BEYİN DALGALARIYLA OYNAMAK

Akıl okumak, telekinezi, beyin dalgalarıyla nesneleri hareket ettirmek kulağa pek bilimsel gelmiyor olabilir. Fakat artık internetten bile kolaylıkla sipariş edebileceğiniz beyin dalgalarını okuyabilen cihazlar sayesinde, düne kadar imkansız gözüken birçok şeyi bugün yapabiliyor durumdayız.

İnsanlar çağlar boyunca, fareler, “joystick”ler, klavyeler, mikrofonlar, dokunmatik yüzeyler aracılığıyla  bilgisayarla iletişim kurmanın yollarını aradılar. Fakat tüm bu arayüzler, kas sisteminin hareket ettirilmesine dayandırılmıştır. Durum her zaman böyle olmak zorunda değildir. Bazen, hiç umulmadık bir ölçüm, farkında olmadığımız verilerin ortaya çıkmasını sağlayabilir. İşte o zaman da, beyin dalgları gibi görünmez veriler, obje kontrolünden oyun sektörüne makinalara müdahele edebilmeye imkan sağlar.

Beyin dalgalarının keşfi 1924 yılına dayanır, fakat Hans Berger’i bu meraka doğru sürükleyen çok önceleri yaşadığı garip bir deneyimdir. Hans Berger, astronomi eğitimi sırasında okulu yarıda bırakıp askeri bir göreve başlamaya karar verir. Bir gün, süvarilerle birlikte antreman yaparken Berger’in atı şahlanır ve tam da topçunun önüne tehlikeli bir şekilde düşer. Ciddi bir zarar almasa da, titreyerek olayın şokunu atlatmaya çalışırken, çok uzaklarda olan kız kardeşi aynı anda onun tehlikede olduğunu sezip babasına telgraf göndermek için ısrar etmektedir. Berger, kız kardeşinin sezgilerinden fazlasıyla etkilenir ve telapatiye karşı takıntılı bir ilgi duymaya başlar. Böylece, 1897 yılında Jena Üniversitesi’nde doktorasını tamamlar ve 1906 yılında profesör olup, üniversitenin psikiyatri ve nöroloji kliğinin başına getirilir. Uzunca bir süre insan beyni üzerinde ölçümleme yaparak sağlıklı bir veriye ulaşmanın yollarını arar. 1924 yılında, Hans Berger insan beyninden ilk kez EEG (elektroensefalografi) kayıtlarını almayı başarır ve bu kayıtlar sayesinde beyinde birden fazla dalga boyunun varlığını da keşfeder. Berger ilk olarak, insanın rahatlamış ve gözlerini kapattığında yaydığı 8-12 Hz arasındaki Alfa frekansını bulur. Bu dalga, aynı zamanda Berger Dalgası olarak da bilinir.

Berger’in ilk kayıt cihazı oldukça ilkeldir. Kayıt alabilmesi için, hastaların kafataslarına gümüş teller yerleştirmesi gerekir ki, bu da oldukça zahmetli bir yöntemdir. Günümüzde bu teller çok daha gelişmiş alıcılara dönüştürülmüştür. Berger, yerleştirdiği bu gümüş alıcıları Lippmann Capillary Elektrometre’ye bağlar, fakat istediği sonuçlara bir türlü ulaşamaz. Daha sonradan piyasaya çıkan Siemens’in galvanometresi voltun 10.000’de biri gibi çok daha kesin sonuçları ortaya çıkardığında, beynin sır kapıları aralanmaya başlar. Berger, elde ettiği verileri beyin hasarı yaşayan hastalarını analiz etmek amacıyla kullanır. Fakat, basit etkileşimler için beyin dalgalarından tam anlamıyla yararlanılması 1970’li yılları bulur. Beyin dalgarıyla kontrol meselesine en çok ilgi gösteren Amerikan hükümetinin Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı (ARPA) olur. Vizyonları, askeri görevler esnasında beyin dalgalarıyla makineleri yönetebilmektir. Dolayısıyla, bu alanda en çok yatırım yapanlardan biri de yine ARPA olur.

 

BBA (Beyin Bilgisayar Arayüzleri) nedir?

BBA (Beyin Bilgisayar Arayüzleri), beyin dalgalarıyla makineler arasında iletişim sağlayabilecek cihazların tümüme verilen isim. Böylece, beynin ürettiği sinyaller örüntü ve sınıflandırma yöntemiyle kolaylıkla analiz edilebilir. Fakat, beyindeki 100 milyar sinir hücresinin birbiriyle ilişkisini anlamak ya da zihnin çalışma prensiplerini taklit edebilmek için gelişmiş bilgisayarların tarih sahnesine girmesini beklemek gerekir.

Beyin Bilgisayar Arayüzü kavramını tarihte ilk kullanan 1973 yılındaki çalışmasında EEG sinyallerini algılayıp, örüntüler üzerinden çözümleme yapılabileceğini ortaya koyan Kaliforniya Los Angeles Üniversitesi’nde Bilgisayar Bilimleri profesörü Jacques J. Vidal olur. Vidal, EEG sinyallerini analiz ederek belirli veriler üzerinden bilgisayara hareket komutları verebilen bir sistem tasarlamıştır.

1970’li yıllarda Kaliforniya Los Angeles Üniversitesi’ndeki (UCLA) Ulusal Bilim Vakfı ve DARPA’nın desteğiyla beyin-bilgisayar arayüzlerine dair ciddi araştırmalar başlatılır. Beyin dalgalarını okuyabilmek, özellikle duyma, konuşma veya hareket bozukluğu yaşayanlar için umut vaadeden bir yöntem olur. Beynin, sonradan yerleştirilen alıcılara yanıt verebilmesi ve esnekliği (plastisitesi) sayesinde uyum sağlayarak doğal işlemlerini sürdürebilmesi, bu alanın hızla gelişmesine de imkan tanır. Nöroprostetik (beynin içerisine yerleştirilen protezler) cihazların insan beynine yerleştirilerek kullanılması ise 1990’lı yılları bulur.

