Kendi kendini programlayan düşük enerji ile çalışan Nöromorfik bilgisayarlar geliyor!

Beyin Haritalama ve Tedavileri Derneğinin (Society for Brain Mapping and Therapeutics – SBMT) ABD başta olmak üzere sinirbilim alanındaki seçkin araştırmacıların yer aldığı 21’inci yıllık kongresi ABD’nin Los Angeles şehrinde yapıldı.

2013 yılında kurulan SBMT, Neuroscience20 (Beyin, Omurga ve Ruh Sağlığı) olarak yeniden adlandırılan G20+ Dünya Beyin Haritalama ve Terapötik Girişimi’ne de öncülük etti. Bu girişim, beyin haritalamada nanoteknoloji, görüntüleme, hücresel/kök hücre terapötikleri, bilgi teknolojisi ve cihazları entegre eden küresel bir konsorsiyum oluşturmayı amaçlıyor.

Üsküdar Üniversitesi ekibi iki ayrı oturumda ülkemizi temsil etti

Görüntülemeden genomik ve nanoya kadar tüm nörolojik bozuklukları kapsayan, ABD başta olmak üzere sinirbilim alanındaki seçkin araştırmacıların yer aldığı yıllık kongrenin 21’incisine Türkiye’den sadece Üsküdar Üniversitesi ve NPİSTANBUL Hastanesi araştırmacıları katıldı.

Kongreye Üsküdar Üniversitesi Kurucu Rektörü Prof. Dr. Nevzat Tarhan başkanlığında katılan araştırma ekibi, “Advances in Neuroimaging Techniques” ve ” Addiction Medicine” başlıklı iki ayrı oturumda ülkemizi temsil etti.

Nöromorfik bilgisayar teknolojilerinin de tartışıldığı sunumlarda yer aldı

Yeni nesil sinirbilim çalışmaların odağında yer alacak olan nöromorfik bilgisayar teknolojilerinin tartışıldığı sunumlarda Üsküdar Üniversitesinin; yüksek hız ve performans prensibi ile çalışan cloud computing teknolojisi yerine, uygulamaları ve bilgi işlem kabiliyetini, onlara ihtiyaç duyan kullanıcılara veya “nesnelere” yaklaştırmak için tasarlanan “edge computing” teknolojisi dönüşüme öncülük etti.

Yapay sinir ağları yerine sinaptik sinir ağlarını esas alan yeni nesil nöromorfik bilgisayarlar, kuantum bilgisayarlardan çok daha düşük enerji tüketimi ve daha yüksek hesaplama kapasitesi ile edge computing dönüşümüne de katkı sağlıyor.

Nöromorfik bilgisayarların hedefi ne?

İnsan beyninin sahip olduğu ancak bilgisayarların sahip olmadığı üç temel özelliğe ulaşmayı hedefleyen nöromorfik bilgisayarlar;

-Düşük güç tüketimi: İnsan beyninin enerji tüketimine yakın güç,

– Hata toleransı: Nöromorfik çiplerde yer alan nöron kaybı sistemin performansına ihmal edilecek etki yapar ve hata toleransını yüksektir

–   Programlanmaya ihtiyaç duymaz: Bilgi ile etkileşime girdikçe kendi kendine öğrenir ve değişir.

Türkiye’de sinirbilim alanındaki dönüşüme öncülük ediyor

Bu alanda Yapay Zeka odaklı ve Derin öğrenme algoritmalarını Cloud üzerinde kullanarak akıllı öngörü modelleri geliştiren Üsküdar Üniversitesi araştırmacıları sinirbilim alanındaki çalışmalarını nöromorfik bilgisayarlar üzerine kaydırma stratejisi ile Türkiye’de sinirbilim alanındaki dönüşüme öncülük ediyor.

Türkiye’den yapılan yaptığı sunumlar yoğun ilgi çekti

Türkiye’den Üsküdar Üniversitesi ve NPİSTANBUL Hastanesi akademisyenlerinin yaptığı sunumlar, araştırmacıların da yoğun ilgisini çekti.

NPİSTANBUL Hastanesi, geliştirdiği yeni ürün ile Vielight firmasının Alzheimer, Travmatik Beyin Hasarı, Parkinson, Otizm, TSSB, Long-covid tedavilerinde kullanılan ve fotobiyomodülasyon (PBM) adı verilen bir süreçle, kırmızı ila NIR dalga boyu aralığındaki ışık enerjisi emilerek mitokondriyal sağlık iyileştiren, mitokondri, biyokimyasal reaksiyonları ve diğer hücresel süreçleri yürütmek için enerji sağlayan hücresel “piller” gibi çalışarak teknoloji bilişsel yeteneği geliştiren ve serebral kan akışını artıran The Vielight Neuro™ ürününü tedavi protokolüne alarak yenilikçi tedavi süreçlerine katkı sağladı.

