İnsan beyni hack’lenebilir mi?

Ağa bağlı her cihazın hack’lenebildiği günümüzde, işin çok daha ciddi boyutlara taşınabileceğine dair endişeler artıyor. Çünkü insanların cihazlarla ilişkisi giderek gelişiyor. Akıllı otomobillerin hack’lenmesine endişelenirken, kalp pillerinin de hacker saldırısına uğrama ihtimali akıllara geldi. Peki ya insanın bilgisayarı, yani beyni hack’lenebilir mi? Bilimkurgu hikayesinden bir kesit gibi görünse de, bu ihtimalin detayları epeyce düşündürücü.

ERDAL KAPLANSEREN

Makineleri sadece beyinle kullanma sandığınız kadar yeni değil. İlk başarılı beyin-bilgisayar arabirimi (brain-computer interface, kısaca BCI) 1964 yılında gösterilmişti. Nörofizyolog Dr. William Grey Walter açık beyin ameliyatı geçirmekte olan bir hastanın beyin motor bölgelerine bir slayt projeksiyon aygıtı bağlamıştı.

Grey Walter beyin etkinliğini gözlemleyip eğitirken, denek slaytları sırf beyin gücüyle değiştirebiliyordu. Birkaç yıl geçmeden başka araştırmacılar da BCI’lar üzerinde çalışmaya başladılar. 1967’de Cambridge Araştırma Laboratuvarı’ndan Edmund Dewan kendi kendine, doğrudan zihnini kullanarak mesaj göndermeyi öğretti. Kendini, beyin etkinliğini kafa derisine tuzlu su çözeltisi ve macunla yapıştırılmış elektrotlarla ölçen bir elektroansefalografi (EEG) aletine bağladı.

EEG’nin çıktısı ise alfa dalga desenlerindeki tepe ve çukurları noktalar ve çizgiler olarak yorumlayan bir bilgisayar programına girildi. Bu sayede Dewan, bilgisayara bağlı bir yazıcıya Mors koduyla mesaj gönderebildi.

Dewan Massachusetts’te çalışadursun, Seattle’daki Washington Tıp Fakültesi’nden Dr. Eberhard Fetz, rhesus maymunlarını şartlandırarak ödül alma durumunda nöronların tetiklenişini artırmaya çalışıyordu. Bir elektrik ölçer beyin etkinliğindeki artışı saptıyordu. Yani aslında maymunların yaptığı, beyinlerinden gönderdikleri komutlarla ölçüm aygıtının ibresini oynatmaktı.

BCI üzerindeki araştırmalar 1970’lerde ve 80’lerde devam etti. En çok da internetin prototipini hazırlamasıyla bilinen DARPA (Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı) beyin geliştirme teknoloji üstünde çalışmaya çoktan başlamıştı. Ajansın araştırmacıları büyük stres altındaki askeri personelin beyinsel işlevlerini geliştirmeye çalışıyordu ancak sonuç tam bir hayal kırıklığıydı.

Ajans UCLA’da akademisyen olan ve beyin-bilgisayar arabirimi terimini türeten Jacques Vidal’dan yardım istedi. Dewan gibi Vidal da beyin etkinliğini gözlemlemek için EEG’den yararlanıyordu. “Uyarılmış” beyin etkinliğini arka plan gürültüsünden ayırmayı başarmıştı ve bunu kullanarak denekleri, bir imleci ekrandaki bir labirentte dolaştırmaları için eğitmişti.

1980’lerde Güney Florida Üniversitesi’nden Lawrence Farwell ve Emanuel Donchin adına P300 Speller (Heceleyici) dedikleri EEG esaslı başka bir BCI geliştirdi. P300, beyin etkinliğinde tanımayla ilgili bir yükselişin adı. Beyin, gereksiz ayrıntılar arasında ilgisini çeken bir uyaran bulduğu zaman P300 durumu meydana geliyor. P300 Speller sayesinde denekler hecelemek istedikleri sözcüğü akıllarına getiriyor ve harflerin ekranda belirmesini seyrediyorlardı. Sözcükteki bir sonraki harf belirdiğinde, bilgisayar da beyinlerinde meydana gelen tanıma işlemini saptıyordu. Böylece gönüllüler sözcükleri ekrana yazdırabiliyorlardı. Hatta dakikada sekiz karakter civarı bir ortalama yazma hızına erişmişlerdi.

