Düşünce ile hareket eden el

Avrupa Birliği projelerinden olan DeTOP düşünce ile çalışan protez el üzerinde çalışıyor. Düşünce ile el arasındaki bağlantı insan-makine osseointegrasyon yöntemi- osseointegrated human-machine gateway– (OHGM) kullanılacak.

OHGM neden önemli?

Yöntem yukarıda da yazdığım gibi, insan ile robotik protez arasında fiziksel bağlantı kurmak için seçilen yöntem. İsviçre’de bir hasta bu yöntem ile titanyum implantları bu yöntem ile taktırmış. OHMG ile doğrudan kullanıcının kollarındaki, elektrotlardan sinirlere ve kastan sinyaller alan bir kemiğe bir robot eli kontrol etmek ve dokunsal duyumlar sağlamak için direk olarak yerleştiriliyor. Hasta protezi kullanmadan önce alıştırıcı bir eli kullanacak. Bu, ekibin implant arayüz, elektronik ve bilek ve el fonksiyonları gibi tüm sistemi değerlendirmesine yardımcı olacak. Testler sırasında motor koordinasyonu ve kavrama gücü de değerlendirilecek.

Proje koordinatörü Christian Cipriani “İmplant, beynin yeni el ile nasıl iletişim kurduğunu incelemek için bize eşsiz bir fırsat sunuyor. Kontrol çok doğal olmalıdır – örneğin, hasta işaret parmağını hareket ettirmeyi düşünebilmeli ve işaret parmağı bu komut üzerinde hareket etmelidir.” diyor. OHGM için daha çok hasta sıraya girmiş halde. CORDIS’te (buraya sitenin linki koyulacak) belirtildiği gibi, DeTOP (Sinirsel Transradyal Osseointegrasre Protez, sinirsel kontrol ve duyusal geribildirimli protez) projesinin hedefi “robotik, algılama ve uzun süreli arabirim teknolojilerini klinik olarak uygulayarak yeni nesil transradyal protezi geliştirmek.”. Devam eden proje, uzun yıllar önce geliştirilen nöromüsküler arayüzlerin, uzun süreli stabil bir OHMG’ye sahip olarak klinik olarak uygulanabilir hale getirildiğinde prostetik kontrol ve işlevselliği önemli ölçüde artırabileceğini gösteriyor.

Projenin sonuçları, biyomedikal endüstrisi, sinir hastalıkları, üst ekstremite mesleki terapisi ve tüketici elektroniği dahil olmak üzere çeşitli alanlarda etkileri olacaktır. Aynı zamanda, uzuv amputasyonundan muzdarip insanlar için ve inme, beyin ve omurilik travması, brakiyal veya lumbosakral pleksus gibi diğer nörolojik hastalıklar ve periferik sinir yaralanmaları nedeniyle motor açıklarını devre dışı bırakılanlar için cerrahi prosedürler üzerinde bir etkisi olacaktır. DeTOP 2020’de sona erecek.

Neuroscience News, Brain-controlled prosthetic hand to become reality,son güncelleme 26 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/brain-controlled-prosthetic-hand-14582/

Beyin Nasıl Kokluyor?

Koku almak, kişinin bulunduğu durum ve deneyimlerine bağlı bir şey. (1)

CSHL, Cold Spring Harbor Laboratory, sinirbilimcileri Florin Albeanu, Alexei Koulakov ve meslektaşları Honggoo Chae, Daniel Kepple, CSHL’den Walter Bast ve Harvard Üniversitesi’nden Venkatesh Murthy önceden bulunmuş koku sınıflandırma modellerini test ediyor ve uyuşmazlıkları keşfediyorlar. Albeanu sonuçlar hakkında “Koku hakkında düşününce, beynin ne aradığını gerçekten bilmiyor, ve eğer varsa fiziksel veya kimyasal özellikleri hakkında bilgiye sahip değiliz.” diyor. (2)Yapılan araştırmaya genel anlamda bakarsak, nöronlar kokuları duymamızda koku moleküllerinden daha fazla bağlantılı. (3)

Bu ne anlama geliyor?

