Yaşasın bilim: Felçli adam beyin ve omurilik implantıyla yürümeyi başardı

Son yıllarda omurilik yaralanmalarının teknolojiyle tedavisinde epey bir ilerleme kaydedildi. Dr. Courtine liderliğindeki bir grup bilim insanı, 2016 yılında felçli maymunlara yürüme yetisini yeniden kazandırmayı başardı. Yine Dr. Courtine liderliğindeki farklı bir ekip, beyni elektriksel titreşim jeneratörleriyle uyarmanın bir yolunu buldu ve bu yolla kısmen felçli insanların tekrar yürümesine olanak tanıdı.

Çin’de geçirdiği kazanın ardından felçli kalan Gert-Jan Oskam daha önce stimülasyon programına dahil olmuş ve hatta yürüme kabiliyetini bir ölçüde kazanmıştı. Ne var ki iyileşme süreci daha sonrasında durmuştu.

Gert-Jan Oskam’ın on yıldan uzun bir süredir belden aşağısı felçli. Fotoğraf: EPFL

Nature dergisinde çarşamba günü yayımlanan çalışmada, İsviçreli bilim insanları Oskam’ın beyni ve omuriliği arasında ‘dijital bir köprü’ sağlayan ve hasarlı kısımları atlayarak çalışan implantları tanıttı. 40 yaşındaki Oskam bu implantlar sayesinde sadece bir yürüteçle ayakta durabildi, yürüyebildi ve hatta dik bir yokuştan çıkabildi.

İmplantın takılmasından bir yıldan fazla bir süre geçse de Oskam yukarıda saydığımız eylemleri ve daha fazlasını yapmaya devam etti. Oskam, implant devre dışıyken bile koltuk değnekleriyle yürüyerek iyileşme belirtileri gösterdi.

Stimülasyon programında da yer aldığı için iki yöntem arasında karşılaştırma yapabilen Oskam, stimülasyon teknolojileriyle hareket edebildiğinde kendi vücuduna karşı bir yabancılık hissettiğini ancak bu yeni sistemde öyle bir şey olmadığını, “Daha önce stimülasyon beni kontrol ediyordu, şimdi ise ben onu” sözleriyle ifade etti.

Yapay zeka yine yüzünü gösterdi

Bilim insanlarının geliştirdiği bu yeni arayüz, Oskam’ın beynindeki elektrik sinyalleri aracılığıyla ne yapmak istediğini algılayıp, bunları kas hareketleriyle eşleştirmek için düşünceyi koda dönüştüren bir yapay zekadan yararlandı.

“Söylemesi kolay, yapması zor” diyen bilim insanları bu sonuca ulaşabilmek için önce Oskam’ın kafatasına ve omurgasına elektrotlar yerleştirdi. Ekip daha sonra vücudun farklı kısımlarını hareket ettirmeye çalıştığında beynin hangi kısımlarının harekete geçtiğini gözlemlemek için bir yapay zeka modeli kullandı. Bu yapay zeka, belirli elektrotların aktivitesini belirli niyetlerle eşleştirebildi. Oskam ayak bileklerini hareket ettirmeye çalıştığında bir elektrot, kalçalarını hareket ettirmeye çalıştığında başka bir elektrot yanıyordu.

Bilim insanları daha sonra beyin implantını omurilik implantına bağlamak için başka bir algoritma kullandı. Bu algoritma da vücudun farklı bölgelerine elektrik sinyalleri göndererek hareketi tetikleyecek şekilde ayarlandı. Algoritma, her bir kasın kasılmasının ve gevşemesinin yönü ve hızındaki küçük değişiklikleri hesaba katabildi. Beyin ve omurga arasındaki sinyaller her 300 milisaniyede bir gönderildiği için Oskam hareketlerini doğru olup olmadığına göre çabucak ayarlayabiliyordu.

Çalışmanın ilerleyen aylarında arayüze yürüme ve ayakta durma gibi basit eylemleri daha uygun şekilde gerçekleştirmek ince ayar çekildi.

Tabii arayüzün artıları olduğu gibi eksileri de var. Öncelikle mevcut arayüzün üst vücut hareketlerinde de alt vücut hareketlerinde olduğu gibi çalışması beklenmiyor. Tedavi vücut içi işlem de gerektiriyor, bu da birden fazla ameliyat anlamına geliyor. Saatler süren fizik tedaviyi de hesaba katınca meşakkatli bir süreç ortaya çıkıyor. Ayrıca mevcut sistemin tüm omurilik felçlerine iyi geldiği de söylenemez.

Ancak ekip daha gelişmiş arayüzler üretmekte kararlı. Dr. Courtine, “Asıl hedefimiz, bu teknolojiyi ihtiyacı olan tüm hastalar için dünya çapında kullanılabilir hale getirmek” diyor.

Dünya tıbbında bir ilk: Gazi Üniversitesinde bir hastaya yapay zeka teşhis koydu, doktorlara mesaj gönderip ameliyata çağırdı