Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Bilişsel Psikolog Steven Pinker’a birisi şaka amacıyla "zihnimizin nasıl çalıştığını beş kelimede anlatabilir misin?" diye sorduğunda hiç düşünmeden “Beyin hücreleri düzen içinde ateşler,” demişti. İyi bir deneme, ama aslında bir bilinmezi başka bir bilinmezle açıklamak gibi bir şey bu.

Beyin hücrelerinin birbiriyle haberleşmek için elektrik sinyalleri gönderdiği uzun zamandır biliniyor. Bugün elektrotlardan manyetik rezonanslı tarayıcılara kadar farklı teknolojilerle bu iletişimin biçimini kaydedebiliyoruz. Fakat bu verileri nasıl yorumlayacağımızı henüz bilmiyoruz.

Nörologlar sinir hücresi kodunu deşifre etmede bazı başarılar kaydetti. Örneğin yapılan işe göre beynin hangi bölgesindeki sinir hücrelerinin aktif hale geleceği biliniyor. Bu konudaki ilerleme yavaş; ama son on yıl içinde dünyanın farklı bölgelerinde araştırmacılar daha karmaşık bir projeye yoğunlaştı. Tüm şifreyi çözemesek de kendi bulgularımızı kaydederek hangi modellerin hangi aktivitelere denk düştüğünü anlayabiliriz, diyorlar.

 

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Albert Lee ile Matthew Wilson 2002’de ilk kuralları koydu. Önce yaşam ağacında yakın akrabalarımızdan biri olan sıçanlar labirentte koşarken beyinlerinden kayıt yapıldı. Beynin tümünü incelemek şu aşamada mümkün olmadığından, bildiğimiz bir bölge olan yön bulma ve hafızadan sorumlu hipokampüsten (beyin çıkıntısı) başlandı işe.

Sıçanlar labirentte dolaşırken nerede oldukları ve hipokampüslerinde sinir hücrelerinin nasıl ateşlediği kayıt altına alınıyor. Bu ateşleme modelleri matematiksel bir algoritmaya yüklenerek labirentin hangi bölgesindeki modelle örtüştüğü tespit ediliyor.

Hâlâ sınırlı da olsa ve sadece beynin bir bölgesiyle ilgili belli aktiviteleri anlamamıza yarasa da bu güçlü bir araç. Örneğin ekip, bu tekniği kullanarak, sıçanın labirentte koştuktan sonra uyuduğu sırada da beyninde koşu anındaki hücre ateşleme modelinin tekrarlandığını gördü.

Fakat işin ilginç yanı, uyku sırasında bu ateşleme yürmi kat daha hızlı gerçekleşiyordu. Yani sıçan uyku halindeki beyninde gerçekten çok daha hızlı koşuyordu. Bunun nedeni, uykunun hafızayla ilgili ya da hatırlatıcı fonksiyonuyla bağlantılı olabilirdi. Yani hafıza, uyku sırasında yeniden canlandırma yoluyla öğrenilen şeyi pekiştiriyordu.

Yeniden canlandırma sırasında görülen hızlandırma etkisi “hayatımızın gözümüzün önünden film şeridi gibi geçmesi” olarak ifade edilen türden olguların açıklanmasına da yardımcı olabilir. Düşüncelerimiz sınırlanmadığında, yani uyku halinde iken, bildiği yollardan “hızlandırılmış” bir halde geçebilir.

 

Benzer bir teknik bitkisel hayata girmiş hastalara uygulanarak iletişim kurulmaya çalışılıyor. Bu hastaların kendilerine söylenenleri duyması ya da etraflarında olan bitenlerin farkında olması söz konusu olabilir; fakat hiçbir kaslarını kullanamadıkları için tepki veremiyorlar. Doktorlar bu hastalara, beynin hipokampüs bölgesinde nasıl bir modeli harekete geçirdiği bilinen bir aktiviteyi hayal etmelerini istiyor. Buradan elde edilen veriler deşifre edilerek hangi beyin aktivitesinin hangi düşünceye denk düştüğü belirleniyor.

Böylece gelecekteki beyin taramaları sırasında hastalardan bazı basit soruları yanıtlarken bu aktiviteleri hayal etmeleri istenebilecek. Örneğin, soruya "evet" cevabı vermek için tenis oynadığını, ya da "hayır" cevabı için evin etrafında dolaştığını hayal etmesi söylenecek. Bu şekilde bu hastalarla ilk kez iletişim kurulmuş olacak.

Gerek teorik alanda gerekse beyin-bilgisayar bağlantısı gibi pratik alanlarda zihnimizin iç işleyişini anlamak için üzerinde durulan başka uygulamalar da var. Örneğin, gelecekte felçli bir hasta düşünce yoluyla robot kolunu, hatta başka birini harekete geçirmek istediğinde benzer tekniklere başvuracaktır.

 

 

 

Yazar: Tom Stafford

Kaynak: BBC Future