Zihin bükme

BCI araştırmalarının asıl yükselişi 1990’ların sonunda, 2000’lerin başında gerçekleşti. Sinyal işlemedeki gelişmeler araştırmacıların beyin etkinliğini daha duyarlı biçimde gürültüden ayırmasını sağladı. Minyatürleşme, beyne yerleştirilebilen mikro tellerin ve elektrotların önünü açtı. Telemetride, yani uzaktan veri toplama ve ölçümünde meydana gelen yenilikler beyne yerleştirilen implantların düzgün çalışıp çalışmadığını uzaktan belirlemeyi mümkün kıldı. Bir yandan da bilgisayar teknolojisindeki ilerleme, mühendislerin bu sinyalleri yorumlayıp işe yarar bir şeyler yapmasını sağlayacak yazılımlar geliştirmesine izin verdi. Uygulamalı BCI’larda arka arkaya birçok devrim yaşandı.

Emory Üniversitesi’nden Dr. Philip Kennedy nörotrofik elektrotun patentini aldı. Atalarından farklı olarak, beyinde uzun süreli (günler değil de yıllar boyu) kalabilen bu algılayıcı, beyin etkinliğinin çok daha hassas ve güvenilir biçimde okunmasını sağladı. 1998’de Kennedy’nin ikinci gönüllü deneği olan John Ray adlı bir adam (Sürgüleme sendromundan mustaripti.) kendini birkaç ay boyu eğiterek, fare imlecini sırf düşünce gücüyle yönlendirmeyi öğrendi.

Çoğu BCI’ı kullanabilmek için bir zihinsel strateji ve eğitim dönemi gerekiyor. Örneğin, denek sol kolunu hareket ettirmeyi düşünüyor ve teknisyen beyin etkinliğinde bu düşünceyle ilgili artışı saptayıp BCI’ı bilgisayar imlecini sola hareket ettirecek biçimde programlıyor. John Ray de böyle başlamıştı, ancak Ray zaman içinde zihinsel stratejiyi bırakıp isteğiyle imleci oynatabilir hale geldi. Nöronları birbirlerine yeni bir biçimde bağlanmış ve imlece vücudun bir uzantısı olarak davranmaya başlamıştı.

1999’da UC Berkeley’den Dr. Yang Dan liderliğinde bir ekip bir kedinin gözünden beynin görme merkezine, yani lateral genikulat çekirdeğe (LGN) iletilen veriyi kaydetti. Kaydedilen beyin etkinliği bir bilgisayara gönderilerek kedinin gördüklerini video görüntüsüne dönüştürüldü. Ekip böylelikle dünyaya kedinin gözünden bakabildi.

Gelişmeler 2000’lerin başında devam etti. 2002’de Dobell Enstitüsü, Jens Naumann adlı bir deneğe yerleştirdiği yapay görüş sistemiyle manşetlere taşındı. Sistem bir güneş gözlüğüne bağlanmış bir video kameradan oluşuyordu. Kamera da doğrudan Naumann’ın beynindeki görme merkezlerine bağlı bir bilgisayara sinyal iletiyordu.

Matthew Nagle 2005 yılında BCI aracılığıyla bir protez uzuv kullanan ilk kişi oldu. Boynundan bıçaklandıktan sonra felçli kalan Nagel, Brown Üniversitesi’nden Dr. John Donoghue ile çalışıyordu.

Donoghue’nun ekibi BrainGate (Beyin Kapısı) adlı bir BCI geliştirmişti. 100 elektrot içeren küçük algılayıcılar Nagle’ın beyin yüzeyinde, uzuv hareketlerinden sorumlu bölgeye yerleştirildi. Bir eğitim sürecinin ardından Nagle, BrainGate’e bağlı bir protez kolu sırf kendi kolunu kaldırdığını hayal ederek oynatmaya başladı. Bu, insanların kendi uzuvları üstündeki bilinçsiz ve doğal kontrole doğru atılmış önemli bir adım.

Zihin zenginliğinin etkileri

Aşağı yukarı aynı sıralarda BCI’lar laboratuvarlardan çıkıp dünyaya açılmaya başladı. ABD, Avrupa, Japonya, Çin ve hatta İran, invazif olmayan (yani vücuda operasyon gerektirmeden bağlanan) EEG temelli BCI’ları daha hassas, aynı anda daha çok sinyali işleyebilen, hataya daha az açık ve daha yüksek bilgi aktarım hızına sahip hale getirmeye çalışıyor.

Bu ilerlemeler sayesinde normal tüketici ve ticari müşteri için BCI üretimi makul hale geldi. 2003 yılında Emotiv adlı firma Avustralya’da, tüketiciye yönelik bir BCI tasarlayıp üretmek için kuruldu. Bir yıl sonra Silikon Vadisi’nde aynı amacı güden NeuroSky adında bir rakip firma ortaya çıktı. İki firma da artık eğlence amaçlı EEG bazlı BCI geliştirip satıyor. Kullanıcılar bu başlıkları takıp matematikten zihinsel odaklanmaya kadar farklı noktaları geliştirmek için zihin jimnastiği yapabiliyor ya da sanal bir fantezi dünyasında ekrandaki robotu yönetebiliyor.

