Bilinçli Duyguda (His) İnsulanın Rolü

Sürekli değişmekte olan beden hallerine dair içduyusal (interoceptive) enformasyon, spesifik talamik istasyonlar yoluyla, bu göreve ayrılmış spinal ve beyin sapı yolaklarından yukarıya seyreden duysal inputlarla (birincil/nesnel/düşük düzeyde interoceptive sinyaller) arka insula’ya ulaşır. 

Sonra bu enformasyon ön insula’ya aktarılır, amygdala, ACC, dlPFC, ventral striatum gibi diğer kortikal ve subkortikal bölgelerden toplanan duygusal, bilişsel ve motivasyonel sinyallerle bütünleştirilir. 

Ön insula’nın (AI: “limbik duysal alan”) ACC (“limbik motor alan”) ile güçlü yapısal ve işlevsel bağlantıları vardır.

Ön insula bunu yüksek biliş ve motivasyonla ilgili sayısız yolağın kavşaklarındaki kortikal yerleşimi sayesinde yerine getirir.

Damasio & Carvalho. (2013). The nature of feelings: evolutionary and neurobiological origins. Nat Rev Neurosci, 14: 143-152.

Sağkalım bedenin fizyolojisinin optimal bir homeostatik aralık içinde sürdürülmesine bağlıdır.

Bu süreç bedenin durumundaki olası zararlı değişmelerin saptanması ve uygun düzeltici yanıtlara dayanır.

Bedenin durumundaki değişmeler (açlık, susuzluk, acı ve korku gibi) fizyolojik reaksiyonlar kadar zihinsel yaşantılara (hislere) de neden olurlar.

Bedenin durumundaki değişiklikler MSS’de (özellikle üst beyin sapı ve serebral kortekste) topografik olarak haritalanır..

Bu sinirsel haritalarda kaydedilen değişiklikler fizyolojik düzeltici yanıtlar için ve sapma giderildikten sonra bu yanıtların kesilmesi için tetikleyici olarak işlev görürler.

fizyolojik durumun avantajlı ya da dezavantajlı doğasını “hissedilmiş bir yaşantı” olarak doğrudan tasvir etmek hem homeostatik dengesizliklerden sorumlu durumların öğrenilmesini, hem de gelecekteki olumlu ya da olumsuz koşulların öngörülmesini kolaylaştırır. Bu şekilde hisler ek bir davranış düzenlemesi düzeyi sağlarlar.

Evrimsel ve ontogenetik açılardan homeostatik nöral haritalamaların varoluşsal yönü zihnin en alt düzeyi ve bilinçlilik olarak da değerlendirilebilir. 

Sinir sisteminin serebral korteks gibi filogenetik olarak yeni kesimleri duyguların ortaya çıkmasına katkıda bulunurlar, ama vazgeçilmez değildirler, muhtemelen beyin sapı gibi eski bölgelerden köken alırlar, bu da hislerin insanların, hatta memelilerin ayrıcalığı olmadığını düşündürür.

Hisler Fizyolojik Durumlara Göndermede Bulunurlar

Hisler dağarcığı susuzluk, besin ve hava açlığı, çeşitli türden acılar ve hazlar, iğrenme, korku, üzüntü ve sevinç, ayrıca kınama, utanç, şefkat ve hayranlık gibi karmaşık toplumsal tepkileri içerir.

Buna karşın, dış-duyusal duyularla ilgili yaşantılar (görme, işitme, dokunma, tatma ve koklama) genellikle duygulara, ardından hislere neden olurlar, fakat kendi başlarına his değildirler.

Hisler ister içsel bir durumu (ör, açlık ya da susuzluk) tasvir etsin, isterse dışsal bir durumla uyarılsınlar (ör, şefkat ya da hayranlık) baskın zihinsel içerikleri viscera’nın durumunun (ör, kalp, akciğerler, barsaklar ve deri) anahtar bir rol oynadığı bir beden halini tanımlarlar.

Bu açıdan bakıldığında ancak ortaya çıktıkları organizma için erişilebilir olan hislerin hayat düzenleme süreçlerine öznel yaşantısal bir pencere sağladığı fikrini ileri sürmek mantıklıdır.

