BEYİN NASIL ÇALIŞIR?

BEYİN NASIL ÇALIŞIR?

Beynimiz nasıl çalışır, hepimizin merak ettiği bir konu. Beynimizde hangi bölümler var, Hangi duyu organlarımız beynimizin hangi bölümlerini kullanıyor? Bu yazıda beynimizin kat kat sır perdelerini aralamaya çalışıyoruz.

İçimizde öyle bir organ düşünün ki, bir bütün bedeni yöneten ve o bedenin yapabileceği her şeyi üreten üstelik de elektrik üretebilen bir organ, belki de bir cihaz olsun. Evet, beyinden söz ediyoruz. Bizim için evrenin bilinmezliği neyse henüz beynin durumu da aynı. Ancak son yıllarda ilerleyen çalışmalar ışığında bilim dünyasının bulgularını aktarmaya çalışacağız bu yazımızda.

Duyumlarımızın, düşüncelerimizin, hislerimizin ve eylemlerimizin hepsini ürettiği halde inanılmaz bir şekilde, tüm bunları 60 watt gücündeki bir ampulden biraz daha az enerji harcayarak yapıyor. Beynimizin en temel amacı, dış dünyaya verdiğimiz tepkileri düzenleyerek bizi hayatta tutmak. Bazı fonksiyonlarını bizim haberimiz olmadan gerçekleştirir. Örneğin kalp atışını ayarlamak ve hormon salınımını tetiklemek gibi…

Ancak kitaplara sığmayan beynimizin çok özel bir fonksiyonu var: Bilinç.

Bilinçli farkındalık için özel bir çaba göstermemiz gerekiyor ama bu fonksiyonun altında yatan mekanizmalar son derece karmaşık. Beyin çevremizden haberdar olmamızı sağlamakla kalmıyor, çevremizi inşa ediyor.

Biz dünyayı nesnelerden, renklerden, seslerden ve kokulardan oluşan bir şekilde görüyoruz. Oysa var olan tek şey ışık ışınları, ses dalgaları, titreşen atomlar ve moleküller. Vücudumuz bunların sürekli bombardımanı altında. Beyin, bu uyaranları karmaşık ve şaşırtıcı derecede uzun bir süreç sonunda bilindik algılara dönüştürüyor. Örneğin, göze gelen ışıkla bilinçli bir görüntünün ortaya çıkması arasında yarım saniyeye varan bir süre geçiyor. Bu yarım saniyede bir şeyler ters giderse sonuç çok garip olabilir. Gerçekte var olmayan şeyleri görebilir veya duyabilir, gördüğünüz şeyleri tanıyamayabilirsiniz. Arkadaşınızı bir yabancı sanabilirsiniz ya da basit nesneler sizin için bir anda bilindik olmaktan çıkıverir.

 

Beynin temel amacı, dış dünyaya verdiğimiz tepkileri düzenleyerek bizi hayatta tutmak.

 

Bilinçli işlemeyi kafanızda canlandırmanın yollarından biri, beyni, çeşitli uyaran türlerinin hammaddesinden elde edilen bilinç unsurlarının ("qualia") montajını yapan bir fabrika olarak düşünmek.  Latince kökenli “qualia” sözcüğü için şahsi ve kişiyle yakından bağlantılı tecrübenin niteliği/doğası tanımlamasını yapabiliriz. Yani burada uyaranların bıraktığı bilgiler, o bilgilere karşılık gelen tanımlamaların (bilinç unsurları) oluşturduğu bir birikim söz konusu.

 

Beyinde Neler Oluyor?