Tabii herkes BCI’ları eğlence ve oyun amaçlı kullanmak istemiyor. ABD ordusu beyin-bilgisayar arabirim projelerine büyük yatırım yapıyor. DARPA, adına Bilişsel Teknoloji Tehdit uyarı Sistemi dediği bir şey üzerinde çalışıyor. Bu sistem üçayak üstünde duran bir video kameradan, bir EEG başlığından ve bir de taşınabilir bilgisayardan oluşuyor ve insan beyninin beklenmedik şeyleri saptamada bilgisayar sistemine göre çok daha başarılı olmasından faydalanıyor.

EEG başlığını giyen kullanıcı çevrenin video görüntülerini izlerken, bir yazılım da beyin etkinliğini gözlemliyor. Görüntüde beklenmedik bir şey belirince, kullanıcı bilinçli olarak bunu fark etmese bile beyin hemen fark ediyor ve bir P300 beyin dalgasını tetikliyor. Sistem de kullanıcıyı olası bir tehdide karşı uyarıyor. Testlerde aletin başarı oranı %91’di.

Askeri BCI projelerinin belki de en ilginci sentetik telepati geliştirmeye yönelik. Ordu, 2008 yılında California Irvine Üniversitesi’nden Profesör Michael D’Zmura’ya 4 milyon dolar fon sağladı. Hedef, bilinçli şekilde düzenlenen düşünceleri anlayabilmek, mesaja dönüştürebilmek ve kullanıcının isteğiyle bir başkasına yollayabilmek.

D’Zmura’nın ekibi iki yıl içinde EEG verilerinden bazı sesleri (mesela “o” ya da “i” harfi) %70 ila 90 başarıyla tanımayı başardı. Bir yandan de New York’taki Wadsworth Merkezi’nden Dr. Gerwin Schalk, zihinde canlandırılan sesli ve sessiz harfleri kaydedilen beyin etkinliğinden deşifre etmenin mümkün olduğunu gösterdi. DARPA’nın fon sağladığı benzer bir projede ise araştırmacılar, deneklerin önceden seçilmiş bir çift sözcükten hangisini düşündüğünü %80 olasılıkla saptayabildi.

Beyin okuma nasıl olabilir?

Beyin okuyan makine düşüncesi biraz korkutucu. İnternetin bu fikirde olduğu şüphe götürmez. CIA’in düşüncelerimizi öğrenmek için teknolojiler geliştirdiğini, hatta bazı durumlarda CIA’in halihazırda beyinlerini denetlediğini düşünenlere rastlamak için Google’da çok dolanmanıza gerek yok.

Sakın paniklemeyin, uzmanlar yakın zamanda beyin okuyan gerçek makinelerin ortaya çıkmasını beklemiyor. Warwick Üniversitesi’nde Sağlık Teknolojileri bölümünde öğretim elemanı olan Christopher James, beyin-bilgisayar arabirimleri konusunda uzman ve kendisi de beyinden beyine iletişim üzerine deneyler yürütüyor. 2009’da yaptığı bir deneyde EEG başlığı giyen bir denek uzuvlarını (kol ya da bacak) hareket ettirdiğini düşünerek 1 ve 0’lardan oluşan bir değer üretti. Bu değer bilgisayar ağı aracılığıyla bir LED lambaya aktarıldı ve lamba iki frekansta yanarak 1 ve 0’ların değerini tekrarladı.

Başına yine EEG başlığı giymiş bir başka denek ise bu yanıp sönen ışığı seyretti. Bu başlık da beyin etkinliğini gözlemlemek için yapılandırılmış bir bilgisayara bağlıydı. Işığın yanıp sönmesi ikinci deneğin bilinçli takip edemeyeceği kadar hızlıydı fakat bilgisayar, ikinci deneğin beyin dalgalarından ilk deneğin gönderdiği değeri anlayabildi. Bunun sebebi, ikinci deneğin bilinçaltının LED’lerin hareketini kaydetmesiydi. Beyinden beyne iletişim gerçekleşmişti ama alıcı denek, iletilen değerin içeriğinden habersizdi.

Bu başarısına rağmen Profesör James zihin okuyan makinelere daha çok olduğunu düşünüyor. “Karmaşık düşünceler beynin birçok bölgesinde ve çok girift bir sırayla oluşuyor.” diyor. “Bunu dinleyebiliyoruz ama hayal edilen bir sözcük kadar karmaşık bir şeye ait anlamlı sinyalleri ayırt etmek çok zor. Yüksek sesle konuşan bir kalabalığın bulunduğu koca toplantı salonunun iki metre dışına mikrofon koyup içeride fısıldaşan iki kişinin söylediğini anlamaya benziyor bu.”

