2. Göz ve Teknoloji

Tıp teknolojisinin gelişmesine paralel olarak insan gözünün ne kadar büyük bir mucize olduğu daha iyi anlaşılmaktadır. Göz hakkında elde edilen bilgilerin teknolojiye uyarlanmasıyla da her geçen gün eskisinden çok daha gelişmiş kameralar, fotoğraf makineleri ve sayısız optik sistemler üretilmektedir. Ancak, teknoloji ne kadar ilerlese de yapılan elektronik aletler gözün ilkel birer taklidi olmaktan öteye gidememiştir. Bilgisayar destekli kameralar dahil olmak üzere hiçbir insan buluşu alet göze rakip olamaz.

Gözün çalışma sisteminin kabaca taklit edilmesiyle icat edilen en yaygın optik cihazlardan birisi fotoğraf makinesidir. Gözün mucizevi çalışma sistemini kısaca hatırlamak ve ne kadar gelişmiş olursa olsun gözün en ileri teknolojik buluşlardan çok daha üstün bir yapı ve işleve sahip olduğunu görmek için bu aletin bazı özellikleriyle gözü karşılaştıralım.

Fotoğraf Makinesi

Fotoğraf makinesinde temel prensip olarak mercek, üç boyutlu dünyayı iki boyutlu bir düzleme odaklar. Görüntü, bu düzleme olduğundan daha küçük ve baş aşağı olarak düşer.

İnsan gözünün ön kısmında bulunan kornea ve daha içeride bulunan göz merceği de görüntüyü gözün içine odaklar. Gözün içi adeta bir karanlık oda gibidir, ancak bu karanlık odanın canlı olduğu unutulmamalıdır. Görüntünün baş aşağı düştüğü yer ise retina adlı dokudur. Üzerinde görüntünün oluşması açısından retina, fotoğraf filmine benzetilebilir. Retinanın görevi bu görüntüyü elektrik sinyalleri halinde beyne göndermektir.

◉ Netlik Ayarı

Fotoğraf çekilirken yapılacak ilk işlem netlik ayarıdır. Görme işleminde, etrafımızdaki görüntülerin duyarlı tabaka üzerine net olarak düşmesi için göz merceğinin görmek istediğimiz nesnenin uzaklığına göre kendini ayarlaması gerekir. Fotoğraf makinelerinde bu işlem elle, gelişmiş kameralarda otomatik olarak yapılır. Daha özel amaçlarda kullanılan mikroskop ve teleskoplarda da netlik ayarı yapılır. Her durumda bu işlem zaman alır.

Oysa insan gözü bu ayarı her an, çok kısa bir süre içinde kendi kendine yapar. Üstelik kullanılan yöntem taklit edilemeyecek kadar üstündür. Göz içinde bulunan göz merceği, çevresinde bulunan kaslar sayesinde görüntüyü retina üzerine kesintisiz düşürür. Yapısı son derece esnek olan ve kolay biçim değiştiren bu mercek gerektiğinde bombelenerek, gerektiğinde gerilerek ışığın düştüğü noktayı sabit tutar.

Eğer gözde bu ayar kendiliğinden yapılmasaydı, örneğin, bir düğme yardımı ile insan baktığı noktaya odaklama yapmak zorunda kalsaydı, görmek için sürekli özel bir çaba harcaması gerekecekti. Görüntü bir netleşip bir bulanıklaşacaktı. Bir nesneye bakıldığında görebilmek son derece zaman alacak, hayat büyük ölçüde yavaşlayacaktı.

İnsan karşısında belli bir uzaklıkta duran nesneyi net olarak görmek istediğinde, aradaki mesafeyi, merceğin odaklama ayarını ve bunlarla ilgili birçok optik hesaplamaları yapmakla uğraşmaz. Nesneyi net görebilmek için yalnızca ona bakması yeterlidir. Geri kalan tüm işlemler otomatik olarak göz ve beyin tarafından halledilir. Üstelik bütün bu işlemler yalnızca bir isteme süresi kadar kısa sürer.

