Minnesota Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, elektronik ve yapay zekâ kullanarak zihin okumayı mümkün kıldı. Minnesota Twin Cities Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, ampüte hastaların kaslarından ziyade beyin uyarılarını kullanarak robotik bir kolu çalıştırmalarını sağlayan bir sistem geliştirdi. Bu yeni teknoloji, önceki yöntemlerden daha hassas ve daha az müdahaleci.
Şu anda piyasada bulunan ticari protez uzuvların çoğu, bir tel ve koşum sistemi kullanılarak omuzlar veya göğüs tarafından kontrol ediliyor. Daha sofistike modeller, hastanın protezin üzerindeki doğal uzvundaki küçük kas hareketlerini algılamak için sensörler kullanıyor. Bununla birlikte, her ikisi de, ampütelerin nasıl kullanılacağını öğrenmesi zor olabilecek ve bazen yararsız olan seçenekler.
Minnesota Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü, endüstriyel işbirlikçilerin yardımıyla, bir kişinin kolundaki periferik sinire bağlanan küçük, takılabilir bir cihaz geliştirdi. Teknoloji, robotik bir kol ve yapay zekâlı bir bilgisayarla birleştiğinde, beyin uyarılarını algılayıp deşifre edebiliyor ve üst ekstremite ampütelerinin kolunu yalnızca düşünceleriyle hareket ettirebilmesini sağlıyor.
Araştırmacıların en son makalesi, sinir mühendisliğinin disiplinler arası alanı için hakemli bir bilimsel dergi olan Journal of Neural Engineering’de yayınlandı.
Araştırmacı Jules Anh Tuan Nguyen, “Bu, herhangi bir ticari sistemden çok daha sezgisel. Diğer ticari protez sistemlerinde, ampüte bir parmağını hareket ettirmek istediğinde, aslında parmağını hareket ettirmeyi düşünmezler. Kollarındaki kasları harekete geçirmeye çalışırlar çünkü sistem bunu okuyor. Bu nedenle, bu sistemler çok fazla öğrenme ve uygulama gerektirir. Teknolojimiz için, sinir sinyalini doğrudan yorumladığımız için hastanın niyetini biliyor. Bir parmağını hareket ettirmek istiyorlarsa, tek yapmaları gereken o parmağı hareket ettirmeyi düşünmek.” dedi.
İçindekiler
Nasıl başladı?
Nguyen, Minnesota Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği Bölümü’nden Doçent Zhi Yang ile yaklaşık 10 yıldır bu araştırma üzerinde çalışıyor ve sinirsel yonga teknolojisinin kilit geliştiricilerinden biriydi.
Proje, 2012 yılında endüstri sinirbilimci ve Nerves Incorporated’ın CEO’su Edward Keefer’ın ampütelere fayda sağlayabilecek bir sinir implantı oluşturma konusunda Yang’a yaklaşmasıyla başladı. Çift, ABD hükümetinin Gelişmiş Savunma Araştırma Projeleri Ajansı’ndan (DARPA) fon aldı ve o zamandan beri gerçek ampütelerle birkaç başarılı klinik deney gerçekleştirdi. Araştırmacılar ayrıca, teknolojiyi ticarileştirmek için Fasikl adlı bir girişim kurmak için Minnesota Üniversitesi Teknoloji Ticarileştirme ofisi ile birlikte çalıştılar.
Nguyen, “Gerçek insanları etkileyebileceğimiz ve bir gün insan hastaların yaşamlarını iyileştirebileceğimiz gerçeği gerçekten önemli. Yeni teknolojiler geliştirmek eğlenceli ama sadece laboratuvarda deney yapıyorsanız, bu kimseyi doğrudan etkilemez. Bu nedenle, kendimizi klinik deneylere dâhil ederek Minnesota Üniversitesi’nde olmak istiyoruz. Son üç veya dört yıldır, birkaç insan hastayla çalışma ayrıcalığına sahip oldum. Parmaklarını hareket ettirmelerine veya daha önce mümkün olmadığını düşündükleri bir şeyi yapmalarına yardımcı olduğumda gerçekten duygusallaşabiliyorum.” dedi.
Sistemin benzer teknolojilere kıyasla bu kadar iyi çalışmasını sağlayan şeyin büyük bir kısmı, sinirden gelen sinyalleri yorumlamaya yardımcı olmak için makine öğrenimini kullanan yapay zekânın dâhil edilmesi.
Yang, “Yapay zekâ, birçok ilişkiyi açıklamaya yardımcı olacak muazzam bir yeteneğe sahip. Bu teknoloji, insan verilerini, sinir verilerini doğru bir şekilde kaydetmemizi sağlıyor. Yapay zekâ sistemi bu tür sinir verileriyle boşlukları doldurabilir ve neler olduğunu belirleyebiliyor. Bu yeni yonga teknolojisini AI ile birleştirebilmek gerçekten büyük bir şey. Daha önce cevaplayamadığımız birçok soruyu cevaplamamıza yardımcı olabilir.” dedi.
Teknolojinin sadece ampüte hastalar için değil, nörolojik bozukluklar ve kronik ağrıdan muzdarip diğer hastalar için de faydaları vardır. Yang, invazif beyin ameliyatlarına artık ihtiyaç duyulmayacağı ve bunun yerine periferik sinir yoluyla beyin sinyallerine erişilebileceği bir gelecek görüyor. Ayrıca, implante edilebilir yonganın tıbbın ötesine geçen uygulamaları var.
Şu anda sistem, dış AI arayüzüne ve robotik kola bağlanmak için deriden geçen kablolara ihtiyaç duyuyor. Ancak yonga herhangi bir bilgisayara uzaktan bağlanabilseydi, insanlara kişisel cihazlarını (örneğin bir araba veya telefon) zihinleriyle kontrol etme yeteneği verecekti.
“Bunlardan bazıları gerçekten oluyor. Yang, ‘fantezi’ kategorisindekilerden bilimsel kategoriye taşınan birçok araştırma var. Bu teknoloji kesinlikle ampüte için tasarlandı, ancak gerçek potansiyeli hakkında konuşursanız, bu hepimiz için geçerli olabilir.” dedi.
tarafından verilmektedir.