Bilim İnsanları Patlayıcı Maddeleri Koklayarak Bulan “Cyborg Çekirgeler” Tasarladı

Yazan: Kristin Houser

Çeviren: Görkem Yıldız  

Düzenleyen: Esranur Maral

Özet: ABD’nin İç Güvenlik Bakanlığının (Homeland Security) arama-kurtarma köpeklerinin yerini böcekler alabilir. Yayımlanan makaleye göre, St. Louis Washington Üniversitesinden bilim insanları, ABD Denizcilik Araştırma Ofisinden gelen maddi destek sayesinde patlayıcı maddeleri algılaması umuduyla böceklerin koku duyularını kendi amaçlarına yönelik şekilde kullanmanın (hack^[1]) yolunu buldular.

Burun Yok, Sorun da Yok

İnsanlar burunlarıyla koku alırken çekirgeler havadaki kokuyu algılamak için antenlerindeki algılayıcıları kullanıyorlar. Antenlerin her biri 50 bin adet sinir hücresi barındırıyor ve her koku algıladıklarında çekirgelerin beyinlerinde bulunan “duyarga lobu^[2]” denilen bir bölgeye elektrik sinyalleri gönderiyorlar.

Bilim insanları, bu sistemden faydalanmak için çekirgelerin duyarga loblarına elektrot yerleştirdiler. Sonrasında, çekirgeleri TNT^[3] ve DNT^[4] gibi patlayıcı maddelerin de içinde bulunduğu farklı kokulara maruz bıraktılar ve kokuların her birinin çekirgelerin farklı sinirlerini uyardığını gördüler.

Bilim insanları, beyne yerleştirilen elektrotların algıladığı elektrik sinyallerini çözümleyerek çekirgelerin TNT, DNT veya deneyde kullanılan diğer şeyleri (sıcak hava, acı badem yağı) kokladıklarını belirleyebildiler.

Koku Testi

Araştırmanın bir sonraki adımı, çekirgelerin beyinlerindeki koku sinyallerini okuyabilme becerisini, patlayıcı maddeleri tespit etmede nasıl kullanılacağını belirlemekti. Bunun için bilim insanları, bu uyarıları çekirgelerin beyinlerinden bilgisayarlara kablosuz bir şekilde aktarmak için küçük sırt çantaları ürettiler.

Bu çantalar, her ne kadar hafif de olsalar çekirgelerin ağırlığıyla kıyasladığımızda hareket yeteneklerini kısıtlayacak kadar ağır kalıyor. Bu yüzden çekirgeler, uzaktan kontrol edilebilen bir platform üzerine konuldular ve ekip de bu platformları istedikleri gibi yönlendirebildi.

Araştırmacılar, her bir cyborg^[5] çekirgenin beyin etkinliklerini ayrı ayrı çözümleyerek patlayıcı madde yığınlarının yerlerini %60 doğruluk payıyla belirleyebildiler. 7 adet çekirgeden oluşan grubu birlikte incelediklerinde ise doğruluk payı %80’e kadar çıktı.

Fakat araştırmacıların belli sınırları vardı. Bunlardan biri: elektrotları, çekirgelerin beyinlerine yerleştirdikten sonra patlayıcı maddeleri tespit etmek için sadece 7 saatlik bir zamanları olmasıydı. Bunun da sebebi 7 saat sonra çekirgelerin ya bitkin düşmesi ya da ölmesinden kaynaklanıyor.

Araştırmacılar, buna ek olarak gerçek hayatta kullanıldığında beklendiği gibi havada birden fazla kokunun bulunduğu ortamlarda çekirgeleri test etmediler. Araştırma makalesine göre bu çalışma, kimyasal kokuları algılamak için biyolojik koklama sistemleriyle teknolojiyi birleştiren ilk araştırma ve bu yaklaşım, mevcut patlayıcı algılama yöntemlerinin birkaç eksiğini giderebilir.

Koklamak Kolay Değil

Yıllardır süre gelen denemelere rağmen, koku algılama üzerine geliştirilen yapay burun ve benzeri şeyler biyolojik olanlarla boy ölçüşemiyor.

Bazı hayvanlar, diğer hayvanlardan koklama yeteneği konusunda daha iyiler. Bu bağlamda, her ne kadar koku duyuları en gelişmiş hayvan olan ayıları, patlayıcı maddeleri algılamada kullanmak iyi bir fikir olsa da köpekler, tarih boyunca koku algılama konusunda hem eğitilebilme hem de yetenek bakımından uygun hayvan konumundadır. Buradaki sorun, köpekleri ve köpekleri eğitecek olan hayvan terbiyecisini eğitmenin pahalı ve çok zaman alan bir iş olması. Ayrıca şu anda kullanılan eğitilmiş köpekler tam olarak beklentileri karşılayamıyorlar. Üstelik yakın zamandaki raporlara göre, eğitilen köpekler şiddete ve işkenceye maruz kalıyor hatta bazı durumlarda ölüyorlar.

Eğer bilim insanları, teknolojiyi kullanarak patlayıcı maddelerin nerede olduğunu bulmak amacıyla çekirgelerin beyinlerinden faydalanmanın yolunu bulursa bu cyborg böcekler, köpeklere olan güvenimizi sonlandırabilir. Bu çalışma da bunun olası bir şey olduğunu gözler önüne seriyor.

[1] Sisteme izinsiz erişim sağlama, kendi amacı için kullanma.

[2] Böceklerde antenler vasıtasıyla toplanan bilgi ile ilişkili sinirsel iletim faaliyetlerini düzenleyen beynin ikinci lobu.

[3] Trinitrotoluen (TNT), veya daha özel olarak 2,4,6-trinitrotoluen, C₆H₂(NO₂)₃CH₃ formülüne sahip bir kimyasal bileşiktir. Bu sarı katı bazen kimyasal sentezde bir reaktif olarak kullanılsa da, daha çok uygun kullanım özelliklerine sahip bir patlayıcı madde olarak bilinmektedir. (Kaynak: https://tr.wikipedia.org/wiki/Trinitrotoluen)

[4] 2,4-Dinitrotoluen. C₇H₆N₂O₄ formülüne sahip organik bir bileşiktir. Bu soluk sarı kristalli katı, trinitrotoluenin öncüsü olarak iyi bilinir ancak esas olarak tolüen diizosiyanatın öncüsü olarak üretilir. (Kaynak: https://en.wikipedia.org/wiki/2,4-Dinitrotoluene)

[5] Canlı organizmayla robotun birleşimi, yarı robot.