Kaliforniya, San Diego Üniversitesi‘ndeki Entegre Elektronik ve Biyoarayüzler Laboratuvarı (IEBL), derin beyin aktivitesinin klinik olarak kaydedilmesi için ihtilal niteliğinde bir yaklaşım ortaya koydu. İnsan beyninin içinde 10 cm derinliğe kadar giren, yüksek çözünürlüklü kayıt yapılmasına imkan tanıyan yeni bir sensör geliştirdiler. Yenilikçi sensör üretim yaklaşımı
Yenilikçi yaklaşım, klinik seviyedeki materyallerden yapılmış ultra ince, esnek, özelleştirilebilir problara dayanıyor. Bu sondalar yerleştirilen bölgedeki beyin sinyallerini kaydedebilen sensörlerle donatılıyor. Küçük boyutları, yakın yerleştirmeye imkan tanıyarak, beynin eşi gibisi görülmemiş derinliklerinde yüksek çözünürlüklü algılamaya imkan tanıyor. Makalenin ilgili müellifi UC San Diego elektrik mühendisliği profesörü Shadi Dayeh şöyle açıklıyor: “İnce sinema elektrotlar için büsbütün farklı bir üretim sistemi geliştirdik. Bu metot, tedavi hedefiyle gereken derin beyin yapılarına ulaşabilen, tekrarlanabilir, özelleştirilebilir ve yüksek üretim kapasitesine sahip elektrotların üretilmesine imkan tanıyor. Ayrıyeten, daha ince bir elektrot gövdesine karşın yüksek uzaysal çözünürlük ve kanal sayısını mümkün kılıyor.” Yalnızca 15 mikron kalınlığındaki (insan saçının yaklaşık 1/5’i kalınlığında) problar şu anda 128 kanala kadar kayıt yapabiliyor. Günümüzün sadece 8 ila 16 kanallı klinik problarıyla karşılaştırıldığında değerli bir sıçrama. Araştırmacılar, prob başına binlerce kanala ulaşmayı hedefliyor. Bu ilerleme, tabiplere beyin sinyallerini daha düzgün bir çözünürlükte yakalama, tahlil etme ve manaya yeteneğini kazandıracak.
Bu teknolojinin sonuçları epilepsinin ötesine geçerek Parkinson hastalığı, hareket bozuklukları, obsesif kompulsif bozukluk, obezite, tedaviye dirençli depresyon, yüksek tesirli kronik ağrı ve öteki çeşitli hastalıklara yönelik uygulamalara uzanabilir. UC San Diego Mikro-stereo-elektro-ensefalografisi (μSEEG), tedaviye dirençli epilepsi hastalarının 30 güne kadar kablosuz olarak izlenmesine imkan tanıyor. Profesör Dayeh, kortikal ve derin beyin yapılarını daima olarak izlerken, hastaların hastane ortamında ve konutta serbestçe hareket etmesine imkan tanıyan kablosuz bir sistem hayal ediyor.
Kablosuz beyin izleme sistemi ufukta
Araştırmacılar, beynin derinliklerine ve yüzeyine yerleştirilmiş sensörlere sahip bir beyin izleme sistemi vizyonu üzerinde faal olarak çalışıyorlar. Bir kutuda bulunan küçük bir bilgisayar sistemi ile kablosuz olarak irtibat kuran bu sistem, beyin sinyallerinin 30 güne kadar kaydedilmesi için kablosuz güç ve hesaplama altyapısı sağlayabilecek. Dr. Dayeh şunları söylüyor: “Nihai amaç, sistemi ve gerekli teknolojileri 2026 yılına kadar geliştirerek, hastalara özgürce hareket etmelerine imkan tanıyan bir kablosuz sistem sunmak.”
Çalışmada, tümör çıkarma ameliyatları sırasında iki hastada sistemin başarılı bir halde çalıştığı belirtiliyor. Sıçanlar, domuzlar ve insan dışı primatlar da dahil olmak üzere çeşitli hayvan modellerinden elde edilen datalar sistemin çok taraflılığını ortaya koyuyor. 10 cm uzunluğa kadar olan sondalar, derin beyin yapılarından kayıt yapılmasına imkan tanıyarak, makroskobik ve tek nöron düzeylerinde beyin dinamikleri hakkında kıymetli bilgiler sağladı.
