Yeni Nesil Beyin Okuma Cihazı Geliştirildi!

Stanford üniversitesi ve UCL (University College Landon)’deki araştırmacılar tarafından nöral aktiviteleri filme alabilen yeni bir cihaz geliştirildi. Bu cihazın önümüzdeki günlerde nörolojik rahatsızlıklar için kullanılacak yeni cihazların öncüsü olması bekleniyor. Ayrıntılara birlikte göz atalım.

A- A+

16.04.2020 tarihli yazı 10872 kez okunmuştur.

Nöral aktivite birbiriyle bağlantılı olan nöron gruplarının farklı lokalizasyonda olan nöronlarla etkileşime girmesi ile oluşur. Yeterli sayıda nöronun elektriksel aktivitesinin kaydedilmesi bu nöronların ölçü ve konumsal dağılımlarının öğrenilmesinde ve nöron gruplarının işleyişini kavramamızda yardımcı olur. Ne kadar büyük bir alan izlenebilirse nörolojik işleyişin anlaşılması da o kadar kolaylaşır. Bu bilgiler ışığında geliştirilen bu cihaz 5 ila 25 μm çapında: ana bileşeni Au,W, Ptlr ve Ptw’ den oluşan metal teller içeriyor. Bu mikro teller seramik veya polimerik kaplama ile elektriksel olarak yalıtılıyor.

Bu noktada ise önemli olan husus teller arasındaki mesafenin iyi ayarlanabilmesidir. Aksi takdirde cihaz, insan derisine entegre edilirken fazla dirençle karşılaşabilir. Bu durumu önlemek amacıyla teller üzerine parilen-C(PaC) tabakası bırakılıyor. PaC kullanılmasının sebebi canlılar üzerinde kimyasal bir yan etkisinin olmaması ve biyo uyumluluğunun bulunmasıdır. Daha sonra demet haline getirilen teller bir arada kalabilmeleri için epoksi ile infiltre ediliyorlar ardından üst(proksimal) uç CMOS çipiyle birleştiriliyor. Cihaz beyne bağlandığında aktif nöronlardan gelen elektrik sinyalleri taşıdıkları bilgileri silikon çipe gönderiyor burada işlenen veriler sayesinde beynin hangi bölümlerinin aktif olarak çalıştığının tespiti yapılabiliyor.

►İlginizi Çekebilir: Beyin Stimülasyonu ile Psikiyatrik Bozukluklar Tedavi Edilecek

UCL’ de nörobilim profesörü olan Andreas Schefer yapılan bu araştırma ile ilgili şu yorumlarda bulunuyor:” Bu teknoloji nörobilim araştırmalarının ötesinde gelecekteki pek çok heyecan verici gelişmenin temelini oluşturuyor. Bu cihaz ile beyinden bir makineye sinyal aktarılabilir bu durum ise eli ayağı kesilmiş bir hastanın protezini kontrol etmesini sağlayabilir: el ele sıkışmak ve ayağa kalkabilmesi gibi. Ayrıca beyinde yapay elektriksel sinyallerde oluşturulabilir. Böylece cihazın geliştirilmiş versiyonları motor nöron hastalarının iyileştirilmesinde kullanılabilir.” Araştırmacılar beyin makine ara yüzünü sıçanlarda ve canlı farelerin retina hücreleri üzerinde test ettiler. Her iki durumda da dizinin yüzlerce kanalından başarılı şekilde anlamlı sinyaller aldılar.

►İlginizi Çekebilir: Yarı İletken Beyin Yapılabilir mi?

İlk testlerin ardından, araştırmacılar cihazın performansını kontrol etmek için daha farklı hayvanlarda daha uzun süreli testlere yöneldiler. UCL’ de kıdemli araştırma görevlisi olan Mihaly Collo araştırma ile ilgili şu yorumlarda bulunuyor:” Özellikle daha derin bölgelerdeki beyin aktivitesinin kaydedilmesindeki en büyük zorluklardan biri, elektrot adı verilen tellerin nasıl elde edileceğidir. Amacımız yeterince ince elektrotlar kullanarak çok fazla doku hasarına ve kanamaya neden olmayı önlemektir. Araştırmadaki diğer bir zorluk ise üç boyutlu alanda karmaşık şekillere sahip katmanlara dağıtılan birçok nöronun aktivitesini kaydedebilmektir.”

Açıklanan bu teknoloji aynı zamanda Matthew Angle tarafından kurulan bir şirket olan Paradromics tarafından geliştirilen beyin-makine arayüzü sisteminin de temelini oluşturuyor. Merkezi Teksas’ ta bulunan şirket: felç, duyu, bozukluğu gibi hastalıkları olan insanların yaşamlarını iyileştirmek için cihazlarını geliştirmeye çalışıyor.

►stanford.edu
►newsmedical.net
►advances.sciencemag.org