Yapay zeka, görme korteksine yerleştirilen elektrotlarla çalışan görsel protezlerin daha hassas, öngörülebilir ve kişiye özel hale getirilmesini sağlayabilir. UC Santa Barbara, ETH Zurich ve Miguel Hernández Üniversitesi'nden araştırmacıların gerçekleştirdiği çalışma, beynin elektriksel uyarılara verdiği yanıtı yapay zeka ile modelleyerek protezlerin kontrolünü iyileştirmeyi başardı. Neuron dergisinde yayımlanan çalışmada, görme korteksine geçici olarak yerleştirilen 96 kanallı elektrot dizisi kullanıldı.
Araştırma, travmatik beyin hasarı sonrasında görme yetisini kaybeden 27 yaşındaki bir erkek üzerinde gerçekleştirildi. Yapay zeka uygun uyarımı belirledi Araştırmacılar, farklı elektriksel uyarıların beyinde oluşturduğu aktiviteyi tahmin etmek için bir derin sinir ağı eğitti. Model, uygulanan elektriksel sinyallerin yanı sıra her test öncesinde ölçülen beynin dinlenme aktivitesini de dikkate aldı.
Ardından sistem, belirli bir nöral aktiviteyi oluşturma ihtimali en yüksek uyarım desenlerini belirlemek için kullanıldı. Katılımcı üzerinde yapılan testlerde yapay zekanın oluşturduğu desenler, hedeflenen beyin aktivitesini geleneksel yöntemlere göre daha yüksek doğrulukla ve daha düşük elektrik akımıyla oluşturdu. İmplantın önemli özelliklerinden biri hem elektriksel uyarım gönderebilmesi hem de beynin buna verdiği yanıtı kaydedebilmesiydi.
Böylece model, teorik varsayımlar yerine gerçek nöral veriler üzerinden eğitildi. Katılımcı, uyarımlar sonucunda fosfen adı verilen ışık noktaları ve şekilleri gördü. Bazı deneylerde bu algıların şekil, boyut, parlaklık ve renk özelliklerini tarif etti.
Araştırmacılar, kaydedilen nöral aktivitenin kişinin ne algıladığını, yalnızca hangi elektrotların uyarıldığını bilmekten daha iyi öngördüğünü belirledi. Bu bulgu, görsel protezlerde gönderilen sinyal kadar beynin o sinyale verdiği yanıtın da önemli olduğunu gösteriyor. Kişiye özel biyonik gözlerin önü açılıyor Araştırmacılara göre fosfenleri görüntünün pikselleri gibi değerlendirmek yeterli değil.
Elektrotların birbirleriyle etkileşmesi ve nöral yanıtların zaman içinde değişmesi nedeniyle beyne gönderilen elektriksel sinyal, kişinin algıladığı görüntüyü doğrudan belirlemiyor. Bu nedenle görsel protezlerin sabit bir uyarım tarifine bağlı kalmak yerine kullanıcının beyninin nasıl tepki verdiğini öğrenmesi gerektiği vurgulanıyor. Bununla birlikte görsel kortikal protezler, gözleri ve optik sinirleri bypass ederek doğrudan görme korteksini uyarıyor.
Bu yaklaşım felç, nörodejeneratif hastalıklar veya beyin yaralanmaları nedeniyle görme yetisini kaybeden ve görme korteksi uyarılara yanıt verebilen kişiler için potansiyel taşıyor. Araştırmanın ulaştığı nihai sonuç ise geleceğin görsel protezlerinin herkese aynı şekilde uygulanan elektriksel ayarlardan ziyade kişinin beynini öğrenen ve değişen nöral tepkilere göre kendini ayarlayan sistemler olması gerektiğine işaret ediyor.