Maymunlar, robot kolları kontrol ederken…

Motor davranışları kontrol eden motor korteks nöronlarının uyarılması için beynin işlevlerinin de keşfedilmesi gerekir. Bu nedenle, beyne yaklaşırken disiplinlerarası tarihsel gelişime ihtiyaç duyulması da kaçınılmazdır. 1980’li yıllarda John Hopkins Üniversitesi Bilişsel Bilimler Merkezi’nin yöneticisi profesör Apostolos Georgopoulos, resus maymunları üzerine motor kortekse dair birçok deney gerçekleştirir. Amacı maymunların motor korteks nöronları ve elektriksel tepkileri arasındaki matematiksel ilişkiyi bulmaktır. Georgopoulos, maymunların kollarını hareket ettirme yönlerinin aslında bir kosinüs fonksiyonuna bağlı olduğunu ortaya çıkarır. Aynı zamanda, dönemin teknik olanakları beynin tek bir bölgesinden kayıt almaya imkan tanımasına rağmen, motor davranışların beynin farklı bölgelerine dağılmış nöron grupları tarafından kontrol edildiğini ortaya atan ilk bilimcidir.

1990’lara gelindiğinde, BBA üzerine çalışmalar da hız kazanır. Hem teknolojik imkanların el vermesi, hem de beyne dair verilerin güçlenmesiyle motor davranışların ve görme sistemlerinin keşfine dair çok önemli atılımlar gerçekleşir. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü Sinirbilim profesörü Richard Andersen, Brown Üniversitesi Sinirbilim profesörü John Donoghue, Neural Signals Inc. şirketinin kurucu ve yöneticisi Philip Kennedy, ‘maymun düşüncesini okumak’ fikriyle öne çıkan Brezilyalı bilimci Miguel Nicolelis ve Minnesota Üniversitesi Nörobiyoloji profesörü Andrew Schwartz tarafından kurulan araştırma grupları, karmaşık motor davranışları kontrol eden farklı nöron grupları üzerine çalışırlar. Philip Kennedy ve çalışma arkadaşları maymunlara yerleştirdikleri elektrotlarla ilk kabuk içi (intracortical) beyin-bilgisayar arayüzünü oluşturmayı başarırlar. Bu çalışmalardan ilham alan Kaliforniya Üniversitesi Sinirbilim Profesörü Yang Dan ve çalışma arkadaşları, 1999 yılında kediler üzerinde yapılan deneylerde görme işleminin beyindeki nöron karşılıklarını bulurlar. Algı merkezlerinden biri olarak tanımlanan ‘talamus’ bölgesine yerleştirdikleri elektrotlarla 177 beyin hücresinin retinadan gelen sinyalleri nasıl işlediğine dair çok önemli sonuçlar elde ederler. Deney sırasında kısa filmler gösterilen kedilerin nöron ateşlemeleri kaydedilir. Matematiksel filtreler kullanan ekip, kedilerin gördüğü hareket eden objeleri ve tanımlanabilir sahnelerin şifrelerini çözerler.

İnsanlar üzerine benzer sonuçlar, Japon araştırmacı Miguel Nicolelis’in çalışmalarına dayanır. Beynin büyük bir alanına çoklu elektrotlar yerleştiren Nicolelis, sinyallerin anlamlarını ve neyi temsil ettiklerini bulmayı hedefler. İlk çalışmalarını fareler üzerinde yapan Nicolelis ve çalışma arkadaşları, maymunların robotik kolları kontrol edebileceği ilk beyin-bilgisayar arayüzlerini de oluşturan ekiptir. Çalışmalarında maymunların yakalama ve ulaşma konusundaki gelişmiş el yetenelerini kullanarak robot kollarını kolaylıkla kontrol edebilmelerine imkan sağlarlar.

 

BBA Nasıl Çalışır?

BBA, beynin yaydığı sinyalleri okuyabilen alıcıların kullanıldığı EEG cihazlarıyla mümkün kılınmıştır. Beyinde iki türlü iletişim söz konusudur; kimyasal ve elektriksel. Her ikisinin de izlenebilir etkileri vardır ve bu verileri cihazlar aracılığıyla elde etmek de pekala mümkündür. BBA’nın ilgilendiği, beyindeki elektriksel hareketlerdir ve bu elektriksel durumlar, nöronların eylem potansiyellerinin tetiklenmesi ve aksonlar boyunca iletilmesi ile mümkün olur. Kafatası üzerine yerleştirilen sensörler, beynin içerisinde gerçekleşen bu elektriksel aktiviteyi tespit edebilirler. Fakat bu sinyallerin tespit edilmesi, bir EEG verisinin aktif olarak bir arayüzde kullanılması için elbette  yeterli değildir. Beyin, bir gürültü havuzudur. Elektriksel aktivitelerden elde edilen veriler, tahmin edildiği gibi bir fotoğraf makinesi inceliğinde ve berraklığında değildir. Aksine, okuması oldukça güç ve müthiş gürültülü dalgalarla karşılaşmak çok olasıdır. Bu nedenle, sinyallerin işlenmesi ve okunabilmesi için bilimciler çeşitli yöntemler geliştirmişlerdir. Örüntü tanımlama ve sınıflandırma adı verilen bu yöntemler, bir ön işlem olarak da düşünülebilir. Beyin verisi sinyali alındıktan sonra, bu bilginin içerisindeki örüntüler tanımlanır ve toplanan verileri çözümlemek için yıllar boyunca geliştirilmiş çeşitli algoritmalar uygulanır. Böylece beyin dalgaları tanımlanabilir bir veriye dönüştürülebilir ve çeşitli arayüzler aracılığıyla kullanılabilir duruma gelir.

