Tibi Puiu*
Tanımadığınız bir kentte hızlı biçimde gezinebiliyor musunuz, yoksa uçsuz bucaksız bir labirentte geziniyormuş ve kaybolmuş üzere mi hissediyorsunuz? Kimi beşerler, bulundukları ortamda gezinme konusunda başkalarından tam manasıyla daha başarılıdır ve bu durum büyük ihtimalle ‘iç pusulalarının’ beyne bağlanma biçiminden kaynaklanır.
Araştırmacılar, yalnızca birkaç yıl evvel beynin ‘entorinal bölge’ diye isimlendirilen kısmında bu tipten bir sinyalin olduğunu teyit etti. Şimdiyse, beyin görüntüleme tekniklerindeki son ilerlemelerin yardımıyla, beynin taraf duygumuzdan sorumlu olan kısmındaki sinirsel faaliyetleri gözlemlediler. Böylelikle beynin değişen ortamlarda istikametini nasıl bulduğu, hatta demans üzere dejeneratif hastalıklardan nasıl etkilenebileceği açığa çıkmış oldu.
GÖRSEL BİLGİ VE BEYNİN İÇ PUSULASI: DENEYLER BİZE NE GÖSTERDİ?
Kanada’nın Montreal kentinde bulunan McGill Üniversitesi’nde Psikiyatri Profesörü ve Douglas Araştırma Merkezi’nde araştırmacı olan Mark Brandon’ın aktardığına nazaran, nöroloji araştırmaları son on yılda teknolojik bir ihtilale tanıklık etti. Bu ihtilal, bilim insanlarının evvelden sadece hayal ettikleri soruları sormalarına ve cevaplamalarına imkan tanıdı.
Araştırmacılar, görsel yollardan edinilen bilginin beynin iç pusulasını hangi biçimde etkilediğini anlamak üzere beynin sinirsel aktivitesini en ince detayına kadar kaydetmek için fareleri baş karıştırıcı bir sanal dünyaya maruz bıraktı.
Ekip, sinirsel kayıt teknolojisinde ortaya çıkan en son ilerlemeleri kullanarak, navigasyon sürecinde rol oynayan muhakkak bir beyin hücresi kümesi olan yüzlerce ‘baş istikameti hücresinin’ (HD) faaliyetini birebir anda ölçebildi ve ulaştıkları bulgu, onlara kemirgenin başının hangi tarafa baktığını yalnızca birkaç derecelik bir yanılgıyla da olsa hakikat bir biçimde gösterdi.
Fareler deney sırasında duvarların tamamının 360 derecelik bir LED ekranla kaplandığı özel bir dairesel odaya kondu. Başlangıçta, ekranda dikey ve beyaz bir çizgi gösterildi. Akabinde, deneyin kimi tekrarlarında, çizgi iki dakikalık aralıklarla yok olacak ve güya dünya ansızın farenin etrafında 90 derece dönmüş, odanın çeperinde 90 derece uzağa kaymış üzere yine gösterilecekti. Öteki tekrarlarda, beyaz çizgi odanın çeperinde durmaksızın dönecekti.
Kemirgenler baş döndürücü süratle değişen bir ortama maruz kalıp araştırmacılar baş istikameti hücrelerini ‘kalsiyum görüntüleme’ ismi verilen bir prosedür aracılığıyla izlerken deneklerin nasıl reaksiyon verdiğini gözlemledi.
‘DAHİLİ PUSULADA BİR TEKRAR BAŞLATMA SİSTEMİ VARMIŞ GİBİ’
Araştırma grubunun bu baş istikameti hücrelerini, yani beynimizdeki iç pusulanın yapı taşlarını gerçek biçimde çözme mahareti, beynin değişen bir ortamda kendisini nasıl tekrar yönlendirebildiğini ortaya koydu.
Bununla birlikte, araştırmacılar, fareler şaşkına döndükten sonra beynin iç pusulasının istikametini yine bulmasına imkan tanıyan ‘ağ kazanımı’ ismini verdikleri bir olgu keşfetti. McGill Üniversitesi’nde eski bir öğrenci olan ve şu anda Harvard Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma vazifelisi olan Zaki Ajabi’ye nazaran, “Sanki baş karıştırıcı durumlarda beynin iç pusulasının hızlı biçimde tekrar taraf bulmasını sağlayan bir ‘yeniden başlatma’ sistemi varmış üzere görünüyor.”
Araştırmacılar, bunun yanı sıra, farelerden biri görsel bir işaret gördüğünde ve akabinde işaret kaybolduğunda, baş istikameti hücrelerinin, işaretin hangi taraftan geldiğini izlediğini keşfetti. Bu görsel bellek izleri, bu yolla, süreksiz bir mühletle emniyetli görsel ipuçları eksik olsa bile, beyindeki baş istikameti bulma sürecini istikrarlı bir hale getirmeye yardım edebilir.
SANAL GERÇEKLİK ALZHEIMER’A TAHLİL OLABİLİR Mİ?
Araştırma boyunca gözlemlenen hayvanlar, doğal olmayan görsel tecrübelere maruz kalırken, makale müellifleri, bilhassa de sanal gerçeklik teknolojisinin süratle yayılması nedeniyle buna benzeri senaryoların halihazırda çağdaş insan hayatıyla temaslı olduğunu öne sürdü. Ajabi, bulgular ‘en nihayetinde sanal gerçeklik sistemlerinin istikamet bulma hissimizi nasıl kontrol altına alabileceğini izah edebilir’ diye ekliyor.
Öte yandan, araştırmanın ulaştığı sonuçların kapsamı bundan daha geniş ve Alzheimer sorunu yaşayan hastaları tedavi etmek için başarılı bir yol sunabilir. Brandon’ın aktardığına nazaran, “Alzheimer’ın hastalar tarafından bildirilen birinci bilişsel belirtilerinden biri, insanların aşina oldukları ortamlarda dahi istikametlerini şaşırarak kaybolmaları.”
Araştırmacılar, beynimizdeki dahili pusulanın ve taraf bulma sisteminin nasıl işlediğini daha düzgün anladığımızda, Alzheimer’a karşı geliştirilen tedavilerin, hastalığın daha erken safhalarda saptanması ve daha yeterli kıymetlendirilmesi doğrultusunda bir yol açmasını bekliyor.
Araştırmada ulaşılan sonuçlar, araştırma takımına, geri planda işleyen düzenekleri daha isabetli biçimde anlamayı amaçlayan yeni modeller geliştirmeleri için ilham verdi. ABD’nin Austin kentinde bulunan Texas Üniversitesi’nde Yardımcı Doçent ve araştırmanın ortak müellifi olan Hesaplamalı Sinirbilimci Xue-Xin Wei, “Bu araştırma, deneysel ve hesaplamalı yaklaşımların bir ortada kullanılmasının, davranışlara taraf veren beyin faaliyetine ait anlayışımızı nasıl ilerletebileceğinin hoş bir örneğini sunuyor” dedi.
Bulgular Nature mecmuasında yayınlandı.
*Bilim gazetecisi.
Yazının özgünü ZME Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
