ABD’deki Northwestern Üniversitesi’nden mühendisler, biyolojik nöronlarla uyumlu elektrik sinyalleri üretebilen esnek ve düşük maliyetli yapay sinir hücreleri (nöronlar) geliştirdi. Teknoloji ve tıp dünyasının kesişim noktasında devrim yaratacak bu keşif, makineler ile canlı dokular arasındaki sınırları giderek belirsizleştiriyor.
BİYOLOJİK SİSTEMİ TAKLİT EDEN ESNEK YAPI
Geleneksel bilgisayar sistemleri ve işlemciler, sabit ve sert silikon tabanlı yapılar üzerine kurulu milyarlarca transistörden oluşuyor. Ancak insan beyni, çok daha esnek, üç boyutlu ve sürekli değişen bağlantılardan oluşan muazzam bir ağ şeklinde çalışıyor. Bilim insanları da bu temel farktan yola çıkarak, çok daha düşük enerjiyle daha karmaşık işlemler yapabilen biyolojik sistemleri laboratuvar ortamında taklit etmeyi başardı.
Araştırma kapsamında geliştirilen yapay nöronların üretiminde ileri teknoloji materyallerden yararlanıldı. Yarı iletken özellik taşıyan molibden disülfür ve iletken grafen içeren özel elektronik yazıcı maddesi, 'aerosol jet' olarak bilinen gelişmiş püskürtme tekniğiyle esnek polimer yüzeylere basıldı.
Ortaya çıkan bu eşsiz yapının, gerçek nöronların sinyal üretim biçimini birebir taklit edebilen karmaşık elektriksel tepkiler oluşturabildiği tespit edildi. Laboratuvar ortamında fare beyin dokusu üzerinde yapılan ilk testlerde, yapay hücrelerin gerçek nöronları başarıyla uyardığı ve sağlıklı bir iletişim ağı kurduğu kanıtlandı.
BEYİN-MAKİNE ARAYÜZÜNDE YENİ DÖNEM
Geliştirilen bu esnek ve basılabilir teknoloji, tıp dünyasında beyin-makine arayüzleri çalışmalarına da ivme kazandıracak. Günümüzde kullanılan sert elektrotlar, beyin dokusuna zamanla zarar verebiliyor veya vücut tarafından reddedilebiliyor. Ancak grafen tabanlı bu yeni nesil esnek yapılar, canlı dokuyla kusursuz bir uyum yakalama potansiyeline sahip. Bu sayede, gelecekte felçli hastalar veya sinir hasarı bulunan kişiler için tasarlanacak gelişmiş protezlerin, doğrudan sinir sistemiyle çok daha doğal bir şekilde haberleşmesi öngörülüyor.
TIP VE YAPAY ZEKA ALANINDA ÇIĞIR AÇACAK
Gerçek beyin dokusuyla iletişim kurabilen yapay hücrelerin geliştirilmesi, nöromorfik (beyin benzeri) mühendislik alanında tarihi bir dönüm noktası olarak kabul ediliyor. Uzmanlar, bu gelişmenin sadece sağlık sektöründe değil, devasa veri işleme merkezlerinde de büyük sonuçlar doğuracağını vurguluyor.
Özellikle yapay zeka modellerinin eğitilmesi sırasında enerji ve su tüketimi muazzam boyutlara ulaşan mevcut sistemlere alternatif olarak, çok daha az enerji harcayan, çevre dostu ve biyolojik dokularla entegre olabilen yeni nesil işlemcilerin üretilmesi hedefleniyor.