 

Beyin ve Dalga Boyları

 

EEG cihazları, beyin dalgalarını frekans aralıklarına göre okur. Bu frekanslar;

Delta (4 Hz’e kadar) : Yetişkinlerde yavaş dalga uykusunda ve bebeklerin çoğunlukla yaydığı beyin dalgalarıdır. Kimi sürekli dikkat testlerinde de gözlemlenmiştir.

Teta (4 – 7 Hz) : Rehavet ve uyarılma durumlarında oluşur. Beynin rölanti halinde çalışması olarak da tanımlanabilir.

Alfa (8 – 12 Hz) : Rahatlama ve yansıtma durumlarında oluşur. Gözlerin kapatılmasıyla beyin alfa dalgaları yaymaya başlar. Patolojik olarak koma durumundaki hastaların yaydığı beyin dalgalarıdır.

Beta (12 – 30 Hz) : Uyarılma ve çalışma halinde oluşur. Uyarılmış, meşgul, aktif konsantrasyon durumlarında yayılan dalga frekanslarıdır.

Gamma (30 – 100+ Hz) : Çapraz algı anlarında ortaya çıkar. Örneğin, ses ve görme algılarının bir arada kullanılmasıyla oluşur.

Mu (8 – 13 Hz) : Ayna nöronlarıyla ilişkilendirilir. Motor nöronlarının rahatlaması durumunda ortaya çıkar. Mu dalgalarındaki baskılamanın otizm ile ilgisi olabileceği düşünülmektedir.

Beyin Dalgalarıyla Robotik Kontrol

2000’ler maymunların kontrol kolu kullanarak bir yiyeceğe ulaşabildiği arayüzlerin geliştirildiği dönemler olur. Gerçek zamanlı ya da Internet protokolü üzerinden çalışan BBA sayesinde, maymunlar hareket eden kolu görmeseler ya da herhangi bir geri bildirim almasalar da robot kolu istenildiği gibi hareket ettirebilir duruma gelmişlerdir. Bu da açık-döngülü BBA modellerinin ilk örneklerinin ortaya çıktığı anlamına gelir. Özellikle Kaliforniya-Berkeley Üniversitesi’nde Elektrik Mühendisliği Asistan Profesörü olarak görev yapan Jose Carmena ve çalışma arkadaşları, maymunların robot kolları kullanarak istenilen objeye ulaşma ve kavramalarını sağlayan sinirsel programlamaları sayesinde, beyin bilgisayar arayüzlerinde çığır açan bir dönemi de beraberinde getirmiştir. Aynı dönemde Duke Üniversitesi Nörobiyoloji Bölümü’nde araştırmacı olarak çalışan Mikhail Lebedev de, beyin ağlarının ve dudak heraketlerinin okunmasıyla çok daha yeni bir robotik dönemin yolda olduğunun habercisi olur.

BBA teknolojisinin en sıkıntılı taraflarından biri, alıcıların beyin sinyallerine dair güvenilir, kesin ve sağlam bilgiler vermesinden yoksun olmasıdır. İnsan metabolizmasının değişimi bile bu sinyallerin verilerini etkilemek için yeterli bir sebeptir. Dolayısıyla, önümüzdeki 20 yılda çok daha güçlü alıcıların üretilmesi ve BBA kullanarak yeni iletişim yöntemlerinin de gelişmesi öngörülüyor. Fakat şimdilik, laboratuvardan çıkıp halkın tüketimine ulaşan iki farklı cihazdan söz edebiliyoruz; Emotiv Epoc ve Neurosky Mindset.

Emotiv Systems: Epoc Headset 

Emotiv Systems, EEG teknolojisini kullanarak Beyin Bilgisayar Arayüzleri üzerine çalışan Avustralya merkezli bir şirket. 2003 yılında sinirbilim profesörü Alan Snyder, yonga tasarımcısı Neil Weste ve teknoloji girişimcisi Tan Le tarafından kuruldu. Özellikle oyun sektörü için çığır açıcı bir teknoloji olarak öne sürdükleri Epoc’un bilim kurgu filmlerini andıran tasarımı Sydney merkezli Endüstri Ürünleri Tasarım’ları yapan 4Design’a ait. Yüz hareketlerini ve beynin 4 farklı dalgasını algılayabilme yeteneğine sahip bir cihaz olan Epoc için, aynı zamanda açık kaynaklı olarak uygulama geliştirebilmek de mümkün.

Epoc, üzerinde 14 elektrot (standart tıbbi EEG cihazının üzerinde 19 adet bulunur) ve kafa hareketlerini ölçümleyebilmek için bir de ciroskop (gyroscop) barındırıyor. Cihazın en sıkıntılı tarafı, sizin düşüncelerinize adapte olabilmesi için bir süre egzersiz yapmanıza gereksinim duyması. Epoc,  çeşitli kategorilerde birbirinden farklı veri elde edebiliyor. Bunlar;

 

  1. Bilinçi Düşünceler: 12 farklı hareket düşünüyorsunuz. Bunlar, sağ, sol, aşağı, yukarı, ileri ve yakınlaş olmak üzere 6 farklı yön hareketi; saat yönüne, saat yönünün tersine, sağa, sola, ileri ve geriye eğilmek üzere 6 farklı dönüş hareketi. Ayrıca Mu (µ) frekanslarının (8-13hz arasındaki dalga boyu) da okunmasıyla görsel sinyali de tanımlayabilme yeteneğine sahip.
  1. Duygular: Epoc;heyecan, sıkıntı, meditasyon, hayal kırıklığı gibi duygu durumlarını da ölçümleyebiliyor. Duyguların isimleri her ne kadar durumu berrak bir şekilde tanımlayamasa da, şimdilik güçlü bir iddia olarak sistemin tanımları arasında yer alıyor. Henüz firma tarafından böyle bir uygulamanın kanıtı gösterilmiş durumda değil.
  1. Yüz Hareketleri: Yüz hareketlerinin okunması, beyin dalgalarının okunmasıyla değil, EEG alıcılarının yüz kaslarının hareketlerini tespit edebilmesiyle mümkün kılınıyor. Epoc, kaş ve kirpik pozisyonları, gözün yatay düzlemdeki hareketleri, gülümseme, gülme, yüzü sıkma ve sırıtma gibi hareketleri algılayabiliyor. Emotiv Systems, bir sonraki versiyonlarında daha fazla yüz hareketi eklemeyi düşünüyor.
  1. Kafa Hareketleri: Kafanın döndürülmesini okuyabilmek, henüz cihazın yetenekleri arasında yok. Ölçümleme, daha çok kafanın rotası ve bulunduğu noktaya dair yapılabiliyor. Bu da, Epoc’un içerisinde yerleştirilmiş bir ciroskop sayesinde oluyor.

