Felçli hastalar için umut veren gelişme! Beyin implantı düşünceleri harekete dönüştürdü

Bilim insanları, ağır felçli kişilerin beyin sinyallerini çözerek hem söylemek istedikleri kelimeleri hem de yapmak istedikleri jestleri aynı anda dijital ortama aktarabilen bir beyin implantı geliştirdi. Sistem, konuşmayı metne dönüştürürken el sallama ve baş hareketi gibi jestleri de dijital bir avatar aracılığıyla yansıtabiliyor.

Beyin-bilgisayar arayüzü teknolojisinde dikkat çeken bir gelişme yaşandı.Bilim insanları, ağır felç nedeniyle konuşamayan ve vücut hareketlerini gerçekleştiremeyen kişilerin beyin sinyallerini çözerek hem söylemek istedikleri kelimeleri hem de yapmak istedikleri jestleri aynı anda dijital ortama aktarabilen bir sistem geliştirdi.

Daha önce geliştirilen beyin-bilgisayar arayüzleri, felçli kişilerin konuşma girişimlerini kelimelere dönüştürebiliyor veya gerçekleştirmek istedikleri bazı hareketleri algılayabiliyordu. Yeni çalışmada ise ilk kez tek bir beyin implantıyla sözlü ve sözsüz iletişimin eş zamanlı olarak aktarılabildiği gösterildi.

Sistem, hastanın beyin aktivitesini analiz ederek söylemeye çalıştığı ifadeleri ekranda metne dönüştürürken, yapmak istediği hareketleri de kişiselleştirilmiş dijital bir avatar aracılığıyla gerçekleştiriyor.

KELİMELERİN YANI SIRA JESTLERİ DE ÇÖZÜYOR İnsanlar iletişim kurarken yalnızca kelimelerden yararlanmıyor. Başını sallamak, el sallamak, omuz silkmek veya parmakla işaret etmek gibi hareketler konuşmanın anlamını ve duygusunu tamamlıyor.

Felç geçiren veya amyotrofik lateral skleroz (ALS) gibi nörodejeneratif hastalıklara sahip kişiler ise konuşma yetilerinin yanı sıra bu tür sözsüz iletişim imkanlarını da kaybedebiliyor.

California Üniversitesi San Francisco'dan (UCSF) Prof. Edward Chang ve ekibi, bu iki iletişim biçimini aynı sistem içerisinde yeniden oluşturabilmek için beyin sinyallerinden yararlandı.

Chang, konuşmanın yalnızca söylenen kelimelerden ibaret olmadığına dikkat çekerek bunun bütün motor korteksi kapsayan, çok katmanlı ve dinamik bir süreç olduğunu belirtti.

BEYİN SİNYALLERİ DİJİTAL AVATARA AKTARILDI Araştırmacılar, konuşma yolları ve uzuvlarında felç bulunan katılımcıların sensorimotor korteksindeki beyin aktivitesini kaydetti. Ardından makine öğrenimi kullanılarak konuşma ve jestlerle bağlantılı sinyalleri birbirinden ayırt edebilen sistemler geliştirildi.

Katılımcılardan belirli kelimeleri söylemeye çalışmaları veya çeşitli hareketleri gerçekleştirmeyi düşünmeleri istendi.

Sistem kişinin yapmak istediği hareketi fiziksel olarak gerçekleştirmesine ihtiyaç duymadan beyindeki girişimi algılayabiliyor. Çözülen sinyaller daha sonra dijital bir avatara aktarılıyor.

Böylece felç nedeniyle kendi vücuduyla hareketi gerçekleştiremeyen kişi, örneğin el sallamak veya başını hareket ettirmek istediğinde avatar bu hareketi onun adına yapabiliyor.

KONUŞMA VE HAREKET AYNI ANDA GERÇEKLEŞTİRİLEBİLİYOR Çalışmanın en önemli yönlerinden biri ise konuşma ve hareketlerin birbirinden bağımsız biçimde aktarılmasının ötesine geçmesi oldu.