Bedenin Nöral Haritalarının Evrimi

Merkezi olarak haritalanan beden sinyalleri fizyolojik parametrelerle ilişkili olduklarından ve fizyolojik düzeltmelere yol göstermekte kullanılabileceklerinden, MSS’de beden durumu haritalarının mevcudiyetinin apaçık evrimsel avantajları vardır.

Bir bozukluk olması halinde sapmanın gerek büyüklüğü, gerekse uzamsal yerleşimi anında takip edilebilir ve hem endokrin yanıtlar ya da emotif eylemler gibi düzeltici hareketleri tetiklemek, hem de denge yeniden kurulunca bu düzeltmeleri askıya almak için haritalar kullanılabilir. Açlık halinde doyum haliyle ilişkili özellikler (ör, glisemi) sürekli izlenebilir ve merkezi olarak temsil edilebilir. Fizyolojik bir sapma (ör, hipoglisemi) duyumsanır ve merkezi olarak haritalanır; düzeltici homeostatik değişiklikler (visceral motilite ve salgılama, tükürük salgısı, besin arayışı, vb.) tetiklenebilir. Beslenmeden sonra fizyolojik sapmalar düzeltilir ve yeni parametreler merkezi olarak haritalanır; düzeltici önlemlerin askıya alınması tetiklenir.

Evrimsel bir bakış açısından beden durumlarının merkezi haritalarının görünmesinden önce hisleri tanımlayan hissedilen yaşantısal boyut ortaya çıkmış olabilir. Homeostatik dengesizliklerin saptanmasında ve düzeltilmesinde haritaların kullanılması için öznel, hissedilen yaşantının gerekliymiş gibi görünmemesi bulgusu bu anlayışı destekler. aslında eşlik eden bilinçli bir yaşantı olmadan eylem programları ya da hatta daha yalın fizyolojik mekanizmalar yoluyla sayısız bozukluk saptanıp halledilir. Bilinçaltında ortaya çıkan fizyolojik süreç örnekleri kalp hızının düzenlenmesi, endokrin işlevlerin modülasyonu, düz kas kasılmalarının ayarlanması, bağışıklığın düzenlenmesi, duyguya özgü yüz ifadelerinin sergilenmesine eşlik eden otonomik değişiklikler ve hatta yüz tanıma ve karar vermenin kimi yönleridir.

Beden durumlarının değerlendirilmesi şart olduğuna göre (homestazis açısından ya iyi ya da kötüdürler) hisler süregiden biyolojik değerin güçlü proksileri ve uyuma yönelik davranışların doğal kılavuzlarıdır. Uçlarda acı ve hazzı içeren bir aralık boyunca uzanan hisler organizmayı güncel şartlara dikkat etmeye zorlarlar.

Hisler ayrıca beden durumundaki bir değişikliği kuşatan durumların öğrenilmesini ve ardından bu bilgilerin gelecekteki durumların yordanmasında uygulanmasını kolaylaştıracak davranışsal esnekliğin artmasına neden olurlar.

Kısaca, hissedilen yaşantılar tek başına nöral haritalamadan daha esnek ve etkili düzeltici önlemlere izin verirler, özellikle karmaşık davranışlar aleminde.

Dürtüler/Duygular Homestazisi Kolaylaştırırlar

Homeostazisin yakın hedefleri metabolizmanın yönetilmesi ve -kendini savunma ve onarma yoluyla bedensel bütünlüğün korunması dahil- hayat süreçlerinin idaresiyle ilgilidir. Eylem programları bu hedeflerin elde edilmesinde yardımcı olurlar.

Eylem programları düşünmeyi gerektirmezler. İçgüdüseldirler, yani, biyolojik olarak önceden ayarlanmış ve büyük oranda basmakalıptırlar. Ör, keskin bir nesneye basılması halinde izleyen işlem programları etkilenen alanın çekilerek uyarandan uzaklaştırılmasını ve bir acı ifadesi oluşturmak üzere yüz kaslarının kasılmasını içerir. Ancak, bunların konumlanışları öğrenmeden (koşullanmadan) etkilenebilir. Bu da homeostatik hedeflerin biyolojik değerle aşılanmış hale gelen durumlara ve nesnelere (ör, para, güç ya da uyuşturucular) genişletilmesine ve aktarılmasına imkan verir.

