Nöroteknoloji

Beyin-Bilgisayar Arayüzü Teknolojisi ile Beyin Aktivitesinin Haritalanması

Özet: Araştırmacılar, nöroşirürji prosedürlerini ve hasta bakımını dönüştürme potansiyeli olan yeni bir beyin-bilgisayar arayüzünü (BCI) deniyorlar. Benzersiz beyin aktivitesi haritalaması için 1.024 elektrot içeren Katman 7 Kortikal Arayüz, nörolojik ve psikiyatrik durumlara yeni bakış açıları vaat ediyor. Bu esnek, ultra ince cihaz, minimum doku hasarı için tasarlandı ve BCI teknolojisinde önemli bir ilerlemeye işaret ediyor. Çalışma, yeni tedavilerin ortaya çıkarılması umuduyla beyin fonksiyonlarını ve hastalıkların etkilerini araştırmak için bu ayrıntılı verilerden yararlanmayı amaçlıyor.

Ana unsurlar:

  1. Yenilikçi tasarım: Katman 7 Kortikal Arayüz, esnek bir film üzerinde 1.024 elektrot içerir ve beyin aktivitesinin yüksek çözünürlüklü haritalanmasını sağlar.
  2. Disiplinlerarası Araştırma: Mount Sinai’deki multidisipliner bir ekip, beyin davranışı ilişkilerini ve hastalık etkilerini anlamak için bu arayüzden gelen verileri analiz ediyor.
  3. Klinik Potansiyel: Bu BCI, nörolojik durumların anlaşılmasını önemli ölçüde geliştirebilir ve yeni terapötik yaklaşımlara yol açabilir.

Kaynak: Sina Dağı Hastanesi

Mount Sinai’deki Icahn Tıp Okulu’ndan beyin cerrahlarından ve sinir bilimcilerden oluşan multidisipliner bir ekip, beyin yüzeyinin geniş bir alanını gerçek zamanlı olarak yüzlerce çözünürlükte haritalamak üzere tasarlanmış yeni bir beyin-bilgisayar arayüzünü New York’ta inceleyen ilk ekip oldu. Nöroşirürji prosedürlerinde kullanılan tipik dizilerden kat kat daha ayrıntılı.

Beyin-bilgisayar arayüzü (BCI), beyin sinyallerini çözen ve bunları harici teknolojiler için komutlara çeviren bir sistemdir. BCI’nın nihai amacı, nörolojik rahatsızlıkları zayıflayan hastaların, yalnızca düşüncelerini kullanarak dijital cihazları çalıştırabilmelerini sağlayarak, işlevleri yeniden sağlamaktır.

Bu, beyin taramalarına bakan bir kişiyi gösteriyor.
Cihaz, yüksek çözünürlüklü elektrofizyolojik sinyalleri kaydeder ve toplanan veriler, standart bakım kortikal yüzey dizileri kullanılarak elde edilen verilerle karşılaştırılır. Kredi: Nörobilim Haberleri

Precision Neuroscience Corporation tarafından geliştirilen Katman 7 Kortikal Arayüzü, beynin yüzeyine uyum sağlayan esnek bir film içine gömülü, 1,5 santimetre karelik bir alanı kapsayan 1.024 minik elektrot içerir. İnsan saçının beşte biri kalınlığında olan film, beyin dokusuna zarar vermeden beyin cerrahları tarafından implante edilip çıkarılabilecek şekilde tasarlandı.

Joshua B. Bederson, “Mount Sinai, en gelişmiş biyomedikal ve bilimsel araştırmaları yürütme yeteneğimiz, olağanüstü hasta bakımına olan bağlılığımız ve bakımda yeni tedaviler ve ilerlemeler yaratmaya yönelik girişimci yaklaşımımız nedeniyle uluslararası bir itibar kazanmıştır” dedi. MD, Mount Sinai Sağlık Sistemi Beyin Cerrahisi Başkanı ve Mount Sinai BioDesign’ın Kurucu Ortağı.

“Bu mükemmellik, yenilik ve işbirliği kültürü, araştırmadaki atılımları hızla hastalara ve toplumumuza anlamlı fayda sağlayan yeni ürün ve hizmetlere dönüştürme yeteneğine sahip, dünyadaki en parlak ve en iyi klinisyenlerden ve araştırmacılardan bazılarını kendine çekiyor.