Genel olarak, bilim insanları, koku parçacıklarının ilk olarak burun boşluğundan girdiğini, duyu dokusundaki koku alıcı reseptör nöronları tarafından ifade edilen koku alıcı reseptörlerin kendilerine bağlandığını biliyor. Memelilerin ön beyninde bulunan koku giderici ampul, alıcılardan gönderilen bilgileri işliyor. Daha sonra, ampul bu bilgiyi serebral korteks dahil olmak üzere daha yüksek işlem yapan beyin alanlarına gönderiyor. Burada, koku çıkışı mesajları bir geri bildirim döngüsü içinde ampule geri gönderilmeden önce ayrıca analiz ediliyor ve beyinde yayınlanıyor. (4)

Bu araştırma ile ise başka sonuçlar bulundu. Bulunan sonuçlara göre, zengin geri bildirim koku sistemini görsel sistemden biraz farklı kılıyor. Koku alma deneyimi öznel, koku algısı aslında içeriğe ve bireyin önceki deneyimlerine dayanıyor. (5)

Bir başka nokta ise, korteksin erken işleme seviyelerine yönelik kapsamlı bir geri bildirim var ve gelen uyaranların doğası hakkında öngörülerde bulunabilecek ve neye dikkat edersek onu değiştirebiliyor. Bundan dolayı koku alma sistemimiz yeni ve ilgimizi çeken kokuları izole etmek için gürültü ya da kendi nefes kokunuz gibi arka plandaki kokuları bu şekilde çıkarabiliyor. (6)

Bu araştırma neden önemli?

Koulakov araştırmanın sonuçlarının “beklenmedik” olduğunu belirtiyor. Albeanu ve Koulakov koku girişi ve ileri işlemden geçirilmiş ampul çıkışlarının koku seviyesinin farklı yönleriyle ilgilenmesinin muhtemel olduğunu söylüyor. (7)

Araştırmanın sonuçları ve ekibin yorumlarına bakılırsa, bilim dünyasında yeni bir yol açtıkları gözüküyor.

(1)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(2)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(3)Charlotte Hu, There’s more to smell than meets the nose, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://www.cshl.edu/theres-more-to-smell-than-meets-the-nose/

(4)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(5)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(6)Charlotte Hu, There’s more to smell than meets the nose, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://www.cshl.edu/theres-more-to-smell-than-meets-the-nose/

(7)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

Merak Nedir?

Merak nedir?

1.Bize yeni şeyler keşfetmemizi sağlayan duygu.

2.Daha somut anlatmak gerekirse, bir konuyu daha ileri görmemizi sağlayan duygu.

3.Tarihe baktığımızda, bugün kullandığımız şeylerin kökü.

4. İnsanları gökyüzüne bakmaktan oraya gidecek araçları yaptıran şey.

Ted konuşmalarına konu bulmak için baktığımda karşıma “Bunu yazabilirim.” dedirten güzel bir konu çıktı. Konu yapılan bir teleskop hakkındaydı. Konuyu araştırırken bunu merak ile birleştirirsem çok güzel bir yazı olur diye düşündüm.

Bu teleskop neydi?

Dev Macellan Teleskobu, şuan yapılmakta olan dünyanın dünyanın en büyük teleskobu. 2025 yılında yapımı bitecek. NASA’nın yapmış olduğu Hubble Teleskobu’ndan 10 kat daha net görüntüler verecek. (1) Örnek vermek gerekirse, Philadelphia’da bir insan bozuk para tuttuğunda New York’da bu teleskopla paranın kabartmasını, meşalesini, görebilecekler. (2)

Bu görüntü nasıl sağlanacak?

“Bundan 6 yıl sonra kullanıma sunulduğunda dünya üzerinde yer alan en geniş rasathaneye dönüşmesi beklenen GMT, her biri yaklaşık 8.2 metreden oluşan 6 adet yekpare aynadan oluşuyor. Baştan sona yaklaşık 25 metre olan teleskop, 368 metre karelik bir alanı kaplayacak.” (3) Teleskop Şili’de Vallenar, Atacama çölünde olacak. Şuan bir aynası yapılmış ve diğer 4 ayna ise farklı aşamalarda olmak üzere yapılıyor. Aynalar çiçek şeklinde yerleştirilecek. Arizona Üniversitesi Optik Bilimler Fakültesi’nde Asistan Profesör olan Dae Wook Kim, “Evrenin doğduğu zamana ait fotoğraflarını çekmek istiyoruz.” dedi. Bu teleskop ile yıldızların oluşumları ve daha uzakta olan gezegenlerini incelemek istiyorlar. Teleskobun, en temel sayılabilecek, katkılarından biri ise gökbilimcilerin evrenin ebediyetini incelemesini sağlayacak ve temel fizik yasalarımızı test edebilmesi. (4) Evrenin %97’si hala bilinmiyor ve Dev Macellan bu yüzdeyi azaltabilecek icatlardan biri. (5)

Fotoğraf GMTO’dan alınmıştır.*

Bu konu neden önemli?

