Neuralink v2 tanıtımı ile yeniden merak konusu olan beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) nedir, nasıl çalışır, düşünce okuyabilir mi gibi soruları bu yazıda yanıtlıyoruz.
İnsanların yalnızca beyindeki veya kaslardaki elektrik sinyallerini kullanarak teknolojiyi kontrol etmesine veya teknolojiyle iletişim kurmasına izin veren sistemler hızla ana akım haline geliyor.
Beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) nedir?
Beyin-bilgisayar arayüzleri tasarım olarak kulağa benzedikleri gibi, insan beynini dış teknolojiye bağlamalarıyla da işlevsel olarak benzerlik gösterirler.
Beyin-bilgisayar arayüzü şu anda kullanımda mı?
Bugün birçok alanda BCI kullanılıyor. En basit haliyle, bir beyin-bilgisayar arayüzü bir nöroprotez olarak kullanılabilir. Yani düzgün çalışmayan sinirleri değiştirebilen veya büyütebilen bir donanım parçası olabilir. En yaygın kullanılan nöroprotezler, kulaklarının iç anatomisinde eksiklik olan kişilerin duymasına yardımcı olan koklear implantlardır. Hasar görmüş optik sinir işlevinin yerini almaya yardımcı olan nöroprotezler ise daha az yaygındır, ancak bunları geliştiren şirketler var ve önümüzdeki yıllarda bu tür cihazların yaygın bir şekilde kullanıldığını göreceğiz.
BCI neden akıl okuma teknolojisi olarak tanımlanıyor?
Bunun sebebi, teknolojinin gittiği yönün burası olması. Şu anda denenmekte olan, beyin aktivitenizi elektriksel dürtüler yoluyla yazılımın anlayabileceği sinyallere çevirebilen sistemler var. Bu, beyin aktivitenizin ölçülebileceği anlamına gelir, dolayısıyla gerçek hayattaki zihin okuma gibi bir işlev kazanabilirler ya da uzaktaki bir cihazı kontrol etmek için beyin aktivitenizi kullanabilirsiniz, yani düşünerek bilgisayara komut verebilirsiniz.
Düşünceler beynimizin içinde gerçekleşir ve bir dizi elektriksel dürtü olarak vücudumuza aktarılır. Bu tür sinyalleri toplamak aslında yeni bir olay değil. Doktorlar, sinir problemlerini tespit etmenin bir yolu olarak EEG (elektroensefalografi) ve kaslardaki elektriksel aktiviteyi EMG (elektromiyografi) kullanarak zaten beyin aktivitelerimizi izleyebiliyorlar. EEG ve EMG bir hastanın sinirlerinde çok fazla, çok az veya beklenmedik elektriksel aktivite arayarak hastalıkları ve diğer sinir sorunları teşhis etmek için kullanılıyor.
Ancak araştırmacılar ve şirketler, artık bir kişinin düşüncelerine ilişkin bir fikir vermek için bu elektriksel dürtülerin deşifre edilip edilemeyeceğini araştırıyorlar.
Beyin-bilgisayar arayüzü düşüncelerimizi okuyabilir mi, ne düşündüğümüzü söyleyebilir mi?
Şimdilik hayır. BCI’lar, düşüncelerinizin herhangi bir anda ne olduğunu bilecek kadar gelişmiş değiller. Daha çok duygusal durumları veya hangi hareketleri yapmayı planladığınızla ilgili çıkarımlar yapabilirler. Bir BCI, bir insanın ‘evet’ veya ‘hayır’ gibi düşüncelerini anlayabilir, ancak daha spesifik düşünceleri tespit etmek, çoğu beyin-bilgisayar arayüzünün kapsamı dışındadır.
Beyin-bilgisayar arayüzü kullanım alanları
BCI’lar üzerindeki en yoğun çalışma, tahmin edilebileceği gibi tıp dünyasında gerçekleştiriliyor. Beyin-bilgisayar arayüzleri, potansiyel sinir hasarı olan kişilere kayıp işlevi iyileştirmek için bir yol sunabiliyor. Örneğin, bazı omurga yaralanmalarında, beyin ile uzuvlardaki kaslar arasındaki elektriksel bağlantı kopar ve insanlar kollarını veya bacaklarını hareket ettiremez hale gelir. BCI’lar, elektrik sinyallerini kaslara ileterek kopuk bağlantıyı atlayabilir ve insanların tekrar hareket etmesini sağlayabilir. Bu tür yaralanmalarda potansiyel olarak yardımcı olabileceği gibi, hastaların, hareketlerini yapabilecek robotik veya protez uzuvları kontrol etmek için düşüncelerini kullanmalarını da sağlayabilir.
Ayrıca kilitli kalma sendromu gibi durumları olan, konuşamayan veya hareket edemeyen ancak herhangi bir bilişsel problemi olmayan insanlara isteklerini ve ihtiyaçlarını bildirmeleri için de yardımcı olabilirler.
Beyin-bilgisayar arayüzü, bir askeri teknoloji olarak kullanılabilir mi?
Pek çok yeni teknoloji gibi, BCI da ABD’nin askeri teknoloji ajansı DARPA tarafından on milyonlarca dolar yatırımla araştırma kapsamında.
Bu teknolojinin ordu için gerçekten de çekiciliği var. Örneğin sahadaki askerler karşı istihbaratı önlemek için ses çıkarmadan birbirleriyle iletişim kurabilir. Aynı şekilde, bunun sorgulama ve casusluk gibi daha karanlık kullanım alanları da olabilir.
Facebook, BCI konusunda ne yapıyor?
