Beyinde Dokunma Hissi Yaratan Biyonik Eller!

Dennis Aabo Sørensen yirmili yaşlarının ortalarındayken ailesiyle birlikte yaptığı bir tatilde havai fişek kazası sonucu sol elini kaybetti. Geçen sene, 36 yaşındaki bu Danimarkalı adam, sinir sistemine bağlantı kurarak nesneleri tutup hareket ettirmesini sağlayan yeni bir protez el deneme şansı elde etti. Hatta daha da önemlisi, Science Translational Medicine’da 5 Şubat 2014’te yayınlanan bir rapora göre, Dennis Aabo Sørensen kazadan beri geçen 9 senede ilk kez dokunduğu nesneyi gerçekten hissetti.

Teknoloji onlarca yıldır yapılan araştırmalarla gelişiyor, ancak bu çalışma, protez araçların günlük yaşamdaki hareketleri daha iyi yapabilmelerini sağlamak için bu araçlara duyusal geri bildirim yeteneği kazandırmanın önemini çok belirgin bir şekilde gösteriyor. Bu anlamda sinirsel protez alanının nereye doğru yöneldiğine de dikkat çekiyor.

Kesilmiş el kökünün içine yerleştirilen (implante edilen) elektrotlar, Sørensen’in eliyle temel kavrama hareketlerini yapmasını sağladı. Bilim insanları son yıllarda sinirsel protezlerde büyük ilerlemeler kaydettiler, diğer ekipler de benzer şekilde uzvu kesilmiş veya felçli kişilerde etkileyici başarılar elde ettiler. Bu yeni protezin sıra dışılığı, edinilen gelişmelere dokunma duyusu eklemesidir.

Yeni protez şöyle çalışıyor: Parmakları kontrol eden yapay tendonlardaki duyargalar, el hareket ettikçe gerilmeleri izliyor; bu bilgiyi yanındaki bilgisayara gönderiyor, bilgisayar da bilgiyi kişinin sinir sisteminin anlayabileceği sinyallere çeviriyor. Bütün bunlar el hareketiyle gerçek zamanlı oluşurken bilgisayar, çevrilmiş bu sinyalleri hastanın üst kol içine yerleştirilmiş elektrotlara gönderiyor ve hastada temel bir dokunma duyusu oluşturuyor. Bu sistemi kullanmak, Sørensen’in farklı nesnelerin şeklini ve sertlik derecesini saptamasını ve buna göre tutuşunu ayarlamasını sağladı. Bu geribildirimin uzvu kesilmiş bir kişiye gerçek hayatta ne kadar yarayacağını bir düşünün: el sıkışmada, marketten meyve almada, evde çeşitli işler yapmada. Elinden gelen dokunsal geribildirimi (tactile feedback) kullandığını kanıtlamak için, araştırmacılar Sørensen’in hissetme ve top, silindir ve başka şekildeki nesneleri hareket ettirme yeteneğini test ederken gözlerini kapattılar ve kulaklarına kulaklık taktılar.

Protez elin duyusal kabiliyetleri, Silvestro Micera ile İtalya’da bulunan Sant’Anna Araştırma Merkezi’ndeki (Scuola Superiore Sant’Anna) ve İsviçre’de bulunan Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü’ndeki (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) meslektaşları tarafından geliştirildi.

Case Western Reserve Üniversitesi biyomedikal mühendisi Dustin Tyler’ın bildirdiğine göre, dokunsal geribildirimi doğrudan sinir sistemine aktaran protez uzuvlar daha önce de (daha 1974’te) geliştirilmişti. Bu Avrupa çalışmasının getirdiği yenilik, duyusal geribildirimin hastanın performansını ne kadar geliştirdiğini göstermesindedir. Bütün uzuvlarımızı koruyacak kadar şanslı olan bizler için, bu geribildirim o kadar otomatik olarak gerçekleşir ki farkına varmayız bile. Fakat onsuz, sinir sistemi yumuşak geçişli doğal hareketleri üretmek için gerekli anlık ayarlamaları yapamaz. Tyler sözlerini şöyle bitirdi:

Çalışmalarımızda ilerlerken, muhtemelen en önemli şey, duyusal geribildirimdir. Protezi, bir araç olmaktan çıkarıp bir ele döndüren şey, budur.