Demin de yazdığım gibi merak yeni şeyleri keşfetmemizi sağlayan duygu ve Dev Macellan Teleskobu bu duyguyu yansıtan bir gelişme. Bütün detayları yanı sıra, Kim’in “Evrenin doğduğu zamana ait fotoğraflarını çekmek istiyoruz.” (6) sözü çok etkileyici.

Merak neden önemli?

Merakın duygusal, fiziksel, sosyal hatta sağlıksal faydaları var. Bunları anlatmak gerekirse;

1. Hayatta kalmamıza yardımcı olur. Yenilikçilik arayışı ve yenilik,farkında olmamıza ve sürekli değişen çevremiz hakkında bilgi edinmemize yardımcı oluyor. Bu nedenle beyinlerimiz yeni şeylerle karşılaştığımızda dopamin ve diğer iyi hissettiren kimyasalları serbest bırakmak için gelişmiş olabilir.

2. Meraklı insanlar daha mutlu. Araştırmalar, merak seviyelerinin daha yüksek pozitif duygu düzeyleri, daha düşük kaygı düzeyi, yaşamdan daha fazla memnuniyet ve daha fazla psikolojik sağlık ile ilişkili olduğunu gösteriyor. Tabii ki, en azından kısmen, daha mutlu olan insanlar daha çok meraklı olma eğiliminde olabilirler, ancak yenilik bizi iyi hissettirdiği için , diğer tarafa da gitmesi muhtemel görünüyor.

3. Başarıyı arttırır. Araştırmalar, merakın okulda daha fazla keyif ve katılım ve daha yüksek akademik başarı ile işyerinde daha fazla öğrenme, katılım ve performans sağladığını ortaya koyuyor. Sağduyu gibi gözükebilir, ancak ne yaptığımıza daha çok merak ve ilgi duyduğumuzda dahil olmak, çaba göstermek ve iyi yapmak daha kolay.

4. Empatimizi genişletebilir. Başkalarını merak ettiğimiz ve her zamanki sosyal çevremizin dışındaki insanlarla konuştuğumuzda, yaşamları, deneyimleri ve dünya görüşlerini kendimizinkinden daha iyi anlayabiliyoruz. Bir dahaki sefere yabancı biriyle, özellikle de size benzemeyen biriyle onlarla kişisel bir düzeyde iletişime girmeyi ve ne söyleyecekleriyle ilgilendiğinizi göstermeyi deneyin.

5. İlişkileri güçlendirmeye yardımcı olur. Bir araştırma yabancılardan kişisel soruları sormalarını ve cevaplamalarını istedi, süreç bilimcileri “karşılıklı kendini açıklama” diyorlardı. İletişimde gerçek merak gösterdiklerinde insanların daha sıcak ve daha çekici olarak değerlendirildiğini buldular (olumlu ve olumsuz duygu seviyeleri eşin çekicilik ve yakınlık duygularını etkilememiştir). Bu, birine karşı merak göstermenin onlarla yakınlığınızı geliştirmenin harika bir yolu olduğu anlamına geliyor.

6. Merak, sağlık hizmetlerini iyileştirir. Araştırmalar, doktorların hastalarının bakış açılarını gerçekten merak ettikleri zaman, hem doktorların hem de hastaların daha az öfke ve hayal kırıklığı yaşadıklarını ve daha iyi kararlar aldıklarını ve sonuçta tedavinin etkinliğini artırdığını gösteriyor. (7)

Yazıyı toplamam gerekirse;

Merak her alanda çok önemli bir duygu. Merak insanları bir şeyi yapmaya daha istekli ve genel anlamda da açık fikirli yapıyor. Dev Macellan Teleskobu bütün özellikleri, öncelikle evrenin oluştuğu zamanı gösterebilme, ile uzay biliminde 50 yıl yeni buluşlar için yol açacak. (8) Şahsi anlamda konuşursam, ben bir ağabeyle büyüdüm ve Süperman en sevdiğim süper kahraman. En sevdiğim kurgu filmleri için uzay çok güzel bir tema ve “Geleceğe Dönüş” gibi filmlerin de şuanki teknolojiyi nasıl gösterdiğini düşünürsek uzay temalı filmlerin bilim insanlarını bir şekilde etkilediğini düşünüyorum.

