Bebekler anı oluşturabilirler. O halde hayatımızın en erken dönemlerini neden hatırlayamıyoruz?

20 Mart 2025’te Science’de yayımlanan bir beyin tarama çalışmasının sonuçlarına göre, 1 yaş kadar küçük bebekler bile anı oluşturabilirler. Bulgular, çocukluk unutkanlığının (infantile amnesia: hayatın ilk yıllarını hatırlayamama) anı oluşturamamaktan çok, geri çağırmadaki güçlüklerden kaynaklandığını düşündürüyor.

Bebekler Anı Oluşturabilir (Resim: Chat GPT)

Yetişkinler ne kadar uğraşırlarsa uğraşsınlar, hayatın ilk aylarındaki (ya da yıllarındaki) olayları hatırlayamazlar. Ancak, bunun nedeninin bebeğin bu tür anıların depolanmasında anahtar bir beyin bölgesi olan hipokampusunun yeterince gelişmemiş olması mı, yoksa yetişkinlerin bu anıları geri çağırma yetersizliği mi olduğu sorusu, uzun zamandır yanıtlanmamış bir sorudur.

Araştırmacılar (Yates ve ark., 2025) bu konuya ışık tutmak için bir bellek ödevi yapan 4 ay ila 2 yaş arasındaki 26 bebeğin beyinlerini fMRI kullanarak taradı ve çocuklar yeni bir yüz, nesne ya da manzara resmine bakarken, bir dakika sonra da aynı resim gösterildiğinde hipokampus etkinliğini ölçtüler. 

Bebek yeni bir resme bakarken hipokampus etkinliği ne kadar büyükse, o resim tekrar gösterildiğinde ona bakma süresi o kadar uzundu. Bebekler tanıdık şeylere bakarken daha çok zaman geçirme eğiliminde olduklarından, bu bulgu gördükleri şeyi hatırlıyor olduklarını düşündürür.

Araştırmacılar en güçlü kodlama etkinliğini hipokampusun arka bölümünde (yani, yetişkinlerde anının geri çağrılmasıyla en fazla ilişkili bölgede) gördüler. Yazarlar bunun bebeklerin kodlama kapasitesinin varlığının kanıtı olduğunu düşünüyorlar. Her ne kadar çalışmadaki tüm bebeklerde bu bulgu görülmüş olsa da, 12 aylıktan büyük olanlarda sinyallerin daha güçlü olması, hipokampusun tek tek anıları kodlama yeteneğinin bir tür gelişim yolu izlediğini gösteriyor.

Başka yazarlar da bu kadar küçük çocuklarda veri toplamanın kolay olmadığını, bu çalışmanın henüz olgunlaşmamış hipokampusun en azından bir tür epizodik bellek kodlaması yapabileceği fikrini desteklediğini düşünüyorlar.

Çalışmanın yazarları da yetişkinlerin hayatın ilk yıllarını hatırlayamamasının, anıların başlangıçtaki (bebeklikteki) depolama biçimi ile beynin anıya geri dönmeye çalışırken kullandığı geri çağırma ipuçları (ya da arama terimleri) arasındaki uyumsuzluktan kaynaklanan bir geri çağırma sorunu olduğu sonucuna varıyorlar. Bebeklerin deneyimleri, beynin gördüğü ve duyduğu şeyleri bağlama oturtup buna göre kategorize edebildiği ileriki yıllardaki deneyimlerden çok farklı olabilir, çünkü sadece emeklemekten yürümeye geçmek bile bütün dünya görüşünü değiştirir.

Sıçanlardaki çalışmalar da erken çocukluk anılarının beynimizde yıllarca kalabileceği fikrini destekliyor. Daha önceki bir çalışmada (Travaglia ve ark., 2016) sinirbilimcilerin optogenetik yöntemini kullanarak yetişkin sıçanlarda bebeklik anılarını kodlayan nöronları etkinleştirmeleri ve bu anıların hâlâ var olduğunu göstermeleri, anıların hep orada olduğunun kanıtı sayılıyor.

Özgün metin:

Simms, C. (2025). Babies do make memories – so why can’t we recall our earliest years? https://www.nature.com/articles/d41586-025-00855-0

Metinde Geçen Makaleler: 

Yates, T., Fel, J., Chol, D., Trach, J. E., Behm, J., Ellis, C. T., Turk-Browne, N. B. (2025). Hippocampal encoding of memories in human infants. Science 20 Mar 2025 Vol 387, Issue 6740 pp. 1316-1320 DOI: 10.1126/science.adt7570

Travaglia, A., Bisaz, R., Sweet, E., Blitzer, R. D., Alberini, C. M. (2016). Infantile amnesia reflects a developmental critical period for hi

His, Duygu, Etki (Duygulanım)

[Mizah çalışmaları, stand-up komedi ve kültürel çalışmalar alanında çalışan Prof. Eric Shouse’nin (East California Üniversitesi) özellikle Massumi’den (ve Spinoza’dan) yola çıkarak His, Duygu ve Duygulanım/Etki üzerine yazdığı yazının çevirisi.]

AFFECT (ETKİ, DUYGULANIM)/AFFECTION (DUYGULANIM, ETKİLEME, TEESSÜR) Her iki kelime de kişisel bir hisse (Deleuze ve Guattari’de sentiment) işaret etmez. L’affect (Spinoza’nın affectus‘u) etkileme ve etkilenme (affect and be affected; teessür ve müteessir olma) yeteneğidir. Bedenin bir deneyimsel durumundan diğerine geçişine karşılık gelen ve o bedenin hareket etme kapasitesinde bir artış veya azalmayı belirten ön-kişisel (prepersonal) bir yoğunluktur. L’affection (Spinoza’nın affection’u) etkilenen beden ile etkileyen ikinci bir beden arasındaki bir karşılaşma olarak düşünülen bu tür her bir durumdur (Massumi, Plateaus xvi).

His (feeling) ve etki (affect, duygulanım), rutin olarak birbirinin yerine kullanılsa da, etkiyi (affect) hisler ve duygularla karıştırmamak gerekir. Brian Massumi’nin Deleuze ve Guattari’nin A Thousand Plateaus adlı eserine yazdığı giriş bölümündeki etki (affect) tanımının açıkça belirttiği gibi, etki kişisel bir his değildir. Hisler (feeling) kişisel ve biyografiktir, duygular (emotion) toplumsaldır ve etkiler (affect) ön-kişiseldir (prepersonal). Bu makalenin geri kalanında, önceki cümleyi açmaya ve hisler, duygular ve etkiler/duygulanımlar arasında yaptığım ayrımın neden bilgiçlikten daha fazlası olduğunu gösterecek bazı örnekler sunmaya çalışacağım.

His (feeling), önceki deneyimlerle karşılaştırılıp etiketlenmiş bir duyumdur (sensation). Kişisel ve biyografiktir, çünkü her insanın hislerini yorumlarken ve etiketlerken içinden çekip çıkarabileceği kendine özgü bir dizi önceki duyumu vardır. Bebek hem dilden, hem de biyografiden yoksun olduğu için, hisler deneyimlemez. Yine de, neredeyse her ebeveyn herhangi bir kuşku duymadan çocuğunun hisleri olduğunu ve bunları düzenli olarak ifade ettiğini belirtecektir (ebeveynin aslında hakkında tanık olduğu şey, kısaca söylemek gerekirse, etkidir).

Duygu (emotion), bir hissin yansıtılması/gösterilmesidir. Hislerin aksine, duygunun gösterilmesi gerçek veya sahte olabilir. Hisler ve duygular arasındaki ayrım, Paul Ekman tarafından yapılan ve Amerikan ve Japon denekleri yüz ameliyatı tasvir eden filmler izlerken videoya çeken bir deneyle aydınlatılmıştır. Tek başlarına izlediklerinde, her iki grup da benzer ifadeler sergilemiştir. Gruplar halinde izlediklerinde, ifadeler farklıydı. Duyguyu dünyaya yayınlarız; bazen bu yayın içsel durumumuzun bir ifadesidir ve diğer zamanlarda sosyal beklentileri karşılamak için uydurulur. Bebekler, duyguları deneyimlemek için biyografiye ya da dil becerilerine sahip olmasalar da duygularını sergilerler. Bebeklerin duyguları, doğrudan etki (affect) ifadeleridir.

Etki (affect), bilinçsiz bir yoğunluk (intensity) deneyimidir; bir anlık biçimlenmemiş ve yapılandırılmamış potansiyeldir. Etki dilde tam olarak kavranamadığından (realise) ve her zaman bilincin önünde ve/veya dışında olduğundan, bu makaledeki üç temel terimden (his, duygu ve etki) en soyut olanı etkidir (Massumi, Parables). Etki, bir deneyimin niteliğine nicel bir yoğunluk boyutu ekleyerek bedenin belirli bir koşulda kendini eyleme hazırlama yoludur. Bedenin, dilde tam olarak yakalanamayan kendine özgü bir grameri vardır, çünkü “sadece atımları veya ayrık uyarımları özümsemez; bağlamları da içine katar…” (Massumi, Parables 30). Bu daha da soyutlaşmadan bebek örneğine geri dönelim.

Bir bebeğin duyumları bilişsel olarak işleyebileceği bir dil becerisi veya bedeninde sürekli yayılan duyumların akışını değerlendirirken yararlanabileceği bir geçmiş deneyim tarihi yoktur. Bu nedenle, bebek yoğunluklara dayanmak zorundadır (bu, Massumi’nin etki (affect) ile eş tuttuğu bir terimdir). “Etkiler  (duygulanım, affect), organizmaya dokunan belirli bir uyarımın yoğunluğunun veya eğim derecesiinin bir benzerini üretmek üzere birlikte hareket eden yüz kaslarını, iç organları, solunum sistemini, iskeleti, otonomik kan akışı değişikliklerini ve seslendirmeleri içeren, birbiriyle ilişkili tepki kümelerinden oluşur” (Demos 19). Buradaki anahtar nokta, bebek için etkinin/duygulanımın (affect) doğuştan olmasıdır. Bebekler, yüz ifadesi, solunum, duruş, renk ve seslendirmeler yoluyla, kendilerine etki eden uyarımların yoğunluğunu ifade edebilirler. Bu nedenle, ebeveynler çocuklarının duygu (emotion) ifade ettiğini söylediklerinde haklıdırlar. Öte yandan, küçük yavrulara hisler (feeling) atfettiklerinde yanılıyorlar. Yavrularının hissetmek için ne biyografileri, ne de dilleri vardır. Çocukluktan yetişkinliğe geçiş, bir ölçüde duygunun (emotion) gösterimini bilinçli kontrol altına almayı öğrendiğimiz bir geçiştir. Ancak, etkiler (affect) bilinçsiz ve biçimsiz olmaya devam ederler ve “bireyin çok az kontrolü olduğu etkenler tarafından kolayca uyandırılırlar..” (Tompkins 54). Bebek için etki (affect) duygudur (emotion), yetişkin için etki (affect) hisleri (feeling) hissettiren şeydir. Bir hissin (niteliğin) yoğunluğu (niceliği) kadar günlük hayatlarımızın arka plan yoğunluğunu (hiçbir deneyime gerçekten kendimizi ayarlamadığımızda deneyimlediğimiz yarı-hissedilen, devamlı nicelik/nitelik uğultusunu) belirleyen şey de budur.

Etkinin (duygulanımın) yetişkinlerin hayatlarında, duyguları üzerinde bilinçli bir kontrol kazandıktan sonra bile anlamlı bir şekilde nasıl işlemeye devam ettiğini anlamak için en basit yollardan biri, etki (affect) sistemi kontrolden çıkmış bir bireye bakmaktır. Nörolog Oliver Sacks böyle bir kişiyle deneyimini anlatmıştı. Bu, kalça kırığı geçiren yaşlı bir hastaydı. Bu olay kırık bacağının uzun bir süre hareketsiz kalmasına neden olmuştu. Sacks onunla çalışmaya başladığında, kadın üç yıldır bacağındaki hisleri henüz geri kazanmamıştı. Bacağını bilinçli olarak hareket ettiremiyordu ve onu “eksik” hissediyordu. Ancak, müzik duyduğunda ayağını ritme uyarak istemsizce yere vuruyordu. “Bu, müzik terapisi olasılığını akla getirdi; sıradan fizyoterapi hiçbir işe yaramamıştı. Destek (yürüteç vb.) kullanarak, onu yavaş yavaş dans etmeye ikna edebildik ve sonunda üç yıldır işlevsiz olmasına rağmen bacağının neredeyse tamamen iyileşmesini sağladık” (Sacks 170-1).

Önceki öyküdeki kadın olağan bilinçli mekanizmalar yoluyla bacağını oynatamıyordu, çünkü bacağın bedenin bilinçli farkındalığıyla ya da “derin-duyuyla” bağlantısı kopmuştu. Derin-duyu, “bedenin hareketli kısımlarından (kaslar, tendonlar, eklemler), bunların konumlarının, tonüslerinin ve hareketlerinin, fakat otomatik ve bilinçdışı oldukları için bizden gizli bir tarzda ve sürekli olarak takip edildiği ve ayarlandığı, sürekli fakat bilinçsiz duyu akışı”dır (Sacks, 43). Etki derin-duyuya yoğunluk ya da bir ivedilik hissi (sense) katar, (hatırası kısmen bedende depolanmış olan) müziğin bu kadın tek başına olduğunda hareket ettiremediği bacağını hareket ettirebilmesinin nedeni budur.