Prof. Dr. Nevzat Tarhan sunumunda klinik farmakogenetik uygulamaları paylaştı

Dünyanın birçok yerinden bilim insanının katıldığı toplantıda Prof. Dr. Nevzat Tarhan, “Use of Pharmacogenomic Biomarkers as Pharmacokinetics and Pharmacodynamics” başlıklı sunum gerçekleştirdi.

Prof. Dr. Tarhan sunumunda, sinirbilim alnındaki güncel çalışmaların altını çizerken üniversitede yürütülen ilaç kan düzeyi ölçümleri ve klinik farmakogenetik uygulamalarını paylaştı.

TDM (therapeutic drug monitoring, kanda ilaç düzeyi ölçümü) uygulamalarının hasta için uygun dozu seçmede önem taşıdığının ve toksik ilaç düzeyi oluşmasını engellediğinin altını çizen Prof. Dr. Tarhan, farmakogenetik profilleme sonuçlarını, beyinde dopamin miktarını belirleyen COMT enzim aktivitesi ve serotonin taşıyıcı protein aktivitesi ölçüm çalışmaları başlığı altına paylaştı.

Genetik profilleme çalışmaları sonucunda kişiye özgü tedavi planları yapılıyor

Bu genetik profilleme çalışmaları sonucunda kişiye özgü özellikler belirlenerek kişiye özgü tedavi planları dizayn edilebildiğini kaydeden Prof. Dr. Tarhan, “Bu yöntem dünyada yeni gelişen kişiselleştirimiş tıp uygulamalarının başarılı bir örneği sayılabilir. Bu yeni uygulamalar sayesinde her hastaya aynı tedaviyi vermek yerine hastanın genetik yapısına özel bir tedavi verilmesi ve hangi ilacın daha çok işe yarayacağı önceden belirlenebiliyor.” dedi.

SBMT TV’nin de takip ettiği toplantıda Prof. Dr. Tarhan, Beyin Haritalama Derneği çalışmaları ve sinirbilim alanındaki yeni uygulamaları, beyin bilgisayar ara yüzleri ve akıllı öngörü modelleri ile SBMT’nin sağladığı kuvvetli araştırma networkü bağlamında TV’ye değerlendirmelerde bulundu.

Prof. Dr. Tarhan, sinirbilim alanındaki gelişmeler ve Üsküdar Üniversitesinin son yıllarda alana katkısını G20, ME+ (Middle East Plus Initiative) kapsamında yerel ve küresel olarak değerlendirdi.

Metamfetamin, tıbbi ve ruhsal hastalıklara yakalanma riskini artıyor…

Araştırma ekibinde yer alan NPİSTANBUL Hastanesi Psikiyatri Uzmanı Prof. Dr. Nesrin Dilbaz, “ECT Treatment in Methamphetamine Addiction Co-Morbid in Psychosis” başlıklı sunumunda metamfetamin kullanım yaygınlığı ve bu hastaların yakın ve uzun gelecekte parkinson tıbbi ve ruhsal hastalıklara yakalanma riskinin artışı konusunda bilgi verdi.

Prof. Dr. Nesrin Dilbaz, “Met uzunca süre alınmasa bile haftalar veya aylar boyunca bedenden ve beyinde bulunmaya devam etmektedir. Bu açıdan bakıldığında hastaların büyük bir çoğunluğunun tedaviye dirençli bir başka ruhsal hastalığa da sahip olacağı öngörülmektedir. Sadece meth kullanım bozukluğu olan hastaların yaklaşık yüzde 55’i Derin TMS tedavisinden yararlanmıştır.”  dedi.

Prof. Dr. Dilbaz, kendi yaptıkları çalışmada met kullanıcılarının yaklaşık yarısından daha fazlasında özellikle şizofreni veya psikotik bozukluk saptandığını belirterek, bu hastaların standart bağımlılık ve/veya psikoz tedavisinden yararlanmamaları nedeniyle uzun etkili antipsikotik tedavi ilebirlikte Elektrokonvülsif tedaviden de yararlandıklarını ve hastaların sadece psikozlarının değil aynı zamanda madde kullanımına başlama sürelerinin ve oranlarının da daha azaldığını bildirdi.

Prof. Dr. Türker Ergüzel psikiyatrik hastalıklarda tanı ve tedavi öngörü modeli ‘NP Modeli’ paylaştı…

Üsküdar Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Yazılım Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Türker Ergüzel de Üsküdar Üniversitesi bünyesinde bilim ve uygulama ortağı NPİSTANBUL Hastanesi ile geliştirilen NP Model arayüzünün kullanımını ve derin öğrenme (DL) odaklı algoritma “Explainable AI and its Applications to Neuroimaging Data” başlığı altında araştırmacılar ile paylaştı.

