Yeni Beyin-Bilgisayar Arayüzü Zihinsel El Yazısını Metne Dönüştürüyor 

Dünya’da ALS (Amyotrofik  Lateral Skleroz) vb nörolojik hastalıklara sahip pek çok insan bulunmaktadır ve bu insanlar iletişim kurmakta zorluk yaşamaktadır. Nature’de yayımlanan yeni bir çalışma, bu probleme çözüm olabilme potansiyeli taşımaktadır.

Bilim insanları, omurilik yaralanması ve ALS gibi nörodejeneratif hastalıklara sahip insanların iletişim kurabilmesi için bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) geliştirdi.  Bu beyin-bilgisayar arayüzü, daha önce yapılan beyin-bilgisayar arayüzlerinden daha hızlı çalışabilme potansiyeline sahiptir ve bunu da el yazısıyla yapmaktadır.

Bilim insanlarına göre bu sistem, bu zamana kadarki iletişim BCI’larından (beyin-bilgisayar arayüzü) daha doğru ve daha verimli görünüyor. Bununla birlikte bu sistem, felçli hastaların ellerini kullanmadan yazmalarına yardımcı olabilir.

Bir kişi omurilik yaralanması sebebiyle felç  olduğu zaman,  beynin hareketi kontrol eden kısmı çalışmaya devam eder. Bu durum, bir katılımcı yazmak için elini veya kolunu hareket ettiremediğinde de beyninin amaçladığı hareketle ilgili sinyal üretmeye devam etmesi anlamına gelir.

Çalışmada Nasıl Bir Yol İzlendi?

Bilim insanları bu çalışmada, beyinde ince hareketten sorumlu olan kısma odaklandılar. Katılımcılardan tek tek harfleri elleriyle yazmaları istendi ve bu esnada katılımcıların zihninde üretilen sinyalleri kaydedip analiz ettiler. Bunları yaparken, omurilik yaralanması sonrası boynundan aşağısı felç olan katılımcı, harfleri temsil eden sinirsel kalıpları tanımlayabilmek için makine öğrenimi bilgisayar algoritması eğitti.

İlk olarak katılımcılardan ekranda görüntülenen  26 küçük harf ve birkaç noktalama işareti içeren harfleri kopyalaması istenildi. Aynı zamanda,  monte edilmiş elektrotlar, her bir karakteri zihinsel olarak yazarken,  farklı farklı yanıtlar veren yaklaşık 200 nörondan beyin aktivitesini  kaydetti. Daha sonra bir dizi eğitim seansı sonrasında, BCI’ın bilgisayar algoritmaları, bireysel harflere karşılık gelen sinir modellerini nasıl tanıyabileceğini öğrendi ve katılımcının daha önce yazdırılmayan cümleleri  yazmasına izin vererek bilgisayarın harfleri gerçek zamanlı olarak görüntülemesine izin  vermiştir.

Stanford Üniversitesi’nden ve aynı zamanda çalışmanın da baş yazarı olan  Frank Willett, ‘’Bu yöntem, imleci  kelimeleri yazmak üzere hareket ettirebilmek için beyni kullanmaya dayanan şu ana kadarki iletişim BCI’larına göre belirgin bir gelişmedir. Her bir harfi yazmaya çalışmak, beyinde eşsiz bir aktivite modeli üretir ve bu durum da bilgisayarın, yazılanları  daha doğru ve hızlı bir şekilde tanımlamasını kolaylaştırır ’’ demiştir.

Beyin-Bilgisayar Arayüzü
Sonuç

Bu çalışma ile omurilik yaralanması geçiren katılımcı, cümleler oluşturabildi ve iletişim kurabildi. Katılımcılar, %94,1 ham doğruluk ile dakikada 90 karakterlik yazma hızına ulaşmış ve genel amaçlı bir otomatik düzeltmeyle de çevrimdışı  %99’un üstünde doğruluk elde etmiş. Bu yazma hızları şu zamana kadarki ölçülmüş BCI verilerinden çok daha fazladır.

Dr. Shenoy, bu tarz çalışmalarla ilgili olarak şu açıklamayı yapmıştır: ‘’ Şu an diğer araştırmacılar, konuşmanın kodunu çözdüğünde  makine öğrenimi yöntemini kullanarak; yaklaşık 50 kelimelik bir sözlük elde edebilirler. Yüzlerce nörondan kayıt yapabilmek için el yazısı kullanarak, herhangi bir yazıyı ve doğal olarak herhangi bir yaşam durumunda kullanılabilecek ‘’açık kelime hazinesi’’ sağlayan herhangi bir kelimeyi yazabiliriz.’’ demiştir.

 Dr. Shenoy’un ekibi ileride, bu teknolojiyi ileri derece ALS hastalarındaki gibi konuşabilme yeteneğini kaybetmiş hastalar üzerinde test etmeyi düşünüyorlar. Bunun yanında, katılımcıların kullanabileceği karakter sayılarını da arttırmak istiyorlar.

Bu çalışmanın sonuçları, beyin-bilgisayar arayüzleri için yeni kapılar açmakta ve felç geçirildikten yıllar sonra hızlı ve maharetli hareketleri  doğru  bir şekilde çözmenin uygulanabilirliğini göstermektedir.

Yazan: Nazlıcan GÜVENOĞLU

Kaynak*

Kaynak**

Kaynak***

YouTube Kanalımız

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here