“Yeni dizi için denemelere katılan önde gelen sitelerden biri olmaktan gurur duyuyoruz ve toplayıp analiz edeceğimiz ayrıntılı bilgilerden neler öğreneceğimizi görmek için sabırsızlanıyoruz.”

Açık etiketli, tek kollu bir fizibilite çalışmasının bir parçası olarak Mount Sinai beyin cerrahları, araştırma cihazını, yüzey haritalamasının rutin olarak yapıldığı ve uyarılmış potansiyellerle ilişkilendirildiği intrakranyal prosedürler sırasında geçici olarak çalışma katılımcılarının beyin yüzeyine yerleştiriyor (ölçülen testler). Beynin duyusal uyarıya tepkisi) veya bu prosedürlerin bir parçası olarak rutin olarak gerçekleştirilen standartlaştırılmış davranışsal görevler.

Cihaz, yüksek çözünürlüklü elektrofizyolojik sinyalleri kaydeder ve toplanan veriler, standart bakım kortikal yüzey dizileri kullanılarak elde edilen verilerle karşılaştırılır.

İnsan elektrofizyolojisinde derin uzmanlığa sahip Mount Sinai sinir bilimcilerinden oluşan bir ekip, cihazdan toplanan devasa miktarda veriyi analiz edecek ve yorumlayacak.

Çalışmanın ikinci amacı, ince film elektrotunun motor, konuşma ve bilişsel görevler de dahil olmak üzere uyanık davranışsal görevlerin elektrofizyolojik bağıntılarını haritalandırma yeteneğini değerlendirmektir.

“İnsan beynindeki faaliyetlerin büyük karmaşıklığına rağmen, standart izleme araçları, ihtiyacımız olan verilerin yalnızca küçük bir kısmını, küçük bir avuç alandan veya çok yavaş zamansal çözünürlükte yakalayabiliyor.

İnsan Nörofizyoloji Laboratuvarı Direktörü ve Icahn Mount Sinai’deki araştırmanın Baş Araştırmacısı, Nörobilim ve Nöroşirürji Doçent Doktoru Ignacio Saez, “Bu düşük çözünürlüklü veriler, beyin fonksiyonu ve beyin bozukluklarına ilişkin anlayışımızı önemli ölçüde sınırlıyor” diyor.

“Yeni cihaz heyecan verici çünkü bize beyindeki elektriksel aktivitenin son derece ayrıntılı bir tasvirini sağlıyor ve her katılımcının bin beyin bölgesinden saniyede binlerce veri noktası yakalıyor.

“Mount Sinai’deki disiplinler arası ekibimiz, nöronal aktiviteyi benzeri görülmemiş bir çözünürlükte izleyerek, beyin fonksiyonunun davranışı nasıl desteklediğine ve hastalık durumlarından nasıl etkilendiğine dair önemli bilgiler elde etmeyi umuyor.

“Nihai hedefimiz nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar için yeni tedavilere kapı açacak ve hastalarımızın yaşam kalitesini artıracak eyleme dönüştürülebilir bilgi elde etmektir.”

Precision Neuroscience, elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimleri alanında doktora sahibi, pratik bir beyin cerrahı olan Icahn Mount Sinai’de Beyin Cerrahisi Yardımcı Doçenti, MD, PhD Benjamin Rapoport tarafından ortaklaşa kuruldu.

Dr. Rapoport aynı zamanda Mount Sinai Sağlık Sistemi içerisinde yer alan bir tıbbi teknoloji prototipleme merkezi ve kuluçka merkezi olan Mount Sinai BioDesign’ın Bilimsel Direktörü olarak görev yapmaktadır.

Dr. Rapoport, Precision Neuroscience’ın hisse sahibidir ve Bilimsel Baş Sorumlusu ve yönetim kurulu üyesi olarak görev yapmaktadır. Nöroşirürji Anabilim Dalı’nda öğretim üyesi olarak Dr. Bederson’a rapor vermektedir.

Ne Dr. Bederson ne de Mount Sinai’nin Precision Neuroscience ile mali bir ilgisi yoktur. Mount Sinai’deki tüm Hassas Sinirbilim araştırmaları, şirketle mali bağları olmayan bağımsız araştırmacılar tarafından yürütülmektedir.

Bu nöroteknoloji ve BCI araştırma haberleri hakkında

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/bci-brain-mapping-25808/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu