Nörobilim alanında sınırları zorlayan uluslararası bir mühendislik başarısına imza atıldı. ABD’nin Chicago kentindeki araştırmacılar, Güney Kore’nin Daejeon kentinde bulunan bir laboratuvardaki kablosuz beyin implantına internet üzerinden komut gönderdi.

Yaklaşık 10 bin 600 kilometrelik mesafeyi aşarak yerel laboratuvar bilgisayarına ulaşan ve oradan implanta kablosuz iletilen sinyaller, ortalama 109 milisaniye gibi son derece kısa bir sürede yanıt verdi. Geliştirilen teknoloji, bilim insanlarının laboratuvara adım bile atmadan, dünyanın öbür ucundaki hayvan deneylerini doğrudan masalarından yönetebileceğini gösterdi.

Deney hayvanlarına doğrudan temas sona eriyor

Güney Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST) ile Yonsei Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen ve “RAPIDO” adı verilen sistem, Science Advances dergisinde yayımlandı. Serbestçe hareket eden bir farenin rahatlıkla taşıyabileceği boyutlarda tasarlanan cihaz; mikro bir kanal aracılığıyla hedef bölgeye sıvı madde enjekte edebiliyor ve üzerindeki minyatür LED sayesinde optogenetik ışık uyarımı sağlayabiliyor.

Yeniden doldurulabilir kartuşlara sahip olan sistem, araştırmacıların fiziksel varlığının hayvan davranışları üzerindeki stres ve yönlendirme etkisini tamamen ortadan kaldırmayı hedefliyor.

Beynin ödül mekanizmasına hassas müdahale

Başarılı kıtalararası bağlantı testinin ardından araştırmacılar, implantın fonksiyonlarını laboratuvar ortamında sınadı. Beynin ödül ve motivasyon merkezi olan nükleus akkumbens bölgesine yerleştirilen cihaz, haftalar boyunca hassas dozlarda madde salınımı gerçekleştirdi ve farelerin hareketlerinde beklenen davranış değişikliklerini başarıyla tetikledi.

Bir diğer aşamada ise implantın ışık yayma özelliği kullanılarak hedeflenen sinir hücreleri uyarıldı ve deneklerin belirli çevresel şartlanma davranışları kontrol altına alındı. Elde edilen veriler, belirli nöron grupları ile davranışlar arasındaki doğrudan neden-sonuç ilişkilerini aydınlatmak açısından büyük bir adım olarak nitelendiriliyor.

İnsan deneyleri için henüz erken

Araştırmayı yürüten ekip, elde edilen bulguların doğrudan bir bağımlılık tedavisi olarak değerlendirilmemesi gerektiğinin altını çiziyor. Cihazın insanlar üzerinde kullanılabilmesi için uzun vadeli biyolojik uyumluluk, sızıntı güvenliği ve ışığa duyarlı genlerin insan beynine güvenli aktarımı gibi aşılması gereken kritik mühendislik engelleri bulunuyor.

Bilim insanları, RAPIDO’nun bu aşamada klinik bir tedavi aracından ziyade, gelecekteki beyin hastalıklarının tedavilerini keşfetmek ve değerlendirmek için çığır açıcı bir araştırma platformu olduğunu ifade ediyor.