Popular Science haberine göre araştırmacılar laboratuvar ortamında yetiştirilen insan beyin hücrelerini bir bilgisayar çipine bağlayarak deney gerçekleştirdi. Araştırmada kullanılan nöronlar, üzerinde yaklaşık 59 adet mikro elektrot bulunan özel bir sistem üzerinde büyütülüyor. Bu elektrotlar sayesinde hücrelere elektriksel uyarılar gönderilebiliyor ve hücrelerin oluşturduğu elektrik sinyalleri gerçek zamanlı olarak ölçülebiliyor.
Beyin hücreleri normalde birbirleriyle çok küçük elektrik sinyalleri aracılığıyla iletişim kurar. Bu sinyaller “nöral aktivite” olarak adlandırılır ve öğrenme, karar verme ve hareket kontrolü gibi birçok sürecin temelini oluşturur. Araştırmacılar da bu iletişim mekanizmasını kullanarak nöronların bilgisayar sistemiyle etkileşime girmesini sağladı.
Sistemi test etmek için 1990’lı yılların video oyunlarından biri olan Doom kullanıldı. Ancak hücrelere oyunun görüntüsü doğrudan gösterilmedi ve bunun yerine oyundaki bilgiler elektriksel uyarı desenlerine dönüştürülerek nöron kültürüne iletildi. Böylece oyundaki olaylar, beyin hücrelerinin anlayabileceği elektrik sinyallerine çevrildi.
Oyun içerisinde bir düşman ekranın sol tarafında belirdiğinde, o bölgeyi temsil eden elektrotlar nöron kültürünün sol tarafındaki hücreleri uyarıyor. Nöronlar bu uyarıya tepki olarak elektriksel sinyaller gönderiyor. Bilgisayar sistemi de bu sinyalleri analiz ederek onları oyun içindeki komutlara dönüştürüyor. Eğer hücreler belirli bir sinyal düzeni oluşturursa karakter ateş ediyor, başka bir sinyal düzeni oluştuğunda karakter sağa veya sola hareket edebiliyor.
Araştırmacılar bu süreçte hücrelerin verdiği elektriksel tepkileri sürekli olarak analiz etti. Zamanla nöronların belirli uyarılara daha tutarlı tepkiler vermeye başladığı ve basit bir öğrenme davranışı sergilediği görüldü. Bu durum, beynin öğrenmesini sağlayan “nöroplastisite” adı verilen özelliğe benzetiliyor. Nöroplastisite, sinir hücrelerinin deneyimlere göre bağlantılarını değiştirebilmesi ve yeni uyaranlara uyum sağlayabilmesi anlamına geliyor.
Acemi bir oyuncu gibi
Araştırmacılar hücrelerin performansını, bilgisayarla ilk kez karşılaşan acemi bir oyuncuya benzetiyor. Hücrelerin düşmanları arayabildiği, ateş edebildiği ve karakteri farklı yönlere çevirebildiği gözlemlendi. Ayrıca hücrelerin denemeler ilerledikçe daha tutarlı sinyaller üretmeye başladığı da tespit edildi.
Araştırmacılara göre bu çalışmanın amacı oyun oynatmak değil; asıl hedef, canlı beyin hücreleri ile bilgisayar sistemleri arasında doğrudan ve gerçek zamanlı bir iletişim kurulabileceğini göstermek.
Araştırmacılar, gelecekte bu tür teknolojilerin yapay zeka araştırmalarında yeni yöntemler geliştirilmesine katkı sağlayabileceğini düşünüyor. Ayrıca bu platformların beyin hastalıklarının araştırılması, sinir hücrelerinin öğrenme mekanizmalarının anlaşılması ve yeni ilaçların sinir sistemi üzerindeki etkilerinin test edilmesi gibi alanlarda da kullanılabileceği belirtiliyor.
Kaynak: Popular Science