Geliştirilen kablosuz beyin çipiyle çarpıcı bir deney gerçekleştirildi: ABD’den gönderilen komutlar Güney Kore’deki çipe saniyenin çok küçük bir bölümünde ulaştı.
10 BİN KİLOMETRE UZAKTAN KONTROL ETTİLER
İnternet üzerinden Güney Kore’deki laboratuvar bilgisayarına ulaşan sinyal, buradan çipe kablosuz olarak aktarıldı. Sistemin komutlara ortalama yanıt süresi ise yalnızca 109 milisaniye oldu.
Kıtalararası test, çipin farklı bir ülkeden çalıştırılabileceğini gösteren bir mühendislik deneyi olarak gerçekleştirildi.
İLAÇ VEREBİLİYOR, IŞIK YAYABİLİYOR
RAPIDO adı verilen sistem KAIST ve Yonsei Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirildi.
Serbestçe hareket eden bir farenin taşıyabileceği kadar küçük olan implant, beyinde iki farklı işlem gerçekleştirebiliyor.
Cihaz, belirli bir bölgeye madde verebiliyor ve minyatür LED yardımıyla ışık yayabiliyor. İki işlev birbirinden bağımsız olarak kontrol edilebildiği gibi önceden belirlenen zamanlarda çalışacak şekilde de programlanabiliyor.
RAPIDO’nun yeniden doldurulabilir bir hazneye sahip olması, araştırmacıların yeni bir ameliyata ihtiyaç duymadan uzun süreli deneyler gerçekleştirebilmesini sağlıyor.
Çalışmanın başındaki KAIST elektrik mühendisi Jae-Woong Jeong, sistem sayesinde hayvanlara tekrar tekrar müdahale edilmeden uzun süreli ilaç ve optik uygulamalar yapılabileceğini söyledi.
DENEYLERDE KOKAİN KULLANILDI
Araştırmacılar uzaktan bağlantıyı başarıyla kurduktan sonra çipin iki temel işlevini fareler üzerinde ayrı ayrı test etti.
İlk deneyde cihazın ilaç verme özelliği incelendi.
İmplant aracılığıyla farelerin beyninde ödül mekanizmasıyla ilişkili nucleus accumbens bölgesine farklı miktarlarda kokain verildi.
Farklı dozların hayvanların hareketlerinde buna karşılık gelen değişikliklere yol açtığı görüldü. Aynı etkiler çipin yerleştirilmesinden iki, üç ve dört hafta sonra yapılan deneylerde de tekrarlandı.
Böylece cihazın haftalar boyunca kontrollü ve tekrarlanabilir dozlar verebildiği gösterildi.
Araştırmacılar, bu deneyin kokain bağımlılığını tedavi etmeyi amaçladığının özellikle altını çizdi.
IŞIKLA DAVRANIŞ ÜZERİNDEKİ ETKİYİ İNCELEDİLER
İkinci deneyde ise implanttan yayılan ışığın farelerin öğrendikleri tercihler üzerinde etkili olup olmadığı araştırıldı.
Deneyde, belirli hücrelerin veya hücresel süreçlerin ışığa tepki vermesini sağlayan optogenetik yönteminden yararlanıldı.
Bu kez kokain implant üzerinden değil, farelerin karın bölgesine enjekte edildi. Böylece implanttan yayılan ışığın etkisinin bağımsız olarak ölçülmesi amaçlandı.
Kokain verilen ancak ışık uygulanmayan fareler, daha sonra uyuşturucuyla ilişkilendirdikleri bölmeyi tercih etti.
Başka bir grupta ise implanttan yayılan ışık kullanılarak koşullandırma sırasında RhoA adı verilen sinyal yolu etkinleştirildi. Bu hayvanlarda kokainle ilişkilendirilen bölmeye yönelik aynı tercih gelişmedi.
Araştırmacılar, sonuçların belirli sinirsel müdahaleler ile davranış arasındaki neden-sonuç ilişkilerinin incelenmesinde sistemin kullanılabileceğini belirtti.
“BAĞIMLILIĞI TEDAVİ ETTİ” ANLAMINA GELİYOR
Bilim insanları sonuçların, çipin bağımlılığı tedavi ettiği şeklinde yorumlanmaması gerektiğini vurguladı.
Deneyler yalnızca fareler üzerinde gerçekleştirildi ve belirli bir ortamla uyuşturucu arasındaki öğrenilmiş ilişkinin azaltılması incelendi. Bunun yerleşmiş bir bağımlılığın tedavi edilmesinden farklı olduğu belirtildi.
Jeong, teknolojinin insanlar üzerinde kullanılabilmesinin önündeki en büyük engelin ise uzun vadeli güvenlik ve güvenilirlik olduğunu söyledi.
İnsanlarda kullanılabilecek bir cihaz için biyolojik uyumluluk, çipin dış kaplaması, ilaç verme sistemi ve olası arızalara karşı güvenlik mekanizmalarının çok daha kapsamlı şekilde test edilmesi gerekiyor.
ŞİMDİLİK BİR ARAŞTIRMA ARACI
Kablosuz olarak ilaç ve ışık verebilen beyin çipleri daha önce de geliştirilmişti. Jeong’un yer aldığı önceki çalışmalarda, akıllı telefonla kontrol edilebilen ve değiştirilebilir ilaç kartuşlarına sahip çipler fareler üzerinde denenmişti.
RAPIDO’nun farkı ise birden fazla özelliği tek sistemde birleştirmesi.
Cihaz tekrarlanabilir şekilde ilaç verebiliyor, belirli beyin bölgelerini ışıkla uyarabiliyor, önceden programlanabiliyor ve internet üzerinden dünyanın başka bir noktasından kontrol edilebiliyor.
Araştırmacılar, teknolojinin şu aşamada insanlarda kullanılabilecek klinik bir beyin implantı değil, gelecekteki tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilecek bir araştırma platformu olarak değerlendirilmesi gerektiğini vurguluyor.