 

Emotiv’in Epoc teknolojisiyle yapabilecekleriniz arasında, aslında tahminimizin de ötesinde bir dünya söz konusu. Onlar her ne kadar oyun endüstrisi üzerine odaklanmış olsalar da, şimdiden cihazı kullanarak müzik yapanlar, fotoğrafları arasında dolaşanlar, bulundukları ortamın ışıkları kısıp açanlar dahil olmak üzere birçok denemeler yapılmış durumda. Dolayısıyla beyin dalgalarını kullanarak çok çeşitli deneyler yapabilme imkanı, artık evlerimize kadar ulaşmış durumda. Üstelik bunun için çok ciddi bir bilimsel altyapıya da gereksinim duyulmuyor. Emotiv Systems dışında, beynin yalnıca 2 farklı dalgasını ölçümleyerek oyucak sektöründe isim yapmaya çalışan bir başka firma daha var; Neurosky.

NeuroSky; MindSet

NeuroSky’ın Mindset adını verdiği teknolojisi, Emotiv’in aksine çok daha basit bir tasarıma ve teknolojiye sahip olmasına rağmen, bugün çok büyük oyun firmasıyla birlikteliği sayesinde piyasada çok daha hızlı adını duyurmuş durumda. Özellikle, cihazın StarWars markası altında ürettiği ve alfa – beta dalgaları arasındaki konstrasyona yönelik ölçümün uygulandığı ‘Star Wars Force Trainer’ oyuncağıyla, yeni nesil çocukların kafasında yer etmeye başladı bile.

NeuroSky, 2004 yılında San Jose’de Stanley Yang tarafından kurulan, Kaliforniya merkezli bir BBA şirketi. Bünyesinde iş adamlarından, mühendislere, bilimcilerden araştırmacılara kadar çok çeşitli insanlar çalışıyor. Amaçları da, EEG teknolojisini kullanarak, hem çok uygun fiyatlara satın alınabilir bir cihaz yaratmak, hem de oyun ve oyuncak sektörüne girerek yeni nesil çocuklara “joystick”ler yerine farklı bir alternatif arayüz sunabilmek. Şimdilik ürünlerini direkt olarak halka satmayı düşünmüyorlar. Bunun yerine ürün geliştiricilere ve lisanslı yazılım uygulamacılarına yönelmiş durumdalar. Fakat piyasaya çıkardıkları iki farklı oyuncak aracılığıyla bu ürüne ulaşmak mümkün.

Mindset, medya sanatçılarından oyun geliştiricilerine kadar birçok insanın artık yeni oyuncağı.  Naurosky’ın İletişim Direktörü Tansy Brooks, bu teknolojinin çalışma prensiplerini, gelecekteki hedefleri ve BBA’nın geleceğini anlattı.

NeuroSky teknolojisi MindSet nasıl çalışıyor?

ThinkGear, tüm NeuroSky ürünlerinin içinde yer alan ve beyin dalgalarını okumaya yarayan bir teknoloji. Alna yerleştirilen bir alıcı, veriyi işleyen tümleşik bir çip ve kulakları referans bölgesi alan bir kulaklıktan oluşuyor. Dikkat ve meditasyon durumlarına “eSenses” adını veren Neurosky, ham beyin dalgalarını ThinkGear çipi sayesinde okuyabiliyor.

ThinkGear’ın içerisindeki eSenses algoritmaları, kullanıcıların beyin dalgalarındaki dikkat ve meditasyon seviyelerini dikkate alarak çalışıyor ve aldığı bilgiyi sayısal bir sinyale dönüştürerek işliyor. Sonrasında, sinyaller genellikle bilgisayara olmak üzere çeşitli cihazlara aktarılabiliyor. Tüm sistemin çalışmasını sağlayan ara birim olan MindSet, aynı zamanda ham beyin dalgaları verilerini (kas hareketleri de dahil olmak üzere) aktarabilme kabiliyetine sahip. Bu tür veriler, bir EEG cihazının algıladığı tüm dalga boylarını içeriyor (alfa, beta, teta, gama) ve çoğunlukla  ürün geliştiricileri tarafından kullanılıyor.

MindSet, bilgisayarla iletişim kurmak için Bluetooth seri protokolünü kullanıyor ve böylelikle ürün geliştiricilerin bilgisayar ve diğer cihazlar için uygulamalar geliştirmesine de imkan veriyor.

Neurosky, BBA’nın geleceğini nasıl değerlendiriyor?

Gelecekte BBA, günlük hayatımıza bütünleşmiş olacak ve etrafımızdaki cihazları zihnimizle kontrol edebilmemize imkan verecek. Makineleri zihinsel durumlarımız ve duygularımıza adapte etmemizi sağlayacak ve kendimiz ya da zihnimiz hakkında çok daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olacak. NeuroSky, gelecek 10 yılda sağlık, eğitim, otomativ, güvenlik, oyunlar ve oyuncaklar alanında ciddi çalışmalar gerçekleştirmeyi düşünüyor. Ortaklarımızla BBA’yı yeni çıkan cihazlara bütünleştirmeye çalışıyoruz. Örneğin, eve geç döndüğünüzü ve arabanızı kullanırken yolda uyuya kaldığınızı düşünün. Böyle bir durumda, arabanız yorgun ve uykulu olduğunuzu algılayıp kendini yolun kenarına çekip alarm vermeye başlayabilir. Gelecekte, BBA’nın gücünden etkilenmeyen çok az endüstri olacaktır.

Gelecekte bu teknolojiyi ne kadar ileriye taşımayı planıyorsunuz?

Bir şeyleri yapmadan bilmek şimdilik imkansız. Özellikle de elinizde böyle bir teknoloji varsa. Sürekli yeni bir araştırmacı ya da yeni endüstrilerden ortaklarla karşılaşıyoruz ve hepsinin de teknolojimizi uygulayabilecekleri inanılmaz fikirleri var. Biz bir teknoloji platformu sağlıyoruz ve kendi ürünlerinin uzmanları olan ortak firmalarla çalışıyoruz. Örneğin, oyuncakta Mattel, tüketici elektroniğinde Toshiba, oyun sektöründe Square Enix gibi.

NeuroSky’da hangi disiplinlerden insanlar çalışıyor?

Mühendisler, araştırmacılar, pazarlamacılar ve satışçılar. Daha çok mühendislik odaklı bir şirketiz.

NeuroSky’ın ve sinirbilim pazarının zorlukları nelerdir?

Bizim için en büyük zorluk, sensörlere jel sürmeden, kuru bir şekilde kullanabilmeyi çözmeye çalışmak oldu. Ayrıca beyindeki gürültüyü filtreleyip temiz bir veriye ulaşmak da işin en büyük zorluklarından. Tabi bir de, yalnızca uzmanların değil, herkesin bu teknolojiyi kullanabileceği bir algoritma yaratmaya çalıştık. Gelecekte karşılaşabileceğimiz zorluklar, sinirbilim geçmişi olmayan ürün geliştiricilere çok daha fazla imkan tanıyan algoritmalar eklemek olabilir. Cihaz üzerindeki alıcıları daha kusursuz hale getirmek ve kullanıcı dostu ama çoklu alıcılara sahip bir ürüne dönüştürmeye çalışmak da olabilir. Şimdilik çok hızlı ve iyi ilerliyoruz ve gelecek sene bu yenilikleri duyurmayı planlıyoruz. Çok uçlarda bir teknoloji olduğu için, insanların tam olarak anlaması zor oluyor. İnsanlar daha çok dijital cihazlarla haşır neşir olmuşlar ve beyin bu anlamda analog kalıyor. Örneğin, Matter Mindflex’i ilk piyasaya sürdüğümüzde, insanlar cihazın beyin dalgalarını okuduğuna bir türlü inanmak istemediler. Çünkü onlar için böyle bir şey neredeyse imkansız, hatta fikri bile büyü gibi görünüyor. Fakat ürün yaygınlaşmaya başladıkça, herkes deneme şansına erişti ve böyle bir şeyin imkanlı olduğuna ikna olmaya başladı. Bizim için teknolojimizin kapasitelerini ve limitlerini görebilmek için iletişim kurmak çok önemli, ki böylece ileriye gitmek için anlamlı adımlar atabilelim.

 


BEYNİMİZ KALP KIRIKLIĞINI NASIL ALGILIYOR?

Pain and Aversion Networks

Her birimiz, hayatın bir noktasında boşanma, ayrılma, sevdiklerimizin ölümü gibi nedenlerle sosyal bağlantımızı tehdit eden olaylar yaşamışızdır.  İlginç bir şekilde, bu deneyimleri fiziksel acıya benzer şekilde tarif ederiz. Mesela, romatik ilişkimiz son bulduğunda ‘kalp kırıklığı’, ‘yüze tokat yemek’ gibi fiziksel acı kavramlarını kullanmamız da buna bir işaret. dildeki bu benzeşim, bilimcileri duygusal ve fiziksel acı arasında da bir bağlantı olabileceği fikrine getirmiş.

Yapılan araştırmalar gösteriyor ki, bu metaforların sosyal acı sonrası oluşması, aslında kendimizi boşlukta, tehdit aldında, zarar görmüş ya da kayıp hissetmekle ilgili. Çünkü acı deneyimler sonrasında beynimizde fiziksel acının tetiklendiği yerler aktive oluyor. Nasıl mı?

SOSYAL ACININ EVRİMİ

İnsanlar sosyal bağları çok güçlü canlılar. Aidiyet hissine olan ihtiyacımız, anlamlı ve düzenli sosyal ilişkiler yaratma çabamız tamamen evrimin bir sonucu olabilir. Atalarımız grup olarak takılmayı bir hayatta kalma stratejisi olarak benimsedi. Bu sosyal ilişkilerin amacı çoğunlukla yaşamsal olduğu için fiziksel bedenle daha bütünleşik olarak gelişti. Dolayısıyla bugün sosyal bir acının beyinde fiziksel bir acı merkezini tetiklemesi de olası.

Sosyal bir acı yaşadığımızda, tıpkı fiziksel acıda olduğu gibi beynimizde potansiyel olarak ağrı kesici üreten kimyasallarımız aktive oluyor. Opioid adı verilen bu kimyasal ağrı kesiciler, hem fiziksel hem de sosyal etkilerle tetikleniyor. Özellikle sosyal ayrılıklar acıya sebep olduğunda, bu ağrı kesici kimyasallar çalışmaya başlıyor. Yani beden kendisini sanki bir yeri gerçekten fiziksel acı yaşamışçasına tamir etmeye girişiyor.

Fiziksel acı beyinde iki alanı etkiliyor; duyusal ve duygusal alan.