Bacağı kendi başına dans eden kadının öyküsü hakkında dikkate değer olan şey bu kendine özgü olguda etkinin iradeyi alt etmesi değil, bunun etkinin her zaman iradenin ve bilincin önüne geçmesinin bir örneği olmasıdır (Massumi, Parables 29). Herhangi bir anda yüzlerce, belki binlerce uyaran insan bedenine çarpar ve beden bunların hepsini aynı anda içine alarak ve onları bir yoğunluk olarak kaydederek yanıt verir. Etki, bu yoğunluktur. Bebekte saf ifadedir, erişkinde saf potansiyeldir (verili bir durumda bedenin harekete geçmeye hazır olmasının bir ölçüsüdür). Silvan Tomkins etkinin biyolojik durumuna dair farkındalığımızı yükselterek bilinci etkileme gücüne sahip olduğunu anlatır:

Etkinin mekanizması, bu açıdan ağrının mekanizması gibidir. Elimizi kesseydik, kanadığını görseydik, fakat doğuştan ağrı reseptörlerimiz olmasaydı, onarım gerektiren bir şey yapmış olduğumuzu bilirdik, fakat bir aciliyet duymazdık. Arabamızın ayar gerektirmesi gibi, daha fazla zamanımızın olduğu sonraki haftaya kadar bekletebilirdik. Fakat ağrının mekanizması, etkinin mekanizması gibi, onu aktive eden yaralanmaya dair farkındalığımızı  o kadar yükseltir ki endişelenmeye, hem de hemen endişelenmeye mecbur kalırız (Tomkins 88).

Etki olmazsa, hisler “hissetmez”, çünkü yoğunluğu yoktur, ve hisler olmazsa akılcı karar verme sorunlu hale gelir (Damasio 204-22).  Kısaca, etki bedenlerimiz, çevremiz ve diğerleri arasındaki ilişkinin ve etki deneyime dönüşürken hissettiğimiz/düşündüğümüz öznel deneyimin belirlenmesinde önemli bir rol oynar. 

Tüm bunlar medya ve kültürel çalışmalarla ilgilenen bireyler için ne anlama geliyor? Bu, “medya etkileri”ni (media effects) ideolojinin iletimi açısından betimlemenin kimi zaman post hoc ergo propter hoc (bundan sonra, dolayısıyla bunun yüzünden) yanılgısına neden olması anlamına gelir. Bu Massumi’nin etki/etkileme (affect/affection) tanımlarındaki ikinci terimle ilgilidir. Etkileme (affection) etkinin bedenler arasında aktarıldığı süreçtir. Etkinin aktarılması enerjilerimizin kendimize yetmeediği anlamına gelir. “Birey” ile “çevre” arasında güvenli bir ayrım yoktur (Brennan 6). Etki hislerden ve duygulardan farklı olarak biçimlenmemiş ve yapılanmamış olduğundan bedenler arasında aktarılabilir. Etkinin önemi, birçok durumda bilinçli olarak alınan mesajın o mesajın alıcısı için mesajın kaynağıyla bilnçsiz duygulanımsal (affective) rezonansından da haz önemli olabilmesine dayanır.

Müzik, duyumların bedene çarpmasının yoğunluğunun insanlar için anlamın kendisinden daha fazla “anlam” ifade edebileceğinin belki de en net örneğini sunar. Jeremy Gilbert’in dediği gibi, “Müziğin belirlenebilen, betimlenebilen ve tartışılabilen, fakat anlama sahip olmakla aynı şey olmayan fiziksel etkileri (effects) vardır ve müziğin kültürde nasıl işlediğini anlamaya dönük herhangi bir girişim… bunları anlamlara indirgemeye çalışmadan etkiler üzerine bir şeyler söyleyebilmelidir.” Çoğu zaman bireylerin müzikten aldıkları haz, anlamın iletilmesiyle daha az, belli bir müzik parçasının onları “harekete geçirme” biçimiyle çok daha fazla ilgilidir. Anlamların önemli olmadığını yanlış olsa da, müziğin kültürel etkilerini kavramaya çalışırken biyolojinin rolünü görmezden gelmek de aynı derecede aptalca olacaktır. Elbette müzik etkiyi aktarma potansiyeline sahip olan tek ifade biçimi değildir. Yüz ifadelerinin, solunumun, ses tonunun ve duruşun algılanabilir olduğu her iletişim biçimi etkiyi artırabilir ve bu liste şu anda deneyimlemekte olduğumuz iletişimin dışında kalan hemen her türlü aracılı iletişim biçimini içerir.

Etkinin aktarılmasının bir kişinin hislerinin başkalarının hisleri haline gelmesi anlamına gelmediğini açıklığa kavuşturayım. Etkinin aktarılması bedenlerin birbirini etkileme biçimiyle ilgilidir. Bedenimiz bir bağlama katıldığı ve (gerçek ya da sanal) bir başka beden o bağlamda yoğunluk ifade ettiğinde bir yoğunluk bir başkasına katılır. Beden içine girdiği bağlamın yoğunluğuyla rezonansa girerek belirli bir duruma uygun şekilde yanıt vermeye hazır olduğundan emin olmaya çalışır. Etkinin her yerde bulunduğu düşünülürse, birçok medya biçiminin gücünün onların ideolojik etkilerinde değil, içerikten ya da anlamdan bağımsız duygulanımsal (affective) rezonanslar yaratma yeteneklerinde yattığını unutmamak gerekir.

Etkinin gücü, biçimlenmemiş ve yapılanmamış (soyut) olmasında yatar. Etkiyi hislerin ve duyguların olmadığı şekilde aktarılabilir kılan, “soyutsallığı”dır (abstractivity) ve potansiyel olarak böylesine güçlü toplumsal kuvvet olmasının nedeni aktarılabilir olmasıdır. Etkiyi hislerle ve duygularla karıştırmamanın önemli olmasının ve Lawrence Grossberg’in “duygulanımsal yatırımlar” teriminin pek de mantıklı olmadığı konusunda Brian Massumi’yle hemfikir olmamın nedeni budur. Massumi’nin öne sürdüğü gibi etki “biçimlenmemiş ve yapılanmamış” ise ve her zaman bilinçli farkındalığın önünde ve/veya dışındaysa, insan nasıl ona “yatırım” yapabilir (Parables 260)? Yatırım önseziyi ve bir yatırma yerini varsayar; etki de düşünceden önce gelir ve elektrik kadar stabildir. Bu, etkinin belki zenginleştirici biçimlerinin daha yaygın olduğu pratiklerin bulunmadığını söylemek değildir, sadece bu pratiklere katılan kişilerin etkiye yatırım yapmamaları demektir. Elbette kültürel çalışmaların derslerinden biri, umuda yatırım yapmanın daha önce insanları harekete geçirmiş olmasıdır.

Shouse, E. (2005). Feeling, Emotion, Affect. M/C Journal, 8(6). https://doi.org/10.5204/mcj.2443

Ek:

• Brian Massumi (d. 1956). Kanadalı felsefeci ve sosyal kuramcı. Deleuze ve Guattari’nin İngilizce konuşan dünyaya tanıtılmasında etkili oldu. Disiplinlerarası bir alan olan etki/duygulanım çalışmaları alanının gelişmesinde de önemli bir rol oynadı. En bilinen yapıtı: Parables for the Virtual: Movement, Affect, Sensation (2002).

• Silvan Tomkins (1911-1991). Etki/duygulanım kuramı (affect theory) ve betik kuramı (script theory) geliştiren psikolog ve kişilik kuramcısı. En bilinen yapıtı: Affect Imagery Consciousness (1991).

Kaynaklar:

Brennan, Teresa. The Transmission of Affect. Cornell U. P., 2004.

Damasio, Antonio. Descartes’ Error. 1994. Quill, 2000.

Demos, Virginia E. “An Affect Revolution: Silvan Tompkin’s Affect Theory.” Exploring Affect: The Selected Writings of Silvan S. Tompkins. Ed. Virginia E. Demos. Press Syndicate of the U. of Cambridge, 1995: 17-26.

Ekman, Paul. “Universal and Cultural Differences in Facial Expression of Emotion.” Nebraska Symposium on Motivation. Ed. J. R. Cole. U of Nebraska P, 1972: 207-83.

Gilbert, Jeremy. “Signifying Nothing: ‘Culture’, ‘Discourse’ and the Sociality of Affect. Culture Machine 2004. http://culturemachine.tees.ac.uk/>.

Massumi, Brian. “Notes on the Translation and Acknowledgements.” In Gilles Deleuze and Felix Guattari, A Thousand Plateaus. U of Minnesota P, 1987.

———. Parables for the Virtual. Durham: Duke UP, 2002.

Sacks, Oliver. A Leg to Stand On. Touchstone, 1984.

Tompkins, Silvan. Exploring Affect: The Selected Writings of Silvan S. Tompkins. Ed. Virginia E. Demos. Press Syndicate of the U of Cambridge, 1995.

Beyin Wi-Fi Sistemi

(Johnjoe McFadden. https://aeon.co/essays/does-consciousness-come-from-the-brains-electromagnetic-field‘dan çevrildi.)

Yaklaşık 2.700 yıl önce, günümüzde Türkiye sınırları içerisinde bulunan antik Sam’al şehrinde, kralın yaşlı bir hizmetkarı evinin bir köşesinde oturmuş, ruhunun doğasını düşünmektedir. Adı Katumuwa’dır. Kendisi için yapılmış, üzerinde kendi portresi oyulmuş ve eski Aramice bir yazıt bulunan bazalt bir stele bakmaktadır. Ailesine, kendisi öldüğünde, ‘bu odada bir şölen kutlamaları talimatını verir: Hadad harpatalli için bir boğa, avcıların Nik-arawas’ı için bir koç, Şamaş için bir koç, üzüm bağlarının Hadad’ı için bir koç, Kubaba için bir koç ve bu stelde bulunan ruhum için bir koç.’ Katumuwa, ölümünden sonra ruhu için dayanıklı bir taş kap inşa ettiğine inanıyordu. Bu taş, düalizmin (bilinçli zihnimizin bedenin maddesinden ayrı, maddi olmayan bir ruh veya tinde yer aldığı inancının) en eski yazılı kayıtlarından biri olabilir.

The Katamuwa Stele cast, digitally rendered by Travis Saul. Courtesy of the Oriental Institute of the University of Chicago.

2 bin yıldan fazla bir süre sonra, oğlum bir hastane sedyesinde yatarken, ben de ruhun doğasını düşünüyordum. Beyindeki elektriksel aktiviteyi tespit eden bir elektroansefalogram (EEG) çekiliyordu. Ekranda düzensiz dalgalı çizgilerin, bir kapının çarpması gibi olaylara ilişkin algılarının tetiklediği sivri uçlarla birlikte aktığını izlerken, bu sinyalleri üreten bilincin doğasını merak ediyordum.

Beynimizdeki nöronları oluşturan -ve Katumuwa’nın hareketsiz stelindeki madde parçalarından veya oğlumun hastane yatağındaki çelik bariyerlerden çok da farklı olmayan- atomlar ve moleküller insan farkındalığını ve düşünce gücünü nasıl üretebiliyor? Bu uzun zamandır sorulan soruyu yanıtlamak için, bugün çoğu nörobiyolog beyin nöronları tarafından gerçekleştirilen bilgi-işlemeye işaret eder. Hem Katumuwa, hem de oğlum için bu, ışık ve ses gözlerine ve kulaklarına ulaştığı anda başlar ve nöronlarını çevrelerinin farklı yönlerine yanıt olarak ateşlemeye teşvik eder. Katumuwa için bu, belki de stelin üzerinde tuttuğu kozalak ya da tarak olabilirdi; oğlum içinse makineden gelen bip sesleri ya da duvardaki saatin hareketiydi.

Her bir ‘ateşleme’ olayı, iyon adı verilen elektrik yüklü atomların nöronların içine ve dışına hareketini içerir. Bu hareket, bir sinir hücresinden diğerine geçen bir tür zincirleme reaksiyonu tetikler; bu, kabaca günümüz bilgisayar kapılarının konuşma gibi çıktılar üretmek için gerçekleştirdiği AND, OR ve NOT Boole işlemlerine benzer. Yani, steline bakmasından itibaren milisaniyeler içinde, Katumuwa’nın beynindeki milyonlarca nöronun ateşleme hızı, stelin binlerce görsel özelliği ve odadaki bağlamıyla bağıntılıydı (correlated). Bu bağıntı (correlation) anlamında söz konusu beyin nöronlarının Katumuwa’nın stelinin en azından bazı yönlerini bildiği varsayılmaktadır.