• Korkunun eylem programı bu sürecin diğer bir simgesel örneğini sağlar. Korkuyu tetikleyen şey dışsal (tehdit gibi) ya da içsel (gelişmekte olan bir miyokard enfarktüsü ya da oksijen kısıtlılığına bağlı hava açlığı gibi) olabilir. Uyaran hazırlık hareketleri (kalp ve solunum hızının artması, analjezi ya da kortizol salgılanması gibi), donakalma ya da kaçma davranışları (kan akımının farklı düzenlemelerine yol açan, sırasıyla, hareketsizlik ve hareketi bekleme gibi) ve dikkatle ilgili davranışlar (neden olan nesnenin öne çıkmasına yol açan) dahil, bir tepkiler grubunu tetikler.

Biyomühendislik açısından hommeostatik eylem programlarının başlatılması dört öğe gerektirir:

1. Yeterli bir uyaran. Homeostatik aralıktan içsel bir sapma ya da dışsal bir nesne ya da durum (ister o sırada algılanmış, isterse akla getirilmiş olsun)
2. Uyaranı saptayabilen nöral arayüzler.
3. Bir düzeltici eylemler toplamını eşgüdümleyebilen nöral yönetim bölgeleri – yani, eylem programları (dürtü ya da duygu)
4. Düzeltmenin tamamlandığını saptayabilen ve düzeltici eylemleri durdurabilen nöral arayüzler.

Özetle: Homeostatik aralıktan içsel sapmaların saptanması için bir nöral arayüz (uyaranlar), düzeltici eylemlerin tetiklenmesi için bir nöral arayüz (eylem programları: dürtüler ve duygular), bu tür düzeltici eylemlerin ne zaman askıya alınabileceğine karar vermesi için bir nöral arayüz ve haritalanan beden durumlarının yaşantısal bileşeninin üretilmesi için bir nöral arayüz (hisler).

Hissetmenin Nöral Substratları

Nöral süreçler başlıca iki düzeyde incelenebilirler: Makroskopik (sistemler düzeyi: genel beyin bölgelerinden oluşur) ve mikroskopik (nöronlar, sinapslar, glia ve bunların moleküler bileşenleri).

Bu yüzden biliş beyin çekirdekleri, bölgeleri ya da lobları düzeyinde analiz edilebilir, fakat kökleri nihayetinde nöronal ağlar ve sinaptik haberleşmenin karışıklıkları düzeyinde bulunur.

aynı şekilde hislerin de makro ve mikroskopik düzeyde nöral substratlar içermesi akla uygundur.

Memeli beyinlerindeki önceki araştırmalar dürtülerin ve duyguların üretilmesinde bir takım bölgelere işaret etmiştir. Bu bölgeler sinir ekseninin tüm düzeylerinde bulunabilirler. Ör, beyin sapında şu bölgelere değinilmiştir: nucleus tractus solitarius (NTS); area postrema; parabrachial nucleus (PBN); ventral tegmental area (VTA); diğer monoamin çekirdekleri; substantia nigra ve red nucleus; periaquaductal gray (PAG); superior colliculus’un (SC) derin katmanları ve hypothalamus.

Bu çekirdeklerin içsel doğası, hepsi düzeltici homeostatik eylemlerin üretilmesinde yer alsalar da önemli oranda değişir. 

PBN, NTS, PAG ve SC apaçık topografik beden durumları haritaları sergilerken VTA, diğer monoamin salgılayan çekirdekler ve substantia nigra bedenle ilgili topografik olarak örgütlenmiş enformasyon içeriyor gibi görünmemektedir. Subkortikal gri maddenin içinde amygdala, nucleus accumbens, ventral striatum, ventral pallidum ve diğer bazal ganglionlar ve bazal önbeyin kesimleri dahil bir takım yapılar değer modülasyonundan (ör, nucleus accumbens’te tat hedoniası) motor davranışların tetiklenmesine (ör, amygdaloid çekirdeklerle kaç ya da savaş tepkileri) kadar homeostatik eylemlerin üretilmesinde yer alırlar. Bu bölgeler topografik haritalar gösteriyor gibi görünmektedir. Bu yüzden, hislerin üretilmesinde doğrudan bir rolleri olmayabilir, fakat onun yerine bedenin durumunu (ör, eylem programları yoluyla) şekillendirmeye yardımcı oluyor olabilirler.

