Beyne Yerleştirilen Mikroçip Düşünceleri Metne Dönüştürüyor

Beyne Yerleştirilen Mikroçip Düşünceleri Metne Dönüştürüyor

Yeni bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI), ‘zihinsel el yazısını’ yani kendinizi bir kağıda yazarken hayal etme eylemini gerçek zamanlı bir ekranda metne dönüştürebilir.

ABD’li araştırmacılar tarafından geliştirilen çığır açan sistem, beyindeki sinyallerden denenen el yazısı hareketlerini çözmek için bir bilgisayar kullanıyor.

Sinyaller, beyne yerleştirilen kabaca bir bebek aspirin hapı büyüklüğündeki küçük kare elektrot dizileriyle algılanır.

Araştırmacılar, sistemin ellerini veya parmaklarını kullanmayan felçli kişilerin hızlı bir şekilde mesaj yazmasına izin verebileceğini söylüyor.

Klinik bir araştırmada, felçli bir adam BCI’yı sadece el yazısıyla ilgili hareketleri düşünerek bir bilgisayar ekranına metin yazmak için kullandı.

Adam, kendi yaşındaki birinin akıllı telefona yazmasına benzer bir hızda cümleleri kopyalayıp soruları cevaplayabiliyordu.

Yeni çalışma, Nöroloji profesörü olan Dr Leigh Hochberg tarafından yönetilen BrainGate(BeyinKapısı) adlı bir klinik araştırmanın son aşamasıdır. Ekip, ‘İnsanların daha hızlı iletişim kurmasına izin vermenin yeni yollarını bulmak istiyoruz’ dediler.

Bu yeni sistem, hem intrakortikal elektrotlar tarafından kaydedilen zengin sinirsel aktiviteyi, hem de sinirsel olarak kodu çözülmüş harflere uygulandığında, hızlı ve doğru metin oluşturabilen dil modellerinin gücünü kullanıyor. ‘

Bir yaralanma veya hastalık bir kişinin hareket etme yeteneğini elinden aldığında, beynin yürüme, konuşma ve nesneleri yakalama için sinirsel aktivitesi bozulmadan kalır. Araştırmacılar, bu nedenle, kayıp yeteneklerinin bir kısmını geri kazanmak için felçli veya ampütasyonlu kişilerin beyin aktivitelerinden faydalanabilirler.

Araştırmacılar, çalışmaları için, 2007’de boynundan aşağısı felçli kalmasına neden olan omurilik yaralanması geçiren 65 yaşındaki bir adamla çalıştı. Bilim insanları, beyninin el ve kolu kontrol eden kısmına, yani motor kortekse, minik elektrot dizilerinden ikisini yerleştirdiler.

Elektrot dizilerinin her biri, motor kortekste ateşlenen nöronlardan sinyalleri alan 100 elektrotla kaplıdır.Adamdan eli felçli değilmiş gibi bir kağıt parçası üzerinde bir kalem tuttuğunu hayal ederek cümle yazmasını istediler. Egzersiz sırasında, bir sinir ağı (bir tür makine öğrenimi), denenen el yazısı hareketlerini sinirsel aktiviteden gerçek zamanlı olarak ekranda görünen metne çevirebildi.

Adam bu “beyinden metne” sistemi kullanarak, yanıtının her bir harfini yazmaya çalışarak soruları yanıtladı. BrainGate ekibinin 2015 yılında gösterdiği ve aynı zamanda motor kortekse yerleştirilen sensörleri kullanan önceki bir sistem, felçli insanlara düşünce kontrollü bir imleçle harfleri seçme yeteneği vermişti.

Harflere bu şekilde işaret etmek ve tıklamak, insanların bir beyin bilgisayar arayüzü (BCI) ile yazmak için önceki hız rekoru olan dakikada yaklaşık 40 karakter yazmasına izin verir. Bu yeni denemelerde, adam iki kattan daha fazla hızlı yazmayı başardı – yüzde 94,1 doğrulukla dakikada 90 karakter, bu da yeni bir rekor oldu. Bu aynı zamanda, çalışma katılımcısı ile aynı yaş grubundaki kişilerdeki tipik akıllı telefon yazma hızlarıyla da karşılaştırılabilir (dakikada 115 karakter).

Bu BCI çok hızlıdır; çünkü her harf oldukça farklı bir aktivite modeli ortaya çıkarır ve algoritmanın birini diğerinden ayırt etmesini nispeten kolaylaştırır. Gelecekte, araştırmacılar, mevcut akıllı telefonlarda kullanılana çok benzer şekilde işaretle ve tıklayarak gezinmeyi de içeren daha kapsamlı bir sistemin parçası olarak metin girişi için denenen el yazısını kullanmayı ve hatta konuşma kodunu çözmeyi düşünüyorlar.

Ekip, hem hareket hem de konuşma kaybına neden olan dejeneratif bir nörolojik bozukluk olan amiyotrofik lateral sklerozlu bir katılımcıyla çalışmayı planlıyor. BrainGate ekibine göre, yaygın klinik kullanıma sokulmadan önce sistemin “uzun ömürlülüğü, güvenliği ve etkililiği”nin daha fazla gözlenmesi gerekecek.

Araştırma bugün Nature dergisinde yayınlandı.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL