Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Görme engelliler için üretilmiş, basit yapıları görebilme kapasitesine sahip göz implantları zaten vardı. İspanyol bilim insanları ise araştırmalarında farklı bir bakış açısı ile ilerleyerek başarıya ulaştılar. Beynin görsel korteksini doğrudan uyararak algılanabilir görüntüler ürettiler, bu sayede gözler üzerinde çalışmalarına gerek kalmadı.

Deneysel sistem, kullanıcı tarafından takılan sıradan bir gözlük üzerine monte edilmiş öne doğru bakan bir "yapay retina" içeriyor. Bu cihaz, gözlüğün önündeki görme alanından gelen ışığı algılıyor ve bunu, kullanıcının beynine implante edilen 96 mikro elektrottan oluşan üç boyutlu bir matrise iletilen elektrik sinyallerine dönüştürüyor. İmplant sadece 4 mm genişliğinde ve küçük elektrotların her biri 1,5 mm uzunluğunda. Elektrotlar beyne nüfuz ederek görsel korteksteki nöronların elektriksel aktivitesini hem uyarabilir hem de izleyebilirler. Bu uyarı, kişinin yapay retina tarafından iletilen ışık modellerini algılamasını sağlamaktadır.

Geçtiğimiz yıl, kurulumun 1000 elektrotlu bir versiyonu, hayvanların görme engeli olmasa da, primatlar üzerinde test edilmiş ve başarıya ulaşmıştı. Yakın zamanlarda ise İspanya'da bulunan Miguel Hernández Üniversitesi'nden bir ekip, mevcut versiyonu 16 yıldır görme engelli olan 57 yaşındaki bir kadın üzerinde test etti. Cihaz tarafından üretilen görüntüleri yorumlamayı öğrendiği bir eğitim programından sonra belirli nesnelerin harflerini ve görünüşlerini tanımlayabildi. Cihaz implante edildikten altı ay sonra çıkarıldı.

Bu çalışmada değinilmesi gerekilen bir başka önemli nokta ise implantın kendi işlevi dışında serebral korteksin herhangi bir işlevini etkilemediği ve yakındaki hedef olmayan nöronları uyarmamasıdır. Ek olarak, implant beynin yüzeyine yerleştirilen benzer elektrot dizilerinden çok daha düşük bir elektrik akımına ihtiyaç duyuyor. Bu da potansiyel olarak kullanımı daha güvenli hale getirmektedir.

Teknolojinin pratik düzeyde kullanılabilmesi için daha çok çalışmalar yapılması gerekiyor, bu nedenle bilim insanları daha ileri düzey deneyler için görme engelli gönüllüleri bekliyorlar. Bu çalışmalar, tahminen, daha karmaşık görüntüler üretmek için aynı anda daha fazla sayıda nöronun uyarılması ve daha fazla elektrot dizisine ihtiyaç duyulmasını içerebilir.

Benzer bir çalışma daha yapılmıştı

Gennaris biyonik görüntü sistemi; yerleşik bir kamera, kablosuz verici, görüntü işlemcisi ve yazılımın yanı sıra beyne implante edilen saç inceliğindei elektrotlarla donatılmış bir dizi kare karo içeren özel başlıktan oluşan cihaz.

Bunun yanı sıra buna benzer bir başka çalışma da Avusturalya’da bulunan Monash Üniversitesi’nde yapılmıştı. Gennaris Biyonik Görüş Sistemi olarak da adlandırılan cihaz, hasarlı optik sinirlerin sebep olduğu problemlerden kaçınılmak için geliştirilmekte. Yaralanan/hasar gören sinirler normalde retinadan beyindeki görme merkezine gidecek olan anahtar sinyallerin iletimini engeller. Buna karşılık sistem, sağlıklı optik sinirlerin işlevini yerine getirmek için tasarlanmıştı.

Gennaris biyonik görme sisteminde kullanılan implantlar.

Dahili kamera, kablosuz verici, görüntü işlemcisi ve yazılımın yanı sıra beyne implante edilen saç inceliğinde elektrotlarla donatılmış bir dizi kare karo içeren özel başlıktan oluşuyor. Kamera görüntüyü yakalayıp akıllı telefon boyutundaki görüntü işlemcisine iletir. Bu veriler de kablosuz olarak, her bir kenar boyunca sadece 9 mm (0,35 inç) olan, kare karolara gönderilir. Bu verileri, beyni uyaran elektrik darbelerine dönüştürebilen karmaşık devreler de son dokunuşu yapar. Bu elektrik darbeleri, beyni, teorik olarak kullanıcıların hem iç hem de dış ortamlarda gezinmesine ve ayrıca çevrelerindeki insanlara ve nesnelere karşı tetikte kalmasına olanak tanıyan 172 ışık noktasını birleştiren görsel desenler oluşturacak şekilde uyarır.

Temmuz ayında ekip, biyonik görme sisteminin üç koyuna implante edildiği bir çalışmanın umut verici sonuçlarını yayınlamıştı. Bu çalışmada implant, dokuz aya kadar bir süre boyunca hayvanın beynine binlerce saat uyarı veren 10 elektrot dizisini içermişti. Bu, dünyada tamamen implante edilebilir bir kortikal görme protezinin ilk uzun vadeli testlerinden biriydi. Ekibe göre, cihaz beyin dokusu tarafından iyi tolere edildi ve sağlık üzerinde olumsuz bir etki oluşturmadı.

Çalışmaların Makaleleri:

İspanya’da yapılan ve Prof. Eduardo Fernández Jover’in önderlik ettiği çalışmanın detayları The Journal of Clinical Investigation’da  yayınlanan makalede bulunmaktadır: https://www.jci.org/articles/view/151331

Avusturalyalı ekibin Journal of Neural Engineering'te yayınlanan makalesine buradan ulaşabilirsiniz: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/ab9e1c

Haber Kaynakları:

https://newatlas.com/medical/blind-brain-implant/

Monash Üniversitesi: https://www.monash.edu/news/articles/opening-eyes-to-a-frontier-in-vision-restoration?utm_campaign=MNEWS__Engineering&utm_source=linkedin&utm_medium=organic_social

https://newatlas.com/medical/world-first-bionic-vision-gennaris-system-trials/?itm_source=newatlas&itm_medium=article-body