◉ Işık Uyumu

Bir fotoğraf makinesinde gündüz çekilen fotoğraf net olur. Aynı makineyle gece yıldızların ve gökyüzünün fotoğrafı çekildiğinde ise fotoğrafta hiçbir şey gözükmez. Oysa göz kapakları saniyenin onda biri zamanda açıldığında bile yıldızlar çıplak gözle görülebilir. Çünkü göz çok çeşitli aydınlanma koşullarına ve değişik ışık şiddetlerine göre kendisini her an otomatik olarak ayarlayabilir. Bunu sağlayan gözbebeği etrafındaki kaslardır. Eğer ortam karanlık olursa bu kaslar açılır, gözbebeği genişler ve göze daha çok ışığın girmesi sağlanır. Eğer ortam aydınlık olursa bu sefer kaslar kapanır, gözbebeği küçülür ve içeri giren ışığın miktarı azaltılır. Bu sayede hem gece hem gündüz görüntü net olur.

◉ Renkli Dünyaya Açılan Pencere

Göz, görüntünün aynı anda hem siyah-beyaz, hem de renkli fotoğrafını çeker. Daha sonra bu fotoğraflar beyinde sentezlenerek normal görüntü halini alırlar.

Retina tabakasında bulunan çubuk hücreleri görülen şeklin siyah-beyaz görüntüsünü tespit ederler. Çubuk hücrelerinin bir diğer görevi bakılan nesnenin biçimini, hatlarını ayrıntılı olarak algılamaktır. Koni hücreleri ise nesnenin biçimi değil renklerini tespit ederler. Sonuçta, her iki hücreden alınan sinyallerin değerlendirilmesiyle, dış dünyanın görüntüsü şekiller ve renkler halinde beyinde oluşur.

Gece fotoğraf çekimi için özel ekipman, farklı diyafram ayarları, farklı enstantane ayarları, özel pozlama değerleri gibi özel bir eğitim gerektiren bir çalışma ile yapılabilmektedir. Çok fazla teknik imkan kullanılmasına rağmen yine de gözün gördüğü netliği elde etmek çok zordur.

◉ Üstün Teknoloji

Gözün fotoğraf makinesi ile karşılaştırılması yalnızca konunun daha iyi anlaşılması için başvurulmuş bir yöntemdir. Gerçekte fotoğraf makinesi göze göre son derece ilkel bir yapıya sahiptir. Hatta gözün görüntü iletme tekniği en gelişmiş kameralardan bile kat kat üstündür. Sonuç olarak da gözün ilettiği görüntü insan yapısı herhangi bir aletin iletebildiği görüntüden çok daha kalitelidir.

Bir TV kamerasının çalışma prensipleri incelenirse sözü edilen gerçek daha iyi anlaşılır. TV'nin çalışma ilkesi görüntülerin değil, bir görüntüyü yeniden oluşturacak olan az ya da çok ışıklı nokta dizilerinin iletilmesine dayanır. Bu yüzden kamera karşısındaki nesne, satır denilen belirli sayıda kuşağa bölünmüş olduğu için, yayın sırasında bir "tarama" işlemine başvurulur. Bir fotosel lamba, böyle bir satırın bütün noktalarını soldan sağa birbiri ardınca görür. Hepsinin ışık durumunu değerlendirir ve sonunda bunlara dayanarak birtakım sinyaller verir. Bir satırı baştan sona kadar taradıktan sonra, bir sonraki satıra geçer ve tarama işlemi böylece sürüp gider. Örneğin, 625 satıra bölünen bir görüntünün saniyede 25 defa taranmasıyla televizyon ekranındaki görüntü oluşur. Bütün bir görüntünün tamamlanması bitince, yeni bir görüntü iletilir. Bu şekilde iletilen bildirilerin sayısı çok fazladır ve sinyaller baş döndürücü bir tempoyla üretilir.

Gözün tüm bu anlattıklarımızdan çok daha üstün bir işleyiş mekanizmasına sahip olduğu dahası hiçbir bakım ve parça değişimine ihtiyaç duymadığı düşünülürse gözün yapısının ne kadar şaşırtıcı ve mükemmel olduğu çok net bir şekilde anlaşılır.

O, sizin için kulakları, gözleri ve gönülleri inşa edendir; ne az şükrediyorsunuz. (Müminun Suresi, 78)

Yeni Tür Retinal Protezlerle Yeniden Görmek

Alpha IMS, görme özürlü kişilerde görme yetisini tamamen geri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş retinal bir protez ve şu ana kadar çok az sayıda kişi üzerinde denendi.