(1) Muhsin Bayram, Dev Macellan Teleskobu: Bilmeniz Gerekenler, son güncelleme 9 Kasım, 2017, https://www.technopat.net/2017/11/09/dev-macellan-teleskobu-uzayi-10-kat-daha-net-goruntuleyecek/

(2) Building Giant Magellan, the world’s largest telescope, son güncelleme 18 Temmuz, 2019, https://www.cbsnews.com/news/giant-magellan-telescope-building-the-worlds-largest-telescope/

(3) Muhsin Bayram, Dev Macellan Teleskobu: Bilmeniz Gerekenler, son güncelleme 9 Kasım, 2017, https://www.technopat.net/2017/11/09/dev-macellan-teleskobu-uzayi-10-kat-daha-net-goruntuleyecek/

(4) Jay Bennett, The Deep Space Eye in the Desert, son güncelleme 14 Şubat, 2018, https://www.popularmechanics.com/space/telescopes/a13978782/giant-magellan-telescope-chile-atacama/

(5)Building Giant Magellan, the world’s largest telescope, son güncelleme 18 Temmuz, 2019, https://www.cbsnews.com/news/giant-magellan-telescope-building-the-worlds-largest-telescope/

(6)Jay Bennett, The Deep Space Eye in the Desert, son güncelleme 14 Şubat, 2018, https://www.popularmechanics.com/space/telescopes/a13978782/giant-magellan-telescope-chile-atacama/

(7)Emily Campbell, Six Surprising Benefits of Curiosity, son güncelleme 24 Eylül, 2015, https://greatergood.berkeley.edu/article/item/six_surprising_benefits_of_curiosity

(8)Muhsin Bayram, Dev Macellan Teleskobu: Bilmeniz Gerekenler, son güncelleme 9 Kasım, 2017, https://www.technopat.net/2017/11/09/dev-macellan-teleskobu-uzayi-10-kat-daha-net-goruntuleyecek/

Posterior Parietal Kortex ve Yeni Fonksiyonu

Doktor David Freedman ve Yang Zhou Chicago Üniversitesi’nde beyinle alakalı yeni bir araştırma yaptılar. Araştırma sonunda beyinde bulunan Posterior Parietal Kortex (PCC) hakkında yeni bir bulgu paylaşıldı.

Posterior Parietal Kortex (PCC) nedir?

Posterior Parietal Kortex beynimizde mekansal farkındalık sağlayan ve hareketlerimizi planlayan kısım.

Yeni bulgu nedir?

Dr. David Freedman ve Doktor – Pos doktora araştırmacısı Yang Zhou’nun yaptığı araştırmaya göre Posterior Parietal Kortex görsel olarak karar vermemizde de yardımcı oluyor. Freedman ve Zhou maymunlar ile yaptıkları bir deney sonucu bu bulguya ulaşıyor.

Maymunlarla nasıl bir deney yapıldı?

Maymunlar basit bir bilgisayar oyunu oynamak için eğitiliyorlar. Oyunda farklı görüntüler ve varılması beklenen yerler var. Freedman ve Zhou maymunların bu görüntülere bakarken gözleri ile nasıl takip ettiklerine bakıyor. Daha detaylı anlatmak gerekirse; yukarı ve sola hareket eden noktalardan oluşan bir desen gösteriliyorsa, gözlerini yeşil noktaya ve noktalar ters yöne doğru hareket ediyorsa da gözlerini kırmızı noktaya kaydırmaları gerekiyor.

Posterior Parietal Kortex’de bulunan Lateral Intraparietal Alan (LIP) karar vermelerinde yardımcı oluyor. Maymunlara sonra Lateral Intraparietal Alan‘ın aktivitesini durduran bir ilaç veriliyor ve aynı oyunu tekrar oynatıyorlar. Bu noktada mekansal farkındalık ve bilinen diğer görevleri dışında maymunların karar da veremedikleri görülüyor.

Deney ne anlatıyor?

2016 yılında Lateral Intraparietal Alan hakkında bir deney daha yapılıyor. Fakat, sadece yön ile alakalı anlama fonksiyonları hakkında bulgulara odaklanılıyor. Freedman ve Zhou bunlara ek olarak karar verme fonksiyonlarını da buluyor.

Bu araştırma nöroloji alanında nasıl yenilikler getirebilir?

Freedman yeni araştırmanın sinirbilimcilere karar verme mekanizmaları, görsel gruplandırma ve benzeri alanlarda ilerlemek için fırsat olduğunu söylüyor. Bunu detaylı bir şekilde anlamak beyinden kaynaklanan hastalık ve rahatsızlıkları tedavi etmek için çok önemli olucak. Sonuçlar, ekibi sinirsel dolaşımın bililşsel fonksiyonlarını daha motive araştırmasını sağlayacak.

Neuroscience News , Area of brain associated with spatial awareness and planning actions also plays crucial role in decision making, son güncelleme 11Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/decision-making-spatial-awareness-14464/

Anısal Hafıza

Arabanızı park ettiğiniz yeri nasıl hatırlarsınız?