Serebral korteks düzeyinde bazı aday yapıların ele alınması gerekir. İnsular ve somatosensori kortekslerin (SI ve SII) bedenin ince taneli topografik olarak örgütlenmiş haritaları vardır ve bu yüzden hissetmenin doğrudan substratlarını sağlamaları olasıdır. Anterior cingulate korteks de her ne kadar daha çok dikkati çeken işlevleri eylemlerin üretilmesi olsa da haritalanmış bir örgütlenme gösterirler. Ör, acıya karşı motor tepkiler ACC’te başlatılıyor olabilir. 

Kısaca, hislerin nöral substratlarına yönelik en belirgin sistem düzeyi adayları iki ayrı filogenetik düzeyde bulunabilir: Beyin sapının daha ilkel düzeyi (özellikle PBN, NTS, PAG ve SC’un derin katmanları) ile daha yakınlarda evrilmiş serebral korteks (özellikle insula, SI ve SII).

Tüm Bedenden Gelen İç-Duyusal Sinyallerin Birinci-Sıra Bütünleşmiş Haritaları Beyin-sapında Yerleşmiştir

Hislerin nöral substratlarına yönelik ilk adayların hepsi içsel ortamı sürekli olarak izleyen ve MSS’ne bedenin durumu hakkında gerçek zamanlı enformasyonu sağlayan duyum olan iç-duyumla ilgilidir. İç-duyuma başlıca katkıda bulunanlar kemo-duyum, termo-aljik duyum (ısı ve acı algısı) ve visceral duyumdur. Ayrıca derin duyu, vestibüler duyum ve ışık ve ayırıcı olmayan (limbik dokunma) ilave içgüdüsel modaliteleri oluşturuyor olabilir.

En belirgin iç-duyusal yollar vagus siniri ve laminal spinotalamokortikal yoldur. LaminaI spinotalamokortikal yol bedenin çoğu dokusundan spinal korda ve beyin sapına hem termaljik, hem de kemo-duyusal enformasyon taşıyan aferent yoldur.

Visceral duyum için ana iletim yolu olan vagus siniri visceral duyumlarla ilişkili sinyalleri (özellikle kardiyovasküler, solunumsal, mide barsak ve genito-üriner sistemden) alt beyin sapındaki NTS’a taşır.

 İç-duyumda işe karışan diğer yapılar circumventricular organlardır: Subfornical organ, subcomissural organ, pineal gland, neural lobe of pituitary gland, median eminence ve organum vasculosum of the lamina terminalis (SFO, SCO, PI, NLP, ME, OVLT). Bunlar enerji metabolizması ve su dengesi gibi homeostatik işlevlerde rol alan özelleşmiş yapılardır. Ve beyin ventriküllerinin yüzeyinde yerlemişlerdir. Burada nöronlar KBB’nin olmamasından dolayı BOS ile doğrudan temas kurarlar. Böyle bir organ area postrema’dır: NTS’a bitişik bir kemo-duyum organı.

Spinal kord ve alt beyinsapında toplanan iç-duyusal enformasyon PBN, PAG ve retiküler formasyon gibi yüksek beyinsapı bölgelerine yakınsarlar. PBN, PAG ve retiküler formasyon yakından ve iki yönlü olarak birbirleriyle bağlantılıdırlar. Organizmanın farklı kısımlarından kaynaklanan iç-duyusal enformasyon bu yapıların içinde sürekli takip edilir ve topografik olarak haritalanır. Bu yüzden üst beyinsapı (yani, PBN ve PAG) iç-duyusal aferent enformasyonun farklı yönlerinin beden durumlarının tüm-beden bütünleşmiş bir harita oluşturmak üzere biraraya getirilebilecekleri en kaudal bölgedir. Böyle bir haritanın hayat düzenlemesinde çok önemli bir rolü vardır ve büyük olasılıkla aynı zamanda his durumlarının ortaya çıkışının nöral temelini sağlar.