Her şey duyu organlarına gelen bir uyaranla başlıyor. İşleme süreci dediğimiz bu olay duyu organlarımızda o an üretilen, bir elektrik sinyali üretip bu sinyali sinir yolları (birbirine bağlı elektrik hücrelerinden oluşan lifler) üzerinden özel beyin bölgelerine yönlendiriyor. Örneğin, gözdeki retina hücreleri ışığa tepki veriyor ve sinir yolları üzerinden beynin arka tarafındaki oksipital loba elektrik akımı gönderiyor. Kulaktaki hücreler, basınç dalgalarını akımlara dönüştürüp temporal lobdaki işitme korteksine gönderiyor. Burundaki alıcılar, belirli moleküllere (kokuyu taşıyan) tepki vererek frontal lobun derin bir kısmında aktiviteleri tetikliyor. Omurilikten deriye ve kaslara uzanan uzun sinirler dokunma ve basınca tepki vererek beynin üst kısmında bir kafa bandı gibi duran somatosensoriyel kortekse sinyaller gönderiyor. Bu sinyaller uygun beyin bölgesine ulaşınca dönüşüm başlıyor.

Görsel bir görüntünün inşası, ışıkla üretilen elektrik uyarılarının gözün arka kısmından optik sinir denilen sinir yollarına girmesiyle başlıyor.

Sinyaller beynin yaklaşık olarak ortasında bulunan talamustan geçer. Talamus, gelen bilgilerin çoğunu toplayıp doğru alanlara yönlendiren bir aktarma istasyonu gibi çalışır ve görsel bilgilerin çoğunu beynin arka tarafındaki oksipital loba iletir ama bir kısmını hareketle ilişkili alana yakın olan parietal kortekse yönlendirmekte ve bu saptırma tuhaf bir etki yaratmaktadır;

Gözlerimizin neyi kaydettiğini görmesek bile "bilebiliyoruz".

 

KÖR GÖRÜŞ ROTASI

"Kör görüş" denilen bu fenomen gerçekten kör insanlarda en kolay şekilde gözlemleniyor. Körler bizim bildiğimiz anlamda göremese de bir cismin yerini işaret ederek "tahmin etmeleri" istendiği zaman çoğunlukla doğru yönü gösteriyor ve buna kendileri de şaşırıyor. Bunun nedeni, yukarıdaki paragrafta sözünü ettiğimiz görsel bilgilerin bir kısmının saptırılması diğer bir deyişle saptırılan bu sinyallerin bizi hedeflere yönlendiren parietal nöronları etkinleştirmesi. Biz orada ne olduğunu bilinçli olarak bilmesek de beynimiz biliyor ve vücudumuzu ona doğru yönlendiriyor.

Kör görüş üzerine yapılan araştırmalara göre, tespit edilebilen tek şey cisimlerin uzaydaki konumu değil. Kör görüş yapabilen bir kişi; hedefin şeklini, rengini ve yörüngesini söyleyebiliyor olması; hatta "göremediği" bir yüz ifadesini anlayabilmesi. Başka bir kişi ise insan yüzlerini bilinçli olarak görmeden tanıyabiliyor olması da çok ilginç.

Kör görüş, normal görüşe sahip kişilerde de meydana gelebiliyor. Usta tenisçilerin normal şekilde görülemeyecek kadar hızlı hareket eden topa vurabilmesi gibi durumlar kör görüşle açıklanabilir.

Ana yola dönersek, gözlerden gelen sinyallerin çoğu beynin arka tarafındaki oksipital loba gidiyor. Bu lob, her biri belli bir görme unsurunda uzmanlaşmış küçük alanlardan oluşuyor. Örneğin, hareket alanı hareketi kodlayan sinyalleri algılarken, başka alanlarsa renklere, kenarlara, derinliğe vb. yanıt veriyor. Gelen görsel bilginin ilk durağı, birincil görsel korteks (kısaca V1). Burası beynin en arkasında yer alan ve görsel bilgilerin "check-in" yaptığı bir durak.

V1. (Birincil Görsel Korteks) potansiyel olarak görsel bir şeyin giriş yaptığını kaydettikten sonra elektrik sinyallerini beynin önüne doğru geri gönderiyor. Bunu fabrikadaki konveyör bantların U dönüşü yapmasına benzetebiliriz.