Katılımcılar örneğin “merhaba” demeye çalışırken aynı anda el sallama veya “evet” derken başını sallama gibi kelime ve hareket kombinasyonlarını gerçekleştirdi.

Araştırmacılar sistemi hem ayrı ayrı yapılan konuşma ve hareketler hem de bunların eş zamanlı kullanıldığı durumlar üzerinde eğitti.

Sonuçlar, konuşma ve jestlere ait beyin sinyallerinin tamamen birbirinden bağımsız olmadığını da ortaya koydu. Motor korteksteki bazı elektrotların yalnızca konuşma veya yalnızca hareket sırasında etkinleşmesine karşılık, bazı bölgelerin her iki iletişim biçiminde de rol oynadığı görüldü.

BEYİN KONUŞMA VE JESTLERİ TAMAMEN AYRI İŞLEMİYOR Araştırmacılar başlangıçta konuşma ve hareket sinyallerini ayrı ayrı çözümleyip daha sonra birleştirmeyi denedi. Ancak bu yöntemin beklenen düzeyde güvenilir sonuç vermediği görüldü.

Bunun yerine sistemin kelimeler ile onlara eşlik eden hareketleri aynı anda öğrenmesi daha başarılı sonuç verdi. En yüksek performans ise ayrı ve eş zamanlı iletişim örneklerinin birlikte kullanıldığı eğitim yönteminde elde edildi.

Bulgular, insan beyninin konuşmayı ve ona eşlik eden beden hareketlerini tamamen birbirinden kopuk süreçler olarak yönetmediğine işaret ediyor.

AMA HENÜZ KUSURSUZ DEĞİL Teknoloji önemli bir ilerleme sağlasa da günlük hayatta yaygın biçimde kullanılabilecek aşamaya henüz gelmiş değil.

Çalışmada kullanılan kelime ve hareket repertuvarı oldukça sınırlı tutuldu. Ayrıca araştırmacıların denediği en başarılı sistemlerde bile bazı kelime ve hareket kombinasyonları yanlış yorumlandı. IFLScience'ın aktardığına göre hata oranı kullanılan yönteme bağlı olarak yaklaşık altıda bir ile üçte bir arasında değişti.

Sistemin mevcut halinde implanttan alınan veriler kablolar aracılığıyla harici ekipmanlara aktarılıyor. Dolayısıyla bilim kurgu filmlerindeki gibi tamamen vücuda yerleştirilmiş ve verileri kablosuz biçimde aktaran bağımsız bir implanttan henüz söz edilmiyor.

Buna rağmen araştırmacılar, teknolojinin ileride ağır felçli kişilerin yalnızca yeniden kelimelerle iletişim kurmasını değil, insan iletişiminin önemli bir parçası olan beden dilini de geri kazanmasını sağlayabileceğini düşünüyor.

ABD Ulusal Sağlık Enstitülerinden Dr. Debara Tucci de sonuçların, ağır felçli hastaların gelecekte insan iletişiminin bütüncül yapısını yeniden kazanabilmeleri konusunda umut verdiğini belirtti.

Araştırmanın sonuçları Nature Neuroscience dergisinde yayımlandı.

Yorumunuz yarım kaldı, devam etmek için üstteki yoruma, silmek için buraya tıklayın

Kırmızı alanlar eksik veya hatalı girildi. Lütfen bu alanları düzeltip tekrar gönderelim

Yorumunuz için teşekkürler, en kısa sürede gözden geçirilip yayınlanacaktır

Yorum yazarak Haber Hürriyeti Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan yorumlardan Haber Hürriyeti hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.

Şimdi oturum açın, her yorumda isim ve e.posta yazma zahmetinden kurtulun. Oturum açmak için bir hesabınız yoksa, oluşturmak için buraya tıklayın.

Yorum yazarak Haber Hürriyeti Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan yorumlardan Haber Hürriyeti hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.