Göze ihtiyaç duymadan görmek mümkün

Hasar görmüş bir gözü direkt olarak beyne açılan bir pencereyle değiştirmeyi hayal edin. Pencere milyonlarca nöronu okuyarak, aynı zamanda aralarından bin tanesini uyararak görsel korteks ile iletişim kuracak. Böylece kişi yeniden görebilecek.

Bu teknoloji, DARPA’nın bu hafta açıklanan takılabilir, biyouyumlu, görsel ve işitsel bozuklukları giderici nöral arayüz geliştirmeyi amaçlayan Neural Engineering System Design programının finanse ettiği altı kuruluştan birinin hedefi.

Berkeley Üniversitesi araştırmacıları insanların kullanabileceği bir cihaz üretmeyi umuyor. Fakat dört yıllık fonlama sürecinde araştırmacıların hedefi daha mütevazı: model organizmaların beynini okumak ve yazmak için bir prototip oluşturmak. Böylece sinirsel aktivite ve davranışın aynı anda gözlemlenmesi ve kontrol edilmesi sağlanacak. Bu organizmalar arasında zebra balığı larvası ve fare var.

Proje önderi, Berkeley Üniversitesi’nde Moleküler ve Hücresel Biyoloji Profesörü Ehud Isacoff, “Beyinle konuşma yeteneğinin, dejeneratif hastalık ya da sakatlıkların sebep olduğu nörolojik hasarların telafi edilmesinde önemli bir potansiyeli var. Kortekse algılar kodlayarak, görme engelli birine görme yetisi verebilir, felçli birine dokunma hissi yaşatabilirsiniz.” diyor.

Beyni okumak/yazmak

Ekip beyinle iletişim kurmak için, bir hücre aksiyon potansiyeli gösterdiğinde parlayan floresan protein üreten nöranların içine bir gen yerleştirecek. Buna, ışıkla aktifleşen ‘optogenetik’ protein üreten ikinci bir gen eşlik edecek.

Okuma için ise ekip, minyatürleştirilmiş bir ‘aydınlık saha mikroskobu‘ geliştiriyor. Kafatasındaki küçük bir pencereye yerleştirilen mikroskop, bir milyon kadar nöronu görselleştirmek için beynin yüzeyini inceliyor. Bu mikroskop, ışığı bir dizi lensle yakalayarak görselleri yeniden düzenleyen ‘ışık alanı kamerası‘ndan yola çıkılarak tasarlandı.

Birleştirilen okuma-yazma özelliği, kortekse direkt olarak algı kodlamak için kullanılacak, böylece görme engelli kişinin görebilmesi için görsel sağlanacak. Nihai amaç, fizikçilerin ışık kullanarak binden milyona kadar insan nöronunu gözlemlemesini ve aktifleştirmesini sağlamak. Beynin mimarisini çalışmak için optogenetik kullanımında uzmanlaşan Isacoff, zebra balığı larvasının beynindeki nöronların binlercesini okuyabiliyor. Bunu yapmak için hareketsiz balığın transparan derisini inceleyen büyük bir mikroskop kullanıyor.

Ayrıca ekip, farklı duyusal tecrübelerle ilişkilendirilen beyin aktivitesi modellerini belirleyen sayısal metotlar geliştirecek. Amaç ise ‘sentetik algılar’ üretmek için yeteri kadar bilgi edinmek.

Kaynak: Kurzweil