Bilgi, uzmanlık alanı olan şeyi (renk, hareket vb.) algılayıp güçlendiren görsel alanlardan hızlı bir şekilde geçiyor. Böylece basit bir görsel uyarıcıdan ibaret olan sinyaller "kırmızı, küre şeklinde ve hareket halinde" veya "kare, siyah ve sabit duruyor" gibi uyarıcılara dönüştürülüyor. Bilgi oksipital lobdan geçerken bölünüyor ve seyahatine birkaç farklı yoldan devam ediyor. Yollardan biri yukarı çıkıp beynin üzerinden geçerek parietal kortekse gidiyor, diğeri ise temporal lobun alt kenarına iniyor.

 

"NE?" YOLU

Alt yol, bilgiyi tanınabilir ve muhtemelen bilinçli bir görüntüye dönüştüren beyin kısımlarından geçiyor. O yüzden bu yola "ne?" yolu deniyor.

Beynin uzun süreli anıların kodlandığı ve geri çağrıldığı kısmı Temporal lob. Anılar, birbirine bağlı nöron ağlarında bulunuyor. Ancak bunlara "potansiyel anılar" demek daha doğru çünkü onları oluşturan deneyimi hatırlamanız için ağda elektrik oluşması ve ağdaki nöronların ateşlenmesi şart. Yeni yaşadığınız bir olay, önceki deneyimle aynı nöronlardan bazılarını etkinleştirerek bir anıya eşlenince böyle bir aktivasyon meydana geliyor. Örneğin, yeni gelen bir sinyali görsel renk alanınız kırmızı ve şekil alanınız yuvarlak olarak "etiketlerse", bu sinyal, önceki kırmızı ve yuvarlak deneyimlerinizin oluşturduğu bellek ağlarındaki "kırmızı ve yuvarlak algılayıcı" nöronların ateşlenmesini tetikleyecektir. Bu nedenle elmalar, kırmızı toplar ve alarm düğmeleri aklınıza gelebilir. Mevcut bilgiyle en yakından eşleşen anı o bilgiye tutturulur. Böylece sinyal, yoluna "kırmızı ve yuvarlak" yerine "elma" olarak devam eder.

Bu yeni bilginin eskilerle eşleşmesi, cismi tanımak için çok önemli. Eşleşme başarısız olursa sonuçlar garip olabiliyor. Kişi cismi görebiliyor, açıklayabiliyor, çizebiliyor ve hatta kullanabiliyor ama onu tanımlamakta güçlü çekebiliyor. Deneylerde havuca "saç fırçası"  ve burun fotoğrafına kendinden gayet emin bir şekilde "çorba kepçesi" diyen insanlar var. "Agnozi" denilen bu durum, temporal lob- daki işlemenin hangi aşamasının tehlikeye girdiğine göre büyük ölçüde değişiyor.

"Ne?" yolunun bir bölümü yalnızca insanları ayırt etmekle ilgileniyor. Oliver Sacks, bu bölgesi zarar görmüş bir profesör hakkında şunları yazmıştı: "Yangın musluklarını ve parkmetreleri çocuk kafası sanarak onları okşayabiliyordu. Mobilyalardaki topuzlarla dostça konuşmaya çalışıyor, cevap alamayınca hayretler içinde kalıyordu." Daha yaygın görülen bir durum ise insanların bir insan yüzüne baktıklarının farkında olması ama onu başka yüzlerden ayırt edememesi. Buna "prosopagnozi" deniyor. Prosopagnozikler kendi hayat arkadaşlarını bile tanımayabiliyor.

 

H.M. VAKASI

"Ne?" yolunun ilerleyen kısımlarında görsel sinyaller yalnızca genel bilgilerle değil, daha kişisel anılarla eşleştirilir. Örneğin, öncesinde "yüz" olarak etiketlenen cisim artık "Kemal'in yüzü" olur.

