Perşembe

Zihinsel Denetim

maymun değilsin zihnini denetle

HASTALARDAN ÖNCE, ELLERİNİ AÇMAK - KAPAMAK GİBİ BELİRLİ İŞLERİ YAPMALARI İSTENDİ. BÖYLECE HANGİ BEYİN İMLERİNİN, BU EYLEMLERLE İLİŞKİLİ OLDUĞU BELİRLENDİ. ARDINDAN EYLEMLERDEN BESLENEN BU İMLER, İŞARETÇİNİN EKRAN ÜSTÜNDEKİ YÖNELİMİYLE EŞLEŞTİRİLDİ. HASTALAR SAĞ ELLERİNİ AÇARAK İŞARETÇİNİN OKUNU SAĞA YÖNELTEBİLDİLER. SIRADA SADECE DÜŞÜNEREK HAREKETİ GERÇEKLEŞTİRMEK VARDI. DENEKLERİN HEPSİ BAŞARILI OLDU.

Fare işaretçisini ekranda dolaştıran insan pek de ilginç gelmeyebilir; biraz çalışkan bir maymun da bunu becerebilir. İnsanın elini kullanmadığını, işaretçiyi gezdirip istediği yere tıklarken sadece beyin dalgalarını kullandığını söylersek, durum bir parça ilgiyi hak eder. Bu durum maymunlar için henüz olmasa da, beyin denetim ara yüzü olarak adlandırılan bir teknoloji sayesinde insanlar için uygulanabiliyor. Laboratuarlardaki deney süreçleri gün geçtikçe daha güçlü ve uygulanabilir biçime eviriliyor. “Neural signaling” sinirsel imlendirme araştırmalarındaki gelişim sayesinde, biyomedikal mühendislik alanları arasında en yoğun ilgiyi bu çalışmalar çekiyor.

Daha gelişmiş duyumsama düzenekleri, olası ilerlemelerde çekici motor görevini görüyor. Washington Üniversitesi’nde, Daniel Moran başkanlığında 2005 yılı başında dört epilepsi hastası üzerinde yapılan, ”bilgisayar işaretçisini düşünceyle hareket ettirme” çalışmaları önemli yanıtlar sundu. Beyin ameliyatı olmak üzere bekleyen hastaların, kafa derisi yüzeylerine tarayıcı küçük elektrotlar yapıştırılmıştı. Hastalardan, ellerini açmak -kapamak, dillerini dışarı çıkarmak gibi belirli işleri yapmaları istendi. Bu sırada bilim insanları hangi beyin imlerinin bu eylemlerle ilişkili olduğunu belirledi.

Daha sonra, eylemlerden beslenen bu imler, işaretçinin ekran üstündeki yönelimiyle eşleştirildi. Örneğin, sağ eli açmanın ekranda oluşturduğu etki, işaretçinin sağa yönelmesiydi. Hastaların tümü hareketleri yaparak işaretçiyi yönetmeyi başardı. Bir sonraki aşama hareketleri yapmayı sadece düşünerek aynı sonucu denemekti. Hastalar, eylemleri zihinde oluşturmakta başlangıçta güçlük çekse de, daha sonra hepsi im aktarımını başardı.
Bu çalışma beyin içine yerleştirilen duyarların yerine, deri üzerine yapıştırılmışların daha kullanışlı olduklarını kanıtlayan uygulamaların ilkiydi. Beyin dokuları içine yerleştirilen ya da başlık gibi giyilenlerin zorlayıcı, dışsal bağlananların zayıf imler gönderen kusurlu yanları böylece giderilmiş oldu.

Brown Üniversitesi ve Cyberkinetics Neurotechnology Systems adlı şirketin beraber yürüttüğü “BrainGate (Beyin Geçidi)”, umut veren bir başka klinik araştırma. Bu çalışma çerçevesinde bir hastanın, eylemde sorumlu beyin bölümü olan ve birincil motor korteksi (primary motor cortex) olarak anılan alanı üzerine bir duyar yerleştirildi. Beyni bir milimetre zorlayan ve bir 10 kuruştan daha küçük boyuttaki duyar, motor nöronlardan gelen elektriksel itkileri toplamak üzere tasarlandı. Haftada iki kez katılımcılar işaretçiyi düşünceleri yoluyla yönlendirme girişiminde bulunuyor. Böylece hastaların oluşturdukları sinirsel çıktılar kaydedilerek teknolojinin iyileştirilmesi, kalite, tür ve kolay kullanılabilirliğinin artırılması amaçlanıyor.

Beyin Geçidi, yaratıcılarına göre diğer sistemlere kıyasla birçok faydaya sahip. Beyin bilim araştırması programını yürüten John Donoghue yararları şöyle sıralıyor: “Öncelikle Beyin Geçidi, haftalarca ya da aylarca kullanım alıştırması gerektirmeyen, anında işleyen bir ara yüz sunuyor. Ayrıca kullanıcının yüksek bir yoğunlaşma gerçekleştirmesi gerekmiyor, işaretçiyi kullanmak kendi kolunuzu kullanmak kadar kolay. Kullanıcı işaretçiyi ekran üzerinde oynatırken bir yandan da konuşabiliyor, başkalarıyla sohbet edebiliyor. Beyin Geçidi el hareketleri ve jestleri denetleyen beyin bölgesine doğrudan bağlı olduğu için, aracı kullanan diğerlerine göre daha işlevsel. Örneğin göz ya da kol hareketlerini veya bu hareketlerin düşüncesini kullanan düzeneklerde gözün ya da kolun sürekli meşgul olması gerekiyor ki bu da çok saçma bir durum ortaya çıkarıyor. Beyin Geçidi’ni kullanan kimsenin sürekli aynı yönlere bakmasına ya da kolunu aynı biçimde oynatmasına veya bunları aklından geçirmesine gerek yok; işaretçinin ‘oraya’ gitmesini istemesi yeterli.”