Resimde beynine Alpha IMS implant tekniğinin şematik anlatımı görülmektedir. Retinadan uzanan implant kabloları kulak arkasındaki cihazla parlaklığın ayarlanmasına yardımcı olmaktadır. Bu cihaz cepte taşınan bir pille kablosuz olarak çalıştırılmaktadır.

Bu tür aletler sadece retinitis pigmentosa gibi hastalıklardan dolayı gözdeki ışığı belirleyen hücrelere tamamen hasar veren fakat görme-işlem nöronları sağlam kalmış hastalarda kullanılabilmektedir.

Beyin İmplantasyonu

A. Gözlüklerin önüne yerleştirilen küçük bir kamera A görüntüyü yakalar. Bu görüntü kablo B aracılığıyla cep işlemcesine gönderilir. B. İşlemci kablo B tarafından başın arkasındaki transmitöre D gönderilen ilgili bilgiyi toplar. C. Bu transmitör beynin yanındaki görsel merkezde bulunan implant tuğlalarına E veriyi kablosuz olarak gönderir. Her bir tuğlada bir mikroçip, kablosuz alıcı ve 43 elektrod bulunmaktadır. D. Elektrodlar beyindeki nöronları F stimule ederek bir çeşit görüntü oluşturan ışık parlamaları oluşturur. Bu parlamalar hastanın daha kolay nevigasyon yapmasını ve büyük harfleri okumasını sağlar.

Alpha IMS, şimdiye kadar klinik deneyleri geçerek Amerikan Gıda ve İlaç Kurumu’nun onayını almış tek cihaz olan Argus II ile birlikte kullanılmaktadır. Ancak iki aletin çalışma biçimi birbirinden oldukça farklıdır. Argus II’de bir gözlüğe monte edilmiş kameradan gelen video kaydı, kişinin retinasına yerleştirilen 60 elektrodlu bir şebeke üzerinde “gösterilen” elektrik sinyallerine dönüşmekte ve hasta kafasını hareket ettirerek görmektedir. Argus II’de yazılım güncellemeleri yapılarak odaklanma gibi yetiler artırılmaya çalışılmaktadır ancak şu an için siyah beyaz bir görüntü elde edilmektedir.

Alpha IMS ise göze gelen ışığı dış bir kamera kullanmadan algılar yani hasta sürekli kafasını hareket ettirmek yerine sadece gözlerini hareket ettirerek çevresine bakabilmektedir.

Argus II’de implant cerrahi yöntemlerle göz içine, maküla üzerine yerleştiriliyor. Hasta bir gözlüğü kamera olarak kullanıyor ki bu gözlük ile görüntü kablosuz olarak beyne ulaşıyor. Hasta çok iyi bir görüntü elde edemese de kendi işini yapabiliyor ve siluet halinde görüntüleri algılayabiliyor.

Alpha IMS retinanın altına yerleştirilen 1500 elektrodlu bir şebeke sayesinde daha yüksek çözünürlüklü bir görüntü sağlamaktadır. Ayrıca bu cihaz retinanın orta tabakasında yer alan nöronların hareket ve kontrastı işleye-bilen doğal işleme gücünden faydalanmaktadır. 41

Halihazırda testlere tabi tutulan yeni yazılım ile biyonik gözlere, otomatik parlaklık ayarı yapma ve renk tanıma özellikleri de eklenmeye çalışılmaktadır. Bu biyonik gözler ile körlük kısmen de olsa giderilmekte ve bu yöndeki çalışmalar görme özürlüler için bir umut ışığı olmaya devam etmektedir. Bütün bunların yanısıra bu gibi örnekler gözdeki ihtişamlı yapının daha iyi anlaşılması ve Allah’a verdiği nimetler için şükretmemizde birer vesiledir.

Yaratan, hiç yaratmayan gibi midir? Artık öğüt alıp-düşünmez misiniz? Eğer Allah'ın nimetini saymaya kalkışacak olursanız, onu bir genelleme yaparak bile sayamazsınız. Gerçekten Allah, bağışlayandır, esirgeyendir. (Nahl Suresi, 17-18)