Ancak bilgi-işleme, bilinçli bilme için yeterli değildir. Bilgisayarlar çok fazla bilgi işler, ancak en ufak bir bilinç kıvılcımı göstermemiştir. Onlarca yıl önce, bilincin fenomenolojisini inceleyen bir makalede, filozof Thomas Nagel bizden bir yarasa olmanın nasıl bir şey olduğunu hayal etmemizi istemişti (Nagel, T (1980). What is it like to be a bat? In: N. Block (Ed.), Readings in Philosophy of Psychology. Harvard University Press, pp. 159-171). Bu bir-şeye-benzeme ya da dünyaya dair bir bakış açısına sahip olma özelliği, gerçekten bilinçli bir ‘bilen’ olmanın ne anlama geldiği hakkında bize bir şeyler söyler. Oğlumun EEG’sini izlerken o hastane odasında, bir kapının çarpılmasını kaydeden bilgileri işleyen nöronlarından biri olmanın nasıl bir şey olduğunu merak ettim. Bildiğimiz kadarıyla, tek bir nöron sadece bir şeyi bilir: Ateşleme hızını. Girdilerine göre ateşlenir veya ateşlenmez, bu yüzden taşıdığı bilgi, ikili bilgisayar dilinin sıfır veya birine hemen hemen eşdeğerdir. Böylece sadece tek bir bilgi bitini kodlar. Bu bitin değeri, sıfır veya bir olsun, bir kapının çarpmasıyla ilişkilendirilebilir, ancak kapının şekli, rengi, odalar arasında bir geçit olarak kullanımı veya çarpma sesi hakkında hiçbir şey söylemez. Bunların hepsi oğlumun bilinçli deneyiminin bir parçası olduğundan emin olduğum özelliklerdir. Oğlumun beynindeki tek bir nöron olmanın hiçbir şey hissettirmeyeceği sonucuna vardım.

Elbette, nörobiyologların genellikle yaptığı gibi, tek bir nöron neredeyse hiçbir şey bilmese de, oğlumun beynindeki 100 milyar nöron topluluğunun zihnindeki her şeyi bildiğini ve dolayısıyla bir şey hissettireceğini iddia edebilirsiniz. Ancak bu açıklama, beyindeki milyonlarca yaygın olarak dağılmış nörondaki tüm bilgilerin, örneğin bir oda veya bir stelin tek bir karmaşık, ancak birleşik bilinçli algısını oluşturmak için nasıl bir araya geldiğini soran ve bağlama sorunu olarak bilinen şeyle çatışır. Bir diğer sorun da atlama (omission) sorunudur. Bağışıklık hücreleri arasındaki karmaşık bilgi girişleri ve işleme olayları ağı hakkında neden hiçbir şey bilmiyorsunuz? Bu hücreler, bedeninizin sizi enfeksiyondan korumak için hangi tür bağışıklık tepkisini kullanacağına karar veriyor. Katumuwa, odasında yürürken kendini dik tutmak için gereken oldukça karmaşık hesaplamaların farkında değildi. Deep Blue’nun elektronik beyni neden satranca ilgi duymuyordu? Asıl bilmece farkındalık ve düşünce veren, ancak yapay beyinlerde bulunmayan bazı beyin aktivitelerinde (ama hepsinde değil) özel olanın ne olduğunu anlamaktır.

EEG ekranında o kıvrımlı çizgilerin akışını izlemek bana farklı bir fikrin, saf nöronal hesaplama veya bilgi işlemeye indirgenmeyen bir şeyin ipucunu verdi. Bir nöron her ateşlendiğinde, tel benzeri sinir lifi boyunca ilerleyen madde tabanlı sinyalle birlikte, çevredeki alana küçük bir elektromanyetik (EM) darbesi de yansıtır. Bu, tıpkı bir mesaj gönderdiğinizde telefonunuzdan gelen sinyale benzer. Bu yüzden oğlum kapının kapandığını duyduğunda, milyarlarca sinirin ateşlenmesini tetiklemesinin yanı sıra, kapının çarpılması beynine milyarlarca küçük elektromanyetik enerji darbesi de yansıtmış olur. Bu darbeler birbirine doğru akarak elektromanyetik alan adı verilen bir tür EM enerji havuzu oluştururlar: Bu nörobiyologların bilincin doğasını araştırırken atladıkları bir şeydir.

Nörobiyologlar beynin EM alanını bir yüzyıldan uzun süredir biliyorlardı, ancak neredeyse her zaman bunun işleyişiyle bir arabanın egzozunun direksiyonuyla olan ilgisi kadar ilgisi olmadığını söyleyerek görmezden geldiler. Yine de, bilgi sadece bağıntı (correlation) olduğundan, EEG ekranındaki sivri uçları oluşturan altta yatan beyin EM alanı titremelerinin, tıpkı bu titremeleri oluşturan nöronların ateşlenmeleri kadar hastane odası kapısının çarpılmasını bildiğini biliyordum. Ancak, aynı zamanda, bir milyon dağınık nöronun ateşlenmesi ile bu ateşlenmeler tarafından oluşturulan EM alanı arasında önemli bir fark olduğunu bilmek için yeterli fizik bilgisine de sahiptim. Bir milyon dağınık nörondaki milyonlarca ayrı bilgi parçası tarafından kodlanan bilgi, tek bir beyin EM alanı içinde fiziksel olarak birleştirilmiştir.

EM alanların birliği, wi-fi kullandığınız her seferinde belirginleşir. Belki de telefonunuzda Katumuwa’nın steli hakkında bir radyo belgeseli yayınlarken, bir diğer aile üyeniz film izliyor ve bir diğeri de müzik dinliyordur. İlginç bir şekilde, ister film, ister resim, ister mesaj veya müzik olsun, tüm bu bilgiler yönlendiricinizin yakınındaki herhangi bir noktadan anında indirilebilir. Bunun nedeni, bilgisayar kapıları veya nöronlar gibi ayrı madde birimlerinde kodlanan bilgilerin aksine, EM alan bilgilerinin kaynaklarından alıcılarına ışık hızında seyahat eden, maddi olmayan dalgalar olarak kodlanmasıdır. Kaynak ve alıcı arasında, farklı mesajları kodlayan tüm bu dalgalar üst üste biner ve birbirine karışarak tek bir foton veya elektron kadar birliğe sahip, fiziksel olarak bağlı bilginin tek bir EM alanı haline gelir ve alandaki herhangi bir noktadan indirilebilir. Alan ve içinde kodlanan her şey her yerdedir. Oğlumun EEG’sinin ekranda ilerlemesini izlerken, beyninin EM alanının tüm duyusal algılarıyla ilişkili, fiziksel olarak bağlı bilgilerle titreşmesinin nasıl bir şey olduğunu merak ettim. Sanırım ona çok benziyordu.

Bilinci beynin EM alanında bulmak tuhaf görünebilir, ancak farkındalığın maddede bulunduğuna inanmaktan daha mı tuhaf? Albert Einstein’ın denklemini hatırlayın, E = mc². Tek yapmanız gereken denklemin madde tabanlı sağ tarafından sol tarafta bulunan enerjiye geçmektir. Her ikisi de fizikseldir, ancak madde bilgiyi uzayda ayrılmış ayrı parçacıklar olarak kodlarken, enerji bilgisi bilginin tek birleşik bütünlere bağlandığı örtüşen alanlar olarak kodlanır. Bilincin merkezini beynin EM alanında bulmak ve milyarlarca dağıtılmış nöronda kodlanan bilginin (EM alan tabanlı) bilinçli zihnimizde nasıl birleştirildiğini anlamak, bağlama sorununu çözer. Bu bir düalizm biçimidir, ancak madde ve ruh arasındaki farktan ziyade madde ve enerji arasındaki farka dayanan bilimsel bir düalizmdir. Farkındalık, bu birleşik EM alan bilgisinin içeriden nasıl hissettirdiğidir. Yani, örneğin, bir kapının çarpıldığını duyma deneyimi, bir kapının çarpılmasıyla ilişkili olan beyindeki bir EM alan bozulmasının ve tüm bellek nöronlarının kodladığı ilişkilerin içeriden nasıl hissettirdiğine benzer.

Oğlumun hastane odasına girmeden sadece birkaç hafta önce, Francis Crick’in kışkırtıcı kitabı Şaşırtan Varsayım’ını okumuştum (özgün adı: The Astonishing Hypothesis, 1994; Türkçeye çeviren: Sabit Say. TÜBİTAK Yayınları, 2005). Bu kitapta, çift sarmalın ortak kaşifi, bilincin, bilinçli düşünceler veya algıyla ilişkili beyin aktivitesini belirleyerek ele alınabilecek, çözülebilir bir sorun olduğunu öne sürmüştü. Örneğin, herkes açıkça görüneni görememekle ilgili o tanıdık deneyimi bilir. Benim için, genellikle gözlüklerimdir. Onları fark etmeden önce bir dakika veya daha fazla süre dağınık masama bakabilirim. O dakikanın başlarında, gözlüklerimin görüntüsü retinamda kaydedilmiş olacak ve renkler, bir çizginin şekli, çizgiler arasındaki açılar, şekil, doku vb. gibi özellikler çıkarılmış ve gözlüklerimi görmediğim tüm dakika boyunca paralel sinir yolları boyunca işlenmiş olacak. Sonra, aniden onları göreceğim.

Crick, bilinçli farkındalığı önceleyen ve sonra onu izleyen sinirsel işleme arasındaki farkın ne olduğunu belirlememiz gerektiğini önermişti. Dünya çapında birçok nörobiyolog tarafından yapılan onlarca yıllık araştırma, senkron nöronal ateşlemeyi bilincin en iyi bağıntısı (korelasyonu) olarak tanımladı. Yani, birçok dağınık nöron gözlüklerimin çeşitli özelliklerini işlerken ben onları göremediğimde, bu nöronlar birbirleriyle uyumsuz bir şekilde (asenkron olarak) ateşlenir. Onları nihayet gördüğüm o ‘Aha!’ anında, tüm bu dağınık nöronlar senkron olarak ateşlenmek üzere sıraya girerler.

Ama neden? Nöronların eş-zamanlı olarak ateşlenip ateşlenmemesi bilgi işleme operasyonları için hiçbir fark yaratmamalı. Nöronlarda bulunan bir bilinç için eş-zamanlılık bir anlam ifade etmez. Ancak, bilinci beynin EM alanına yerleştirirsek, o zaman onun eş-zamanlılıkla ilişkisi kaçınılmaz hale gelir. Durgun bir gölete bir avuç çakıl taşı atın. Bir dalganın tepesi diğerinin çukuruyla buluştuğunda, birbirlerini iptal ederek yıkıcı girişime (destructive interference) neden olurlar. Ancak, tepeler ve çukurlar hizalandığında, daha büyük bir dalga oluşturmak için birbirlerini güçlendirirler: Yapıcı girişim (constructive interference). Aynı şey beyinde de olur. Gözlüklerimin özelliklerini kaydeden veya işleyen milyonlarca farklı nöron eş-zamansız olarak ateşlendiğinde, dalgaları birbirini iptal ederek sıfır EM alanı oluşturur. Ancak, aynı nöronlar eş-zamanlı olarak ateşlendiğinde, dalgaları beynimin EM alanına güçlü bir EM sinyali yansıtarak yapıcı girişime neden olmak üzere hizalanır. Buna artık bilinçli elektromanyetik bilgi (BEB ya da CEMI: Conscious ElectroMagnetic Information) alanı diyorum.

2000’den beri CEMI Alan Kuramı üzerine yayın yapıyorum ve yakın zamanda 2020’de bir güncelleme yayımladım. Kuramın temel bir bileşeni, ‘özgür irade’ dediğimiz şeyin doğasına ilişkin yeni içgörüsüdür. Kralın Demir Çağı’nda yaşayan hizmetkarına geri dönersek… Çoğu modern olmayan insan gibi, Katumuwa da muhtemelen doğaüstü ruhunun iradi eylemlerinin itici gücü olduğuna inanıyordu. Yaklaşık 3.000 yıl sonra, laik filozoflar ve bilim insanları ruhu bedenden çıkardıklarında, istemli eylemler nöronal hesaplamanın başka bir motor çıktısı haline geldi: Yürüme, göz kırpma, çiğneme veya dilbilgisi açısından doğru cümleler kurma gibi bilinçsiz eylemleri yönlendirenlerden farklı değildi.

Peki, neden istemli eylemler bu kadar farklı hissettiriyor? 2002 tarihli bir makalede, özgür iradenin, nöronlar üzerinde etki eden ve gönüllü eylemleri başlatan CEMI ALANI deneyimimiz olduğunu öne sürdüm. O zamanlar, EM alanlarının sinirsel ateşlemeyi etkilediğine dair pek fazla kanıt yoktu, ancak 2010’da Yale Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde David McCormick ve 2011’de Caltech’te Christof Koch tarafından yapılan deneyler, nöronların zayıf, beyin gücündeki EM alanları tarafından gerçekten de bozulabileceğini gösterdi. En azından, deneyleri, nöronal bilgi işlemenin bir wi-fi bileşeninin bulunması olasılığını öne sürüyor; iddia ettiğim gibi, bu ‘özgür irade’ olarak deneyimleniyor. Yani, Katumuwa haklıydı: Artık beynindeki EM alanıyla kodlanmış bilgi olarak anlaşılan ruhu, iradesinin yöneticisiydi.

CEMI ALANI kuramı, bilinçsiz ve bilinçli zihinlerimizin neden farklı çalıştığını da açıklıyor. İkisi arasındaki en çarpıcı farklardan biri, bilinçsiz zihnimizin aynı anda birçok şey yapabilmesi, ancak, aynı anda yalnızca tek bir bilinçli görevle meşgul olabilmesidir. Örneğin, Katumuwa kızarmış ördeğini çiğnerken bir arkadaşıyla sohbet etmekte sorun yaşamazdı, ancak satranç oyununa konsantre olurken 1.357 gibi bir sayıyı yediye bölemezdi. Bilinçsiz zihnimiz paralel bir işlemci gibi görünürken, bilinçli zihnimiz aynı anda yalnızca bir görevi çalıştırabilen seri bir işlemcidir.

