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.

Yanılsama

PsikeArt, Kasım Aralık (12) 2014 (yanılsama), sa. 28-33

 

Her şey nasıl oluyor da böyle olabiliyor? Her gün nasıl sabah oluyor, yıldızlar nasıl gökte asılı durabiliyor, okuma yazma öğrensek de okul neden devam ediyor, büyükler bir araya geldiğinde neden hep tokalaşıyor, anneler neden şekeri gizli gizli tavada kavuruyor da bize gizli gizli veriyor, Allah nasıl her yerde olabiliyor? vs. Kimine göre felsefe, büyüyünce de sorular sormaya devam etmek demek. Ancak, sorular soranın da, yanıtlar verenin de aynı aygıt (aynı özne?) olması, hatta sorular sorup yanıtlar verenin aynı olduğunu düşünenin de aynı aygıt, yani, insan zihni olması; başka bir deyişle zihnin bilginin hem öznesi, hem de nesnesi olması, zaten ilginç olan insanlık durumunu daha da ilginç kılıyor.

Okumaya devam et →