Bu tanıma işlemi, sinyaller hipokampustan geçerken gerçekleşiyor. Hipokampus, tipokampus, kişisel deneyimleri kaydeden ve hatırlatan küçük bir doku parçası. Rolü o kadar önemli ki hipokampus hasarının sonuçları felaket olabiliyor. Bunun en iyi örneği, psikoloji öğrencilerinin yıllarca "H.M." kısaltmasıyla bildiği Henry Molaison vakası. Molaison gençliğinde şiddetli epilepsiden mustaripti ve 1953'te doktorlar nöbetleri kontrol altına almak için beyninin büyük bir bölümünü aldılar. Ne yazık ki aldıkları bölüm hipokampusu da içeriyordu. Ameliyat epilepsi nöbetlerini durdurmayı başarsa da Molaison'ın yeni anılar oluşturma yeteneğini tamamen elinden aldı. Molaison, uzun yaşamını görünüşte oldukça normal bir şekilde yaşadı ama deneyimleri asla kalıcı olmadı. Kafasında hep ameliyattan önceki genç adamdı. Tekrar tekrar tanıştığı insanları asla hatırlamıyordu. Sadece birkaç saniyeliğine dikkati dağılırsa ne yaptığına ve kiminle konuştuğuna dair hafızası buharlaşıyordu.

Molaison'la defalarca "tanışan" araştırmacılardan biri de (MIT) Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Corkin Laboratuvarı'nın başkanı, davranışsal nörobilim profesörü Suzanne Corkin'di. Corkin'e göre Molaison, çocukluğuna ait az sayıda anısını tekrar tekrar hatırlamaktan hoşnut oluyor, her sabah aynada suratını görünce şaşırıyor ve bu suratla bağlantı kurmakta zorlanıyordu.

Corkin 2013'te The Guardian gazetesine şu açıklamayı yaptı: "O anılarla ilgili ilginç ve önemli olan şey, size anıların özünü anlatması ama hiçbir zaman onları belirli bir zaman ve yerle ilişkilendirememesiydi. Siz ve ben son doğum günümüzde neler yaptığımızı anlatabiliriz. Ama Henry başka neler olduğunu asla hatırlamıyordu. Bu şekilde hiçbir bağlantı, hiçbir çağrışım yoktu."

Molaison yine de bazı bellek türlerini yitirmedi: Örneğin, piyanoda yeni melodiler çalmayı öğrendi ama bunları öğrendiğini hatırlamıyordu. Bu nedenle, Molaison vakası hipokampusun hayati işlevini ortaya çıkarmanın yanı sıra, yaşamımızı sürdürmemizi sağlayan farklı bellek türleriyle (uzun ve kısa süreli, semantik ve epizodik) ilişkili yapıların bulunmasına yardımcı oldu.

Hipokampus, Alzheimer demansından en çok etkilenen alanlardan biri ama onun dışında çok nadiren hasar görüyor. Unutkanlıklarımızın çoğu sadece dikkatsizlikten kaynaklanıyor. Dikkatsizlik, gelen bilgilerin çoğunun bilinçli şekilde işlenmesini engelliyor. Sadece çok güçlü sinyaller (en çok dikkat çekenler) temporal lobdan beynin frontal lobundaki "Ne?" yolunun sonuna kadar yol alıyor.

Frontal (ön) lob, beynin bilinçli farkındalıktan sorumlu kısmı. Düşünceler, duygular ve algılar daha arka taraflardaki bilinçdışı alanlarda inşa ediliyor ama ön alana doğru itilirlerse onların farkına varabiliyoruz.

Bununla birlikte, bir bilgiye dayanarak harekete geçmek için onun bilincinde olmamız şart değil. Aslında bazen bilinç dezavantajlı bile olabiliyor: Dans ederken ayaklarımızın ne yaptığının bilincinde olduğumuzda neler olduğunu bir düşünün. Bu nedenle, bedenlerimiz "ne?" yolundaki bu dolambaçlı yolculuğu bitirmeden çok daha önce bilgiyi temel alarak harekete geçebiliyor.

