Beyin Dalgalarınızı Okuyabilen Geçici Dövmeler: Teknolojide Yeni Dönem

Teşhis tıbbının geleceği biraz daha siberpunk görünüyor. Bilim insanları, bir gün insanların beyinlerini ve vücutlarını, kişiselleştirilmiş, geçici elektronik dövmeler aracılığıyla izlemelerine olanak tanıyacak bir teknolojiyi tanıttılar.

Bu teknolojiyi Teksas Üniversitesi Austin’deki bilim insanları ve diğerleri geliştirdi ve geleneksel elektroensefalografi (EEG) testinin sınırlamalarını aşmayı hedefliyor. Araştırmacılar, özel olarak tasarlanmış sıvı mürekkebi hastalarının saçlı derilerine invaziv olmayan bir şekilde basarak beyin aktivitelerini başarıyla ölçtüler. Bu yenilik, EEG’lerin ve diğer teşhis testlerinin gerçekleştirilmesini oldukça daha kolay hale getirebilir.

EEG’ler epilepsi, uyku apnesi veya beyin tümörleri gibi çeşitli durumları tanılamak için insanların beyin sağlığını izlemek adına hayati bir araçtır. Fakat süreci zahmetli hale getiren şey, tıbbi personelin elektrotların bir kişinin saçlı derisi üzerinde dikkatlice yerleştirilmesi gerektiğidir, bu da iki saate kadar sürebilir. EEG başlıkları ve diğer gelişmeler süreçleri zamanla kolaylaştırdı, ancak onların da kendi dezavantajları bulunuyor. Örneğin, başlıklara bağlı kablolar hastalar için rahatsız edici olabilir ve elektrotların sinyalini iyileştirmek için kullanılan jelin kuruyarak zaman içinde etkisini kaybetmesi gibi problemler yaşanabilir.

UT araştırmacıları, teknolojilerini çoğu bu dezavantajları aşabileceğine inanıyor. Derimizden biyometrik verileri izleyebilen ultratının sensörler geliştiren ilk bilim insanları değiller, ki bunlar genellikle elektronik dövme (e-dövme) olarak anılıyor. Ancak önceki versiyonlar tüy içermeyen ciltte yerleştirilmesi gerektiği için kullanışlılıkları sınırlıydı. Bu engeli aşmak için araştırmacılar, kuruduktan sonra bile bir kişinin saçlı derisi üzerinden beyin aktivitelerini ölçebilen iletken polimerlerden yapılmış özel bir sıvı mürekkep geliştirdiler.

Takım, kısa saçlı beş gönüllü üzerinde mürekkeplerini test etti. Bir bilgisayar algoritması kullanarak mürekkep elektrotları en iyi yerleştirilecek yerleri belirlediler ve ardından elektronik bir kontrolle mürekkep püskürtmeli yazıcı yoluyla hızlıca kişilerin kafa derilerine uygulandı. Karşılaştırma amacıyla gönüllülerin başlarına geleneksel elektrotlar da takıldı. Araştırmacılar, e-dövmenin gönüllülerin beyin aktivitelerini ölçmede geleneksel elektrotlarla aşağı yukarı aynı derecede performans gösterdiğini buldular. E-dövmeler, stabil bir bağlantı 24 saate kadar sürerken, geleneksel elektrotlar jel kurudukça altı saat içinde sinyal kaybı yaşadı.

Başka bir deney turunda, araştırmacılar mürekkebi, ayrıca geleneksel bir EEG’de kullanılan kabloların yerini alabilecek çizgiler üretmek için de değiştirdiler. Bu versiyon araştırmacıların daha az fiziksel kablo kullanmasını sağladı ve sinyal parazitini azaltmış gibi görünüyor.

“Bu çalışma, elektroensefalografi (EEG) için saçlı deri üzerine basılan ve kendiliğinden kuruyan iletken mürekkepler yoluyla invaziv olmayan beyin izleme teknolojisinde bir atılım sunuyor,” diyor araştırmacılar, yayınlanmış makalelerinde, Cell Biomaterials dergisinde Pazartesi günü.

Ekip teknolojisinin doğruluğunu geleneksel yöntemlere kıyasla onaylamak için daha fazla araştırma gerekmektedir. Ancak çalışmaları sonuç verirse, geniş bir uygulama yelpazesine yol açabilir. EEG’yi geliştirme dışında, araştırmacılar mürekkep bazlı sensörlerin beyin-bilgisayar arayüz cihazları için büyük bir değişim yaratabileceğine inanıyor. Bu cihazlar beynin aktivitelerini kaydederek harici komutları yerine getirmek için kullanılırlar, örneğin sadece düşünceyle robotik bir uzvu hareket ettirmek gibi. Araştırmacılar, mürekkebin, insanların artık bu cihazları çalıştırmak için hantal cihazlar takmalarına gerek kalmamasını sağlayabileceğini belirtiyorlar.

“Çalışmamız, invazif olmayan beyin-bilgisayar arayüzü cihazlarının tasarım şeklini potansiyel olarak devrim niteliğinde değiştirebilir,” dedi bu cihazlarda uzmanlaşan UT Austin’den Biyomedikal Mühendisi José Millán, üniversiteden aldığı bir açıklamada.

Araştırmacılar, teknoloji kamu kullanımına hazır hale gelmeden önce bir dizi küçük ve büyük ayarlamalar yapmaları gerektiğini söylüyor. Örneğin mürekkebi bir gün, doktorların gerçekten kablosuz bir EEG testi yapmalarına olanak tanıyacak kablosuz veri aktarıcıları ile donatmayı umuyorlar.