CEMI ALAN kuramı, bu iki modu şöyle açıklar: Öncelikle beyinde bilgi işlemenin çoğunun (bilinçsiz olan türü) yalnızca EM alanları aracılığıyla etkileşime girmeyen nöron ‘telleri’ aracılığıyla gerçekleştiğini kabul eder. Bu, farklı görevlerin farklı devrelere tahsis edilmesini sağlar. Uzak geçmişimizde, tüm sinirsel hesaplamalar muhtemelen bu paralel işleme nöronal yolunu izliyordu. Paralel işleyen bağışıklık sistemimiz de benzer şekilde EM alan etkileşimlerinden yoksundur, bu nedenle de bilinçsizdir. Ancak, evrimsel tarihimizin bir noktasında, atalarımızın kafatasları giderek daha fazla nöronla doldu ve bitişik nöronlar EM alan etkileşimleri aracılığıyla birbirleriyle etkileşime girmeye başladı. Çoğunlukla, etkileşim işlevi bozardı. Daha sonra doğal seçilim, bu hayati işlevlerde yer alan nöronları yalıtmak için devreye girecekti.

Ancak, ara sıra elektriksel etkileşim faydalı olabilirdi. Örneğin, EM alan etkileşimleri, yalnızca bitler yerine karmaşık birleştirilmiş EM alan bilgisi paketleriyle hesaplama yapma yeteneği vermiş olabilir. Bu gerçekleştiğinde, doğal seçilim EM alan duyarlılığını artırmak için diğer yöne doğru çekmiş oldu. Yine de bu bilgi işleme yönteminin bir dezavantajı da vardı. Gölete atılan çakıl taşlarını hatırlayın: Birbirleriyle etkileşime girerler. Beynin CEMI ALANIna bırakılan farklı fikirler de benzer şekilde birbirleriyle etkileşime girer. Bilinçli CEMI ALANI  zihnimiz kaçınılmaz olarak aynı anda yalnızca bir şey yapabilen seri bir bilgisayara dönüşür.

Kuram ayrıca doğal seçilimin bilinçli zihinlerdeki EM alan etkileşimlerinden elde ettiği faydalara dair ipuçları da sağlar. Elbette bunlar bilinci harekete geçiren faaliyetlerdir: Planlama, hayal gücü, problem çözme veya yaratıcılık gibi. Bu işlemler ikili rakamlar yerine bütünsel alan kodlu karmaşık fikirlerle hesaplanır. Benim önerim fikirlerin bilincin hesaplama birimleri (bilinç ‘bitleri’ veya ‘cbitleri) olarak görülmesidir.

Katumuwa gelecekteki zihnini, silisyumun bir biçimi olan bazaltta hayal etti. Yaşlı hizmetçi, silikonun bilgisayarların hesaplama yeteneğinden sorumlu temel unsur olması nedeniyle planlarının o kadar da saçma olmadığını bilmekten eğlenmiş olabilir. Derin öğrenme AI öncüsü Gary Marcus, etkileyici sayısal hesaplama güçlerine rağmen, geleneksel bilgisayarların şimdiye kadar ‘genel zeka’ olarak bilinen şeyi, yani, yeni sorunları çözmek için bilgiyi genelleştirme kapasitesini geliştirmede tamamen başarısız olduğundan yakınmıştı. Marcus, ‘jantlarına ip takılmış bir bisikleti tamir etmenin en iyi yolunu bulma’ örneğini veriyor. Bu, beş yaşında bir çocuğun göreve ilk kez maruz kaldığında saniyeler içinde kolayca çözebileceği türden bir bulmaca, ancak Marcus’un belirttiğine göre, mevcut hiçbir bilgisayar bu konuda nasıl ilerleyeceği konusunda bir fikre sahip değil.

CEMI ALANI kuramı, geleneksel bilgisayarların asla genel zeka kazanamayacağını öngörür, çünkü bu, ikili rakamlar yerine cbit’lerle, fikirlerle hesaplama yapma becerisiyle etkinleştirilen bir beceridir. Geleneksel yapay zeka bu yetenekten yoksundur, çünkü bilgisayar mühendisleri EM alanlarının hesaplamalarına müdahale etmesini önlemek için büyük çaba harcarlar. EM alanı etkileşimleri olmadan, yapay zeka sonsuza dek aptal ve bilinçsiz kalacaktır.

Yine de CEMI ALANI kuramı, yapay bilinçli zihinler inşa etmenin heyecan verici ve potansiyel olarak dünyayı değiştirici olma olasılığı da sunar. Bu kendi beynimiz gibi, alanlarla ve yalnızca bitleri kodlayan geleneksel mantık kapılarıyla hesaplama yapan farklı bir tür bilgisayar mimarisi gerektirir. Kendi EM alanına duyarlı beyinlerimizin mimarisi, geleceğin bu devrim niteliğindeki yapay beyinlerinin nasıl inşa edilebileceğine dair birçok ipucu sağlar. Bu ipuçlarını yeni bir hesaplama biçimine dönüştürmek, sonunda bilinçli, genel zeka destekli yapay zeka hayalini gerçekleştirebilir.

Daha da ileriye baktığımızda, geleceğin bir Katumuwa’sı, Sam’allının zihinsel ölümsüzlük hayalini gerçekleştirebilir mi? Elbette bir insan beyninin bilgi içeriğini tersine mühendislikle elde etmek ve daha sonra hem kablolar, hem de alanlar aracılığıyla bilgiyi işleyen daha dayanıklı bir silikon tabanlı bilgi işlem alt katmanına yüklemek çok zor olacaktır. Zorlayıcı, ancak imkansız değil. Bazalttan yapılmayacaklar, ancak bir gün elektrik ruhları için potansiyel olarak ölümsüz kaplar inşa etmek mümkün olabilir. Katumuwa’nın hayali insanlığın geleceği olabilir.

Kaynak: Brain Wi-Fİ. April 5, 2021. JohnJoe McFadden. https://aeon.co/essays/does-consciousness-come-from-the-brains-electromagnetic-field

Beyin Örgütlenmesine Dair Yeni Bir Kuram Bilincin Gizemini Hedef Alıyor

Bilinç, beynin en anlaşılmaz gizemlerinden biridir. Termodinamikten esinlenen yeni bir kuram, beyindeki sinir ağlarının nasıl örgütlenerek kısa bir süre için anılara, düşüncelere ve bilince yol açtığını açıklayan üst düzey bir bakış açısı sunuyor.

Farkındalığın anahtarı enerjinin gel-gitidir: Nöronlar bilgi işlemeyi desteklemek için işlevsel olarak bir araya geldiklerinde, etkinlik örüntüleri okyanus dalgaları gibi senkronize olur. Bu süreç, görünmez bir el gibi termodinamik ilkeler tarafından doğal olarak yönlendirilir: Bu ilkeler bilinçli farkındalığı destekleyen sinirsel bağlantıları geliştirirler. Bu süreçteki kesintiler sinir ağları arasındaki iletişimi bozarak epilepsi, otizm veya şizofreni gibi nörolojik bozukluklara yol açar.

Yol Gösterici İlke Olarak Enerji Durumları

Bilim insanları uzun zamandır bilincin beyinde nöronlar arasındaki yaygın olarak dağılmış eşgüdümlü faaliyetten kaynaklandığını varsaymaktadır. Global Çalışma Alanı Kuramı (Global Workspace Theory) adlı bir çerçeve, bazı beyin bölgelerinin bilgiyi birbiriyle bağlantılı çok sayıda beyin alanı boyunca uzay ve zaman içinde bütünleştirdiğini ve bunun da bellek, dikkat ve dil gibi çeşitli süreçler için global olarak kullanılabilir verilerle sonuçlandığını ileri sürmektedir. Bütünleşik Bilgi Kuramı (Integrated Information Theory) adlı başka bir hipotez ise bilincin, beynin yoğun bağlantılarının sonucu olduğuna (ve bunun derecesinin hesaplanabileceğine) inanmaktadır.

Onlarca yıllık çalışmalara rağmen, bu kuramlar daha zor bir soruyu doğrudan ele almamaktadır: Bilincin beyinde ortaya çıkması için bu bağlantıları yönlendiren ilkeler nelerdir? Kilitli kalmış (locked-in) hastalarla iletişim kurmaya ve akıllı makinelerde bilinci belirlemeye odaklanan çabalar giderek artarken, beyin örgütlenmesini yönlendiren biyolojik ilkelerin peşinde koşmak giderek daha önemli hale gelmektedir.

Yeni çalışma, klasik fiziği (özellikle termodinamiğin bazı yasalarını) çağdaş sinirsel aktivite kayıtlarıyla birleştirerek, serbest enerjideki değişikliklerin (bir sistemin içinde mevcut enerji miktarının) sinir ağlarındaki aktiviteyi kısa süreliğine senkronize etmeye nasıl yardımcı olduğuna dair genel bir çerçeve çiziyor.

Bilinçli durumlar sırasında, beyin farklı duyulardan gelen bilgileri hem etkin biçimde bütünleştirmeli, hem de ayırmalıdır. Bu nedenle, bilinçsizken olduğundan daha fazla enerji tüketir. Araştırma ekibi her biri bir beyin “makro durumu” olarak kabul edilen uyanıklık, uyku, koma ve nöbetler sırasında insanların sinirsel kayıtlarını kullanarak, bilinçli durum sırasındaki entropinin bilinçsiz durumlardakinden daha yüksek olduğunu buldu. Bir kavram olarak, entropi birçok özel şekilde yorumlanabilir ve ölçülebilir. Burada, entropi senkronize veya “bağlı” beyin ağlarının yapılandırma sayısıyla ilişkilidir.

Çalışmayı yürüten Perez Velazquez ve meslektaşları, “Daha fazla nöron bağlandıkça enerji dağılır” diyor. Termodinamik denklemler kullanan modeller, sağlıklı ve bilinçli durumların daha fazla dağılmaya eğilimli olduğunu gösteriyor.

Ancak, mesele sadece beyindeki serbest enerji miktarı değil.

Her makro durum, birden fazla yapılandırılabilir mikro durumdan oluşur. Bilinçli farkındalık sırasında, beyinde optimum sayıda bağlı sinir ağı ve bilişi desteklemek için çok daha fazla mikro durum bulunur. Buna karşılık, nöbetler gibi bilinçsiz durumlar sırasında, çok fazla bağlı sinir ağı vardır ve bu da daha az mikro duruma neden olur; böylece daha düşük entropi ve daha yüksek serbest enerji, beynin arızalanmasına neden olur.

Yazarlar, “Sağlıklı beyin durumlarını sürdürmek, beyindeki toplam enerji miktarıyla değil […] daha çok enerjinin nasıl örgütlendiğiyle ilgilidir” diyor.

Beyin Örgütlenmesine Dair Genel Bir İlke

Hepsi birlikte beyin örgütlenmesine enerji farkları (gradient) ve dağılımı merceğinden bakmak sağlıklı, bilinçli beyin durumlarını bilinçsiz olanlardan ayırabilen bir kurama -veya geçici olarak bir “ilkeye”- dönüşür. Bu nedenle ekip, yaklaşımlarının, örneğin belirli epileptik nöbetlerde bilinç bozulduğunda ne olduğunu daha fazla açıklamak için kullanılabileceğine inanıyor.

Bu ilkeyi kullanarak ekip, normal beyin aktivitesinin anormal durumlara nasıl dönüşebileceğine dair bir yorum sundu. Nöronlar aşırı aktifleştiğinde, bu, çok uzun süren veya beynin çok geniş bölgelerine ulaşan normalden daha yüksek bir senkronizasyonla sonuçlanır. Başka deyişle, beyin çok kararlı bir duruma yerleşir. Bu fikir bilince dair Beyin-Davranış Sürekliliği’nde ayrıntılı olarak açıklanmış olan daha önceki bir yorumla da örtüşmektedir. 

Sonuç olarak, beyin daha düşük entropiye ve dolayısıyla değişken beyin aktivite kalıpları oluşturma yeteneğine (yani, daha az mikro duruma) sahiptir: Bu, etkileşimli sinir ağı konfigürasyonunun daha az sayıda olmasına neden olur. Bu da beyni dış dünyaya hızlı ve esnek bir şekilde uyum sağlama yeteneğinden yoksun bırakır. Bazı durumlarda, bilinç de dağılır.

Kaynak: A new theory of brain organization takes aim at the mystery of consciousness

October 27, 2019.  https://neurosciencenews.com/brain-organization-consciousness-15132/

Sünger hücreleri sinir sisteminin kökenine işaret ediyor olabilir

Süngerler basit yaratıklardır, fakat arıtma tesisi uzmanıdırlar: Her gün on binlerce ton suyu vücutlarından geçirip süzerler. Beyinleri ya da nöronları olmadığından, bu sürece hakimiyetleri çok çarpıcıdır. Science‘da yayınlanan bir çalışma, süngerlerin beslenmelerini düzenlemek ve potansiyel olarak istilacı bakterileri ayıklamak için karmaşık bir hücre iletişim sistemi kullandığını ortaya koyuyor (J. M. Musser ve diğerleri. Science https://doi.org/g4xt; 2021). Bu bulgular, araştırmacıların hayvanların sinir sistemlerinin nasıl evrimleştiğini anlamalarına yardımcı olabilir, diyor Connecticut, New Haven’daki Yale Üniversitesi’nde evrimsel biyolog olan Casey Dunn. “Bu, süngerleri yeni bir ışıkta görmemizi sağlayan gerçekten heyecan verici bir çalışma” diyor.

