Melbourne Üniversitesi‘nden Thomas Oxley liderliğindeki bir araştırma ekibi; kafatasını açmadan elektrotları beynin içine yerleştirmenin bir yolunu geliştirdi.
Araştırmacı grup, felç olan kişilerin sadece düşünerek, biyonik bir dış iskelet kullanmalarına izin veren, beyin-makine arayüzleri geliştiriyor. Bu cihazlar, elektrikli beyin sinyallerinin kodunu çözmekte ve bunları robot ekstremitelerinin hareketine çevirmektedir.
Genellikle, beyin sinyalleri kafa derisine bağlanmış elektrotlar vasıtasıyla algılanır veya doğrudan beynin içine implante edilir. Saçlı deri üzerine yerleştirmek, ameliyattan kaçınmak için iyi bir yöntem, ancak sinyaller kafatasında boğuktur. Doğrudan implantasyon hassas kayıtlara izin verse de, elektrotlar çalışmayı durdurabilir. Çünkü beyin elektrotları yabancı cisim gibi algılar ve onları yara dokusuyla sarar.
Bu riskleri göz önünde bulunduran ekip, farklı bir yola başvurdu: Elektrotlar, boyundaki juguler damardan küçük bir kesi boyunca, beyindeki bir kan damarına yönlendirilen metalik bir ağ tüpüne bağlanır. Elektrot, damar duvarının diğer yanında beyne yakın hücrelerden gelen sinyalleri ölçebilir.
Teknik, kardiyologların kullandığı, arterlere yerleştirilen stent olarak adlandırılan benzer tüplerin kullanılmasıdır.
Elektrot ile yerleştirilen stent veya “stentrode”, canlı koyunların beyinlerinde 2016’da test edildi. Stentrode; bir kardiyak stent gibi, herhangi bir yan etki yaratmadan kan damarına oturdu. Metalik örgü doğrudan beyin dokusuna dokunmadığı için, altı aylık deneme süresince hiçbir iltihaplanma oluşmadı. Cihazın mühendisliğini denetleyen Melbourne Üniversitesi’nden David Grayden “Beyin, stentin orada olduğunu bilmiyor” diyor.
Aynı boyuttaki stentrode, elektriksel beyin sinyallerini açıkça tespit edebildi. Grayden, “Kayıtlar direkt olarak implante elektrodlardan daha detaylı değil, fakat birbirine yakın.” diyor.
Ekip, Royal Melbourne Hastanesi’nde gelecek yıl başlayacak bir klinik araştırması planlıyor. Omurilik yaralanması, inme, motor nöron hastalığı veya kas distrofisi nedeniyle kolları veya bacaklarını kullanamayan beş hastada denenecek.
Stentrode, beyindeki hareketleri kontrol eden motor korteks boyunca uzanan bir kan damarına yerleştirilecek. İnce kablolar, elektrotlarla kan sisteminden göğüs içine implante edilen, bir kayıt cihazına kadar ilerleyecektir. Bu cihaz, daha sonra bilgileri harici bir bilgisayara kablosuz olarak aktaracaktır.
Grayden: “Nihai hedef, kişinin hareket etmeyi düşünmesi ve buna dış iskeletin itaat etmesi…”
Katılımcılardan, “sağ yumruğu hareket ettir” gibi belirli bir eylem hakkında düşünmeleri istenecek ve bilgisayar, her bir düşünceye karşılık gelen beyin sinyallerinin kesin kalıplarını tanımayı öğrenecektir.
Araştırma heyecan vericidir, ancak Hollanda Utrecht Üniversite Tıp Merkezi’ndeki Nick Ramsey: ”Stentrode’un insanların beyinlerinde anlamlı sinyaller alıp alamayacağı hala belirsizliğini koruyor.” diyor.