Neil Burgess bu sorunun cevabını anısal hafızanızı kullanarak hatırlarsınız olarak veriyor. (1)

Anısal hafıza nedir?

Geçmişte deneyimlediğiniz şeyleri tekrar deneyimlemenizi sağlayan hafıza türü. Beynimiz bunu deneyimleri kaydeden merkezi hipokampusten bilgileri alarak gelecek zamanlarda deneyimleri tekrar yaşamamızı sağlar. (2)

Bunu nasıl yapar?

Bu soruyu cevaplarken 2014 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülmüş John O’Keefe, May-Britt Moser ve Edvard I. Moser‘ın yaptıkları içsel konumlandırma çalışmalarından bahsederek cevap vereceğim.1971’den başlayarak O’Keefe yer hücrelerini buldu ve 2005 yılında May-Britt Moser ve Edvard I. Moser şebeke hücrelerini bularak araştırmaya katkı sağladılar. Heyet te buna bağlı kalarak ödülün %50’sini O’Keefe’e ve diğer paydayı da, %50, %25 – %25 bölerek May-Britt ve Edvard I. Moser’e layık gördü. (3)

Araştırmanın sonuçları nelerdi?

1971 yılında O’Keefe sıçanlar üzerinde yaptığı çalışmada gezindikleri odanın her bir yerinde beyinlerinde ayrı sinir hücresinin etkinleştiğini gözlemledi. Yer hücresi denilen bu hücreler birleşince odanın haritasını çıkardılar. 2005 yılında da May- Britt Moser ve Edvard I. Moser şebeke hücrelerini keşfederek çalışmaya katkıda bulundular. (4)

Yer duygusu ve yön bulma becerisi nedir?

“Yer duygumuz ve yön bulma becerimiz beynimizin en temel işlevleri arasında. Yer duygusu, vücudumuzun bulunduğumuz ortam içindeki konumuna yönelik bir algı sağlar. Bu duygu, yön bulma sırasında bir uzaklık ve yön duygusuyla bağlantılı olarak işler. Bu uzaklık ve yön duygusu ise hareketi ve önceki konumların bilgisini temel alır. Çevremizi tanıyıp hatırlayarak yolumuzu bulmamız bu mekânsal işlevler sayesinde mümkün olur.” (5) Kendi kelimelerimle açıklayacak olursam, yer ve şebeke hücreleri bulunduğumuz mekanı kaydederek gelecek zamanlarda hatırlamamızı sağlar.

Yer duygusu ve yön bulma becerisi nasıl hücreler ile oluşuyor?

Yazının devamına göre “Bu hücreler, entorinal kortekste bulunan ve başın yönü ile odanın sınırlarını tanımayı sağlayan başka hücrelerle birlikte çalışarak hipokampustaki yer hücreleriyle sinirsel devreler kuruyor. İşte bu devre sistemi beynimizde kapsamlı bir konumlandırma sistemi oluşturuyor” (6)

Konuyu toparlamak gerekirse;

Anısal hafıza yer duygusu ve yön bulma becerisi için oldukça önemli. Yer ve şebeke hücrelerinin içsel konumlandırma sistemimize katkıları birçok diğer çalışmalar ile de kanıtlanmış. Bunlardan önemli bir tanesi Brenda Milner’ın hastası Henry Gustav Molaison‘ın, literatürde H.M olarak bilinir, 27 yaşında hipokampusunun alınmasından sonra yaşadığı hafıza kaybı oldu. Hasta 1966 yılında 40. yaş gününde kendi fotoğrafını gördüğünde kendisini tanıyamadı. Kendisini hala 27 yaşında sanıyordu. Bu ve diğer acı eşiğinde değişim gibi diğer sonuçlarla da beraber, H.M sinirbilimine çağ atlatacak bulgulardan birini sundu. (7) Brenda Milner ve diğer bilim insanları yaptığı çalışmalarla beraber anısal hafıza ve hipokampus arasındaki bağı gösterdi.

(1)“ Short term Memory Neil Burgess”, YouTube Video, 10:54, “ Serious Science” , 25 Mayıs, 2018, https://youtu.be/UFE7vyqoiGU

(2)“ Short term Memory Neil Burgess”, YouTube Video, 10:54, “ Serious Science” , 25 Mayıs, 2018, https://youtu.be/UFE7vyqoiGU

(3) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(4) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(5) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(6) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(7) Necib Mahmuz, Sinirbilim Tarihini Değiştiren Hasta: H.M.

, son güncelleme 19 Haziran, 2019, http://noroblog.net/2019/06/19/sinirbilim-tarihini-degistiren-hasta-h-m/