Günümüzde yaklaşık olarak 5.4 milyon insan çeşitli sağlık sorunlarından dolayı felçli bir şekilde hayatına devam ediyor. Hiçbir şekilde yürüyemeyen, konuşamayan ve yazamayan insanlar yatağa mahkum bir şekilde yaşamak zorunda kalıyor. Onların hayat standartlarını iyileştirmek için elektrikli tekerlekli sandalye gibi ürünler geliştirildi. Araştırmacılar her ne kadar felçli insanların diğer insanlar ile iletişime geçebilmesi için elektrikli tekerlekli sandalyeler gibi çalışmalar sürdürüyor olsa da şu ana kadar bunu mümkün kılacak bir teknoloji tam anlamıyla geliştirilememişti.
Haftalık olarak araştırma yazıları yayınlayan İngiltere merkezli Nature dergisinde yayınlanan bir makaleye göre sinir bilimi alanında araştırmalar yapan bir ekip, beynimizdeki sinyalleri okuyup gerçek zamanlı olarak metne çevirebilen bir teknoloji geliştirdi. Araştırmacıların yeni tekniği, felçli bir adamın dakikada 90 karakterlik bir hızla mesaj yazmasını sağlıyor ve bu şekilde tıpkı konuşuyor gibi diğer insanlarla iletişime geçmesini sağlıyor.
Beyin-bilgisayar arayüzleri düşüncelerle mesajlaşmayı sağlıyor
Araştırmanın yönetici olan Stanford Üniversitesi Nöral Protez Translasyon Laboratuvarı Direktörü Jaimie Henderson, geliştirdikleri sistemin konuşma ve [tooltip tip=”hareket etmemizi sağlayan nöronlar”]motor nöron engelleri[/tooltip] olan kişilerin metin, e-posta veya diğer yazma biçimleriyle iletişim kurmasına izin verecek şekilde geliştirildiğini vurguluyor. Bu yeni teknoloji ile yazı yazmak ve düşünmek ile bağlantılı olan beyin sinyallerimiz gerçek zamanlı olarak metne çevriliyor; bu şekilde yatağa mahkum felçli bir adamın dakikada 16 kelime boyutunda bir metinler aracılığıyla kendisini ifade etmesine izin veriyor.
Beynimize yerleştirilen implantlar ve yeni teknolojilerde olmazsa olmaz olan yapay zeka ve makine öğrenimi algoritması kullanan sistem, ilk olarak el yazısıyla bağlantılı beyin sinyallerini okuyarak beyin implantları ile bilgisayar arayüzüne gönderiyor. Daha sonra bilgisayarın işlemcisinde analiz edilen bu sinyaller modern yazı diline dönüştürülüyor. Bu şekilde teknoloji, felçli insanları da modern iletişimin dijital dünyasına dahil ediyor ve onların da sağlıklı bireyler gibi yaşayabilmelerine destek oluyor.
Felçli insanların düşünceleri ile yazı yazmasını sağlayan teknolojiyi geliştiren araştırmacılar, 2017’de maymunların dakikada 12 kelime uzunluğunda metin yazmasını sağlayan bir sistemi de geliştirmişlerdi. Daha sonra maymunlar üzerinde denenen bu sistem, felçli insanlara dakikada 40 karakter yani yaklaşık olarak 80 kelime yazma imkanı sunan bir beyin-bilgisayar arayüzü hakkındaki çalışmanın temeli oldu. Şu anda geliştirilen yeni teknoloji ise, felçli bir kişinin yazma hızını önceki çalışmaya oranla iki katından fazla arttırmasını sağlayan tamamen yeni ve farklı bir yöntem kullanıyor.
Check out coverage of our recent #EEG decoding paper in @guardian ! https://t.co/akVpfhucO6
— Nature Neuroscience (@NatureNeuro) March 31, 2020
Yeni Beyin-Bilgisayar Arayüzü İnsanlık için Umut Verici
Geliştirilen yeni sistemin ilk deneklerinden birisi on yıl önce felç geçirmesine sebep olan çok ciddi bir omurilik yaralanması geçirmiş 65 yaşındaki bir adamdı. İlk olarak adamın vücuduna, el hareketleri gibi hareketlerini kontrol eden nokta olan beynin motor nöronlarının bulunduğu kısmının dış katmanlarına, yaklaşık 100 adet elektrot ile çok küçük boyutlarda iki sensör yerleştirildi. Bu elektrotlar, yaklaşık 100 nörondan gelen sinyalleri kaydedebiliyor ve bu şekilde alınan sinyaller bilgisayar aracılığıyla işleniyor ve tek tek harflerin yazılmasını sağlanıyor.
(Araştırmacıların geliştirdiği sistemin deneme aşamasını anlatan bir video)
Geliştirilen sistem harfleri yaklaşık %95 doğruluk oranı ile ayırt edebiliyor. Her ne kadar %5’lik bir yanılma payı olsa da yeni teknoloji felçli insanların hayatında devrim yaratabilecek bir teknoloji olarak görünüyor. İnsanların diğer insanlar ile iletişimini kolaylaştırıyor, felçli insanların hayat standartlarını geliştiriyor ve bu şekilde de kendilerini ifade etmek gibi şu ana kadar engellerinden dolayı yapamadıklarını bu teknoloji ile gerçekleştirebilirler. Şu anda geliştirilmekte olan makine öğrenimi sistemi, tüm insanların beyni için kullanılabilir durumda olmayabilir. Her farklı kullanıcının bu sistemi kullanarak yazabilmesini sağlamak için makine öğreniminin her bir insan beynine adapte olması gerekiyor. Ancak henüz bu teknolojinin çok başlangıcında olduğumuzdan ve makine öğreniminin her beyin için kişileştirilebilir durumda olmadığından dolayı doktorların felçli insanlara yardımcı olmak için bu yeni beyin-bilgisayar arayüzünü kullanacağı gelecekten uzakta bulunuyoruz. Başka bir açıdan, ileri düzeydeki makine öğrenimi ve yapay zeka gibi bir teknolojiler ile geliştirilen yeni sistemler gelecekte bir gün yazma şeklimizi hem felçli kişiler hem de bütün insanlık için sonsuza kadar değiştirebilir.
Kaynak: Interesting Engineering