Prof. Dr. Ergüzel, psikiyatrik hastalıkların tanı ve tedavi öngörü modeli olarak tasarlanan ve gerçek zamanlı olarak yüklenen verilerin analizini yapabilen arayüzün, semptomları anksiyete bozuklukları, depresyon, şizofreni veya diğer ruh sağlığı bozukluklarına benzeyen OKB (obsesif-kompulsif kişilik bozukluğu) modelindeki yüksek sınıflandırma performansı ve DL ile çıkartılan ayırt edici klinik özniteliklerinin nasıl anlamlandırılacağı ve yorumlanacağı ile ilgili sunumunu gerçekleştirdi.

Prof. Dr. Barış Metin madde kullanan bireylerde görülen beyin değişikliklerini anlattı

NPİSTANBUL Beyin Hastanesi Nöroloji Uzmanı Prof. Dr. Barış Metin, “Structural and Functional Brain Alterations in Addiction” başlıklı çalışmasında, madde kullanan bireylerde görülen beyin değişikliklerini anlattı.

Sunumda özellikle MR yöntemiyle yapılan ve beynin yapısını ve fonksiyonel durumunu gösteren çalışmalardan örnekler verilerek uyuşturucu maddelerin beyni nasıl değiştirdiği ve zarar verdiğini ifade eden Prof. Dr. Metin, sunumunda Üsküdar Üniversitesinin kendi bünyesinde yapılan ve madde kullanan bireylerde beynin birçok alanında küçülme olduğu gösterilen çalışmaları aktardı.

Prof. Dr. C. Onur Noyan bağımlılık ve genetik araştırmaların keşisimi, psikyatrik bozuklukların ele aldı

NPİSTANBUL Hastanesi Psikiyatri Uzmanı Prof. Dr.  Onur Noyan da “Clinical Implications of Addiction Genetics: the Synthetic Cannabinoid Example” başlıklı sunumunda, bağımlılık ve genetik araştırmaların keşisimi, psikyatrik bozuklukların ele aldı.

Son dönemde, bağımlılık ve genetik araştırmaların kesişimi, psikiyatrik bozuklukların anlaşılması ve yönetilmesi açısından önemli bir paradigmaya dönüştüğünü bağımlılığın etiyolojisinde genetik faktörlerin rolü, bireysel yatkınlıkların ve tedaviye yanıtların daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunduğunu ifade eden Prof. Dr. Noyan, özellikle, bağımlılık gelişimindeki genetik predispozisyonların tanımlanması, kişisel risk faktörlerinin belirlenmesinin özelleştirilmiş tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde kritik bir öneme sahip olduğunu, genetik analizlerin, bireylerin madde kullanımı sonrası psikoz veya majör psikiyatrik bozukluklara yatkınlığını belirlemede, spesifik farmakoterapilerin seçiminde ve relaps riskinin öngörülmesinde temel bir araç olarak ön plana çıktığını vurguladı.

Prof. Dr. Noyan, bu yöntemlerin, genetik bilgiye dayalı bir yaklaşımın, bağımlılık tedavisindeki etkinliği artırabileceğini ve hastalığın yönetiminde bireyselleştirilmiş tedavi planlamasına olanak tanıyabileceğini paylaştı.

Dr. Öğr. Üyesi Cihan Taştan bağımlılık mekanizmasını anlamada yeni nesil moleküler yaklaşımları ele aldı

Üsküdar Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi (MDBF) Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü öğretim üyesi, Transgenik Hücre Teknolojileri Uygulama ve Araştırma Merkezi (TRGENMER) Müdürü Dr. Öğr. Üyesi Cihan Taştan da “Next-Generation Molecular Approaches to Understand the Genetic Mechanism of Addiction” başlıklı sunumunda, bağımlılık mekanizmasını anlamada yeni nesil moleküler yaklaşımları ele aldı.

Dr. Öğr. Üyesi Cihan Taştan, sunumunda bağımlılığın moleküler biyoloji yönüne dikkat çekerek, beyinde ödül ve ceza bölümleri ile ilişkilendirilen epigenetik modifikasyonların, genlerin ve mRNA’ların ifadelerinin önemini anlattı.

Message Bilim Misyonu da ele alındı

Bununla birlikte, son yıllarda geliştirilen antisens oligonukleotit, CRISPR ve epigenetik modifikasyon indükleyiciler ile bağımlılığın gelecekte hedefe yönelik ve kişisel moleküler yaklaşımlarla çözülebileceğine yönelik gelecek çalışmaların vizyonunu paylaşan Dr. Öğr. Üyesi Cihan Taştan, Uzaya giden ilk Türk Astronotu ile gerçekleştirilen Message Bilim Misyonu kapsamında Nörodejenerasyon, depresyon ve major depresif bozukluk gibi beyin fonksiyonlarını ilgilendiren genlerin mikrogravite ve uzay koşullarında nasıl etkilendiğini araştırdığı çalışmalarından bahsederek sunumunu tamamladı.