Duyusal alan acı uyaranına yönelik yoğunluk ve spatiotemporal özellikler hakkında bilgi toplarken, duygusal alan uyaranın hoşnutsuzluğunu algılıyor ve  acı uyaranına daha çok odaklanmayı sağlarken, acı dolu deneyimi sonlandırmaya yönelik motivasyon oluşturuyor. Bu iki acı elementi farklı nöral mekanizmayı çalıştırıyor. Acı hissi, birincil ve ikincil somatosensory kortekste ve posterior insula’da algılanıyor. Fiziksel acıyla ilişkili olan bu iki alan, aynı zamanda acıya yönelik dikkat çekip onu bir an önce yok etmek için motivasyon da oluşturuyor.

brain-view

Yani neymiş, aslında bir yerimiz fiziksel olarak acıdığında beden ne yapıyorsa, duygusal bir acı çektiğimizde de benzer tepkileri veriyor. Önce ağrı kesicileri salgılıyor, ardında acıyı azaltmaya yönelik motive ediyor. Fakat bu süreçte sosyal olarak tehlike sezdiğimiz için biraz mesafeli bir tavır sergileyip temkinli olmak da tamamen yaşam kalım mücadelesinin bir parçası haline geliyor.

 

 

 

 


17 YAŞINDA BİR ÇOCUKTAN MATEMATİĞİ DEĞİŞTİRECEK ÇÖZÜM

 

17 yaşındaki dahi genç, evrenle ilgili karmaşık problemleri çözmemizi sağlayacak  bir teori bulmuş olabilir.

IQ’su 180 civarında olan Ivan Zelich, ‘Lian Zelich Theorem’ adını verdiği yeni bir teori üzerine çalışıyordu.  Matematik forumlarında aynı problem üzerine çalıştıklarını farkeden yine 17 yaşındaki Xuming Liang ile birlikte, geçtiğimiz ay bu teoriyi  International Journal of Geometry‘de yayınladılar. Zelich’in Daily Mail Australia‘ya anlattığına göre, iki farklı ‘loci’ (bir noktanın aldığı yol olarak tanımlanan matematiksel bir kavram) aslında aynı. Daha geniş bir çerçeveden bakarsak, hesaplamalar Cebirsel Geometriyi daha anlaşılır kılıyor.

Zelich ve arkadaşı aralarında zaman farkı olsa da birlikte çalışmaya devam ediyorlar. Zelich arkadaşını şöyle anlatıyor;

“Matematiksel olarak bağlantı kurabileceğim tek insan. Aynı zamanlarda, aynı problem üzerine çalıştığımızı farkettim. O geometride kendini daha çok geliştirmiş, ben de cebir ve string teorisi tarafında. Güçlerimizi bu mükemmel başarı için birleştirdik.”

Ivan Zelich başarıya çok da yabancı değil. Geçen yıl Avustralya başbakanından matematikteki başarıları için sertifika almış. İki yaşında konuşmaya, üç yaşında da negatif sayıları anlamaya başlayan bir çocuk için bu durum pek de şaşırtıcı değil. Onun gelecekten beklentisi de şöyle:

“Dünyaya pozitif bir katkı sağlamak listemin en tepesinde, göründüğü kadar basit.”

 

 


KARADELİKLERDEN KAÇMANIN BİR YOLU VAR!

Stephen Hawking kara delikten kaçmanın bir yolunu bulduğunu söyledi! Karadeliklerin olay ufkunda anahtarı bulmuş gibi gözüküyor.

Yıldızların kendi çekimleri nedeniyle içlerine göçmeleri sonucu oluşan kara delikler öyle güçlü bir çekim gücü oluşturuyorlar ki, ışık bile onlardan kaçamıyor. Kara deliğin içine düşen herhangi bir şey, aşırı çekim kuvveti yüzünden parçalanıyor ya da ondan bir daha hiç haber alınamamacasına yok oluyor.

Fizikçilerin 40 senedir tartıştıkları başka bir konu da kara deliğe kaçan bilgiye ne olduğu. Kuantum mekanikçilerilerine göre bilgi yok edilemez, ama genel göreceliğe göre bu bilgi paradoksunu doğuruyor.

Hawking ise, bilginin aslında tam anlamıyla kara deliğe girmeyeceğini iddia ediyor. “Bilgi hiçbir zaman kara deliğin tamamen içinde depolanmaz, daha çok onun sınırlarında hatta olay ufkunda yer alır.” diyor.

Bunun nasıl olduğu hala gizemini koruyor ama Hawking, teorisini çözdüğünü düşünüyor. Yeni teoriye göre radyasyon, ufukta emilerek depolanmış bilginin bir kısmını alabilir ve böylece kaçmasına imkan sağlar.


İNSAN BEYNİ YETİŞTİRMEK Mİ?

Bilimciler laboratuvarda insan beyni yetiştirmenin formülü çözdüler. Ohio State Üniversitesi araştırmacıları, 5 haftalık fetüsün olgunluğundan bir beyin üretmeyi başardılar. Bir silgi büyüklüğündeki beyin, genlerin ortalama %99’unu barındırıyor. Böyle bir deneyin sonucunda insan beyni üzerinde yapılabilecek araştırmalar çok daha hızlanabilir gibi gözüküyor. Bakalım Ray Kurzweil’in öngördüğü gibi önümüzdeki 5 sene içerisinde beynin çalışma mekanizmasını tamamen çözebilecek miyiz?


HER FUTURİSTİN KİTAPLIĞINDA BULUNMASI GEREKENLER

Bir futuristin kitaplığında mutlaka bulunması gereken kitaplar listesini Serious Wonder derlemiş.

1. BRAVE NEW WORLD – ALDOUS HUXLEY

Aldous Huxley karanlık gelecek ütopyasını düzene hizmet eden anestezi altındaki pasif insanlar üzerinden kuruyor. Günümüz dünyasına dokunan, provokatif, eğlenceli, tatminkar bir kitap.