Gerçekten de CIA mevcut ileri teknolojiyle “düşünceleri” okumaya çalışsaydı, çoktan kafatasımızı kırıp açar, beynimize elektrot bağlar ve farklı sesli harflere denk düşen beyin desenlerini birbirinden ayırt etmek için günler boyu uğraşırdı. Birilerini sorguya çekmek bundan daha hızlı ve daha kolay.

Elbette bu, BCI’lar konusunda etik ve uygulamaya yönelik kaygılar olmadığı anlamına gelmiyor. 2012’nin Ağustos ayında bir grup ABD’li, İngiliz ve İsviçreli akademisyen, EEG BCI giyen birinden kişisel bilgilerin üçüncü şahıslar tarafından ahlaksızca çalınmasının teorik olarak mümkün olduğunu ortaya koydu.

Simüle edilmiş bu saldırıda BCI yoluyla deneğin beynine yasadışı biçimde erişmek yoktu. Onun yerine, ahlaksız bir uygulama satıcısının (Tüketici BCI’larının da tıpkı akıllı telefonlar gibi kendi uygulama mağazaları var.) kullanıcıyı manipüle ederek özel bilgileri elde edebileceğini gösterdiler.

Araştırmacılar, Emotiv EPOC EEG başlığı takmış kullanıcılara tanıdıkları ve tanımadıkları bir dizi yüz, PIN kodu ve diğer bilgi gösterdi. EEG verilerinde P300 hareketliliği arayan bilim insanları, deneklerin tanıdık bir yüz ya da doğru PIN’i görüp görmediğini sırf tahmine kıyasla %15 ila %40 daha isabetli biçimde söyleyebildi.

Düşünce suçu

Emotiv, aygıtlarını kullanarak kişilerin beyninden doğrudan detaylı bilgi (örneğin PIN) elde etmenin mümkün olmadığını açıklamakta gecikmedi. “Tüm iletişim sistemlerinde güvenliğin önemini vurgulamak için iyi bir fırsat.” diyor şirketin teknik müdürü Geoff Mackellar. “Ne var ki mevcut ya da yakın gelecekteki EEG BCI teknolojisiyle karmaşık parolaları ve bağlamlarını doğrudan beyinden okumak mümkün gözükmüyor. İsabet oranı çok düşük ve yöntemler o kadar zahmetli ki önemli bir bilgi alınana kadar karşı taraf bunu zaten fark eder. Bu kanalla tam bir güvenlik saldırısı düzenlemek pek mantıklı değil.”

Bu, makalede geçen beyin etkinliğinin gözlemlenerek teoride kişinin ekrandaki karmaşık verilerle ilişkisinin daha iyi anlaşılabileceği iddiasına yanıt değil. Araştırma, özel bir uygulama içeriği kullanan kötü niyetli satıcının, kullanıcının beyin etkinliğini de okuyarak hassas kişisel verileri elde etme olasılığı olduğunu söylüyor.

Bu bilgi PIN ya da kullandığınız banka olmak zorunda değil. EEG BCI’lar hassaslaştıkça kişilerin gizli önyargıları, cinsel tercihleri ve kendilerine saklamak isteyebilecekleri ya da farkında bile olmadıkları bilgiler açığa çıkabilir.

Bilgileri ele geçirenler hacker olmak zorunda da değil. Söz konusu verilere ulaşmak isteyebilecek diğer örgütleri bir düşünün. Suç ve terör şüphelileri için EEG esaslı yalan makinesi geliştirme teklifleri daha şimdiden mevcut. Polisin elindeki, suçlu çıkmayan kişilere ait DNA profillerini yok etmenin ne kadar güç olduğunu düşününce, sorgulama sırasında beyin etkinliğini gözlemleyip elde edecekleri bilgiyi onlara emanet edebilecek miyiz?

Şunu da bir hayal edin: Reklamcılar ve pazarlama firmaları bu teknolojiyle neler yapabilir? Bir firma daha şimdiden kendi BCI aygıtına sahip ve geleneksel veri toplama yöntemlerinin yanı sıra tüketicilerin ürünlere verdiği tepkiyi ölçüp müşterisi olan firmalara ulaştırıyor.

Kendi rızasıyla katılan gönüllüler için sorun yok. Peki ya ileride, BCI’lar çoğaldığında ne olacak? Hepimiz bir yerlere üye olurken “Verilerimi üçüncü kişilerle paylaşmayı kabul ediyorum.” kutularını görüyoruz. Şu anda verilerinizi takip çerezleriyle toplayan şirketler internet alışkanlıklarınızı ve buna denk düşen beyin etkinliğine hangi fiyatı biçerler, siz düşünün.

Tüm bunlar koca bir kâbus değilmiş gibi, iş görüşmelerinde çoktan seçmeli soruları yanıtlarken başınıza bir BCI geçirseler nasıl hissedersiniz? “Kusura bakmayın, bizimle aynı kafada değilsiniz ve elimizde bunu ispatlayan beyin taramaları var.”