Hazırlayanlar: Doğa Günden ve Eray Koç
İsviçre/Basel’deki araştırmacılar, düşüncelere ait beyin dalgalarını kontrol ederek proteinlere dönüştüren alışılmışın dışında bir gen düzenleme örneği geliştirdiler. Çalışmayı yapan, Basel Üniversitesi Biyomühendislik ve Biyoteknoloji Bölümü’nden (D-BSSE) Martin Fussenegger ve ekibi, düşünce gücü ile gen ekspresyonunu kontrol etmenin 10 yıldan fazla süredir gerçekleştirilmeye çalışılan bir hayal olduğunu belirtiyor. İlk anda akla Star Wars filmindeki Master Yoda’nın genç Luke Skywalker’a bataklığa saplanan uçağını kurtarması için düşünce gücünü kontrol etmeyi öğrettiği sahneyi getiren araştırmanın ilham kaynağı, oyuncuların alnında beyin dalgalarını kaydeden sensörü olan özel bir kulaklık takılarak oynadıkları “Mindflex” adlı bir oyun. Oyunda kaydolan EEG (electroencephalogram) oyun ortamına aktarılıyor. Oyun ortamında EEG bir fanı kontrol ediyor. Bu fan ile küçük bir top düşünceler yardımıyla engelli bir düzenekten geçiriliyor.
Biyomühendisler tarafından geliştirilen bu sistem EEG için sensör yapımında da kullanılıyor. Kaydedilen beyin dalgaları analiz edilerek kablosuz şekilde Bluetooth ile kontrolöre aktarılıyor. Bu beyin dalgaları kontrolörde elektromanyetik bir alan oluşturan alan jeneratörünü kontrol ediyor. Bu elektromanyetik alan da indüksiyon akımlı bir implant sağlıyor. İmplantın içindeki LED lambası tarafından yakın kızılötesi ışık aralığında emilen ışık, genetiği değiştirilmiş hücrelerin olduğu kültür haznesini aydınlatıyor. Aydınlanan hücreler istenen proteinleri üretmeye başlıyor.
İlk olarak implant, hücre kültürleri ve farelerde test edildi. Testlerde, farenin dolaşım sistemine geçişinin tespitinin kolay yapılabildiği insan protein modeli SEAP (gizli embriyonik alkalin fosfotaz) kullanıldı.
Üretilen protein miktarını belirlemek için test konuları zihnin üç durumuna göre kategorize edildi: Biyolojik geribildirim, meditasyon ve konsantrasyon. Bilgisayarda Minecraft oynayan (konsantre olmuş) denek, farenin dolaşım sistemindeki ortalama seviyede SEAP salınımına neden oldu. Meditasyondayken ise araştırmacılar farelerde çok yüksek SEAP miktarı tespit ettiler. Biyolojik geribildirim sırasındaysa denek, farenin vücudundaki implantın LED ışığını gözlemledi ve bilinçli olarak LED ışığını kapatıp açabilme kabileyetine sahipti. Bu da farenin dolaşım sisteminde farklı SEAP değerleri olarak sonuçlara yansıdı.
Biliminsanları genleri bu şekilde kontrol etmenin tamamıyla yeni ve sadeliği ile benzersiz olduğunu belirtti. Işığa duyarlı optogenetik modülün yakın kızılötesi ile verdiği tepki, önemli bir gelişmedir. Işık, genle modifiye edilmiş hücreler içinde değiştirilmiş ışığa duyarlı proteinler üzerine parlar ve SEAP üretimi ile sonuçlanan yapay sinyal basamaklarını başlatır. Bu çalışmalarda yakın kızılötesi ışık kullanılmasının sebebi, bu ışıkların insan hücreleri için zararsız olması ve dokuların derinine kadar girebilmesidir. Ayrıca yakın kızılötesi ışık, implant fonksiyonlarının görsel olarak izlenebilir olmasını sağlar.
Sistem fonksiyonları hem verimlidir hem de insan-hücre kültürleri ve insan-fare sistemlerinde etkilidir. Biliminsanları düşünce kontrollü implantların, ileride nörolojik hastalıkların tedavisinde kullanılabileceğini düşünüyor. Kronik baş ağrıları, sırt ağrısı ve epilepsi gibi hastalıkların tedavisinde, bu implant sayesinde belirli beyin dalgaları erken safhada belirlenerek bu hastalıkları tetikleyen ve kontrol eden birtakım maddeler doğru zamanda tespit edilebilecek.