SC’un yüzeysel katmanlarının (I-III) görmedeki rolü iyi belirlenmişse de fizyolojik önemlerine rağmen “derin” katmanlar (IV-VI) nispeten gözden kaçmıştır. SC’un derin katmanları farklı modalitelerden (görsel, işitsel, ve beden-duyusal) inputlar alır ve uzamsal kayıtta birbirinin üstüne binen üç topografik harita ortaya çıkar (yani bir haritanın bir bölgesi diğer ikisinin belli bölgesine karşılı kggelir), öyle ki tüm üç haritada içerilen enformasyon arasında karşılıklılık vardır. Bu kendine özgü düzenleme dış-duyusal ve iç-duyusal aferent enformasyonun öncelikle SC’ta bir araya gelip bütünleşmiş bir duyusal harita oluşturduklarını düşündürür. SC görsel dikkatten de sorumlu tutulmuştur ve zihin ve benlik süreçlerinde de önemli bir rol oynuyor olabilir.

Hisler ve İnsula

Beyinsapında haritalanan iç-duyusal enformasyon rostral olarak subkortikal bazal ön beyne ve kortikal telensefalona projekte olur. Burada insula ve SI ve SII’ye yeniden haritalanır.

Çağdaş sinirbilim insulayı iç-duyusal sistemden gelen sinyallerin ana kortikal hedefi olarak belirlemiştir ve fonksiyonel görüntüleme çalışmaları tutarlı bir şekilde iç-duyusal ve duygusal hislerde insan insulasına işaret etmektedir.

Fakat insula hislerden ve farkındalıktan tek başına sorumlu tutulamaz.

Hisler için beyin sapı ve muhtemelen SI ve SII

Üst beyinsapının arka (dorsal) kısmının hasarı: Koma ya da bitkisel hayat

Üst beyinsapının ön (ventral) kısmının hasarı: Locked-in syndrome. Hisler ve bilinç kaybolmaz.

Bazı aferent enformasyonun insulaya doğrudan, beyinsapını atlayarak ulaştığı görülmektedir. Beyinsapında da örtük formda bulunan enformasyon SI ve SII’nin sağladığı beden koordinatlarına uygun olarak insulada açık bir şekilde temsil ediliyor olabilir. Kortikal yeniden haritalama iç-duyusal durumların daha incelikli ayrımına ve bir dengesizliğe düzenleyici yanıtlarla daha kesin modülasyonuna izin verecektir.

Başka deyişle, insular haritalar beden durumlarının işlenmesi ve yaşantılanmasında üretici bir rolden çok modülatör bir role sahip olacaktır. Bu, tek yanlı insular lezyonlar termal ve nociceptive ayırt etme yeteneğini azaltırken tam iki yanlı insula tahribinin bile hissetme yeteneğini ortadan kaldıramaması bulgusuyla da tutarlıdır.

Dahası yüksek bilişte rol alan sayısız yolun kavşağındaki kortikal yerleşimi sayesinde insula bellek, dil ve akıl yürütme ile ilgili kortikal bölgelere geniş bağlantılar kurar. Bu da insula hislerin yaşantılanması için şart olmasa da hislerin bilişsel süreçlerin akışına katılması için vazgeçilmez olabilir ve böylece biliş ile his arasındaki karşılıklı konuşmayı kolaylaştırıyor olabilir. Böyle bir karşılıklı konuşma dürtülerin ve duyguların edinilmiş rasyonel denetimi için gerekli olabilir.Bunun olmaması, his durumlarınca egemenlik altına alınan daha yalın davranış örüntülerinin lehine olacaktır.

Hisler ve Beden-duyusal Korteks

Gerek SI, gerekse SII hisler sırasında işlevsel olarak katılmış olabilirler, fakat beden-duyusal kortekslerin hasarının nociception ve termo-sensation üzerinde hiç etkisi yoktur ya da varsa çok azdır. Dolayısıyla, bedensel veya duygusal hislerin üretilmesi için zorunlu değildirler. Onun yerine, insula gibi iç-duyusal beden durumlarının yaşantılanmasında modülatör bir rollerinin olması muhtemeldir.

