Beyin implantı: Epilepsi, Parkinson ve artrite karşı yeni silah

Lennox-Gastaut sendromu denen ağır bir epilepsisi olan Oran Knowlson adında İngiliz bir genç geçen ekim ayında yeni bir beyin implantına onay vererek belki de hayatının en doğru kararını verdi. Gündüz nöbetleri yüzde 80 oranında azaldı. İmplantı Oran’ın beynine yerleştiren pediatrik beyin cerrahı Martin Tisdall “Bu implantın hayatındaki etkisi çok büyük oldu. Daha önce yaşadığı düşmeler azaldı, kendini yaralama ihtimalinin önüne geçilmiş oldu. Annesi de yaşam kalitesinin nasıl arttığından bahsediyordu. Artık daha dikkatli ve ilgili” diye anlatıyor.

Oran’ın nörostimülatörü kafatasının hemen altına yerleştirilmiş. Böylelikle nöbetleri tetikleyen anormal uyarıları engellemek amacıyla beynin derinliklerine sürekli elektrik sinyalleri gönderiyor. Yaklaşık bir cep telefonu bataryası büyüklüğündeki Picostim adlı bu implant, kulaklıklarla şarj ediliyor. Gündüz çalışma şekliyle gece çalışma şekli birbirinden farklı.

The Guardian’a konuşan Tisdall “Cihaz beyin aktivitelerini ölçme ve kaydetme kabiliyetine sahip. Bu da çocukların hissettiği stimülasyonun etkinliğini nasıl geliştirebileceğimize dair bize bilgi veriyor. Bu tedavi yöntemini Ulusal Sağlık Sistemi’ne sokmak istiyoruz” diyor.

Pilot uygulamanın bir parçası olarak önümüzdeki haftalarda Lennox-Gastaut sendromlu üç çocuğa daha implant takılacak. Gelecek yılın başlarında 22 çocukla daha testler yapılacak. Deneyler olumlu sonuçlanırsa çalışmanın sponsorları olan Great Ormond Street Hastanesi ve University College London ruhsat için başvuru yapacak. Oxford Üniversitesi’nde profesör ve Londra merkezli Amber Therapeutics’in kurucu ortağı Tim Denison’a göre cihazın dört ile beş yıl içinde Ulusal Sağlık Sistemi’nde ve dünya genelinde kullanılmaya başlayabilir.

Sadece epilepsi üstünde çalışılmıyor

Beyin kanseri, Parkinson, kronik ağrı, romatoid artrit ve kulak çınlaması gibi çok çeşitli rahatsızlıklara sahip kişilere çıkış kapısı sunmak için nöral implantlar üstüne çalışılıyor. Bu teknoloji de o çalışmaların bir parçası. Bu cihazlar önceki implantlardan çok daha gelişmiş; beynin elektriksel aktivitesini çözmekle kalmayıp bunu bir düzene de sokuyorlar.

Epilepsi tedavisi için çalışan tek şirket Amber Therapeutics değil. California merkezli NeuroPace de anormal beyin aktivitesine yanıt veren bir cihaz geliştirdi. Hatta ABD’nin düzenleyici kurumu bu cihazın 18 yaşından büyüklerde kullanılmasına izin verdi. Ancak NeuroPace’in cihazında pil yeniden şarj edilemiyor. Dolayısıyla cihazı birkaç yılda bir ameliyatla değiştirmek gerekiyor. Diğer cihazlar da göğse konuyor ve kablolarla beyin sinyalleri toplanıyor. Çocuk büyüdükçe cihazın değişmesi gerekiyor.

Beyin çipi denince insanın aklına hemen Elon Musk’ın şirketi Neuralink geliyor. Omurilik hasarına sahip ikinci bir hastaya daha beyin çipi yerleştiren şirket beyinden gelen sinyalleri yakalamak için insan saçından çok daha ince küçük teller kullanıyor. Ne var ki Neuralink’in çip yerleştirdiği ilk hastası Noland Arbaugh’un cihazındaki teller yerinden oynadığı için sorun çıkmıştı.

Bill Gates ve Jeff Bezos’un desteklediği Synchron gibi diğer Amerikan şirketleri de hareket edemeyen ya da konuşamayan insanlara beyin-bilgisayar arayüzleri (BCI) yerleştirdi. Ancak bilim insanları bu implantların sadece elektrik sinyallerini çözdüğünü söylüyor.

Bununla birlikte Amber gibi bazı şirketler hastalıkları tedavi etmek için “derin beyin stimülasyonu” denen sinyalleri düzenlemeyi amaçlıyor. Amber’in implantı Parkinson, kronik ağrı ve beyindeki sinir hücrelerinde kademeli hasara neden olan çoklu sistem atrofisi hastalıklarının tedavisi için yapılan deneylerde kullanılıyor.

Gelişmiş implantlardaki grafen ayrıntısı

Önümüzdeki haftalarda grafenden yapılan ilk beyin implantı bir klinik deneyde insanlar üstünde deneneck. Salford Royal hastanesindeki bir ekip, hızla büyüyen beyin kanseri glioblastoma sahip bir hastanın beynine grafenden yapılmış 64 elektrotlu cihazı takacak. Bu cihaz nöronların aktivitesini uyararak okuyacak. Böylece kanser alındığında beynin diğer kısımları zarar görmeyecek. İmplant ameliyattan sonra çıkarılabilecek.

Geleneksel implantlarda platin ve iridyum kullanılıyor. Ancak karbondan elde edilen grafen onlardan çok daha ince, dokuya zarar vermiyor ve çok seçici bir şekilde kodu çözüp düzene sokabiliyor. Inbrain şirketi Parkinson, epilepsi ve felçlerin neden olduğu konuşma sorunlarını çözmek için yapay zeka destekli benzer bir implantla klinik deneyler yapmayı planlıyor.

Verified Market Research’e göre biyoloji bilimini elektrik mühendisliğiyle birleştiren biyoelektronik piyasası şu anda 8,7 milyar dolar değerinde. 2031 yılına kadar değerinin 20 milyar doların üstüne çıkması bekleniyor. Biyoelektronik piyasası, sinyalleri beyinden organlara ve organlardan beyne taşıyan periferik sinir sistemine odaklanıyor. Beyin bilgisayar arayüzünün de eklenmesiyle piyasanın değerinin 25 milyar doları aşacağı tahmin ediliyor.

Yeni beyin implantı düşünceleri iki dilde aktarabiliyor