Credit: Willem Kolvoort/Nature Picture Library

Hücreler sıklıkla birbirleriyle iletişim kurar ve nöronlar bunu sinaps adı verilen bağlantılar aracılığıyla sinyaller ileterek yapar. Önceki araştırmalar, nöronları olmamasına karşın süngerlerin sinapsların işlev görmesine yardımcı olan proteinleri kodlayan genlere sahip olduğunu bulmuştu (M. Srivastava ve diğerleri. Nature 466, 720–726; 2010). 

Bu genlerin hangi hücrelerde ifade edildiğini keşfetmek için Almanya, Heidelberg’deki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda (EMBL) evrimsel biyolog olan Detlev Arendt ve meslektaşları, tatlı su süngerinin (Spongilla lacustris) çeşitli bireysel hücrelerindeki RNA dizisini çıkardılar. Süngerin 18 farklı hücre tipine sahip olduğunu buldular. Bunların birkaçında sinaptik genler etkindi ve sindirim adalarının çevresinde kümelenmişti. Bu, bir tür hücresel iletişim formunun hayvanın süzerek beslenme (arıtma tesisi) davranışını koordine ettiğini düşündürüyor.

Araştırmacılar daha sonra bu hücre tiplerinden birini incelemek için X-ışını görüntüleme ve elektron mikroskobu kullandılar ve bunlara salgısal nöroid hücreler adını verdiler. Taramalar, nöroidlerin süngerlerin koanositlere (choanocyte: süngerlerin su akışı sistemlerini yöneten ve besinlerinin çoğunu yakalayan tüy-benzeri çıkıntıları olan hücrelere) ulaşmak için uzun kollar gönderdiğini ortaya koydu. Bu kollar nöroidlerin koanosistlerle iletişim kurmasını mümkün kılıyor, böylece su akışı sistemini duraklatıp artıkları ya da yabancı mikropları temizleyebiliyorlar. Ancak, bu nöroid hücreler sinir değil ve sinaps olduklarını gösteren bir işaret de yok. 

Aslında bu hücre tipi gerçek bir sinir sisteminin öncüsü olabilir, diyor çalışmanın ortak yazarı olan EMBL’de evrimsel biyolog olan Jacob Musser. “Ara bir noktadayız, tüm bu bağımsız parçalar zaten elimizde, şimdi onları daha kapsamlı bir şekilde bir araya getirme aşamasındayız, ancak, hızlı bir sinaps oluşturmak için gereken tüm karşılıklı bağlantıları kurduğumuz da söylenemez” diyor.

Bazı bilim insanları bu hücrelere sinir sisteminin öncüsü demenin zorlama olduğunu düşünüyor. Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’da evrimsel gelişim biyoloğu olan Linda Holland, “Bu sonuç ayartıcı, ama henüz kesin bir şey yok” diyor. Sinir sistemlerinin bu hücresel iletişim sisteminden mi evrimleştiğini, yoksa daha önce mi (hatta bazılarının öne sürdüğü gibi birden fazla kez mi) ortaya çıktığını kanıtlamanın zor olacağını söylüyor. Kanada, Edmonton’daki Alberta Üniversitesi’nde deniz biyoloğu olan Sally Leys’ göre, tek hücreli ökaryotlar dahil olmak üzere birçok başka organizma da aynı sinaptik genleri içeriyor.

Maine, Lewiston’daki Bates College’da gelişimsel genetikçi olan April Hill, bilim insanlarının bu çalışmayı ve yöntemlerini bu yaygın bulunan süngerin daha fazla araştırılması için bir “itici güç” olarak kullanmasını umuyor. Diğer süngerlerin de benzer bir hücresel iletişim sistemi kullanıp kullanmadığının, yanıtlanmamış önemli bir soru olmaya devam ettiğini ekliyor.

Kaynak: Kozlov M. Sponge Cells Hint at Origins of Nervous System

Nature, 599: 193.

Böcekler (ve Diğer Hayvanlar da) Bilince Sahip

2022’de, Londra Queen Mary Üniversitesi’ndeki Arı Duyusal ve Davranışsal Ekoloji Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, yaban arılarının dikkat çekici bir şey yaptığını gözlemlediler: Küçük, tüylü yaratıklar, yalnızca oyun olarak tanımlanabilecek bir aktivitede bulunuyorlardı. Arılara küçük tahta toplar verildiğinde, onları itip döndürüyorlardı. Davranışın çiftleşme veya hayatta kalma ile belirgin bir bağlantısı yoktu ve bilim insanları tarafından da ödüllendirilmiyordu. Görünüşe göre, sadece eğlence amaçlıydı.

Oyuncu arılar üzerine yapılan çalışma daha önce resmen kabul edilenden daha geniş bir hayvan grubunun bilinçli olduğunu düşündüren yeni bir bildiriyi destekliyor. Onlarca yıldır, bilim insanları arasında, bize benzer hayvanların (örneğin büyük maymunlar) -bizimkinden farklı olsa bile- bilinçli deneyime sahip olduğu konusunda geniş bir fikir birliği var. Ancak son yıllarda araştırmacılar, bilincin, tamamen farklı ve çok daha basit sinir sistemlerine sahip omurgasızlar da dahil olmak üzere, bizden çok farklı hayvanlar arasında da yaygın olabileceğini kabul etmeye başladılar.

Jeff Sebo, Kristin Andrews ve Jonathan Birch (soldan sağa), çeşitli hayvan zihinleri üzerine yapılan son araştırmaları değerlendirdikten sonra, bilim insanları ve filozofları bir araya getirerek bilinci daha fazla hayvana genişletmeyi amaçlayan bir bildiriyi imzalamaya karar verdiler.

Biyologlar ve filozoflar tarafından imzalanan yeni bildirge, bu görüşü resmen benimsiyor. Kısmen şöyle diyor: “Deneysel kanıtlar, (tüm sürüngenler, amfibiler ve balıklar dahil) tüm omurgalılarda ve (en azından kafadan bacaklı yumuşakçalar, on bacaklı kabuklular ve böcekler dahil) birçok omurgasızda en azından gerçekçi bir bilinçli deneyim olasılığını gösteriyor.” Bu ve diğer hayvanlarda karmaşık bilişsel davranışları tanımlayan son araştırma bulgularından esinlenen belge, yeni bir fikir birliğini temsil ediyor ve araştırmacıların bilinç için gereken sinirsel karmaşıklık derecesini abartmış olabileceklerini öne sürüyor.

Hayvan Bilincine İlişkin Dört Paragraftan Oluşan New York Bilinç Bildirgesi, bugün, 19 Nisan’da New York Üniversitesi’nde düzenlenen “Yeni Ortaya Çıkan Hayvan Bilinci Bilimi” adlı bir günlük konferansta açıklandı. York Üniversitesi’nden filozof ve bilişsel bilimci Kristin Andrews, New York Üniversitesi’nden filozof ve çevre bilimci Jeff Sebo ve London School of Economics and Political Science’dan filozof Jonathan Birch’in öncülük ettiği bildirgeye şu ana kadar psikologlar Nicola Clayton ve Irene Pepperberg, nörobilimciler Anil Seth ve Christof Koch, zoolog Lars Chittka ve filozoflar David Chalmers ve Peter Godfrey-Smith’in de aralarında bulunduğu 39 araştırmacı imza attı.

Bildiri, fenomenal bilinç olarak bilinen en temel bilinç türüne odaklanıyor. Kabaca ifade etmek gerekirse, bir yaratık fenomenal bilince sahipse, o yaratık olmak, “bir şeye benzer” olmaktır -filozof Thomas Nagel’in 1974 tarihli etkili makalesi “Yarasa olmak nasıl bir şeydir?”de dile getirdiği bir fikir. Nagel, bir yaratık bizden çok farklı olsa bile, “temelde bir organizmanın, yalnızca ve yalnızca o organizma olmak gibi bir şeyi varsa bilinçli zihinsel durumları vardır. … Buna deneyimin öznel karakteri diyebiliriz” diye yazmıştır. Bir yaratık fenomenal olarak bilinçliyse, acı, haz veya açlık gibi duyguları deneyimleme kapasitesine sahiptir, ancak öz farkındalık gibi daha karmaşık zihinsel durumları deneyimleme kapasitesine sahip değildir.

Sussex Üniversitesi’nde nörobilimci olan Seth, bir e-postada “Bildirinin insan olmayan bilinç sorunlarına ve insanın çok ötesinde bilinçli deneyimler olasılığına eşlik eden etik zorluklara daha fazla dikkat çekmesini umuyorum” diye yazmıştır. “Umarım bu, hayvan refahı konusunda tartışmaları ateşler, politika ve uygulamaları bilgilendirir ve ChatGPT gibi şeylerle olduğundan çok daha fazla ortak noktamızın diğer hayvanlarla olduğunu anlamamızı ve takdir etmemizi sağlar.”

Büyüyen Bir Farkındalık

Bildiri, Sebo, Andrews ve Birch arasındaki konuşmaların ardından geçen sonbaharda şekillenmeye başladı. Sebo, “Üçümüz, hayvan bilinci biliminde son 10 yılda, son 15 yılda ne kadar çok şey yaşandığından bahsediyorduk,” diye hatırlıyor. Örneğin, ahtapotların acı hissettiğini ve mürekkep balıklarının belirli geçmiş olayların ayrıntılarını hatırladığını artık biliyoruz. Balıklar üzerinde yapılan çalışmalar, çırçır balıpının bir tür “ayna testi”nden geçtiğini, bunun da bir dereceye kadar kendini tanımayı gösterdiğini ve zebra balıklarının merak belirtileri gösterdiğini buldu. Böcek dünyasında, arılar belirgin bir oyun davranışı gösterirken, Drosophila meyve sinekleri sosyal çevrelerinden etkilenen belirgin uyku düzenlerine sahiptir. Bu arada, kerevitler kaygı benzeri durumlar sergiler ve bu durumlar kaygı önleyici ilaçlarla değiştirilebilir.

Hayvanlarda uzun zamandır tam olmayan bilinç halleri olarak düşünülen bu ve diğer bilinçli durum belirtileri biyologları, bilişsel bilimcileri ve zihin filozoflarını heyecanlandırdı ve zorladı. Sebo, “Birçok insan, örneğin memelilerin ve kuşların ya bilinçli olduğunu ya da bilinçli olma olasılıklarının çok yüksek olduğunu bir süredir kabul etti, ancak diğer omurgalılara ve özellikle omurgasız hayvan türlerine daha az dikkat edildi” dedi. Konuşmalarda ve toplantılarda, uzmanlar büyük ölçüde bu hayvanların bilinç sahibi olması gerektiği konusunda hemfikirdi. Ancak, bu yeni oluşan fikir birliği diğer bilim insanları ve politika yapıcılar da dahil olmak üzere daha geniş bir kamuoyuna iletilmiyordu. Bu yüzden üç araştırmacı net, öz bir bildiri taslağı hazırlamaya ve bunu meslektaşları arasında onay için dolaştırmaya karar verdi. Sebo, bildirinin kapsamlı olmasının amaçlanmadığını, bunun yerine “alanın şu anda nerede olduğunu ve nereye gittiğini düşündüğümüzü” belirtmek için olduğunu söyledi.

Yeni bildiri, hayvan bilinci konusunda bilimsel fikir birliği oluşturma yönündeki en son çabayı güncelliyor. 2012 yılında araştırmacılar memeliler ve kuşlar da dahil olmak üzere insan olmayan çeşitli hayvanların “bilinçli davranışlar sergileme kapasitesine” sahip olduğunu ve “insanların bilinci oluşturan nörolojik alt yapılara sahip olma konusunda tek olmadıklarını” belirten Cambridge Bilinç Bildirgesi’ni yayınladılar.

Seth, yeni bildirgenin öncekinin kapsamını genişlettiğini ve daha dikkatli bir şekilde ifade edildiğini yazdı. “Bilimsel olarak dayatma yapmaya çalışmıyor, bunun yerine hayvan bilinci ve sahip olduğumuz kanıtlar ve kuramalr göz önüne alındığında ilgili etik konusunda neleri ciddiye almamız gerektiğini vurguluyor.” “Açık mektupların çığ gibi artmasından ve benzerlerinden yana olmadığını” ancak nihayetinde “bu bildirgenin desteklenmeye değer olduğu sonucuna vardığını” yazdı.

Sidney Üniversitesi’nde ahtapotlarla yoğun bir şekilde çalışan bir bilim felsefecisi olan Godfrey-Smith, bu yaratıkların sergilediği (problem çözme, alet kullanma ve oyun oynama davranışı dahil) karmaşık davranışların yalnızca bilincin göstergeleri olarak yorumlanabileceğine inanıyor. “Şeylerle, bizimle ve yeni nesnelerle böylesine ilgiyle etkileşime girmeleri içlerinde çok şey olup bittiğini düşünmemeyi çok zorlaştırıyor” dedi. Son zamanlarda ahtapotlar ve mürekkep balıklarındaki acı ve rüya benzeri durumları inceleyen makalelerin “aynı yöne işaret ettiğini… deneyimin hayatlarının gerçek bir parçası olduğuna” dikkat çekti.

