Araştırmacılar, felçli maymunların beyinlerine yerleştirdikleri kablosuz cihazla, onların hareket kabiliyetlerini tekrar kazanmalarına ve yürümelerine yardımcı oldu.

Kablosuz Beyin İmplantlarıyla Felçli Maymunlar Yeniden Yürüyebiliyor

Araştırmacılar, felçli maymunların beyinlerine yerleştirdikleri kablosuz cihazla, onların hareket kabiliyetlerini tekrar kazanmalarına ve yürümelerine yardımcı oldu.

Araştırmacılar, felçli maymunların beyinlerine yerleştirdikleri kablosuz cihazla, onların hareket kabiliyetlerini tekrar kazanmalarına ve yürümelerine yardımcı oldu.

Felç, beyin ve omurilik arasındaki sinyallerin geri dönüşümsüz olarak kesildiği kalıcı bir durum olarak biliniyordu. Fakat son birkaç yıldaki gelişmelerle beyin sinir ağı daha iyi anlaşılınca, bilim insanlarına da kalıcı hasarı ortadan kaldıracak yeni tedaviler geliştirme fırsatı doğdu. Birçok araştırmacı, sinir ağı üzerinde sinyal kaybı olan bölgelerde, sinyalin yeniden oluşturulması halinde iletimin devam ederek hareketi tekrar oluşacağını düşünmeye başladı. Şimdi ise araştırmacılar bir adım ileri gitti ve daha önce bacakları felç geçirmiş maymunun beynine kablosuz ince bir cihaz yerleştirdi. Böylelikle bacak hareketlerinin kontrolünün tekrardan merkezi sinir sitemine geçmesini sağlayarak, maymunun yeniden yürümesine yardımcı oldular. Bu başarı aynı zamanda, insanlar içinde benzer cihazlar yaratma noktasında önemli bir adım niteliğinde.

Deneyde kullanılan implant, bir primat beyin silikon modeliyle birlikte gösterilmiş

Deneyde kullanılan implant, bir primat beyin silikon modeliyle birlikte gösterilmiş

Bir insan felç geçirdiği zaman, kaslara hareket etme sinyali veren çoğu nöronla (hepsi değil) bağlantı kopar. Bu durum da beynin, bu kas grubuna hareket etme emrini tam olarak vermesini engeller. Fakat eğer insan vücudu kaslarla bağlantısı kopmayan sinirlerin sinyal iletme güçlerini arttırabilseydi, bunlar kasları yeniden hareket etmeleri için uyarabilirdi.

Nature dergisinde yeni yayınlanan bir çalışma bu amaca hizmet eden bir niteliğe sahip; araştırmacılar arka ayakları kasten felçli hale getirilen iki maymunun beynine, kablosuz özeliği olan ince bir cihaz yerleştiriyorlar. Cihaz beynin hareket kontrol merkezi olan motor korteksten gelen elektrik sinyallerini kaydederek bilgisayara yoluyor. Bilgisayar da bu sinyalleri omurilik ile bağlantı sağlayan sinirlerin anlayacağı dile çevirerek geri gönderiyor. Böylece iletimin kesildiği yerde cihaz köprü görevi görerek sinyalin bağlantısını onararak devamlılığını sağlıyor.

Videoda görüldüğü gibi, maymun yürürken felçli ayağını diğer ayaklarıyla birlikte hareket ettirebiliyor. Benzer teknolojiler beyin sinyallerini bilgisayara yollamak için kablo kullanırken yeni teknoloji ise aksine tamamen kablosuz. Maymunlar sadece sinyalleri almak ve uygun dile çevirip geri yollamak için bir sırt çantası giyiyorlar.

Bu başarı, son yıllarda ulaşılan önemli hedeflerden sadece biri, çünkü bilim insanları beyinden çıkan elektriksel sinyallerin hareketi nasıl oluşturduğunu daha iyi anlamak için hala çalışmalarını sürdürüyorlar. Fakat şimdilik bu çalışma, klasik sinir bağlantı teknolojilerinin pabucunu dama atmasından dolayı benzersiz durumda, Newcastle Üniversite’sinden sinir bilimci Andrew Jackson, yeni cihazın “kapalı devre uyarım” özelliğinin önemini vurguluyor. Felçli insanlarda kullanılan klasik açık devre uyarım sistemleri sadece hastanın felçli bölgesindeki nöronları (sinir hücresi) uyararak uyanmalarını sağlarken, kapalı devre uyarımda ise beyinden gerçek zamanlı alınan sinyaller, omuriliğe giden sinirlere uygun cevap oluşturmak için işlenerek tekrar gönderilir. Kısaca klasik yol ile sadece sinyal kopmasının olduğu bölgedeki sinirler aktif hale getirilirken, kapalı devre uyarım ile beyin ve omurilik arasındaki sinirlerin tüm ağ bağlantıları güçlendiriliyor.

Bu deney bir işin yapılabileceğini göstermek açısından başarılı bir kanıt olsa da, henüz insanlar için uygun bir beyin-bilgisayar ara yüzü geliştiren çalışmanın tamamlanması uzak görünüyor. Bu çalışmada kullanılan sistem, yürümek gibi geniş kas hareketi gerektiren durumlarda başarılı olmaya uygunken, ufak yön değiştirme ve kişinin dengesinin sağlayan ince kas hareketlerinde daha az başarı sağlamış. Araştırma önemli bulgularla devam ederken, bilim insanları şimdi ince ayarlı kas hareketlerinin nasıl çalıştığını daha detaylı anlamanın yollarını arıyor ve bu kas hareketlerinin kablosuz cihazla nasıl tetikleyebileceklerini bulmaya çalışıyorlar.


Çeviren : Musa Tartık

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir