Nöroteknolojideki ilerlemeler, felçli bireylerin yeniden yürümesini ve görme ile işitme engellerinin giderilmesini mümkün kılıyor. Uygulamalar geliştikçe ve maliyetler düştükçe, sektörde değeri 1 milyar doları aşan birçok şirketin ortaya çıkması bekleniyor.

Financial Times, yeni implantların insan beyni ile makineleri nasıl birleştirdiğini inceledi. İşte o yazı..

Elon Musk'ın şirketinin geliştirdiği beyin çipi dünyayı değiştirebilir mi?

Yedi yıl önce Torino yakınlarında motosikletiyle ilerleyen Michel Roccati bir hayvana çarpmamak için ani manevra yapınca yol kenarındaki sete vurdu. Omuriliği zarar gördü ve beyni ile bacakları arasındaki iletişim kesildi. 32 yaşındaki Roccati “Doktorlar ayağa kalkmamın bile imkansız olduğunu söyledi” diyor.

Hemen ardından 2020 yılında Lozan’daki beyin cerrahları tarafından takılan, omuriliği boyunca uzanan elektrotları aktive ediyor. Vücudu bir iki saniye hafif titredikten sonra ayağa kalkıyor. Dengesini korumak için yürüteç kullansa da kendinden emin. “Her gün kaslarım güçlenip sinirlerim yenilendikçe yürüme becerim artıyor” diyor.

Roccati gibi yeni nöroteknolojik gelişmelerden yararlananların sayısı giderek artıyor. Avrupa ve Kuzey Amerika’daki üniversite ve şirket laboratuvarlarında geliştirilen bu yöntemler bilgisayarlı implantları kullanarak insan beyni ile merkezi sinir sistemi arasında etkileşim sağlıyor.

BCI olarak bilinen beyin-bilgisayar arayüzleri sayesinde kaza veya hastalık sonucu uzuvlarını hareket ettiremez hale gelmiş kişiler nöral engellerini aşabiliyor. Konuşamayan veya iş göremeyenler de klavye yardımıyla iletişim kurabiliyor.

Amerikan Precision Neuroscience şirketinin CEO’su Michael Mager’a göre BCI’lar birkaç yıl içinde milyarlarca dolarlık bir piyasaya dönüşebilir. Fazlası da mümkün. Mager “İnsan zekası ile yapay zeka arasında köprü kuruyoruz” diyor.

Musk’ın beyin çipi

Dünyanın en ünlü BCI şirketi Elon Musk’ın 2016 yılında kurduğu Neuralink. Amaç insan beyni ile makineleri birbirine bağlamaya yönelik çok amaçlı teknolojileri geliştirmek. Musk bu bağları insan zekası ile yapay zekayı birleştirmek için kullanmaktan çoktandır bahsediyor. Ona göre böylece insanların makine zekasındaki ilerlemelere ayak uydurma becerisinin önündeki sınırlar ortadan kalkabilir.

Ancak Musk’ın hayalindeki siborg’larla dolu gelecekten önce birçokları bu teknolojinin daha pratik alanlarda kullanımını öngörüyor. Mager’a göre “Bu teknolojinin zamanla halihazırda sağlıklı insanlar tarafından kullanılacağını öngörmek zor değil.” Ancak bunun önünde hâlâ ciddi teknik engeller var.

Psikiyatride kullanılabilir mi?

Beyinden gelen sinyalleri toplama, dışarı verme ve yorumlama bilimi henüz emekleme aşamasında. Üstelik “invaziv beyin cerrahisi” prosedür gereği şu an sadece ağır engelli hastalar için kullanılabiliyor.

Teknolojinin getirdiği etik meseleler de söz konusu.

Beyin cerrahları Parkinson ve diğer hareket bozukluklarının tedavisi için on yıllardır insan beynine elektrot yerleştirerek bazı düzensiz elektriksel aktiviteleri düzenliyor. 160 binden fazla hastaya bu tür “derin beyin stimülasyonu” tedavisi yapıldı.

Ama Lozan Üniversite Hastanesi’nden Jocelyne Bloch yeni nöral implantların çok daha karmaşık olduğunu ve beyin ile cihaz arasında çift yönlü iletişim sağladığını söylüyor. Roccati’den sonra ameliyat ettiği Gert-Jan Oskam adındaki belden aşağısı felçli hastanın beyninde ve omurgasında şimdi iki implant var ve bunlar “dijital bir köprü” aracılığıyla kablosuz olarak birbiriyle iletişim kuruyor.

Talep potansiyeli çok büyük. Bu teknoloji görme ve işitme kayıplarına karşı da kullanılabilir. Bakım görevlilerine beyin içinde olup bitenin kesin ve ayrıntılı bir resmini sunarak kronik ağrıların ve psikiyatrik sorunların tedavisini de geliştirebilir.