Bildiride adı geçen hayvanların çoğunun beyinleri ve sinir sistemleri insanlarınkinden çok farklı olsa da araştırmacılar bunun bilinç için bir engel teşkil etmesi gerekmediğini söylüyor. Örneğin, bir arının beyni sadece yaklaşık bir milyon nöron içerirken, insanlarda bu sayı yaklaşık 86 milyardır. Ancak bu arı nöronlarının her biri yapısal olarak bir meşe ağacı kadar karmaşık olabilir. Oluşturdukları bağlantı ağı da inanılmaz derecede yoğundur ve her nöron belki 10.000 veya 100.000 diğer nöronla temas halindedir. Buna karşın, bir ahtapotun sinir sistemi başka şekillerde karmaşıktır. Organizasyonu merkezi olmaktan ziyade oldukça dağıtılmıştır; kopmuş bir kol, sağlam hayvanın davranışlarının çoğunu sergileyebilir.

Andrews, sonuç olarak, bilinç elde etmek için “düşündüğümüz kadar ekipmana ihtiyacımız olmayabilir” dedi. Örneğin, memeli beyninin dikkat, algı, bellek ve bilincin diğer temel yönlerinde rol oynadığına inanılan dış tabakası olan beyin kabuğunun (cerebral cortex) bile bildiride hedeflenen daha basit fenomenal bilinç için gerekli olmayabileceğini belirtti.

“Balıkların bilinçli olup olmadığı konusunda büyük bir tartışma vardı ve bunun çoğu, memelilerde gördüğümüz beyin yapılarından yoksun olmalarıyla ilgiliydi” dedi. “Ancak kuşlara, sürüngenlere ve amfibilere baktığınızda, çok farklı beyin yapılarına ve farklı evrimsel baskılara sahipler – ve yine de bu beyin yapılarından bazılarının, beyin kabuğunun insanlarda yaptığı türden işi yaptığını görüyoruz.”

Godfrey-Smith, bilinci gösteren davranışların “omurgalı veya insan mimarisine tamamen yabancı görünen bir mimaride var olabileceğini” belirterek buna katıldı.

Akıllı İlişkiler

Bildirgenin hayvanlara yönelik muamele ve özellikle de hayvanların acı çekmesinin önlenmesi açısından çıkarımları olsa da Sebo, odak noktasının acının ötesine geçmesi gerektiğini belirtti. İnsanların esaret altındaki hayvanların bedensel acı ve rahatsızlık yaşamasını engellemesinin yeterli olmadığını söyledi. “Ayrıca onlara içgüdülerini ifade etmelerine, çevrelerini keşfetmelerine, sosyal sistemlere katılmalarına ve aksi takdirde oldukları türden karmaşık etkenler olmalarına olanak tanıyan zenginleştirme ve fırsatlar da sağlamalıyız.”

Ancak daha geniş bir yelpazedeki hayvanlara -özellikle de çıkarlarını düşünmeye alışkın olmadığımız hayvanlara- “bilinçli” etiketini vermenin sonuçları basit değil. Örneğin, böceklerle olan ilişkimiz “kaçınılmaz olarak biraz düşmanca” olabilir, dedi Godfrey-Smith. Bazı zararlılar ekinleri yer ve sivrisinekler hastalık taşıyabilir. “Sivrisineklerle bir şekilde barışabileceğimiz fikri, balıklarla ve ahtapotlarla barışabileceğimiz fikrinden çok farklı…” dedi.

Benzer şekilde, biyoloji araştırmalarında yaygın olarak kullanılan Drosophila gibi böceklerin refahına çok az dikkat ediliyor. Pennsylvania Üniversitesi’nde bilincin sinirsel temellerini araştıran ve bildirgeyi imzalayan Matilda Gibbons, “Araştırmada çiftlik hayvanlarının ve farelerin refahını düşünüyoruz, ancak böceklerin refahını asla düşünmüyoruz” dedi.

Bilimsel kuruluşlar laboratuvar farelerinin tedavisi için bazı standartlar oluşturmuş olsa da, bugünkü bildirinin böceklerin tedavisi için yeni standartlara yol açıp açmayacağı belli değil. Ancak yeni bilimsel bulgular bazen yeni politikaları tetikliyor. Örneğin, İngiltere, London School of Economics’in bir raporunun bu hayvanların acı, sıkıntı veya zarar görebileceğini belirtmesinin ardından ahtapotlar, yengeçler ve ıstakozlar için korumayı artırmak üzere yasa çıkardı.

Bildiride yapay zekadan hiç bahsedilmese de, olası yapay zeka bilinci konusu hayvan bilinci araştırmacılarının aklında. Sebo, “Mevcut yapay zeka sistemlerinin bilinçli olma olasılığı çok düşük” dedi. Ancak, hayvan zihinleri hakkında öğrendikleri “bana duraklama fırsatı veriyor ve konuya ihtiyatlı ve alçakgönüllülükle yaklaşmamı sağlıyor.”

Andrews, bildirinin genellikle göz ardı edilen hayvanlar hakkında daha fazla araştırmayı tetiklemesini umuyor; bu, hayvan dünyasında bilincin kapsamına ilişkin farkındalığımızı daha da genişletme potansiyeline sahip bir hareket. “Neredeyse her üniversitede bulunan tüm bu nematod kurtları ve meyve sinekleri – bunlarda bilinci inceleyin” dedi. “Zaten bunlara sahipsiniz. Laboratuvarınızdaki birinin bir projeye ihtiyacı olacak. O projeyi bir bilinç projesi yapın. Bunu hayal edin!”

Dan Falk. Insects and Other Animals Have Consciousness, Experts Declare. April 19, 2024. http://www.quantamagazine.org/insects-and-other-animals-have-consciousness-experts-declare-20240419

Beynin Bir Anıyı Nerede Koruyacağına O Anının Yararlı Olup Olmaması Yol Gösteriyor

Bellek tek bir bilimsel gizemi temsil etmez; birçok gizemli yönü var. Sinirbilimciler ve psikologlar beynimizde bir arada var olan çeşitli bellek türlerini tanımaya başladılar: Geçmiş deneyimlerin epizodik anıları, olguların semantik anıları, kısa ve uzun vadeli anılar ve daha fazlası… Bunlar genellikle farklı özelliklere sahiptir ve hatta beynin farklı bölgelerinde yerleşmiş gibi görünmektedirler. Ancak bir anının nasıl ve neden bu şekilde sıralanması gerektiğini hangi özelliğinin belirlediği hiçbir zaman netlik kazanmadı.

by Kristina Armitage. https://www.quantamagazine.org/the-usefulness-of-a-memory-guides-where-the-brain-saves-it-20230830/#comments

Yapay sinir ağlarını kullanan deneylerle desteklenen yeni bir kuram, beynin anıları, gelecekte davranışlara yol göstermede ne kadar yararlı olabileceklerini değerlendirerek sıraladığını öne sürüyor. Özellikle, olgulardan (facts) kahvaltıda düzenli olarak yedikleriniz veya işe giderken yaptığınız yürüyüşler gibi faydalı, tekrarlayan deneyimlere kadar tahmin edilebilir şeylere ilişkin pek çok anının beyin kabuğunda (neokorteks) kaydedildiğini öne sürüyor. Burada anılar dünyayla ilgili genellemelere katkıda bulunabilirler. Bir partide içtiğiniz o eşsiz içeceğin tadı gibi, işe yarama olasılığı daha düşük olan anılar, hipokampus adı verilen denizatı şeklindeki bellek bankasında saklanır. Anıları yararlılıklarına ve genelleştirilebilirliklerine göre bu şekilde aktif olarak ayırmak, anıların güvenilirliğini yeni durumlarda yön bulmamıza yardımcı olacak şekilde optimize ediyor olabilir.

Yeni kuramın yazarları (Howard Hughes Tıp Enstitüsü Janelia Araştırma Kampüsü’nden sinir bilimci Weinan Sun ve James Fitzgerald, University College London’dan Andrew Saxe ve meslektaşları) bunu yakın zamanda Nature Neuroscience’da yayınlanan bir makalede açıkladılar. Makale beynin birbiriyle bağlantılı, birbirini tamamlayan iki öğrenme sistemine sahip olduğu yönündeki köklü fikri güncelliyor ve genişletiyor: Yeni bilgiyi hızla kodlayan hipokampus ve onu uzun vadeli depolama için yavaş yavaş entegre eden beyin kabuğu (neokorteks).

Bellekte tamamlayıcı öğrenme sistemleri fikrine öncülük eden ancak bu çalışmanın bir parçası olmayan Stanford Üniversitesi’nden bilişsel sinirbilimci James McClelland, bu kuramın 1990’ların ortasında kendi grubunun kuramını öne sürerken düşünmediği “genelleme yönlerini ele aldığını” belirtti. 

Bilim adamları, bellek oluşumunun en azından 1950’lerin başlarından beri çok aşamalı bir süreç olduğunu, kısmen bilimsel literatürde onlarca yıldır yalnızca H.M. olarak bilinen Henry Molaison adlı bir hasta üzerinde yaptıkları çalışmalardan fark ettiler. Hipokampüsünden kaynaklanan kontrol edilemeyen nöbetlerden muzdarip olduğu için cerrahlar onu  beyin yapısının çoğunu çıkararak tedavi etmişti. Daha sonra hasta çoğu açıdan epey normal görünüyordu: Kelime dağarcığı sağlamdı, çocukluk anılarını aklında tutuyordu ve ameliyattan önceki hayatına dair diğer ayrıntıları hatırlıyordu. Ancak, onunla ilgilenen hemşireyi her zaman unutuyordu. Ona baktığı on yıl boyunca her sabah kendini yeniden tanıtmak zorunda kalmıştı. Yeni uzun vadeli anılar yaratma yeteneğini tamamen kaybetmişti.

Molaison’un semptomları, bilim adamlarının yeni anıların önce hipokampusta oluştuğunu ve daha sonra yavaş yavaş beyin kabuğuna (neokorteks) aktarıldığını keşfetmesine yardımcı oldu. Bir süreliğine bunun tüm kalıcı anılar için geçerli olduğu yaygın biçimde varsayıldı. Ancak araştırmacılar, uzun vadede hipokampusa bağlı kalan anıların artan sayıda örneğini görmeye başladığında, başka bir şeyin de olduğu açıklığa kavuştu.

Yeni makalenin yazarları, bu anormalliğin ardındaki nedeni anlamak için yapay sinir ağlarına yöneldiler, çünkü beyindeki iç içe geçmiş milyonlarca nöronun işlevi, akıl almaz derecede karmaşıktır. Saxe, bu ağların “biyolojik nöronların yaklaşık bir idealleştirilmesi” olduğunu, ancak, gerçekte olduğundan çok daha basit olduğunu söyledi. Bu ağlar canlı nöronlar gibi, verileri alan, işleyen ve daha sonra ağın diğer katmanlarına ağırlıklı çıktılar sağlayan düğüm katmanlarına sahiptirler. Tıpkı nöronların sinapsları aracılığıyla birbirlerini etkilemesi gibi, yapay sinir ağlarındaki düğümler de diğer düğümlerden gelen girdilere göre aktivite seviyelerini ayarlar.

Ekip, öğretmen-defter-öğrenci modeli olarak adlandırdıkları hesaplamalı bir çerçeve geliştirmek için farklı işlevlere sahip üç sinir ağını birbirine bağladı. Öğretmen ağı, bir organizmanın kendisini içinde bulabileceği ortamı temsil ediyor, deneyim girdileri sağlıyordu. Dizüstü bilgisayar ağı, öğretmenin sağladığı her deneyimin tüm ayrıntılarını hızla kodlayan hipokampüsü temsil ediyordu. Öğrenci ağı, not defterine kaydedilenlere başvurarak öğretmenden gelen kalıplar üzerinde eğitim almıştı. Fitzgerald, “Öğrenci modelinin amacı nöronları (düğümleri) bulmak ve onların faaliyet kalıplarını nasıl yeniden oluşturabileceklerini açıklayan bağlantıları öğrenmektir” dedi.

Dizüstü bilgisayar ağındaki anıların tekrar tekrar oynatılması, öğrenci ağını hata düzeltme yoluyla genel bir kalıba sürüklüyordu. Ancak, araştırmacılar kuralın bir istisnasını da fark etti: Eğer öğrenci çok fazla öngörülemeyen anı (geri kalanlardan çok fazla sapan gürültülü sinyaller) üzerine eğitilmişse, bu durum öğrencinin genelleştirilmiş modeli öğrenme becerisini olumsuz etkiliyordu.

Sun, mantıksal açıdan bakıldığında bunu “çok anlamlı” bulmuştu. Evinize paketler aldığınızı hayal edin, diye açıkladı: Eğer pakette “kahve kupaları ve tabaklar gibi” gelecek için faydalı bir şey varsa, onu evinize getirip kalıcı olarak orada tutmak mantıklı görünüyor. Ancak pakette Cadılar Bayramı partisi için Örümcek Adam kostümü veya satış broşürü varsa evi bunlarla doldurmaya gerek yok. Bu öğeler ayrı olarak saklanabilir veya atılabilir.

Çalışma, yapay zekada kullanılan sistemler ile beynin modellenmesinde kullanılan sistemler arasında ilginç bir yakınlaşma sağlıyor. Saxe, bunun “bu yapay sistemlere dair kuramın beyindeki anılar hakkında düşünmek için bazı yeni kavramsal fikirler verdiği” bir örnek olduğunu söyledi.

