Bilim Dünyasında Bir İlk: Yapay Zeka Epilepsi Hastası Fareyi Ameliyat Etti

Yapay zeka, epilepsi hastası bir fare üzerinde beyin ameliyatı gerçekleştirdi. Tedaviyi ve müdahale edilecek bölgeyi kendisi seçen ajan, robotik kolları da kendisi kontrol etti.

Exin Therapeutics'in kurucu ortağı ve CEO'su Gabriel Ocana-Santero, bir yapay zeka ajanının fare üzerinde beyin ameliyatı gerçekleştirdiğini açıkladı. Deneyde yapay zekaya 19 farklı gen terapisi vektörünün bulunduğu bir liste, epilepsi modeli olarak kullanılan bir fare ve motorize cerrahi sistemi verildi. Yapay zeka, epilepsi nöbetlerini azaltmak amacıyla hangi tedavinin uygulanacağına, beynin hangi bölgesinin hedefleneceğine ve enjeksiyonun hangi koordinatlarda yapılacağına kendisi karar verdi.

Deney sırasında yapay zeka ajanı, cerrahi sisteme bağlı kameralar üzerinden ameliyat bölgesini takip etti. Ardından motorize stereotaktik cerrahi kollarını kontrol ederek belirlediği bölgeye 250 nanolitre gen terapisi enjekte etti. Geri dönüşü olmayan her işlemde lisanslı bir veterinerin onayı zorunlu tutulurken veteriner, gerektiğinde sistemi tamamen durdurabilmek için fiziksel bir acil durdurma anahtarını da elinde tuttu.

Yapay zeka öncelikle kullanılan fare modelinde epilepsi nöbetlerine neden olan mekanizmayı inceledi. Ardından beynin elektriksel faaliyetlerini düzenleyen ve sinir hücrelerinin aşırı uyarılmasını önleyen GABA adlı kimyasalın etkisini artırmayı hedefleyen bir gen tedavisi seçti.

Tedavinin yalnızca belirli sinir hücrelerinde etkili olmasını sağlayacak bir yöntem de belirledi. Ardından nöbetlerin başladığı düşünülen beyin bölgelerini araştırdı ve hedef olarak lateral entorinal korteksi seçti.

Yapay zeka, epilepsi araştırmalarında sık kullanılan substantia nigra bölgesini de değerlendirdi. Ancak bu bölgeye yapılan müdahalelerin sonuçlarının uygulanan noktaya ve epilepsi türüne göre değiştiğini tespit etti. İncelediği çalışmalardan birinde bu bölgeye yapılan müdahalenin şiddetli kasılmalarla seyreden nöbetleri durduramadığını gördü. Deneyin amacı da özellikle bu tür nöbetleri azaltmak olduğu için farklı bir bölgeyi tercih etti.

Ameliyatın yapılacağı noktayı belirlemek için üç bilimsel yayındaki verileri karşılaştırdı. Ölçümlerin aynı başlangıç noktasını kullandığını doğruladıktan sonra koordinatların ortalamasını hesapladı. Enjeksiyon miktarını, robotik kolların hareket hızını ve bekleme sürelerini de yapay zeka belirledi. Beş dakika süren işlemde toplam 250 nanolitre gen tedavisi uygulandı.

Yapay zeka, ameliyat boyunca yalnızca önceden belirlenen komutları uygulamadı. Cerrahi alana yerleştirilen kameradan istediği zaman görüntü alarak işlemin nasıl ilerlediğini kontrol etti. Deney sırasında toplam 32 kez görüntü incelemesi yaptı.

Örneğin cerrahın kafatasında küçük bir açıklık oluşturduğu sırada görüntüyü inceleyerek metal pensin açıklığın kenarında bulunduğunu ve küçük bir parçanın çıkarılmakta olduğunu tespit etti. Güvenlik nedeniyle kafatasını açma işlemini henüz kendisinin gerçekleştirmesine izin verilmedi.

Enjeksiyon sırasında ise uygulanan miktarı takip etti. İlk aşamada 250 nanolitrelik toplam dozun 37,5 nanolitresinin verildiğini, yani işlemin yüzde 15'inin tamamlandığını hesapladı. Ayrıca enjeksiyon noktasında kanama veya ilacın geri sızması gibi görünür bir sorun olmadığını bildirdi.

Ameliyatın sonunda dikiş işlemini de kameradan takip ederek kesinin kapatıldığını tespit etti.

Araştırma ekibi farklı yapay zeka modellerini de denedi. Opus 5.5, biyolojik bir deneyle karşı karşıya olduğunu tespit ettikten sonra görevi doğrudan reddetti.

Opus 5 ise gerçek ameliyat öncesinde su ve grafik kağıdı kullanılarak gerçekleştirilen denemeyi başarıyla tamamladı. Ancak canlı ameliyat başlamadan önce işlemi durdurdu. Model, işlem sırasında kendi yanıtlarının kesilmesi ihtimalini değerlendirdi ve anestezi altındaki bir hayvan üzerinde ameliyatın yarıda kalmasının ciddi sonuçlar doğurabileceğini belirtti.

Gerçek ameliyatı baştan sona gerçekleştiren model ise Sonnet 5 oldu.

Araştırmacılara göre bu deneyin asıl önemi, yapay zekanın yalnızca bir cerrahın verdiği talimatları uygulamaması. Günümüzde otonom cerrahi robotları belirli ameliyatları gerçekleştirebiliyor ancak hangi işlemin yapılacağına ve nasıl bir tedavi uygulanacağına insanlar karar veriyor.

Bu deneyde ise yapay zekaya yalnızca hastalık modeli, 19 farklı tedavi seçeneği ve ulaşılması gereken sonuç verildi. Hangi tedavinin uygulanacağına, beynin neresine müdahale edileceğine ve ameliyatın nasıl gerçekleştirileceğine kendisi karar verdi.

Araştırmacılar bu yaklaşımı, yapay zekanın laboratuvar ekipmanlarına doğrudan bağlanarak deneyleri planlayıp gerçekleştirebildiği yeni bir çalışma modeli olarak tanımlıyor.

Cerrahi sistem de araştırma ekibi tarafından Arduino tabanlı olarak geliştirildi. Kameralar ve robotik kollar, özel yazılım çözümleri aracılığıyla yapay zekanın kontrolüne açıldı. Ekip, sistemin teknik ayrıntılarını ilerleyen dönemde yayımlayacağı raporda paylaşmayı planlıyor.

Deneyin ardından yapılan açıklamada farenin ameliyattan sonra başarılı şekilde iyileştiği belirtildi. Ancak çalışmanın henüz erken aşamada olduğunu ve tedavinin işe yarayıp yaramadığının bilinmediğini belirtelim.