Hislerin Evrimi

Hisler sadece insana özgü değildirler ve evrimde uzun süredir mevcutturlar. Hisler öznel olduklarından ve sadece ortaya çıktıkları organizmalar tarafından ulaşılabilir olduklarından insan-dışı türlerin hissedebilecekleri gösterilemeyebilir, ama tersini varsaymanın da bir nedeni yoktur.

Hislerin Hücresel Temeli 

Hissetme hallerinin hücresel substratı için en önemli hücreler iç-duyusal sistemde, özellikle de bedenin hormonal ve visceral taraflarından spinal kord ve beyin sapındaki çekirdeklere sinyal taşıyan miyelinleşmemiş aksonlarda bulunmalıdır.

Bu tür miyelinleşmemiş aksonlar arasında ortaya çıkması muhtemel olan ephaptic haberleşmenin de önemli bir rolü vardır. (Ephaptic: Bitişik nöronlar arasında temasla iyon alışverişi  yoluyla ya da sinapslardan ayrı olarak yerel elektrik alanlarının sonucu olarak iletişim.)

Beden Sinyallerinin İşlenmesi Büyük Oranda Miyelinsiz Yapılara Dayanır

Hissetme durumlarında rol oynadığı bilinen iç-duyusal yollar genellikle düşük düzeylerde miyelinleşme gösterirler. Ör, laminaI spinothalamocortical yol küçük çaplı miyelinsiz (C) ve hafif miyelinli (Aδ) liflerden oluşur. Bunların iletim hızları 1-8 ms^-1 aralığındadır. Buna karşın iyi miyelinlenmiş Aα ve Aβ lifleri dış-duyusal sinyalleri 14-60 ms^-1 hızında iletirler.

İnce visceral enformasyonun başlıca iletim yolu olan vagus siniri de ağırlıklı olarak miyelinden yoksundur. Miyelinsiz liflerin bu egemenliği vagal dallarda daha da dramatiktir. Vagus miyelinsiz liflerinin yüksek içeriği bakımından kafa sinirleri arasında olağandışıdır ve vagus içindeki lif düzeni de kendine özgüdür. Miyelinsiz liflerin dokunmanın duygulanımsal yönlerine aracılık etmesi de dikkate değer. Bu işlevle ilişkili olan C liflerinin alt grubu iç-duyusal sistemin ek bir bileşeni olarak çalışır. Aferent iç-duyusal yolların yanısıra, bu sinyalleri alan merkezi istasyonlar da (area postrema, NTS, PBN ve PAG) zayıf miyelinlenmişlerdir.

Miyelin kılıflarının klasik olarak kabul edilen evrimsel avantajı düşünülürse, homeostaziste rol alan kritik sistemlerin neden büyük oranda miyelinsiz kaldıkları sorulmalıdır.

• Miyelin kılıfları yapmanın ve korumanın metabolik bedelinden dolayı miyelinleşme ancak belli bir çapın üstündeki liflerde enerji açısından verimli olabilir. Ancak görece kalın lifler miyelinleşmenin metabolik bedelini haklı çıkarabilirler.
• İletim hızı bazı nöral süreçler için elzem iken diğerleri için olmayabilir. Ancak, bu durumda nociception ve temel homeostazis gibi miyelinsiz liflerin aracılık ettiği süreçlerin zamana duyarlı olmadıkları anlamı çıkar, oysa sağduyu kesinlikle tersini gösterecektir.
• Diğer bir olasılık miyelinin pleiotropik etkileridir; bazı aksonal işlevleri kolaylaştırırken diğerlerini engelleyebilir. Bu bazı nöral süreçler için miyelinleşmeyi avantajlı kılarken diğerlerine zararlı olabilir.

Eldeki bazı kanıtlar miyelinin pleiotropik rolünü destekler. Miyelinleşme izolasyon aracılığıyla iletim hızını artırır, yani, akson ile çevresi arasındaki iyon alışverişini azaltır, böylece elektrik akımı kaybını düşürür. Sonuç olarak iyonik alışverişlere dayanan herhangi bir süreç miyelinleşme tarafından engellenirken hislere aracılık eden miyelinsiz lifler serbest iyonik alışverişlere izin verirler.

Membran geçirgenliğindeki değişmeler klasik olarak sadece ateşlenmeye yol açan sinir iletisinin bir mekanizması olarak düşünülse de artan kanıtlar nöronal iyonik alışverişlerin başka fizyolojik rolleri olabileceğini düşündürmektedir.

Birincisi, hücre dışı akımın ortogonal (yani, transversal ya da yandan) nöronal iletişim için bir araç olarak hizmet ettiği bilinir. Bu uzunlamasına çalışan sinaptik aktarımın tersine ephaptic transmission olarak bilinen bir süreçtir. Ephaptic aktarımın memelilerin koku sinirinde, vagus sinirinde, periferik sinirlerde, spinal kordda ve bazı kortikal bölgelerde ortaya çıktığı düşünülmektedir. Nöronlar arasında membran potansiyelinin yerel senkronizasyonunda ephaptic iletimin rolü olabilir. Bu görüşü destekleyecek şekilde, nöronal aktivasyondan kaynaklanan hücre dışı potasyum komşu liflerde nöronal uyarılabilirliği etkiler. 

Ephaptic iletimin miyelin hasarı halinde ektopik olarak (olay yerinden başka bir yerde) uyandırılır, bu, miyelin izolasyonunun sonuçlarından birinin ephaptic fonksiyonun blokajı olduğunu düşündürmektedir. Miyelinleşme hem iyonik alışverişlere doğrudan fiziksel bir engel olarak davranması, hem de komşu aksonlar arasındaki mesafeyi artırmasıyla ephaptic transmisyonu ketler.

Nöronal iyonik alışverişlerin sinir iletiminden kopabileceğinin ikinci açıklaması/ilüstrasyonu membran potansiyelinin aksiyon potansiyellerini etkilemeksizin dramatik olarak değişebilmesidir. Aslında membran potansiyeli aferent uyaranlardan enformasyon transferinin ve hatta hayvan davranışlarının aksiyon potansiyellerinden daha iyi bir yordayıcısı olabilir. Eşikaltı potansiyeller olfaktor kodlamanın kimi yönlerine aracılık edebilirler.

Miyelinin nöronal membran geçirgenliğini bloke etmesi ve beden durumlarını duyumsayan ve hislerin altında yatan iç-duyusal yollarda büyük oranda bulunmaması, nöronal membran geçirgenliği ile hislere yol açan beden durumlarının duyumsanması arasında bir bağlantıyı düşündürür. Dolayısıyla, nöronun hücre dışı ortama fazla duyarlı olması sentience’İn hücresel temelinin altında yatar.

Miyelin iç-duyusal liflerdeki membran reseptörlerine ligandların bağlanmasını doğrudan bloke ederek de iç-duyumu aksatabilir. Bazı miyelinsiz lifler (ör, vagus sinirinde) sadece periferik sinir uçlarında değil, aksonal uzantı boyunca da kimyasal uyarımla aktive edilebilirler. Bu liflerin gövdesinde iç-duyumda rol oynayan bazı moleküller (ATP, serotonin, asetil kolin ve capsaicin) için membran reseptörleri bulunur. Kemosensitif aksonal gövdeler dolaşımdaki faktörleri ve içsel ortamı duyumsamaya adanmış liflerde evrimsel duyumu oluştururlar. Bu iç-duyumun merkezi mekanizmasıdır. Eğer her bir akson tüm aksonal uzantı boyunca değil de sadece uçlarında kemosensitif olsaydı, organizmanın tüm bölgelerini kapsaması için çok daha fazla sinir lifi ya da en azından sinir dallanmaları gerekecekti. Muhtemelen miyelin izolasyonu dolaşımdaki ligandların membran reseptörlerine ulaşımını fiziksel olarak önleyerek akson boyunca kemosensitiviteyi azaltacaktı.

