. Girişimci Elon Musk’un şirketi Neuralink, BMI sistemlerini 2020 yılının sonuna kadar bir insan hasta üzerinde test etmeyi hedefliyor .

Uzun vadede, BMI cihazları nörolojik bozuklukların semptomlarını izlemeye ve tedavi etmeye ve yapay uzuvları kontrol etmeye yardımcı olabilir. Ancak yapay zekayı tasarlamak ve hatta beyinden beyine doğrudan iletişimi sağlamak için bir plan sağlayabilirler. Bununla birlikte, şu an için asıl zorluk, implantasyon ve operasyon sırasında beyin dokularına ve hücrelerine zarar vermekten kaçınan BMI’lerin geliştirilmesidir.

BMI’ler, on yıldan uzun süredir, örneğin bacaklarını kontrol etme yeteneğini kaybetmiş insanlara yardım ediyor . Bununla birlikte, konvansiyonel implantlar – genellikle silikondan yapılır – kararsız kayıtlara ve çevresindeki beyin dokusuna zarar veren asıl beyin dokusundan daha sert büyüklüktedir .

Ayrıca beynin implantı reddettiği bir bağışıklık tepkisine yol açabilir . Bunun nedeni, insan beynimizin korunan bir kale gibi olması ve bu kapalı kaledeki askerler gibi nöroimmün sistemin, nöronları (beyin hücrelerini) patojen veya BMI gibi davetsiz misafirlerden koruyacak olmasıdır.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Süper kütleli karadeliklerin evrenin bebeklik döneminden kalma gizemli "besin kaynağı" keşfedildi

Esnek cihazlar

Hasar ve bağışıklık yanıtlarından kaçınmak için araştırmacılar giderek “esnek BMI” denilen gelişime odaklanmaktadır. Bunlar silikon implantlardan çok daha yumuşak ve gerçek beyin dokusuna benzer.

Her biri saçtan çok daha küçük olan onbinlerce esnek elektrot gofreti

Örneğin, Neuralink, ilk tasarlanmış esnek “dişleri” ve insan beynini bir bilgisayara doğrudan bağlamak için önceki implantlardan çok daha esnek olan küçük, diş benzeri problar  yaptı . Bunlar, beyin ameliyatı sırasında sokulduktan sonra elektrotları reddeden beynin bağışıklık tepkisi olasılığını en aza indirmek için tasarlanmıştır.

Bu arada, Harvard Üniversitesi’ndeki Lieber grubundan araştırmacılar , beynin sahte olanları tanımlayamayacağı kadar gerçek nöronlara benzeyen mini bir ağ probu tasarladılar. Bu biyo-ilham elektronik , nöron hücre gövdeleri ve sinir sinir liflerine benzer büyüklük ve esnekliğe sahip bir polimer tarafından kaplanan platin elektrotlar ve ultra-ince altın tellerden oluşmaktadır.

Kemirgenler üzerine yapılan araştırmalar, bu tür nöron benzeri probların beyine yerleştirildiğinde bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarmadığını göstermiştir. Nöronların hem fonksiyonunu hem de göçünü izleyebilirler.

Hücrelere taşınıyor

Günümüzde kullanılan çoğu BMI nöronların dışına sızan elektrikli beyin sinyallerini alıyor. Sinir sinyalini bir odanın içinde üretilen bir ses gibi düşünürsek, mevcut kayıt yolu bu nedenle odanın dışındaki sesi dinlemektir. Ne yazık ki, sinyalin yoğunluğu, duvarın – nöron membranlarının – filtreleme etkisiyle büyük ölçüde azalır.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  Yay Takımyıldızında Thermonuclear Patlaması Şimdiye Kadar Kaydedilen En Büyük Parlamalardan Biri

Örneğin yapay uzuvların daha iyi kontrolünü sağlamak için en doğru fonksiyonel okumaları elde etmek için, elektronik kayıt cihazlarının nöronların içlerine doğrudan erişim sağlamaları gerekir. Bu hücre içi kayıt için en yaygın olarak kullanılan geleneksel yöntem ” patch clamp electrode ” dır: bir elektrolit çözeltisi ile doldurulmuş içi boş bir cam tüp ve izole edilmiş bir hücrenin zarı ile temas eden bir kayıt elektrotu. Ancak mikrometre çapında bir uç hücrelerde geri dönüşümsüz hasara neden olur. Dahası, bir seferde sadece birkaç hücre kaydedebilir.

Bu sorunları çözmek için, kısa süre önce saç tokası benzeri bir 3D nanotel transistör dizisi geliştirdik ve hücre içi elektriksel aktiviteleri çoklu nöronlardan okumak için kullandık. Önemli olarak, bunu tanımlanabilir hiçbir hücresel hasar olmadan yapabildik. Nanotellerimiz son derece ince ve esnektir ve saç tokası şekline kolayca bükülür – transistörler sadece yaklaşık 15x15x50 nanometredir. Bir nöron bir odanın büyüklüğü olsaydı, bu transistörler bir kapı kilidinin büyüklüğü kadar olurdu.

Bir hücre zarı hissini taklit eden bir maddeyle kaplanan bu ultra küçük, esnek, nanotel probları, hücre zarlarını en az çabayla geçebilir. Kaplamalı Ve Hücreler arası sohbetleri, en büyük rakipleri ile aynı hassasiyet düzeyinde kaydedebilirler: patch-kelepçe elektrotları.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR  İngiltere'nin koronavirüs raporu sızdı

Bu biraz korkutucu gelebilir ama sonuçta eğer tıp uzmanlarımız bedenlerimizi daha iyi anlamaya devam etmek ve hastalıkları tedavi etmemize ve daha uzun yaşamaya yardımcı olmak istiyorlarsa, modern bilimin sınırlarını mümkün olan en iyi şekilde vermeye zorlamaya devam etmemiz önemlidir. . Bunun mümkün olması için, insanlar ve makineler arasında minimal derecede bir kavşak kaçınılmazdır.

Yorum Yap