Facebook, BCI kullanımını savunuyor ve bir süre önce bir BCI şirketi olan CTRL-labs’ı 1 milyar dolara satın aldı . Facebook, bu konuda iki farklı bakış açısına sahip. Düşünceleri konuşmaya çevirmek için araştırmacılarla birlikte çalışıyor ve CTRL-labs satın alması, bir insanın sadece beyin sinyallerinden yapmak istediği hareketleri yorumlama konusunda Facebook’a yardımcı olabilir. Bu iki şirketin buluşmasının sonucu olarak Elon Musk’ın Neuralink’i gibi bir donanım arayüzü de geliştirilebilir.
Facebook, bu düşünceyle cihazlarımızla etkileşim kurma şeklimizi değiştirmeye hazırlanıyor. Tıpkı klavye ve fareden dokunmatik ekrana ve son zamanlarda çevremizdeki teknolojiyi kontrol etmenin bir yolu olarak sese geçmemiz gibi, Facebook da sonraki büyük arayüzün düşüncelerimiz olması ihtimaline yatırım yapıyor. Bu gerçekleşirse, durum güncellemenizi yazmak yerine düşünebilirsiniz; pencereler arasında geçiş yapmak için bir ekrana dokunmak yerine ellerinizi havada hareket ettirebilirsiniz.
İnvaziv ve invaziv olmayan BCI arasındaki farklar
Şu anda BCI konusunda iki yaklaşım vardır: invaziv ve invaziv olmayan. İnvaziv sistemler beyinle temas halinde bir donanım kullanırlar (tıpkı Neuralink gibi); non-invaziv (invaziv olmayan) sistemler ise tipik olarak kafaya bir başlık gibi cihazlarla takılan sensörleri kullanarak beynin dışından sinyal toplarlar.
İki yaklaşımın kendi avantajları ve dezavantajları vardır. İnvaziv BCI sistemleri ile elektrot dizileri beyne dokunduğu için çok daha doğru sinyaller toplayabilirler. Bununla birlikte, tahmin edebileceğiniz gibi, ufak bir beyin operasyonu içerirler ve beyin ona elektrot dizileri takılmasından her zaman çok memnun olmaz. Beyin, bir mikroçip takılmasına glial yara izi adı verilen bir süreçle tepki verebilir ve bu da sinyal toplama işine engel olabilir. Bu gibi riskler nedeniyle, invaziv sistemler genellikle tıbbi uygulamalarda kullanılır.
İnvaziv olmayan sistemler, ameliyat gerektirmediğinden gündelik uygulamalar ya da tüketici cihazları gibi amaçlar için daha uygundur. Bu tür sistemler, ya kafaya takılan sensör donanımlı başlıklar ya da bileklik benzeri donanımlar aracılığıyla ciltten gelen elektriksel uyarıları kaydeder.
Bununla birlikte, daha az müdahaleci sistemler yaratma çabaları vardır: Örneğin DARPA, cerrahi olmayan BCI’larla ilgili araştırmaları finanse ediyor ve bir gün gerekli donanım, solunacak veya enjekte edilecek kadar küçük olabilir.
Beyin-bilgisayar arayüzü neden yeniden gündem oldu?
Araştırmacılar, onlarca yıldır BCI sistemlerin potansiyeli ile ilgileniyor, ancak geldiğimiz noktada, yapay zeka ve makine öğrenimi sistemlerinin gelişmesi sayesinde, teknoloji, pek çok kişinin tahmin ettiğinden çok daha hızlı bir hızda ilerledi. Bu tür sistemler daha karmaşık hale geldikçe, beyinden gelen sinyalleri daha iyi yorumlayabildiler, sinyalleri gürültüden ayırdılar ve beynin elektriksel uyarılarını gerçek düşüncelerle ilişkilendirdiler.
Beyin-bilgisayar arayüzü ile zihin kontrolü mümkün mü?
Pratikte, çoğu BCI yalnızca tek yönlüdür, yani, düşünceleri okuyabilir, ancak kullanıcıların zihnine herhangi bir düşünce yerleştiremezler. Bununla birlikte, insanların BCI’lar aracılığıyla nasıl iletişim kurabilecekleri konusunda deneysel çalışmalar da yürütülüyor: Washington Üniversitesi’nin bir projesi, üç kişinin beyin-bilgisayar arayüzü kullanarak Tetris benzeri bir oyun üzerinde işbirliği yapmasına izin verdi.
Teknolojinin gelişim hızı ne olursa olsun, çift yönlü arayüzler çok geçmeden daha yaygın olacaktır. Özellikle Elon Musk’ın BCI takımı Neuralink, bu hafta ikinci modelini tanıttı.
Neuralink nedir?
Elon Musk, Neuralink’i piyasaya sürdüğünde BCI konusundaki ilgi yeniden canlandı. Musk çok fazla detay vermezken, beynin yüzeyine takılan bir elektrot uzantılı mikroçip ile belirli sinyallerin okunabildiğini açıkladı. Bir domuz ve fare üzerinde deneme yapıldığını ve bunların başarıyla sonuçlandığını da biliyoruz. Özel bir cihazla beyne mikroçipi takmak için kafatasında bozuk para boyutunda bir kesik açılıyor ve mikroçip beynin dış yüzeyine ‘dikiliyor’.
Pek çok BCI gibi, Neuralink de başlangıçta nörolojik bozuklukları olan insanlara yardım etmenin bir yolu olarak tasarlandı, ancak Musk daha ileriye bakıyor ve Neuralink’in insanlara yapay zeka ile simbiyotik bir ilişkiye sokabileceğini iddia ediyor.