2. THE HOLOGRAPHIC UNIVERSE – MICHAEL TALBOT
Gerçeklik hakkında yeni bir teoriyi ortaya atarken, zihin, beynin ve bedenin çözülmemiş bilmecelerine ve evrenin gerçek doğasını anlamaya çalışıyor. Supernature’ın yazarı Lyall Watson onun için “Talbo, akıl ve madde ya da bizimle kosmos arasındaki yapay boşluğa bir köprü kurmaya yardımcı oluyor.

3. WHAT TECHNOLOGY WANTS – KEVIN KELLY
Bugünkü tartışmala teknolojinin aslında biyolojik evrimin bir parçası olup olmadığı yönünde. Vizyoner ve optimistik bu kitap, teknolojinin yakın zamanda hayatımıza nasıl daha fazla anlam katacağını anlatıyor ve geleceği merak edenler için iyi bir rehber görevi görüyor.

4. INFINITE PROGRESS – BYRON REESE
Bir hikaye anlatıcısı gibi Reese de, tarih, teknoloji ve sosyolojiyi heyecan verici bir dille anlatıyor. Genetikten, nanoteknolojiye teknolojik devrimlerin insanlık tarihini nasıl etkilediğini ve dünyanın sosyal fabrika ayarlarının değişimini, insan haklarını ve ömrümüzün uzamasının sonuçlarını değerlendiriyor.

5. GOD’S DEBRIS – SCOTT ADAMS
Herşeyi bilen çok yaşlı bir adamla tanıştığınızı hayal edin. Kuantum fiziğinden, evrime, Tanrı’dan, yerçekimine, ışık fenomenlerinden göreceliğe birçok konuyu basit bir dille anlatan bu bilge adam, tüm parçaların nasıl birbirine oturduğunu da gösteriyor. Bir anda herşeyi anlamak nasıl bir his olabilir? Büyük cevabı belki bulamayabilirsiniz, ama God’s Debris de, gerçeklik hakkındaki en heyecan verici vizyonu yakalayabilirsiniz. Bir anlamda düşünce deneyi gibi: Yaşlı adamın gerçekliği anlatırken nerede yanlış olduğunu bulmaya çalışacaksınız.

6. BOLD – PETER DIAMANDIS & STEVEN KOTLER
New York Times’ın en çok satan kitabı Abundance’tan sonra Bold, daha antipatik bir kitle topladı. Bold, radikal olduğu kadar, gelişen teknolojileri nasıl kullanabilceğimize, kalabalıklar tarafından kullanılan araçlara kadar milyarlar üzerindeki pozitif etkileri anlatıyor. Gelişen teknolojileri kullanmak isteyen bir girişimci için bir tür manifesto ya da kullanma klavuzu gibi.

7. ABUNDANCE BY PETER DIAMANDIS & STEVEN KOTLER
Bir gün gezegendeki her kadın, erkek ve çocuğun ihtiyaçlarını karşılayamayacak hale geleceğiz. Teknoloji girişimcisi ve pesimizim antidotu Peter H. Diamandis ve ödüllü bilim yazarı Steven Kotler, yakın gelecek terminolojisini ve milyarlarca insanın hayatlarını daha iyi yaşamaları için gerekli 3 güçlü etkiyi anlatıyorlar.

8. REGENESIS – GEORGE CHURCH & ED REGIS
Harvard’lı biyolog George Church ve bilim yazarı Ed Regis’in kitabı, sentetik biyoloji üzerine araştırıyor. Yaşayan organizmaların genomları etkilemesi, yeni türlerin ve organizmaların yaratılması üzerine düşüncelere sürüklüyor. Aklı hızlandırmak, hafızayı arttırmak, hatta ömrü uzatmak üzerine önemli tartışma konuları açılıyor. Özellikle biyoloji alanında, gelecekte hayatın nasıl dönüşebileceğine dair iyi bir rehber niteliğinde.

9. THE SINGULARITY IS NEAR – RAY KURZWEIL
Son 30 senedir, Ray Kurzweil en çok saygı gören provokatif ve aynı zamanda geleceğin teknoloji öngörülerini sağlam tutturan bir futurist. Tabi bir yandan da Google’ın mühendislik bölümünün başında olması, bu teknolojileri iteklemesini de sağlıyor. Geleceğin ruhsal makineler üzerine kurulu olacağını ve yapay zekaların insan zekasının ötesine geçebilecekleri üzerine derin bir inanışı var. Peki bu süreçte insan nasıl bir noktaya gelecek, beyinlerimizin hızı ve kapasitesi etilenecek mi? Hepsi ve daha fazlası, Singularity is Near’da!

10. THE FUTURE OF BUSINESS EDITED – ROHIT TALWAR
İnsanlık, sosyal meseleler, biyoloji, fizik derken, insanın değer üretme ve bunun üzerine kurulu iş hayatı üzerine çok fazla yazılıp çizilmemişti. Ekonomik ve politik atlamalar, bilim ve teknolojideki yeni stratejiler ve tüketim dünyasının evrimi bu kitabın nirengi noktası. 3D baskı sistemleri, alternatif enerji kaynakları, hükümetin yeniden keşfedilmesi, yeni iş modelleri, yapay zeka ve Start Trek ekonomisinin potansiyel yükselişi! O la la!


KANSERİ KAPATALIM BEYLER

Amerikalı araştırmacılar kanser tedavisini bulmaya epey yaklaştılar.

Nature Cell Biology’de yayınlanan çalışmaya göre kanserli hücreleri kapatmanın yolu, bir tür kırmızı ışık görevi gören miRNA adı verilen küçük bir molekülde gizli. Bu küçük ama insanlık için büyük molekülün asıl fonksiyonu bir tür protein olan PLEKHA7’yi aktive ederek hücre bölünmesini durdurma mesajı taşıması.

