Beyni Anlamaya Yeni Bir Pencere Açıldı!

Şırınga ile enjekte edilebilen örgü elektronikler araştırmacılara uzun zaman alan prosesleri kısa sürede yapma şansı tanıyor.

Son zamanlarda bilim insanları, belirli nöral devrelerinin nasıl çalıştığını keşfetmede implant edilmiş mil/sonda (probe) kullanarak beyni anlamada büyük aşama kaydetmişlerdir.

Bu mil/sondalar etkili olmasına rağmen, rijiditeleri-sertlikleri, esnek olmamaları yüzünden bazı problemler yaşanmaktadır. Sondalardan kaynaklı oluşan iltihaplanma kronik instabilitelere neden olmaktadır. Bu da şu demektir; sondalar bir kaç günde bir çıkarılıp yeniden takılmalıdır. Ayrıca bu durum bazı belli başlı soruları da beraberinde getiriyor: Bilim insanlarının ulaştıkları noktanın ötesinde nöral devreler, gelişme, öğrenme ve yaşlanma süresince nasıl yeniden organize oluyorlar?…

Ama şimdi işler değişiyor gözüküyor.

Charles Lieber, ve Kimya ve Kimyasal Biyoloji Bölüm Başkanı ve Prof. Mark Hymann ve mezun öğrenci Tian-Ming Fu, Tao Zhou ve doktora sonrası çalışma yapan Guosong Hong bir grup araştırmacı daha şırınga enjekte edilebilir örgü elektronikleri ile ilgili yaptıkları çalışma sonucu; farelerdeki nöral aktiviteyi 8 ay ve daha fazla bir süre içinde istikrarlı bir biçimde  kaydedebilmektedir ve geleneksel implantlarda yaşanan sondadan kaynaklı iltihaplanma da görülmemiştir.

Bu çalışma Nature Methods adlı dergide 29 Ağustos tarihinde yayınlanmıştır.

Lieber: “Kronik devreler şeklinde bulunan aynı bireysel nöronları takip edebilmede bu çalışma ile bir takım şeyler çalışmaya ve geliştirilmeye başlanıyor. Bu araştırmada kullandığımız 8 ay bir limit değil ama  bu süre, Alzeimer gibi nöro-dejeneratif hastalıklar ya da yaşlanma ve öğrenme gibi uzun süreli prosesleri araştırıp, incelemede örgü-ağ tipi elektroniklerin kullanılabileceğini gösteriyor.”

beyinLieber  ve meslektaşları ayrıca şırınga ile enjekte edilebilir örgü-ağ şeklindeki elektroniklerin 3 ay ya da daha fazla süre boyunca beyne elektrik uyarı göndermek için kullanılabileceğini göstermekteler.

Lieber: “Nihayetinde amacımız klinik uygulamalarını bulma hedefiyle bunları yaratmak. Temel olarak nöronları izole eden örgü elektroniklere karşı verilen bağışıklık tepkisi yokluğunu, çok çok hassas bir şekilde dokulara zarar vermeden daha düşük voltaj kullanıp, uyarılar yollayarak halledebileceğimizi tespit ettik.”

Tabii ki olsalıklılar burada bitmiyor.

Lieber: “Elektroniğin ve biyolojinin eşsiz bütünleşmesi ile tamamen yeni bir sınıf beyin-makine arayüzüne ve diğer alanlar arasında da özellikle protezde büyük gelişmelere yeni bir kapı açılabilir.”

Lieber: “Bugün beyin-makine arayüzleri, geleneksel olarak implant edilmiş mil/sondalara dayalıdır ve bu alanda bazı etkileyici çalışmalar yapılmış olsa da tüm arayüzler nöral sinyalleri kodlamada aynı tekniğe dayanır.”

Lieber açıklamasına soyle devam ediyor: “Geleneksel bir şekilde implant edilmis sondalar stabil olmuyorlar. Araştırmacılar ve klinik uzmanlar, nöral sinyallerden konakçı bir takım elde edip bunların ne anlama geldiğini tespit etmek için de karmaşık hesaplamalar uyguladıkları “ortalama popülasyon” diye adlandırdıkları bir kodlamaya güveniyorlar. Buna karşın, doku-benzeri örgü-ağ elektronikleri kullanan araştırmacılar, zamanla belirli nöronlardan gelen sinyalleri okuyabilecekler ki bu da potansiyel olarak protezler için geliştirilmiş beyin-makine arayüzlerinin  gelişmesine imkân sağlamaktadır.”

Lieber: “Bunun çok güçlü bir şey olacağını düşünüyoruz. Çünkü, daha önce mümkün olmayan bir şekilde devreleri tanımlayıp, hem kaydedip hem de uyarabiliriz. Şunu söyleyebilirim: Düşünüyorum, öyleyse olur.”

Lieber ayrıca bu şırınga ile enjekte edilebilir örgü-ağ elektroniklerin bir gün beyin hasarlarından omurilik sapındaki hasarlara kadar pek çok feci hasarın tedavisinde kullanılabileceğini düşünüyor.

Lieber: “Bence bu bir bilim kurgu değil .Diğer insanlar örneğin; rejeneratif tıp, bunun bilim kurgu filmlerinde ancak mümkün olabileceğini söyleyebilirler. Ama bizler bunu farklı bir açıdan ele alıp, takip ediyoruz.”

Lieber sözlerine şöyle son veriyor: “Benim hissim bunun biyoloji ve ekektronik sistemler arasındaki kusursuz bir entegrasyon olması ki böylelikle bu ikisi ayrı gözükmezler de. Elektroniği nöral ağlara benzetebilirsek, her ikisi birarada çalışabilir ve her ikisinin de gücünden yararlanmak istiyorsanız da, o zaman bunu dikkate almalısınız.”

Çeviren: AylinEr
http://neurosciencenews.com/mesh-electronics-brain-neuroscience-4921/

Check Also

Geri Dönüşü Olmayan İnsan Ruhunun Ölümsüz Yolculuğu