ABD’deki Florida Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı, gönüllü hastalara dünyaca ünlü müzik grubu Pink Floyd’ın efsane şarkısı 'Another Brick in The Wall' şarkısını dinletti ve bu sırada beyin dalgalarını kaydetti.
Kaydedilen beyin dalgalarından elde edilen veriler, Kaliforniya ve Washington Üniversitesi nörobilim uzmanları tarafından, yapay zekâyla işlenerek, hastaların dinlediği şarkı yeniden oluşturuldu. Böylece dünyada ilk kez 'tanıdık bir melodinin' elektriksel beyin aktivitesi kayıtlarından çözülebilmesi sağlandı.
Florida Üniversitesi Beyin Haritalama Laboratuvarı Baş araştırmacısı Biyomedikal Mühendisi Prof. Dr. Ayşegül Gündüz, The New York Times, The Guardian gibi uluslararası medyada da geniş yer bulan bu yeni keşfi yapan ekibin bir parçası olan tek Türk olarak, adını bilim dünyasına yazdırdı.
Prof. Dr. Gündüz, nörobilim alanında devrim olarak nitelendirilen çalışmayla ilgili detayları ilk kez anlattı. Prof. Dr. Gündüz, önümüzdeki yıllarda bu yeni yöntem sayesinde, konuşma yeteneğini kaybetmiş hastaların, elektrotlar yardımıyla söylemek istediklerinin deşifre edilebileceğini söyledi.
Ortadoğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Elektrik Mühendisliği’nden 2001 yılında mezun oldu ve kariyerine önce ABD Kuzey Carolina Şehir Üniversitesi’nde, daha sonra da Florida Üniversitesi’nde devam etti. Elektrik mühendisliğinde master ve doktorasını bitirdikten sonra, New York’taki Albany Medical College’da Translasyonel Tıp Bölümü ve Nöroloji bölümlerinde doktora sonrası eğitimini tamamladı. Halen Florida Üniversitesi’nde Beyin Haritalama Laboratuvarı’nda Baş Araştırmacı olarak görev yapan Biyomedikal Mühendisi Prof. Dr. Ayşegül Gündüz, beyin haritalama alanındaki çalışmaları nedeniyle 2019’da Beyaz Saray’da, ABD hükümeti tarafından seçkin bilim insanları ve mühendislere verilen en büyük ödül olan PECAES ödülünü aldı.
ÇALIŞMANIN İLK AŞAMASI 2009’DA YAYINLANDI
Prof. Dr. Gündüz, epilepsi, şiddetli tiklerle seyreden Tourette sendromu, Parkinson ve esansiyel tremor (nedeni bilinmeyen titreme hastalığı) alanlarında, beyin haritalama verilerini analiz ederek nöroloji ve beyin cerrahi doktorları ile ortak tedaviler geliştirmek üzere çalışıyor. Prof. Dr. Gündüz’ün de içinde yer aldığı ekibin, beynin müzik dinleme ve konuşma alanlarını haritalayabilmek için yürüttüğü ve sonuçları 2009 yılında yayınlanan bir araştırma bugün, konuşamayan hastaların söylemek istediklerini deşifre etmeye yarayan bir teknolojinin öncüsü haline geliyor.
Prof. Dr. Gündüz, nörobilim alanında devrim olarak nitelendirilen çalışmayla ilgili detayları anlattı.
"PINK FLOYD HERKESİN SEVDİĞİ BİR GRUP"
Prof. Dr. Gündüz, beyin dalgalarının da aslında bedenimizdeki elektrik alanlarıyla oluştuğuna dikkat çekti ve nörolojik hastaların tedavisine yardımcı olabilmek amacıyla bu alana geçtiğini söyledi.
Prof. Dr. Gündüz, yaklaşık 15 yıl önce temelleri atılan araştırmanın nasıl başladığını ise şöyle anlattı:
"Beyin dalgalarımız aslında bedenimizdeki elektrik alanlarıyla oluşuyor. Bu konuda insanların tedavisine yardımcı olabilirsek diye bu alana geçtim. Ayrıca insan beyni çok ilginç. Hala bir bulmaca. Çok ilerlemiş epilepsi hastalarının bir tedavi yöntemi de ameliyat. Ameliyatlar sırasında hastanın beynine elektrotlar konuluyor. Bu elektrotlarla beyin dalgalarını toplayabiliyoruz. Hastalarımızı genelde hastanede 7 gün kalıyorlar. 26 hasta çalışmaya gönüllü olarak katıldı. Bir şarkı dinlemelerini istedik. Pink Floyd şarkısı seçtik çünkü çok popüler ve herkesin sevdiği bir topluluk."