Örneğin, bilgisayarlı yüz tanıma sistemlerinin işleyişiyle paralellikler var. Kullanıcılardan kendilerine ait yüksek çözünürlüklü görselleri farklı açılardan yüklemelerini isteyerek başlayabilirler. Sinir ağı içindeki bağlantılar, yüzün farklı açılardan ve farklı ifadelerle nasıl göründüğüne dair genel bir anlayışı bir araya getirebilir. Ancak Fitzgerald, “İçinde arkadaşınızın yüzünün yer aldığı bir fotoğraf yüklerseniz sistem, ikisi arasında tahmin edilebilir bir yüz haritası belirleyemez” dedi. Bu, genellemeye zarar verir ve sistemin normal yüzü tanıma konusundaki doğruluğunu azaltır.

Bu görüntüler belirli giriş nöronlarını etkinleştirir ve daha sonra etkinlik, bağlantı ağırlıklarını ayarlayarak ağ üzerinden akar. Daha fazla görüntüyle model, çıktı hatalarını en aza indirmek için düğümler arasındaki bağlantı ağırlıklarını daha da ayarlar.

Ancak bir deneyimin alışılmadık olması ve genellemeye uymaması, onun bir kenara atılıp unutulması gerektiği anlamına gelmez. Tam tersine, istisnai deneyimleri hatırlamak hayati önem taşıyabilir. Beynin anılarını ayrı ayrı depolanan farklı kategorilere ayırmasının nedeni bu gibi görünüyor: Beyin kabuğu (neokorteks) güvenilir genellemeler için kullanılırken, hipokampus istisnalar için kullanılır.

McClelland, bu tür araştırmaların “insan belleğinin yanılabilirliği” konusunda farkındalığı artırdığını söyledi. Bellek sınırlı bir kaynaktır ve biyoloji, sınırlı kaynaklardan en iyi şekilde yararlanmak için taviz vermek zorunda kalmıştır. Hipokampus bile mükemmel bir deneyim kaydı içermiyor. Bir deneyim her hatırlandığında, ağın bağlantı ağırlıklarında değişiklikler olur ve bu da bellek öğelerinin ortalamasının daha fazla alınmasına neden olur. Kendisi, “Görgü tanıklarının ifadelerinin önyargıdan ve tekrarlanan sorgu saldırılarının etkisinden nasıl korunabileceği” koşulları hakkında soruları gündeme getirdiğini söyledi.

Model aynı zamanda daha temel sorulara da ışık tutabilir. “Güvenilir bilgiyi nasıl oluştururuz ve bilinçli kararlar veririz?” Kaliforniya Politeknik Devlet Üniversitesi’nden araştırmaya dahil olmayan sinir bilimci James Antony şöyle konuştu: Güvenilir yordamalar yapmak için anıları değerlendirmenin önemini gösteriyor: Çok sayıda gürültülü veri veya güvenilmez bilgi, yapay zeka modellerinin eğitimi için olduğu kadar insanların eğitimi için de uygun olmayabilir.

Kaynak: Saugat Bolakhe. The Usefulness of a Memory Guides Where the Brain Saves It. https://www.quantamagazine.org/the-usefulness-of-a-memory-guides-where-the-brain-saves-it-20230830/#comments

Belleğin Dinamikleri: Stres Daha Sonraki Hatırlamayı Nasıl Keskinleştiriyor

Özet: Araştırmacılar insan belleğinin büyüleyici bir yönünü keşfettiler: Olumsuz deneyimlerden sonra hatırlamamız daha keskin hale geliyor.

Bir çalışmada, anı hatırlama kalıplarını anlamak için katılımcılarla görüntüye dayalı deneyler yapıldı. Katılımcılar, olumsuz deneyimlerden sonra meydana gelen yüksüz olayları daha doğru bir şekilde hatırladılar; bu da hafızanın olumsuz olandan yüksüz olana doğru aktığını gösteriyor.

Bu bulgunun görgü tanıklarının ifadelerini anlamak, Travma Sonrası Stres Bozukluğu’nu (TSSB) tedavi etmek ve Alzheimer gibi bozukluklarda bellek kaybını azaltmak açısından önemli sonuçları olabilir.

Önemli Olgular:

• Olumsuz deneyimler, sonraki yüksüz olayların hatırlanmasını kolaylaştırır.
• Çalışma bellek ve travma hakkındaki geleneksel beklentilere meydan okuyor.
• Bulgular, TSSB tedavisi ve yasal tanıklıklar için önemli sonuçlar doğurabilir.

Kısa bir süre içinde iki farklı ama benzer deneyim yaşadığınız bir zamanı düşünün. Belki aynı hafta içinde iki tatil partisine katıldınız veya işte iki sunum yaptınız. Kısa bir süre sonra, ikisini karıştırdığınızı görebilirsiniz,. Ancak, zaman geçtikçe bu karışıklık azalır ve bu farklı deneyimler arasındaki farkı daha iyi ayırt edebilirsiniz.

Nature Neuroscience‘ta yayınlanan yeni bir araştırma, bu sürecin hücresel düzeyde gerçekleştiğini ortaya koyuyor ve bu bulgular Alzheimer hastalığı gibi bellek bozukluklarının anlaşılması ve tedavisi için kritik önem taşıyor.

Dinamik engramlar anıları depolar

Araştırma, beyindeki bellek bilgilerini depolayan nöronal hücreler olan engramlara odaklanıyor. Makalenin kıdemli yazarlarından biri olan Dheeraj S. Roy (Buffalo Üniversitesi Jacobs Tıp ve Biyomedikal Bilimler Fakültesi Fizyoloji ve Biyofizik Bölümü’nde PhD ve yardımcı doçent), “Engramlar, anıları hatırlamayı desteklemek için yeniden aktive edilen nöronlardır” diyor. “Engramlar bozulduğunda, bellek kaybı yaşarsınız.”

Roy bir deneyimi hemen izleyen dakikalarda ve saatlerde, beynin engramı depolamak için sıkılaştırması (consolidation) gerektiğini söylüyor. “Şunu bilmek istedik: Bu sıkılaştırma sürecinde; yani, bir engramın oluştuğu zaman ile daha sonra bu anıyı hatırlamanız gereken zaman arasında neler oluyor?”

Araştırmacılar, duyusal bilgiyle (yani, bir uyaranla) başlayan öğrenme ve bellek oluşumu için bir hesaplama modeli geliştirdiler. Bu bilgi, beynin anıların oluştuğu kısmı olan hipokampüse ulaştığında, bazıları uyarıcı, bazıları ise engelleyici olan farklı nöronlar aktive olur.

Nöronlar hipokampüste aktive olduğunda, hepsi aynı anda ateşlenmeyecektir. Anılar oluşurken, zaman içinde yakın bir şekilde aktive olan nöronlar engramın bir parçası haline gelir ve gelecekteki hatırlamayı desteklemek için bağlantılarını güçlendirir.

Roy, “Anı hatırlama sırasında engram hücrelerinin aktivasyonu, ya hep ya hiç süreci değildir, daha çok iyi bir hatırlama için bir eşiğe (yani, özgün engramın belli bir yüzdesine) ulaşılması gerekir” diye açıklıyor.

“Modelimiz, engram popülasyonunun sabit olmadığını gösteren ilk modeldir: Geri çağırma sırasında aktive olan engram hücrelerinin sayısı zamanla azalır, bu da dinamik bir yapıya sahip oldukları anlamına gelir ve bu nedenle bir sonraki kritik soru bunun davranışsal bir sonucu olup olmadığıdır.”

Anıların Ayırt Edilmesi İçin Dinamik Engramlara İhtiyaç Vardır

“Öğrenmeden sonraki pekiştirme döneminde, beyin iki deneyimi ayırmak için aktif olarak çalışır. Bu çalışma muhtemelen tek bir anı için aktive edilmiş engram hücrelerinin sayısının zamanla azalmasının nedenlerinden biridir.”

“Eğer doğruysa, bu, zaman geçtikçe anıları ayırt etmenin neden daha iyi hale geldiğini de açıklar. Deneyimin anısı başlangıçta büyük bir otoyola benzer, ama zamanla, dakikalar ila saatler mertebesindeki pekiştirme dönemi boyunca, beyniniz bunları iki şeride böler, böylece ikisi arasında ayrım yapabilirsiniz.”

Roy ve ekipteki deneyciler artık test edilebilir bir hipoteze sahipti ve bunu farelerle iyi hazırlanmış bir davranış deneyi kullanarak gerçekleştirdiler. Fareler, benzersiz kokulara ve ışık koşullarına sahip iki farklı kutuya kısa bir süre maruz bırakıldı; biri yüksüz bir ortamdı, ama ikinci kutuda ayaklarına hafif bir şok aldılar.

Bu deneyimden birkaç saat sonra, genellikle sürekli hareket eden fareler, her iki kutuya da maruz kaldıklarında korku anılarını hatırladılar ve donakaldılar.

Roy, “Bu, ikisi arasında ayrım yapamadıklarını gösterdi” diyor.

“Ancak on ikinci saatte, aniden, yalnızca ilk deneyimleri sırasında rahatsız oldukları kutuya maruz kaldıklarında korku gösterdiler. İkisi arasında ayrım yapabildiler. Hayvan bize bu kutunun korkutucu olduğunu bildiklerini, ancak beş saat önce bunu yapamadıklarını söylüyor.”

Ekip, ışığa duyarlı bir teknik (optogenetik) kullanarak, hayvan kutuları keşfederken fare hipokampüsündeki aktif nöronları tespit edebildi. Araştırmacılar bu tekniği aktif nöronları etiketlemek ve daha sonra beyin tarafından geri çağırma için kaç tanesinin yeniden aktive edildiğini ölçmek için kullandılar. Ayrıca, tek bir engram hücresinin deneyimler ve zaman boyunca izlenmesine izin veren deneyler de yürüttüler.

“Bu yüzden size bir engram hücresinin veya bunların bir alt kümesinin zaman içinde her ortama nasıl tepki verdiğini tam anlamıyla söyleyebilirim ve bunu anı ayırt etme yeteneğiyle  ilişkilendirebilirim” diye anlatıyor Roy.

Ekibin ilk hesaplamalı çalışmaları, tek bir anıda yer alan engram hücrelerinin sayısının zamanla azalacağını öngörmüştü ve hayvan deneyleri bunu doğruladı.

“Beyin ilk kez bir şey öğrendiğinde, kaç nörona ihtiyaç olduğunu bilmez ve bu nedenle bilerek daha büyük bir nöron alt kümesi devreye girer” diye açıklıyor. “Beyin nöronları stabilize ederken, anıyı sıkılaştırırken, gereksiz nöronları uzaklaştırır, böylece daha az nörona ihtiyaç duyulur ve bunu yaparken farklı anılara yönelik engramları ayırmaya yardımcı olur.”

Bellek bozukluklarında neler oluyor?

Bulgular, Alzheimer hastalığı gibi bellek bozukluklarında neyin yanlış gittiğini anlamakla doğrudan ilgilidir. Roy, bu tür bozukluklar için tedaviler geliştirmek için, ilk anı oluşumu, sıkılaştırma ve hatırlama için engramların aktivasyonu sırasında ne olduğunu bilmenin kritik olduğunu açıklıyor.

Roy, “Bu araştırma bize, bellek işlev bozukluğunun neden meydana geldiğine dair çok olası bir adayın, anı oluşumundan sonraki -engramların değiştiği- erken devredeki bir aralık olması gerektiğini söylüyor” diyor.

Şu anda erken Alzheimer hastalığının fare modellerini inceleyerek engramların oluşup oluşmadığını ya da doğru şekilde sabitlenip sabitlenmediklerini bulmaya çalışıyor. Engramların anıyı oluşturmak ve sabitlemek için nasıl çalıştığı hakkında daha fazla şey bilindiğine göre, araştırmacılar engram popülasyonu azaldığında hayvan modelinde hangi genlerin değiştiğini inceleyebilirler. “Fare modellerine bakabilir ve şunu sorabiliriz: Değiştirilen belirli genler var mı? Eğer varsa, sonunda test edecek bir şeyimiz olur, bu ‘rafine etme’ veya ‘pekiştirme’ süreçleri için geni modüle ederek bunun bellek performansını iyileştirmede bir rolü olup olmadığını görebiliriz” diyor.

Kaynak: Memory’s Dynamics: How Stress Sharpens Subsequent Recall. January 19, 2024. Ellen Goldbaum.

Memory’s Dynamics: How Stress Sharpens Subsequent Recall

Bellek Şaşırtıcı Ölçüde Doğru Olabilir

İnsan belleği ne kadar güvenilirdir? Aylar önce gerçekleşen bir olayı düşünürseniz, belleğinizdeki ayrıntılardan kaç tanesi doğru olur?

Bu hafta Psychological Science‘da yayınlanan yeni bir makaleye göre, günlük deneyimlerimize dair belleğimiz, hayata oldukça sadıktır. Dahası, belleğin bir grup bellek bilimcisinin tahmin ettiğinden çok daha doğru olduğu kanıtlandı.

Pennsylvania Üniversitesi’nden araştırmacılar Nicholas B. Diamond ve meslektaşları bu çalışmayı yürüttüler ve oldukça basit bir yaklaşım kullandılar.