 

“NEREDE?” YOLU

Bazı sinyaller "ne?" yolunda ilerlerken bilgilerin bazı versiyonları da daha hızlı rotalardan geçiyor. Bunlardan biri de parietal kortekse çıkan "dorsal akış". Bu yola "nerede?" yolu da deniyor çünkü içinden geçtiği alanlar, bilginin ne olduğunu anlamaktan çok bilgiye göre harekete geçmekle ilişkili. "Nerede?" yolu (Bu yolun bir kısmı kör görüş rotasıyla birleşiyor.) daha hızlı olduğu için vücudunuz henüz yeni bilginin bilincine varmadan o bilgiye dayanarak harekete geçmeye hazır hale geliyor.

Bir diğer hızlı yol ise sinyalleri amigdaladan geçiriyor. Bu küçük çekirdek, gelen tüm deneyimlerin "tadına bakıyor" ve uygun duyguyu üreterek tepki veriyor. Duygular öncelikli olarak bedensel tepkiler: "Üzüntü" ve "neşe" dediğimiz duygular, hâlihazırda meydana gelen fiziksel değişikliklere ilişkin bilinçli bilgilerimizden ibaret.

Amigdala, bilgiyi “iyi” ya da “kötü” olarak değerlendirmemizi sağlar.

New York Üniversitesi'nden Prof. Joseph LeDoux, amigdala konusunda uzman. LeDoux şöyle diyor: "Duygular, bizim gerçekleştirdiğimiz şeylerden ziyade başımıza gelen şeylerdir. Duygularımızı manipüle etmeye çalışırken aslında tüm yaptığımız dış dünyayı belirli duyguları tetikleyecek şekilde düzenlemek. Duygularımızı doğrudan kontrol edemeyiz. Düşünce, duygular karşısında kazanamayacağı bir savaşa girer."

Gelen bilgi, bizim farkına varmamızdan yaklaşık çeyrek saniye önce amigdala tarafından iyi veya kötü olarak "etiketleniyor". Ve biraz önce açıkladığımız gibi, "Nerede?" yolu, bedenlerimizi aşağı yukarı aynı süre içinde harekete hazır hale getiriyor. Yani amigdala bir şeyi "kötü" olarak değerlendirirse bilinçli olarak farkına varmadan önce ondan uzaklaşabiliriz veya ona vurabiliriz. Çimlerdeki bir yılan bizi kaçmaya zorlayabilir veya tersine, gülen bir yüzden gelen sinyallerle (sonradan o yüzün Hitler'e ait olduğunu anlasak bile) gülümseme kaslarımız seğirmeye başlar. Bu bilinçsiz tepkiler, "karar verme" dediğimiz olguda büyük rol oynar. Bilinçli ve kasıtlı eylemler de (örn. tatilde bir yere gitmek veya belirli bir işi üstlenmek) benzer şekilde büyük ölçüde bilinçsiz süreçler tarafından yönlendirilir ama bu eylemlerde aynı zamanda frontal lobların bazı kısımları da etkinleşir.

Bilinçli karar vermede rol oynayan “biliş”in farkında olduğumuz gerçeği, onu kontrol ediyormuşuz gibi bir yanılsamaya yol açmakta. Oysa “karar” dediğimiz şeyler, beynin hiç durmaksızın bedenlerimizi düzenleme, kontrol etme ve yönlendirme işini yürütürken karşımıza çıkan özel bir farkındalık türünden başka bir şey olmayabilir.

Levent ASLAN

Levent ASLAN

Yazar

İlginizi çekebilecek diğer içerikler

FİZİKTE YENİ BİR KUVVET Mİ DOĞUYOR? BİLİMSEL

FİZİKTE YENİ BİR KUVVET Mİ DOĞUYOR?

KADIN BEYNİ Mİ ERKEK BEYNİ Mİ DAHA ÜSTÜN? BİLİMSEL

KADIN BEYNİ Mİ ERKEK BEYNİ Mİ DAHA ÜSTÜN?

BELLEK DEĞİŞTİRİLEBİLİR Mİ? BİLİMSEL

BELLEK DEĞİŞTİRİLEBİLİR Mİ?

ATOM SAATİ BİLİMSEL

ATOM SAATİ

Yorum Yap