Nöroteknoloji | Beyin için protezler

Temmuz ayı sonunda, Almanya'da üretilen bir beyin çipi ilk kez bir insana yerleştirildi. Bu beyin-bilgisayar arayüzü (BCI), ABD, Seattle'da felçli hastalarla yapılan bir klinik çalışmanın parçası olarak kullanıldı. Çalışmanın amacı, serebral korteksin hedefli elektriksel uyarımının, felç nedeniyle kaybedilen motor kontrol becerilerinin yeniden kazanılmasına yardımcı olup olamayacağını göstermekti. Bugüne kadar, felç sonuçları geleneksel fizik tedavi yöntemleriyle tedavi edilmiştir. Ancak bu, felçli uzuvların işlevini geri kazanmak için her zaman yeterli değildir.

Çalışmanın başarılı olması durumunda, bu sadece felç rehabilitasyonu alanında değil, aynı zamanda üreticinin konuya adanmış ve halihazırda tıbbi amaçlar için çip kullanan az sayıdaki şirket ve araştırma kurumu arasına katılması nedeniyle ilk kez bir ilerleme anlamına gelebilir.

Olası uygulama alanları arasında felç ve diğer nörolojik hastalıkların tedavisi yer almaktadır.

Freiburg merkezli Alman üretici Cortec GmbH, tamamen implante edilebilir kablosuz bir BCI geliştirdi. Beyin aktivitesini sürekli olarak kaydeden ve sinir dokusunun kişiye özel uyarılmasını sağlayan elektriksel uyarılar veren bir cihaz. Fizik tedavi sırasında implant, laboratuvar bilgisayarıyla iletişim kuruyor. Şirket, bunun nörolojik tedaviyi hassas ve kişiselleştirilmiş tıbba doğru bir adım daha ileriye taşıyabileceğini umuyor.

Cortec ürününün özelliği, yalnızca beyinden beyine çift yönlü sinyal iletimi değil. Elektriksel temas, önceki modellerde olduğu gibi tek tek sinir hücreleri üzerinden değil, kafatasının altına, beynin üstüne yerleştirilen 32 kanallı bir temas matı üzerinden sağlanıyor. Her temas, aynı anda 100.000 sinir hücresini uyarabiliyor ve elektriksel aktivitelerini kaydedebiliyor.

Beyin-Bilgisayar Arayüzleri (BCI) 2004 yılından beri kullanılmaktadır . İlk fikir, cihaz kontrolünü yalnızca düşünce yoluyla sağlamaktı . Bu, konuşma yeteneğini kaybetmiş felçli kişilerin kendilerini tekrar ifade edebilmelerini sağlayacaktı. 20 yıldan uzun bir süre önce olmasına rağmen, bu teknolojinin öncüleri hâlâ bir elin parmaklarını geçmez. Hedeflenen uygulamalar arasında felç tedavisi ve Parkinson hastalığı ile motor nöronlarda geri dönüşü olmayan bir hasar olan amiyotrofik lateral skleroz (ALS) gibi diğer nörolojik hastalıkların tedavisi yer almaktadır.

2004 yılındaki öncü çalışma Braingate tarafından gerçekleştirildi. Şirket, 1990'ların sonlarında insanlar için ilk implante edilmiş BCI için yapılan araştırmaları temel aldı. Akademik konsorsiyumun mevcut cihazı ise Blackrock tarafından üretiliyor. 2008 yılında Utah'ta kurulan ve tam adı Blackrock Neurotech olan bu girişimin, tanınmış varlık yöneticisiyle hiçbir bağlantısı yok. Girişim sermayedarları arasında milyarder Peter Thiel de vardı. 2024 yılına gelindiğinde, dünya çapında yaklaşık 50 kişiye BCI implantı yapılmıştı ve bunların 40'ı Blackrock'tan gelmişti. Bazı hastalar araba kullanmayı yeniden öğrenirken, diğerleri dokunma duyularını geri kazandı.

Braingate tarafından 2009 yılında başlatılan ve 2038 yılında tamamlanması planlanan klinik bir çalışma, bu cihazların uzun vadeli yapısını gözler önüne seriyor. Şimdiye kadar on beş paraplejik hastaya çip takıldı. Bugüne kadarki en küçük BCI, Brooklyn merkezli Synchron şirketi tarafından geliştirildi. Bu çip, motor korteksin yakınındaki kafadaki kan damarlarına minimal invaziv olarak yerleştirildi. Göğüs kafesindeki bir diğer teknik bileşen ise beyinden gelen sinyalleri kablosuz olarak bir bilgisayara iletmek üzere tasarlandı. Bu çalışma için finansal destek, 2024 yılında Jeff Bezos ve Bill Gates'ten geldi.

Diğer şirketler arasında, ikisi de ABD merkezli olan Paradromics ve Precision Neuroscience bulunmaktadır. İsviçre'deki Lozan Üniversitesi de dahil olmak üzere üniversiteler de BCI prototiplerinin geliştirilmesinde yer almaktadır.

Elon Musk'ın portföyündeki bir diğer proje olan Neuralink'ten de bu bağlamda bahsetmek gerekir. Musk, 2024'ün başlarında X'te çiplerle ilgili uzun vadeli hedefin "tüm telefonlarımızı ve bilgisayarlarımızı düşüncelerimizle kontrol etmek" olduğunu duyurdu. İlk hedef felçli insanlara yardım etmekti. Musk, bu yıl bu şirket için yarım milyar doların üzerinde yeni fon topladı. Neuralink implantı şimdiye kadar ilk ALS hastası da dahil olmak üzere beş kişiye yerleştirildi. Ancak teknoloji milyarderi Musk , her zamanki övüngen tavrıyla, ürünü 2019'da yapay zeka ile simbiyoz için bir arayüz olarak duyurmuştu . 2031 yılına kadar yılda 20.000 çip yerleştirilecek ve yıllık en az bir milyar ABD doları satış sözü verilmişti. Görünüşe göre Musk'ın vizyonu kabul edildi: Finans kuruluşu Bloomberg, Neuralink'in değerini 8,5 milyar dolar olarak belirledi.

Uzmanlar, kısmen insan beyninin karmaşıklığı nedeniyle büyük ölçüde şüpheci. Nöroplastisite prensipleri de dahil olmak üzere, işleyişi henüz tam olarak anlaşılmış değil. Nöroplastisite , kaza veya hastalık nedeniyle kısmi bir hasardan sonra beynin yeniden düzenlenmesini ifade eder. Neuralink örneğinde, önceki başarılara kıyasla bir diğer zorluk, pazarlama amacıyla yayınlanmış olmalarına rağmen bağımsız bilim insanları tarafından doğrulanmamış olmalarıdır.

Teknolojik ilerlemenin önündeki diğer engeller, prosedürlerin kendisinde yatmaktadır. Elektrotlar beyne ne kadar derin yerleştirilirse, hem operasyonun kendisi hem de sürekli operasyon için riskler de o kadar artar. İkincisi, laboratuvar koşullarının ötesinde günlük kullanıma uygun olmalıdır. Kolostomi cihazları, kalp pilleri, protez cihazları ve organ nakli olanlar, yerleşik teknolojiye rağmen bunun ne kadar zor olabileceğini çok iyi bilirler.

Her ne kadar tüm hayaller bu kadar çabuk gerçekleşmese de, sadece felç tedavisinde önemli bir iyileştirme bile, yalnızca ABD ve Avrupa'da böyle bir olayın sonuçlarıyla başa çıkmak zorunda kalan 1,7 milyon insanın en azından bir kısmına fayda sağlayacaktır.