Doktorları en çok zorlayacak şey, kanserli hücrenin işaretlenmesi aşaması. Yapılan çalışmaya göre hücreler birbirine dokunduğunda arayollar inşa ediyorlar ve bu da miRNA’nın hücre bölünmesi sırasında kapanmasına neden oluyor. Ama yapay olarak kırmızı trafik ışığı molekülü tümörlere enjekte edildiğinde, bilimciler hücreyi yeterince PLEKHA7 ile besleyerek hücre bölünmesini durdurabiliyorlar. Ciddi bir gelişme olsa da kliniklerde bir tedavi yöntemi olarak kullanılmasına daha çok zaman var.

İngiltere’deki Kanser Araştırmaları’ndan Henry Scowcroft’un The Telegraph’ta söylediğinde göre ise; “Kansere karşı yürütülen çalışmalarda anahtar konseptleri anlamak süreci cesaretlendirmek için de çok kritik.”


RAY KURZWEIL: YAPAY ZEKANIN GELECEĞİ

Yapay Zeka bir devrime vesile olacak mı? Özellikle bu işe kafayı takmış, singularity (tekillik) konusunda emin adımlarla ilerlediğimize inanan Ray Kurzweil için devrim çoktan başladı bile. Yine de sosyal varlığımızı ve gelecek teknolojileri düşünürsek, ciddi bir dönüşümün eşiğinde olduğumuz da kaçınılmaz.

Gerçek şu ki, içinde yaşadığımız çevre algımızı belirliyor. Bu yüzden belli kültürler teknolojiye hızla adapte olurken, bazıları da uzak durmayı tercih ediyor. Yine de, kimi teknolojiler var ki, rededilemez biçimde hayatımıza yayılırken, kültürün akış yönününü, içinde bulunduğumuz çevreyi ve insan iletişimini kökünden değiştirmeyi başarıyor. Yapay zekanın gelişimi de benzer etkiyi yaratabilir desek de, henüz ne kadar hazırlıklı olduğumuz belirsiz.

Kurzweil de, “yapay zeka bize yeni bir düşünme şeklini getirdiğinde, eskisini ne kadar terkedebileceğiz ya da edebilecek miyiz” sorusunu tüm sene boyunca kurduğu Tekillik Üniversitesi’nde tartışmaya açtı. Cevaplar Kurzweil’in dilinden biraz da olsa ortaya çıkmaya başladı mı?

Merak eden kendinden dinlesin, anlayanlar da anlamayanlara anlatsın.


PLAZMA CAMİASININ 'SİYAH ATI'

Bilimciler uzun zamandır nükleer füzyondan temiz bir enerji kaynağı oluşturmanın peşindeler. Max Planck Plazma Fizik Enstitüsü bu konuda yeni bir yöntem üzerine çalışıyor. Geçtiğimiz sene, 1.1 milyon saatin sonunda dünyanın en büyük ve türünün tek örneği olan Stellarator adını verdikleri nükleer füzyon makinasını tamamladılar. Bir sürü farklı katmandan oluşan ve plazma fizik camiasının “siyah atı” olarak bilinen Stellarator’un W7-X katmanın bile yapımı 19 sene sürmüş. Mühendisler, bir sene süren yoğun testlerin ardından 1.1 milyar dolarlık makinayı yakında ateşleyecekler.


MEDİTASYON SIRASINDA ZİHİN

66 yaşındaki genetikçi ve aynı zamanda Budist bir keşiş olan Matthieu Ricard, ‘mutluluk ustadan öğrenilir mi?’ sorusuyla yola çıkanlardan. Yanıt bulmak için bilimsel araştırmaya girişen Ricard, sinirbilimcilerin daha önce duymadığı bir beyin dalgası bulmuş! Beyindeki bu beklenmedik aktivite, bilimcilere göre Ricard’ı dünyanın en mutlu insanı yapıyor.

“Meditasyon ağırlık kaldırmak gibi, zihin için bir tür egzersiz. Herkes beynini çalıştırarak mutlu olabilir.”

Wisconsin Üniversitesi’nde yapılan çalışmada Ricard’ın kafatasına 256 adet sensör yerleştirildi ve meditasyon yapması istendi. Ricard, “şevkat” üzerine odaklandığı bir meditasyona başladı. Bilimciler kısa süre içerisinde gamma dalgalarının tüm beyinden yayılmaya başladığını gördü. Ayrıca sol prefrontal kortekste aşırı bir aktivite gözlendi. Peki bu ne anlama geliyordu? Mutlu olmak için gamma dalgalarına mı ihtiyacımız var?

“Budizmin açığa çıkarmaya çalıştığı şey bu; mutluluğun ve acı çekmenin mekanizması. Bu aslında zihnin bir bilimi.”

Keşişler, saatlerce meditasyon yaparak böyle bir seviyeye ulaşabiliyorlar. Dolayısıyla bir anda benzer alanları tetiklemek mümkün değil, ama günde 20 dakikalık bir meditasyonla 3 hafta içerisinde zihinsel aktivitede ciddi değişimler gözlemleniyor. Dolayısıyla mutlu olmak, aslında zihinde ve ona gösterdiğimiz ilgiyle başlıyor.

6806ca28238114a1fab13361b0720c85Keşişler bu bilgiyi yaymak ve meditasyonun faydalarını anlatmak için “Mutluluk: Hayatın En Önemli Yeteneğini Geliştirmek”  kitabını hazırladılar ve 100’den fazla proje için kitap bağışında bulundular.

Eğer kendi zihninizi bir üst sürüme çıkarmak istiyorsanız, daha farkında, daha bilinçli bir zihne sahip olmanın yolu günde 20 dakikalık meditasyondan geçiyor. Beynin otomatik işlevleriyle kendi kendine yolunu bulmasındansa, siz kendi beyninizin sahibi olabilir ve bilinçli bir şekilde düşünceyi evirebilirsiniz. Denemesi bedava!