Diamond ve diğerleri, 74 katılımcıdan daha önce deneyimledikleri belirli bir olay hakkında mümkün olduğunca çok ayrıntıyı hatırlamalarını istedi. Örneğin, olaylardan biri, katılımcıların her birinin tamamladığı yerel bir sanat galerisi turuydu.

En önemlisi, olay sırasında gerçekten ne olduğunun kesin ayrıntıları araştırmacılar tarafından biliniyordu; çünkü olayı onlar ayarlamıştı. Bu şekilde, her katılımcının bildirdiği her ayrıntının doğruluğu kanıtlanabiliyordu. Sanat galerisi turu katılımcıları iki gün sonra test edildi, ancak olay ile test arasındaki gecikmenin birkaç ay olduğu ikinci bir olay daha vardı.

Sonuçlar, her katılımcının çok sayıda olayın ayrıntısını hatırladığını (sanat galerisi etkinliği için ortalama 50’nin üzerinde) ve katılımcıların bildirdiği ayrıntıların yüzde 93’ünden fazlasının, olay ile bellek testi arasındaki gecikmeye bakılmaksızın doğru olduğunu gösterdi. Daha uzun gecikmelerle, katılımcılar daha az ayrıntıyı hatırladı, ancak bildirdikleri ayrıntılar doğruydu.

Bu yüzde 93’lük doğruluk, bellek konusunda uzmanlaşmış 68 psikologdan oluşan bir panelin sağladığı tahminlerden çok daha yüksekti. Uzmanlara deneysel yöntemlerin bir açıklaması verildi ve hatırlanan ayrıntıların doğru olma oranını tahmin etmeleri istendi. Ortanca uzman tahmini sadece yüzde 40 doğruluk içindi.

Diamond ve diğerleri, insan belleğinin çoğu araştırmacının inandığından daha doğru olduğu sonucuna varmıştır. Yazarlar, belleklerimizin örneğin çok duygusal olaylar sırasında bozulmasının birçok nedeni olsa da, normal belleklerimizin epey güvenilir olduğunu söylüyorlar:

Uzak (günler veya yıllar öncesine ait) gerçek dünya olaylarının belleği beklenenden daha doğrudur… Belleğin belirli koşullar altında kirlenmeye maruz kalması, belleğin doğası gereği güvenilmez olduğu anlamına gelmez.

Yazarlar, yine de, bu çalışmada kullanılan olayların nispeten yeni olaylar olduğunu kabul ediyorlar, bu yüzden her gün tekrar tekrar gerçekleşen olaylara ilişkin belleğimiz karışıklığa daha yatkın olabilir.

Bana göre, bu ilginç bir çalışma, ancak olayların yeni ve sıra dışı olması önemli bir faktör olabilir. Sıkıcı şeyler için belleğin -örneğin belirli bir günde kahvaltıda ne yediğiniz gibi- çok daha az güvenilir olacağından şüpheleniyorum. Ama sonra, sıkıcı olaylara yönelik belleğin gerçekten o kadar da güvenilir olması gerekmediğini düşünüyorum.

Kaynak: The Surprising Accuracy of Memory

Nov 26, 2020 3:00 PM. Last updated Dec 2, 2020 12:12 AM. By Neuroskeptic.

https://www.discovermagazine.com/mind/the-surprising-accuracy-of-memo

Beyniniz Algıları Anılardan Nasıl Ayırt Eder?

Algılanan bir görüntünün sinirsel temsilleri ve onun anısı neredeyse aynıdır. Yeni araştırmalar bunların nasıl ve neden farklı olduğunu gösteriyor.

Bellek ve algı tamamen farklı deneyimler gibi görünür ve sinirbilimciler beynin bunları farklı şekilde ürettiğinden emindiler. Ancak 1990’larda, nörogörüntüleme çalışmaları beynin yalnızca duyusal algı sırasında aktif olduğu düşünülen kısımlarının anıların hatırlanması sırasında da aktif olduğunu ortaya koydu.

Boston Üniversitesi’nde sinirbilim doçenti ve Görsel Sinirbilim Laboratuvarı müdürü olan Sam Ling, bu yüzden “Bir bellek temsilinin aslında algısal bir temsilden farklı olup olmadığı sorusu gündeme gelmeye başladı” dedi. Örneğin, güzel bir manzaraya dair anılarımız, daha önce onu görmemizi sağlayan sinirsel aktivitenin yeniden yaratılması olabilir mi?

“Tartışma, duyusal kortekslerin herhangi bir katılımı olup olmadığı konusundaki bu tartışmadan ‘Bir dakika, bir fark var mı?’ demeye doğru kaydı” dedi Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü’nde öğrenme ve esneklik birimini yöneten araştırmacı Christopher Baker. “Sarkaç bir taraftan diğerine, ama bu kez de çok uzağa sallandı.”

Anılar ve deneyimler arasında çok güçlü bir nörolojik benzerlik olsa bile, bunların tam olarak aynı olamayacağını biliyoruz. Columbia Üniversitesi’nde doktora sonrası bilim insanı ve yakın zamanda Nature Communications tarafından yapılan bir çalışmanın baş yazarı olan Serra Favila, “İnsanlar bunları birbirine karıştırmıyor” dedi. Ekibinin çalışması, anıların ve görüntü algılarının nörolojik düzeyde farklı şekilde bir araya getirildiği yollardan en az birini belirledi.

Bulanık Noktalar

Dünyaya baktığımızda, onunla ilgili görsel bilgiler retinanın fotoreseptörlerinden geçerek görsel kortekse akar ve burada farklı nöron gruplarında sırayla işlenir. Her grup görüntüye yeni karmaşıklık seviyeleri ekler: Basit ışık noktaları çizgilere ve kenarlara, sonra konturlara, sonra şekillere ve sonra gördüğümüz şeyi somutlaştıran tamamlanmış sahnelere dönüşür.

Yeni çalışmada, araştırmacılar nöronların erken gruplarında çok önemli olan bir görme işleme özelliğine odaklandılar: şeylerin uzayda nerede bulunduğu. Bir görüntüyü oluşturan pikseller ve konturlar doğru yerlerde olmalıdır, aksi takdirde beyin gördüğümüz şeyin karışık, tanınmaz ve çarpık bir görünüşünü yaratacaktır.

Araştırmacılar, katılımcıları dart tahtasına benzeyen bir zemin üzerinde dört farklı desenin konumlarını ezberlemeleri için eğittiler. Her desen tahtada çok belirli bir yere yerleştirildi ve tahtanın ortasındaki bir renkle ilişkilendirildi. Her katılımcının bu bilgiyi doğru bir şekilde ezberlediğinden emin olmak için test edildi; örneğin, yeşil bir nokta görürlerse, yıldız şeklinin en soldaki konumda olduğunu biliyorlardı. Daha sonra, katılımcılar desenlerin yerlerini algılayıp hatırladıkça, araştırmacılar beyin aktivitelerini kaydetti. Beyin taramaları araştırmacıların nöronların bir şeyin nerede olduğunu nasıl kaydettiğini ve daha sonra bunu nasıl hatırladıklarını haritalandırmalarına olanak sağladı. Her nöron, görüş alanınızdaki bir alana veya “alıcı alana”, örneğin sol alt köşeye dikkat eder. Favila, bir nöronun “sadece o küçük noktaya bir şey koyduğunuzda ateşleneceğini” söyledi. Uzayda belirli bir noktaya ayarlanmış nöronlar bir araya gelme eğilimindedir ve bu da beyin taramalarında aktivitelerinin tespit edilmesini kolaylaştırır.

Görsel algı üzerine yapılan önceki çalışmalar, erken, daha düşük işleme seviyelerindeki nöronların küçük alıcı alanlara sahip olduğunu ve daha sonraki, daha yüksek seviyelerdeki nöronların daha büyük alıcı alanlara sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bu mantıklıdır, çünkü daha yüksek seviyeli nöronlar, görsel alanın daha geniş bir bölümünden bilgi çekerek birçok düşük seviyeli nörondan gelen sinyalleri derler. Ancak daha büyük alıcı alan aynı zamanda daha düşük mekansal duyarlılık anlamına gelir ve Ankara’yı göstermek için Anadolu’nun üzerine büyük bir mürekkep lekesi koymak gibi bir etki yaratır. Aslında, algılama sırasında görsel işleme, küçük, net noktaların daha büyük, daha bulanık ama daha anlamlı lekelere dönüşmesi meselesidir.

Ancak Favila ve meslektaşları, algıların ve anıların görsel korteksin çeşitli bölgelerinde nasıl temsil edildiğine baktıklarında, büyük farklılıklar keşfettiler. Katılımcılar görüntüleri hatırladıkça, görsel işlemenin en üst seviyesindeki alıcı alanlar algı sırasında oldukları boyuttaydı; ancak alıcı alanlar zihinsel görüntüyü çizen diğer tüm seviyelerde bu boyutta kaldı. Hatırlanan görüntü her aşamada büyük, bulanık bir lekeydi. Bu, görüntünün anısı depolandığında, yalnızca en üst seviyedeki temsilinin saklandığını gösteriyor. Anı tekrar deneyimlendiğinde, görsel korteksin tüm alanları aktive edildi; ancak bunların aktivitesi, girdi olarak daha az kesin versiyona dayanıyordu.

Yani bilginin retinadan mı yoksa anıların depolandığı yerden mi geldiğine bağlı olarak, beyin bunu çok farklı şekilde ele alıyor ve işliyor. Orijinal algının kesinliğinin bir kısmı belleğe girerken kayboluyor ve Favila, “bunu sihirli bir şekilde geri alamazsınız” diyor. Dartmouth College’da doktora sonrası araştırmacı olan Adam Steel, bu çalışmanın “gerçekten güzel” bir yönünün, araştırmacıların gördüklerini bildirmek için insan deneklere güvenmek yerine, doğrudan beyinden bir anı hakkındaki bilgileri okuyabilmeleri olduğunu söyledi. “Yaptıkları deneysel çalışmanın gerçekten olağanüstü olduğunu düşünüyorum.”

Bir Özellik mi, Yoksa Bir Hata mı?

Peki, anılar neden bu “daha bulanık” şekilde hatırlanıyor? Bunu bulmak için araştırmacılar, artan büyüklükte alıcı alanlara, farklı nöron seviyelerine sahip görsel korteksin bir modelini oluşturdular. Daha sonra, seviyeler arasında ters sırada bir sinyal göndererek uyandırılmış bir anıyı simüle ettiler. Beyin taramalarında olduğu gibi, en büyük alıcı alana sahip seviyede görülen mekansal bulanıklık, geri kalan tüm seviyelerde devam etti. Favila, bunun hatırlanan görüntünün görsel sistemin hiyerarşik yapısı nedeniyle bu şekilde oluştuğunu gösterdiğini söyledi.

Görsel sistemin hiyerarşik olarak düzenlenmesinin nedenine dair bir kuram, nesne tanımaya yardımcı olmasıdır. Alıcı alanlar küçük olsaydı, beynin görüş alanında olanı anlamlandırmak için daha fazla bilgiyi entegre etmesi gerekirdi; bu, Eyfel Kulesi gibi büyük bir şeyi tanımayı zorlaştırabilirdi, dedi Favila. “Daha bulanık” hafıza görüntüsü, “nesne tanıma gibi şeyler için optimize edilmiş bir sisteme sahip olmanın sonucu” olabilir.

Ancak Minnesota Üniversitesi’nde doçent olan Thomas Naselaris, “bunun bir özellik mi, yoksa bir hata mı olduğu net değil” dedi. Yeni çalışmada yer almadı, ancak 2020 tarihli bir çalışmada algı ve hafızanın beyinde çok farklı göründüğü sonucuna vardı. Farkın avantajlı olduğu fikrini, belki de algıları anılardan ayırt etmeye yardımcı olduğu fikrini destekliyor. “Zihinsel imgelemesi sahne imgelemesinin tüm ayrıntısına ve kesinliğine sahip olan bir kişinin kolayca kafası karışabilir” dedi.

Bulanıklık ayrıca gereksiz bilgilerin depolanmasını önlemeye yardımcı olabilir. Favila, “Belki de önemli olan her pikselin görüş alanında nerede olduğunu hatırlamak değil, piksellerin bir aile üyesine veya bir arkadaşa ait olmasıdır” dedi.

Naselaris, “Görsel sistemin son derece ayrıntılı, canlı ve kesin görüntüler üretemediği gibi bir durum söz konusu değil,” dedi. İnsanlar örneğin uyku ve uyanıklık arasındaki “hipnogojik” durumdayken çok canlı görsel görüntüler bildirdiler. Beyin “uyanık saatlerde bunu yapma eğiliminde değil.”

Favila ve ekibi, benzer işlemlerin şekiller veya renkler gibi görsel belleğin diğer yönlerinde de gerçekleşip gerçekleşmediğini keşfetmeyi umuyor. Özellikle algı ve bellekteki bu farklılıkların davranışları nasıl yönlendirdiğini incelemek konusunda istekliler.

Favila, “Algı ve bellek farklıdır; onlara ilişkin deneyimimiz farklıdır ve tam olarak hangi şekillerde farklı olduklarını belirlemek, belleğin nasıl ifade edildiğini anlamak için önemli olacaktır,” dedi. Bu farklılıklar “verilerde her zaman gizlice beklemektedir.”

Kaynak: Yasemin Saplakoğlu. How Your Brain Distinguishes Memories From Perceptions. December 14, 2022.