Beyin İmplantsız Zihinle Kontrol Edilen İlk Robotik Kol

/uploads/ueditor/20190818/1566128203841610.png

Beyin. Minnesota Üniversitesinin de katkılarıyla Carnegie Mellon Üniversitesindeki bir grup araştırmacı noninvasiv robotik cihaz kontrolünde önemli bir gelişmeye imza attı. Noninvasiv bir Beyin Bilgisayar Arayüzü(BCI-Brain Computer Interface) kullanarak bilgisayar imlecini sürekli bir şekilde takip etme yeteneğine sahip, zihin tarafından kontrol edilen bir robotik kol yapmayı başardılar.

/uploads/ueditor/20190818/1566128227773374.png

BCI’lar, yalnızca beyin implantlarından gelen sinyalleri kullanarak robotik cihazların kontrol edilmesi adına göz ardı edilemeyecek kadar iyi performans gösteriyor. Yüksek hassasiyetle kontrol edilebilmelerinin yanı sıra, çeşitli günlük işleri tamamlamakta da kullanılabiliyor. Ama bugüne kadar, BCIların tüm başarıları invasiv beyin implantları için geçerliydi. Bu implantlar da doğru bir şekilde yerleştirilmesi ve çalıştırılması için önemli miktarda tıbbi ve cerrahi uzmanlık gerektiriyordu. Bu şartlara rağmen yine hastalar üzerinde kullanım sınırlanması gibi birçok risk de barındırıyordu.

BCI araştırmalarında aşılması gereken önemli sorunlardan birisi daha az invasiv ya da noninvasiv teknolojilerin kullanılması. Bu araştırma sonucunda felçli hastaların çevrelerini kontrol edebilmesi ya da robotik uzuvlarını düşünceleriyle kullanabilmesi söz konusu olabilir. Böyle bir teknoloji nüfüsun çoğunluğuna fayda sağlar.

Ama, beyin implantları yerine noninvasiv, dış algı sezen BCI’lar daha ‘kirli’ sinyallerı alıyor. Bu da düşük çözünürlük ve daha ‘kesin olmayan(kusurlu)’ kontrole sebep oluyor. Yine de araştırmacılar daha kesin ve düzgün olan bir teknolojinin yapılması için uğraşıyorlar.

Carnegie Mellon Üniversitesinde olan Biyomedikal Mühendislik Departmanı Başkanı Bin He, bu hedefe yavaş yavaş yaklaşıyor.

/uploads/ueditor/20190818/1566128290624305.png

Görsel: Dr. Bin He


“Beyin implantlarıyla yapılan robotik cihazlarda müthiş bir gelişme var. Ama noninvasiv olmak asıl amaçlarımızdan biri. Nöral geri çözümleme ve noninvasiv robotik kolun pratikliğinde yaptığımız gelişmeler, nörorobotiklerin iyice gelişmesini sağlayacak” diyor Bin He.

Yeni algılama ve makine öğrenmesi tekniklerini kullanarak He ve takımı beynin derinlerindeki sinyalleri kullanarak, yüksek kalitede, robotik kolu kontrol edebildiler. Noninvasiv nörogörüntüleme ve yeni sürekli takip paradigması aracılığıyla kirli(gürültülü) EEG sinyallerini aşarak EEG tabanlı nöral çözümleme ve eş zamanlı iki boyutlu robotik cihaz kontrolü hakkında önemli gelişmelere imza attı.

Bilgisayar ekranındaki imleci takip eden noninvasiv BCI kullanan bir robot kol. Bunu ilk defa He’nin takımı başardı.

Süreç boyunca robotik kolun yaptığı beynin komutları ile eşleşmek olsa da şu anda bu kol imleci pürüzsüz bir şekilde, sürekli bir yolda izleyebiliyor.

Science Robotics adlı dergide yayınlanmış bir makalede, EEG kaynak görüntülenmesinden elde edilen noninvasiv nöral verilerin uzaysal (cisimsel) çözünürlüklerin artmasının yanı sıra, kullanıcı etkileşimini ve eğitimini artırarak, BCI’nın bilgisayar ve beyin öğeleri ve arasındaki bağıntıları geliştirerek ve ilişkilerini belirterek çalışan yeni bir framework‘ünü oluşturdular.

“Noninvasiv Nörogörüntüleme, Robotik Cihaz Kontrolü İçin Gereken Sürekli Nöral Takibi Güçlendiriyor” adlı yazı, bu problemlerin çözümü babında takımın özgün yaklaşımı sayesinde BCI öğrenmesini geleneksel görevlerde %60a kadar artırdı. Ayrıca sürekli imleç takibini %500 geliştirdi.

Bu teknoloji, sağlıklı 68 insan vücudunda, sanal cihaz kontrolü ve sürekli bir biçimde robotik kolu kontrol etmesi adına (her biri için 10 seans olmak üzere) denendi. Bu teknoloji direk olarak hastalara uygulanabiliyor ve gelecekte klinik deneylerine başlanılabileceği öngörülüyor.

“Noninvasiv sinyal kullanımındaki teknik zorluklara rağmen bu güvenli ve ekonomik teknolojiyi, bundan yararlanabilecek insanlara ulaştırmaya gönüllüyüz. Bu iş noninvasiv beyin bilgisayar arayüzlerinin (gelecekte tüm insanların tıpkı akıllı telefonlar gibi hayatlarını kolaylaştıracak bir teknoloji) gelişimi için önemli bir adım.” diyor He.

Kaynak:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190619142542.htm


0 yorum

Makaleye yorum yapmak için, giriş yap veya kaydol