University of Minnesota’dan bilim insanları, yalnızca zihni kullanarak robot kolun kontrol edilebilmesini sağlamada önemli bir adım attılar. Scientific Reports’da yayımlanan bu çalışma, felçli veya nörodejeneratif hastalıklara sahip milyonlarca insana yardım etmede büyük bir potansiyele sahip.

Yapılan bu çalışmada, robot kolu hareket ettirmek için herhangi bir beyin implantı ya da sinirlere cerrahi yolla bağlanmış araçlar gerekmiyor. İnsanlar yalnızca kollarını hareket ettirmeyi hayal ederek, bu robot kolu kullanabiliyorlar.

Beyindeki zayıf elektriksel aktivite, elektroansefalografi (EEG) olarak adlandırılan ve beyin-bilgisayar ara fazını temel alan invazif olmayan bir teknik sayesinde, 64 elektrot içeren yüksek teknoloji ürünü EEG şapka ile kaydedilip makine öğrenme ve gelişmiş sinyal işleme sayesinde harekete dönüştürülüyor. Yani kafaya takılan bu şapka sayesinde, yalnızca düşünce ile bu kolun hareket ettirilebilmesi mümkün hale geliyor.

Sekiz sağlıklı insan denek, EEG şapka ile deneyin oturumlarını tamamladı. Denekler, kademeli olarak, kendi kollarını 3D alan içinde bir robot kolunu kontrol etmek için hareket ettirmeden, robot kolu hareket ettirmeyi öğrendiler. Katılımcılar bilgisayar ekranında sanal bir imleci kontrol etmeyi öğrenmeyle başladılar ve daha sonra bir robot kolu kontrol ettirmeyi öğrendiler. Katılımcılar daha sonra masada sabit bulunan nesneleri robot kol yardımıyla tuttular. Sonunda, masadaki rastgele yerlerdeki nesneleri tutmak ve kavramak için robot kollarını hareket ettirebildiler ve nesneleri yalnızca düşünerek üç katmanlı bir rafa yerleştirdiler. Aşağıda çalışma sırasında kaydedilen videoyu izleyebilirsiniz.

https://www.youtube.com/watch?v=w6QEGeIKHw0

Katılımcıların tamamı, sabit objeleri robot kol ile tutmada ortalama yaklaşık %80 başarı gösterdiler. Masa üzerindeki nesneleri alıp rafa yerleştirmede ise ortalama yaklaşık %60 başarı göstediler.

Herhangi bir cerrahi müdahaleye ihtiyaç duymadan ya da vücudun herhangi bir yerini hareket ettirmeden yalnızca düşünce gücüyle bir robot kolun hareketinin sağlanmasında elde edilen bu başarı, felçli ya da nörodejeneratif rahatsızlıklara sahip bireyler için umut vadeden bir gelişme.

Araştırmadaki beyin-bilgisayar ara faz teknolojisi, beynin hareketten sorumlu bölgesi olan motor korteksin coğrafyası sayesinde çalışıyor. İnsanlar hareket ettiklerinde ya da hareket etmeyi düşündüklerinde, motor korteks içerisindeki nöronlar küçük elektrik akımları üretirler. Farklı hareket aktivitelerini düşünmek, yapılan bu araştırmanın baş yazarı University of Minnesota’da biyomedikal mühendisliği profesöro Bin He’nin daha önceki araştırmasında doğruladığı gibi, yeni nöron çeşitlerini aktive eder. Bilim insanları bu çeşitliliklerin çözümlenebilmesi için beyin-bilgisayar ara fazının temelini oluşturan gelişmiş sinyal işleme teknolojisini kullandılar.

Bilim insanları yeni yapacakları çalışmalarla, vücuda entegre edilmiş robot kolun yalnızca beyin gücüyle kontrol edilmesini sağlamayı ve felçli insanlarda bu teknolojinin işe yarayıp yaramadığı çözümlemeyi amaçlıyorlar.

---

İlgili Makale: Jianjun Meng, Shuying Zhang, Angeliki Bekyo, Jaron Olsoe, Bryan Baxter, Bin He. Noninvasive Electroencephalogram Based Control of a Robotic Arm for Reach and Grasp Tasks. Scientific Reports, 2016; 6: 38565 DOI: 10.1038/srep38565

---