Çalışmaların bugün görünen birincil amacı engelli kimselerin bilgisayar, tekerlekli sandalye çeşitli araç ve aygıtları daha etkin, güvenli ve evrensel anlamda kullanmasını sağlamak. Öte yandan uzmanlar, çok yakın bir gelecekte firmaların bu teknolojiyi “engelsiz” insanlar tarafından da kullanılabilecek biçimde, kolaylaştıracağını öngörüyor.

Beyin üzerine bu türden araştırmalarda, yasal engeller nedeniyle şimdilik maymunlar üzerinde kullanılıyor. Beyin/makine ara yüzünün etkin biçimde oluşturulmasındaki yavaşlık bu zorundalığa bağlanıyor. “Al yanaklı maymun”un (rhesus) denetleyebileceği bir robot kol, Duke Üniversitesi’nde 2003 yılında geliştirilmişti. Maymunlara yapmaları ya da düşünmeleri gereken hareketler bir video aracılığıyla gösteriliyordu. Maymunun robot kolu kendi uzvuymuşçasına algılaması çalışmaları hayli yavaşlatmıştı.

Liderliğini Miguel Nicolelis’in yürüttüğü takım, maymunun beynine sinyal tarayıcı barındıran mikro elektrotlar yerleştirdi. Maymun, ekrandaki işaretçiyi yönlendiren bir yönetme kolu kullanarak eğitildi. Maymun, ekrandaki işaretçi ve kol arasındaki bağlantının ayırtına, kolu kullanmayı öğrendikten ancak günler sonra varabildi. Daha sonra kol devreden çıkarılarak maymunun “düşünce” ile yürütümü için geçen süre en uzunuydu ancak denek artık robot kolu kendi koluymuşçasına oynatabiliyordu. Beyin, harici aygıtı kapalı devrenin bir parçası gibi algılıyordu. Bu binlerce yıldır alet kullanan insan için çok yeni bir iş değildi. Arabadan kaleme aletin nitelikleri beynin içine yerleştiriliyordu, değişen iletim kanalının taşıyıcı ortamıydı.

Pittsburgh Üniversitesi Tıp Okulu nörobiyologlarından Andrew Schwartz, Duke’ta gelinen noktayı bir başka düzeye çıkardı. Schwartz’ın maymunları robotik kolu kendi kendilerini beslemek için kullanıyordu. Ayrıca kol Duke laboratuarındakinden daha çok insan koluna andırıyordu; omzun, dirseğin ve bileğin hareketleri daha iyi benzetilmişti. Bu tip benzetim başarıları maymunun robotik kolu yönetmeyi öğrenmesi için geçen süreyi kısaltıyordu. Schwartz, ayrıca maymunun öğrenmesini kolaylaştıran bir algoritma geliştirmeyi de başardı; böylece düşüncelerin çözümlenmesi sağlanarak daha ince ve etkin eylemlerde başarım da artmış oldu.

Beyin bilgisayar ara yüzü düzenekleri, tecimsel uygulama süreçlerinden şimdilik birkaç yıl uzakta. Bunda geliştiricilerin çıtayı yüksek tutması da belirleyici oluyor. Washington Üniversitesi’nden Daniel Moran görece daha ulaşılabilir hedefler koyanlardan: “Bütün araştırmalarımızın hedefinde korteks imlerini taşıyabilmek var. Böylece daha iyi nöroprostetik (sinir-dokusal takma) uzuvlar üretebileceğiz.”

Beyin Geçidi takımının lideri John Donoghue, kısa vadede benzer hedefler taşıyor. Hastaların giyebileceği kablosuz denetim aygıtları tasarlıyor, beyin dalgaları kullanılarak denetlenebilen protez uzuvlar geliştiriyor. Donoghue, nöro-motor protezlerin bitirici hedefinde, akıllı duyarlar, bedene yerleştirilebilir elektronik düzenekler gibi fiziksel sistemlerin olduğunu söylüyor: “İşlevsel uzuvlardan söz edebilmek için bunları çözümlemeliyiz. Bir sinirsel duyuş düzeneği, ancak uygun im taşıma süreçler gözetilerek kaslara yerleştirilmiş uyarıcılar üzerinden işlevsel olabilir. Uzun dönemde düzenekleri, doğal kol ve bacakların yaptığı biçimde ‘kendiliğinden’ taşıyabilir kılmayı amaçlıyoruz. Sonrası için belirli bir sınır yok. Düşünce gücüyle yönetilen evler, taşıtlar ve diğer makineler bizi şimdilik pek ilgilendirmiyor.”

Nöro-teknolojinin varacağı yeri kestirmek, konuyla giriş düzeyinde ilgilenen kimseler için elbette hiç de zor değil. Şimdilik, insanın gözleriyle yönettiği süreçler olduğunu duymuş olabilirsiniz. Ancak bu son durak değil; zihinde üreyen düşünceler, yalnız göz bebeği hareketlerini değil, tıpkı o gibi evrende oluşan bütün eylemlerin kaynağı olmaya devam edecek. Ve artık bu bitmek bilmez kaynak denetim sağlamak konusunda çok daha gelişkin davranacak. Makineleri denetleyen insan beyni, her zaman olduğu gibi bir sonraki evrede, iletiştiği aynı kanal sayesinde makineden yönerge bekler olacak.