Casey Harrell'in beynine neredeyse üç yıldır bir dizi elektrot yerleştirilmiş durumda; bu, çoğumuzun anahtarlarımızı nereye koyduğumuzu hatırlamak için harcadığımız süreyle hemen hemen aynı. Amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastası ve felçli olan Harrell, beyin-bilgisayar arayüzünü (BCI) ilk kez 2023'te bir araştırma ekibinin yardımıyla cümleleri "konuşmak" için kullandı.

O zamandan beri Harrell, binlerce saatlik kullanım süresi biriktirerek, geçen hafta çıkmış bir video oyununda bir şekilde 10.000 saati olan arkadaşınızın teknoloji eşdeğeri haline geldi. Cihazı büyük ölçüde bağımsız olarak kullanabiliyor, bir bakıcı yardımıyla "fişe takıldıktan" sonra. Ekibi cihaza yeni özellikler ekledi ve Harrell ayrıca internette gezinmek ve işini yapmak için de kullanıyor - çünkü beyninizde elektrotlar olsa bile e-postadan kaçamazsınız.

"ALS gibi bir hastalıkla yaşarken, hayallerinizin küçülmesi gerekir. Benimkiler küçülmedi," diyor Harrell MIT Technology Review'a. "Bunlardan herhangi biri mutlak bir lütuf olurdu. Hepsine ve daha fazlasına sahip olmak gerçekten devrim niteliğinde."

Cihazın implante edilmesinden sonraki ilk 22,6 ay içinde, Harrell cihazı araştırmacılar olmadan evde 3.800 saatten fazla kullandı, ekip bugün Nature Medicine dergisinde bildirdi. "O, bir konuşma BCI'sının ilk güç kullanıcısı," diyor ekip üyesi Sergey Stavisky, Kaliforniya Üniversitesi, Davis'te bir nöromühendis. Sonunda, tüm gününü bir bilgisayara bağlı geçirdiğini dürüstçe söyleyebilecek biri.

Üç yıl önce Harrell, Kaliforniya Üniversitesi, Davis'te nörolojik cerrahi doçenti David Brandman ve meslektaşlarına beynini emanet etti. O sırada 45 yaşında olan Harrell'e, insanların kaslarını kullanmasını engelleyen dejeneratif bir hastalık olan ALS teşhisi konmuştu.

Harrell, tekerlekli sandalyesini kontrol etmek, giyinmek ve beslenmek için başkalarına bağımlıydı. Konuşmakta zorluk çekiyordu; insanlar ne söylediğini anlamakta güçlük çekiyordu. Sonra Brandman ve meslektaşları, iletişim kurmasına yardımcı olabilecek bir beyin implantını denemek isteyip istemediğini sordu. "Endüstri bir dönüşümün eşiğindeydi ve ben bunun bir parçası olmak istedim," diyor Harrell. Kabul etti.

Temmuz 2023'te, beş saatlik bir ameliyat sırasında doktorlar beynine her biri 64 elektrotlu dört dizi yerleştirdi. Her bir dizi çifti bir "kaide" bağlantı noktasına kablolandı - elektrotları bir bilgisayara bağlamak için kafatasının dışında iki bağlantı noktası oluşturarak. Kafanızda bir USB bağlantı noktasına sahip olmak gibi, ancak çok daha yüksek risklerle.

Ekip uzun süredir beyin aktivitesini konuşmaya çözmek için algoritmalar geliştirmek üzerinde çalışıyordu. Sistemleri, konuşmamızı sağlayan hareketlerden sorumlu beyin bölgesi olan konuşma motor korteksinden gelen aktiviteyi kaydederek çalışıyor.

"[Amerikan] İngilizce dilindeki tüm sesleri oluşturan 39 fonem var," diyor UC Davis'te nöromühendis ve ekip üyesi Nicholas Card. Bu fonemlerin her birini üretmeyle ilgili nöral aktiviteyi haritalamak, ekibin kişiselleştirilmiş bir konuşma kod çözücü ve bu kelimeleri "konuşabilen" bir yazılım oluşturmasına olanak tanır. "Önce beyin verilerinden fonemlere, sonra fonemlerden kelimelere gidiyoruz," diyor.

Cihazı ameliyattan yaklaşık bir ay sonra kullanmaya başladılar. Ekip, Harrell'in konuşma kod çözücüsünü ilk gün çalıştırdı, diyor Card. O Ağustos gününde Harrell, cihazı 50 kelimelik bir kelime dağarcığıyla konuşmak için kullandı ve kelimelerin %99,6'sı istediği gibiydi. Bu kelime dağarcığı daha sonra %97,5 doğrulukla 125.000 kelimeye genişletildi. Yani şimdi orta derecede iyi okumuş bir gençle yaklaşık aynı kelime dağarcığına sahip, ancak çok daha iyi noktalama işaretleriyle.

O zamanlar cihazın ne kadar dayanabileceği belirsizdi. Beyin-bilgisayar arayüzleri hala yeni - çok az insan uzun süreli implante ettirmiş durumda. Örneğin, bir kişinin beynindeki elektrotların etrafında skar dokusu oluşabilir ve nöral aktiviteyi alma yeteneklerine müdahale edebilir. Ancak