"SÖZLÜ KISIMLARINDA DİL VE KONUŞMA ALANI DEVREYE GİRİYOR"
Prof. Dr. Gündüz şöyle devam etti:
“Bu sırada elektrotlarla ilgili ne gibi bir bilgi toplayabiliriz diye de merak ediyorduk. Müzik de herkesin sevdiği bir alan. Bu şarkıyı dinledikleri sırada beyin dalgalarının nasıl değiştiğini görmek istedik. Öncelikle beynin sesi yorumlamasını bulmak istedik. İkincisi müziğe karşı beyin dalgalarının nasıl değiştiğini görmek istedik. Ayrıca, seçtiğimiz şarkının hem enstrümantal, hem de şarkı sözü olan bölümleri olduğu için, bu ikisinin de farklarını ortaya koymaya çalıştık. Enstrümantal olan kısım çalarken beynin haritasını çıkardık, şarkı sözleri girince tabii ki biraz da dil alanı, konuşma alanı ve konuşmayı anlama alanları devreye giriyordu.”
“BİRLİKTE ÇALIŞTIĞIMIZ GRUP, BİZİM DATALARI DEŞİFRE ETTİ”
Bu çalışmanın sonuçlarını 2009'da yayınladıklarını ve üzerinden 10 yıldan fazla bir süre geçtikten sonra, Washington ve Berkeley Kaliforniya’da birlikte çalıştıkları bir grup nörobilim uzmanının bu dataları kendilerinden isteyerek çalışmanın devamını getirdiklerini söyleyen Prof. Dr. Gündüz, “Onların amaçları, müzik dinlenirken beyinde olan değişikliklerden, 'Ne dinlediklerini acaba tahmin edebilir miyiz?' sorusunu sormaktı ve bu dataları işleyerek buldukları sonuç, 'Evet' oldu. Şarkıyı, beyin dalgalarından deşifre etmek için yeni geliştirilen yapay zeka yöntemlerini kullandılar. Bizden kaydettiğimiz beyin dalgalarının datalarını alan meslektaşlarımız, hastaların hangi şarkıyı dinlediklerini elbette biliyorlardı. Ama bunu deşifre ettiklerinde, o deşifre ettikleri sinyallerin bu şarkının sinyallerine ne kadar benzediğine baktılar. Özetle bu şarkıyı, beyin dalgalarından analiz ederek tekrar oluşturabildiler” diye konuştu.
KONUŞAMAYAN HASTALAR İÇİN DEVRİM
Konuşamayan hastalar için büyük bir devrim olarak nitelendirilen bu araştırmada bundan sonraki aşamanın, 'kelimeleri' deşifre etmek olacağına işaret eden Prof. Dr. Gündüz, önümüzdeki yıllarda bu yeni yöntem sayesinde, konuşma yeteneğini kaybetmiş hastaların, elektrotlar yardımıyla söylemek istediklerinin deşifre edilebileceğini söyledi ve sözlerini şu şekilde bitirdi:
“Konuşma yetisi olan insanlardan, bizim verdiğimiz kelimeleri düşünmelerini isteyeceğiz. Bu kelimeleri söylemeden ama sadece düşündükleri zamanda bu kelimeleri acaba beyin dalgalarından deşifre edebilir miyiz, ona bakacağız. Bu geliştirdiğimiz yöntemler belki bundan 5-10 sene sonra sinir sistemleri hasar görmüş, konuşma yetisini kaybetmiş hastalara yardımcı olacak. Eğer beyin dalgalarından söylemek istedikleri şeyleri deşifre edebilirsek, bir sebeple nörolojik hasar sonrası konuşmasını kaybetmiş hastaların hayatında çok büyük bir gelişmeye sebep olacak. Tabii ki bu çalışmada, insanların sesleri anlama, yorumlama, alanlarını oradan gelen sinyallerle haritalıyoruz. Bu nedenle de bu bölgelerin hala sağlıklı olması gerekiyor. Bu alanlarda zedelenme olmuşsa bu hastalara yardım edemeyebiliriz. The New York Times, The Guardian gibi gazetelerde bu çalışmamız yayınlandı. Tabii ki kişisel olarak bu insana gurur veriyor.”
