Beyin Bilgisayar Arayüzleri

                Nörobilim ve nörolojik görüntüleme teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde beynimizi her geçen gün daha fazla tanıyoruz. Tüm vücut fonksiyonlarımızı düzenleyen, duygularımızı, düşüncelerimizi, anılarımızı kontrol eden beynimiz bütün bu işlemleri nöron isimli sinir hücrelerinde oluşan elektrokimyasal tepkimeler sayesinde yapıyor. İyon hareketlerine bağlı olarak nöronlarının elektriksel potansiyellerindeki ani artış ve düşüşler ile diğer nöronlar arasında iletişimi sağlayarak fonksiyonlarını yerine getiren beynimizde bu olaylar olurken nöronlardaki elektrik potansiyellerinin değişimi bir manyetik alan oluşturuyor.

                Beynimizin yapısı anlaşıldıkça beynimiz ile sadece vücudumuzu değil, etrafımızdaki nesneleri de kontrol edebileceğimiz teknolojiler geliştirilmeye başlandı. Beyin Bilgisayar Arayüzü (BBA) isminde geliştirilen bu teknoloji, beyin aktivitesi sonucu oluşan manyetik alanların ölçülmesi ile elde edilen verileri toplayıp analiz eden ve bu analiz sonucunda verileri farklı cihazlarda kullanılmak üzere bilgisayara aktaran sistemleridir. Bu sistemler ile örneğin bir kullanıcı kolunu sağa sola hareket ettirdiğini hayal ederek bilgisayardaki bir topu sağa sola hareket ettirebilir. Geliştirilen bu teknolojinin ana amaçlarından biri de herhangi bir uzvunda duyusal ve motor fonksiyonlarını kaybetmiş insanlarda bu fonksiyonları geri kazandırmaktır. Yeterince geliştirilmiş bir sistemde engelli insanların ilgili uzuvlarında kullanılacak protezleri gerçek uzvunu kullanıyormuş gibi sadece düşünce ile hareket ettirebilecekleri beklenmektedir.

                Beyin Bilgisayar Arayüzleri temel olarak dört ana birimden oluşurlar. Farklı yöntemler kullanılarak oluşturulan sistemler hassasiyetlerine ve kullanım alanlarına göre sınıflara ayrılır.

 Birinci birimde sinyal toplama işlemi yapılır. Bunun için beyindeki manyetik alan değişimlerini algılayabilecek elektrotların kullanılması gerekir. Bu elektrot kullanımı ise cerrahi müdahale gerektiren ve gerektirmeyen yöntemler olarak iki ana başlıkta incelenir. Cerrahi müdahale gerektiren yöntemlerin başında gelen Elektrokortikografi (ECOG) ölçümünde beyin içerisine kafatasına açılan bir kesikten saç kılının yaklaşık kırkta biri boyutunda olan elektrotlar yerleştirilir. Sinyal okuyabilme hassasiyeti çok yüksek olan bu ölçümler cerrahi müdahale gerektirdiği için yalnızca gerekli durumlarda kullanılır. Cerrahi müdahale gerektirmeyen yöntemlerin başında ise Elektroensefalografi (EEG) ölçümü gelir. Bu yöntemde saçın üzerine kafaya temas edecek şekilde elektrotlar yerleştirilerek ölçüm yapılır. Sinyal okuma hassasiyeti manyetik alanların kafatasından geçmesi ve uzaklıkla azalması nedeniyle daha azdır ve sadece beynin kafatasına yakın bölgelerindeki nöronların faaliyetleri ölçülebilir. Cerrahi müdahale gerektirmediği için eğlence sektöründe son kullanıcıya yönelik beyin makine arayüzü kaskları piyasaya çıkartılmıştır.

İkinci birim ölçülecek sinyallerin amaca göre seçilmesi ve ayrıştırılması işlemidir. Bu işlemde arayüzün kontrol edeceği cihazın nasıl bir beyin aktivitesi sonucu gerekli işlemi yapacağı seçilir. Örnek olarak bir kolun sağa ya da sola hareket ettirilmesinin hayal edilmesi sonucu oluşan beyin sinyali belirlenmeli ve diğer sinyallerden ayrıştırılmalıdır.

Üçüncü birim kontrol edilmesi amaçlanan cihazda kullanılabilecek anlamlı verinin elde edilmesi işlemidir. Beyinden ölçülen sinyal sayısal bir veri haline dönüştürülerek kullanıma hazır hale getirilir.

Dördüncü birim ise cihaz kontrolü işlemidir. Anlamlı veriye dönüştürülen veri kontrol edilmesi amaçlanan cihaza gönderilir ve ilgili işlemin yapılması sağlanır. Bu işlem sonucunda sadece düşünce ile bir cihaza istenilen işlem yaptırılmış olur.

Beyin Makine Arayüzleri günümüzde geliştirilmeye devam eden ve gelecekte çok yaygın kullanılacağı öngörülen bir teknolojidir. Çeşitli firmalar bu sektörde öncü konuma gelebilmek için çok büyük yatırımlar yapmışlardır. Cerrahi müdahale gerektirmeyen ölçüm yöntemi kullanan firmalar eğlence sektörü için çeşitli kaskları piyasaya sürmüşlerdir. Şimdilik daha çok meditasyon ve odaklanma için uygulamalar ön plana çıksa da yapılan çalışmalar çok daha fazlasının geliştirilebileceğini ortaya koymaktadır. Günümüzün en başarılı girişimcilerinden birisi olan Elon Musk da Beyin Makine Arayüzleri üzerinde çalışan bir şirket kurarak çalışmalara başlamıştır. Cerrahi müdahale gerektiren bir ölçme yöntemi kullanan şirket, bozuk para boyutunda bir cihazı kafatasına yerleştirerek etraftaki cihazları kontrol edebilmek ve bu cihazlardan gelen veriyi doğrudan beyine aktarabilmek üzerine çalışmaktadır.

Geçmişte ancak bir hayal olarak kabul edilen teknolojiler günümüzde hayatımızın vazgeçilmez parçaları haline gelmişlerdir. Anında haberleşebildiğimiz, bilgi edinebildiğimiz bilgisayarlar günümüzde ceplerimize kadar girmiş ve günlük yaşam eşyası haline gelmişlerdir. Beyin Makine Arayüzlerinin kullanım alanları şu an çok kısıtlı olsa da gelecekte günlük yaşantımızda çok büyük bir yer kaplamaları kaçınılmazdır. Biz de ülke olarak  geç kalmadan bu teknolojinin geliştirilmesi için çalışmalar yapmalı ve bu alanda öncü bir konumda yerimizi almalıyız.