Massachusetts General Hospital Nöroteknoloji Merkezi Direktörü Leigh Hochberg’e göre deri veya kafa derisi üzerine yerleştirilen harici BCI’lar nöral aktiviteyi bir yere kadar tespit edip değiştirebilse de “bu aktiviteyi hassas ve uzun süreli kaydetmek için cihazı ameliyatla kafatasının altına yerleştirmek” gerekiyor.

50 hastada beyin implantı var

Hochberg 20 yıllık geçmişi olan prostetik beyin bilgisayar implantının şu ana kadar dünya genelinde sadece 50 civarı hastaya uygulandığını söylüyor.

Avrupa BCI implantı sektöründe varlığını hissettiriyor. Onward Medical ve Neurosoft Bioelectronics adlı iki şirket, nöroteknoloji araştırmalarına öncülük eden Lozan Federal Politeknik Okulu’ndan doğdu. Üçüncü büyük firma olan Barselona merkezli InBrain Neuroelectronics ise grafen (bal peteği örgülü karbon atomu) içerikli implant geliştiriyor. 2004 yılında keşfedildiğinden beri mucize materyal olarak anılan grafen, tek atom kalınlığındaki karbon levhalarına karşılık geliyor.

Lozan’daki Onward’ın CEO’luğuna geçen Amerikalı Dave Marver’a göre ABD Gıda ve İlaç Dairesi BCI klinik deneylerini onaylama konusunda Avrupalılardan daha donanımlı.

Lozan Üniversitesi’ndeki araştırmaların başında bulunan Grégoire Courtine BCI implantları test eden Amerikalı birkaç şirket arasından “Kesinlikle en büyük rakibimiz Elon Musk” diyor. Ama 2014’te kurulduğundan bu yana 170 milyon euro’dan fazla yatırım alan Onward’un, PitchBook verilerine göre 687 milyon dolar yatırım alan Neuralink’in performansını yakalayabileceğinde ısrarcı.

Nöroteknoloji şirketleri beyne yerleştirdikleri elektrot türleri bakımından büyük farklılık gösteriyor. Araştırmacıların en deneyimli olduğu tip “Utah dizisi.” 96 elektrottan oluşan bu rijit tertibat BrainGate akademik konsorsiyumu tarafından 20 yıldır kullanılıyor.

ALS hastası konuştu

BrainGate’in ağustosta Nature’da yayınlanan son çalışmasının merkezinde amiyotrofik lateral skleroz (ALS) hastası 68 yaşındaki Pat Bennett vardı. Konuşma yetisini kaybeden Bennett’ın beyin korteksine toplam 128 elektrottan oluşan, her biri küçük bir hap boyutunda iki dizi yerleştirildi.

Bir yapay zeka algoritması, hastanın sinirlerindeki aktiviteyi deşifre ederek, sözlü dilin yapı taşı olan fonemlerin formülasyonuyla ilişkilendirilen kalıpları ayırt etmeyi öğreniyor. Devamında bir dil modeli, fonem akışını bir dizi sözcüğe dönüştürüyor. Bu sözcük dizisi bilgisayar ekranında gösterilebiliyor veya sentetik bir sesle dakikada yaklaşık 60 sözcük oldukça isabetli bir şekilde seslendiriliyor.

Bazı BCI şirketleri ise engelli hastalar haricindeki tıbbi uygulamalara odaklanıyor. Neurosoft CEO’su Nicolas Vachicouras dünyada 60 milyon insanın ciddi kulak çınlamasından muzdarip olduğunu, “ciddi depresyona ve hatta intihar girişimlerine yol açan bu sorun için bugün etkili bir tedavi bulunmadığını” söylüyor.

Amerikalı şirketler içinde Synchron BCI implantı piyasaya süren ilk firma olmaya yakın. Synchron’un ürettiği stent benzeri cihaz damara yerleştirildikten sonra beynin hareketi kontrol eden kısmı olan motor korteks üzerinde duruyor. Şu ana kadar 10 hastada test edildi ve nihai sonuçların yakında yayınlanması bekleniyor.

30 bin dolara kadar inebilir

Maliyet sorunu yüzünden implantların hiçbiri yaygın biçimde piyasaya çıkmaya yakın değil. Ancak ciddi nörolojik bozukluğu bulunan hastalara verilen sağlık hizmetleri halihazırda çok pahalı.

Teksas merkezli Paradromics’in CEO’su Matt Angle’a göre ilk cihazlar “100 bin dolardan fazla tutacak ama beyin-bilgisayar arayüzlerinin bugünkü derin beyin stimülatörleri fiyatına, yani 30 bin dolar civarına ineceğini düşünüyoruz.” Angle sadece BCI tıbbi uygulamalarının yüzlerce milyar dolarlık bir pazar yaratmasını öngörüyor. “Sektörde her birinin değeri 1 milyar doları aşan bir düzine şirket çıkabilir. O potansiyel var” diyor. BCI teknolojisi ileride hafızadan görme beceresinin geliştirilmesine insan performansı da dair pek çok alanda kullanılabilir.