Özetle, evrimsel baskı örneğin motor kontrol ve yüksek bilişte rol alan yollarda iletim hızı ana ilgi konusu olduğunda miyelinleşme yönünde, nöronal elektrik akımında rol alan iyonlar ya da reseptör ligandlarıyla membran erişimi daha önemli olduğunda (ör, iç-duyumda ve hislerde rol alan yollarda) miyelinleşmeye karşı seçim yapmış olabilir.

Sentience’ten Hislere

Hücresel proto-fenomenon (sentience) nasıl sistem düzeyinde bir his haline gelir? Biliş için genellikle kabul edilen tek nöron düzeyindeki sinaptik ateşlemenin zamansal senkronizasyon yoluyla sistem düzeyinde bir fenomene amplifiye edilmesidir. Aynı sürecin hisler için de geçerli olması akla uygundur. Hücresel düzeydeki değişiklikler (ör, ephaptic iletim yoluyla) tek tek birçok nöron boyunca zamansal olarak senkronize olarak sonunda hislerin yaşanmasına katkıda bulunur. Bu modele göre visceral işlevlerde ya da içsel ortamdaki minor değişiklikler (lokal O2, CO2, şeker konsantrasyonu gibi) az sayıda lokal iç-duyusal lifte membran iyonik alışverişlerini tetiklerken daha güçlü sapmalar orantılı olarak daha büyük sayıda lifi etkileyecektir. Aktifleşmiş bu lifler tarafından taşınan sinyaller spinal kordun ve beyin sapının iç-duyusal takip merkezlerinde yakınsarlar. Aynı topografik lokasyondan aynı zamanda ateşlenen aferent liflerin sayısı uyaran şiddetinin ölçüsünü temsil edecektir. Bedenin nöral haritaları bağlamında yorumlanan bu uyarılar eğer yapılacaksa hangi düzeltici eylemlere gerek duyulacağının belirlenmesi için ince ayar bir kod oluşturabilir. Ör, belli belirsiz uyaranlar çok az aksonu göreve çağıracak ve minimal düzeltme ortaya çıkacaktır; orta şiddette uyaranlar önemli sayıda lifi etkileyecek ve otonomik düzeltici önlemleri tetikleyecektir; ve major bozulmalar çok sayıda aksonu göreve çağıracak ve sadece otonomik düzeltmeleri uyarmayacak, his yoluyla bilinçli olarak algılanacak ve istemli davranışsal uyum için yer bırakacaktır.

Sonuç İfadeleri

Hislerin önemli bir karakteristiği organizmanın neden bir hissin sağladığı doğrultuyu izlediğini açıklamaya yardımcı olan içsel değerleridir.. Yani, hislerin vekalet ettiği homeostatik sapmaların pozitif ya da negatif doğrultusu ve yoğunluğudur. İlginçtir, büyük olasılıkla daha sonra evrilmiş olan dış-duyusal süreçler (ör, görme, işitme) genellikle beden durumlarında üretilen değerlerle işaretlenseler de içsel değer içermezler. Bu yüzden, yüksek biliş ilk önce homeostatik düzenlemenin bir bileşeni olarak gelişen işaretleri ödünç alır.

Hislerin çıkışı aynı zamanda zihnin de çıkışıdır. Hissetme yeteneği olan ilk organizmalar evrimde ilk kez ve diğer hayat formlarından farklı olarak kendi varoluşlarının bazı yönlerinden haberdar oldular. Hisler yüksek biliş düzeylerinin kurulması ve bilincin yolunu açtı. Bu da modern insan zihniyle doruğa ulaştı. Buna uygun olarak hissin dayanaklarına ışık tutulmasının bilince ve zihne içgörü kazandırması olasıdır. Hissetme durumlarının aydınlatılmasının bariz biyomedikal önemi de vardır. Zamanımızın en yıkıcı tıbbi ve halk sağlığı sorunlarından bir kısmı hissetme patolojilerinde yoğunlaşır. Tek başına depresyon ABD’de önde giden hastalık nedeni ve dünyada bulaşıcı olmayan hastalıkların önde giden nedenidir. Hislerin nörofizyolojisine içgörü kazanılması bu bozukluklar sınıfı için daha etkili tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir.