Phineas Cage, 1848 yılında, Vermont’da bir demiryolunda ustabaşı olarak çalışırken kazara bir dinamit patladı. Patlama sırasında, 1 metrelik bir demir çubuk yüzüne saplanıp beyninin ön bölümlerinden geçerek kafatasının arkasından vücudunu terk etti ve 24 metre öteye düştü. Adamın ortalığa savrulan beynini gören işçiler ise geçirdikleri şokun ardından hemen doktor çağırdılar. Adamın kaza anında ölmemesi herkesi çok şaşırtmıştı.
Benim Beyin ile ilgili temel kabulüm, bizim kimi zaman zihin dediğimiz şeyin, onun anatomisinin ve fizyolojisinin sonuçlarından başka bir şey olmadığıdır. Carl SAGAN
Haftalarca yan uyanık durumda kalan Cage, sonunda tamamen iyileşmiş gibi gözüküyordu. (2009 yılında, yüzü ve sol gözü yaralı, yakışıklı ve kendine güveni sağlam bir insan olan Phineas Cage’in elinde demır bir çubukla çekilmiş ender bir fotoğrafı ortaya çıktı). Kazadan sonra, iş arkadaşları onun kişiliğinde keskin değişimler fark etti. Normalde neşeli, yardım etmeyi seven bir ustabaşı olan Cage, ağzı bozuk birisi haline gelmiş ve bencilce davranmaya başlamıştı. Hatta kadınlara ona yaklaşılmaması tembih ediliyordu. Onu tedavi eden Dr. John Harlow, Cage hakkında şunları söylemişti: “Cage, kaprisli ve kararsız, gelecek için birçok plan kuran, fakat gerçekleşmesi daha mümkün bir plan bulduğunda bunları hemen terk eden birisi. Bir çocuğun entelektüel kapasitesi ve tezahürünün yanı sıra, hayvan içgüdülerine de sahip olan güçlü bir adam. ”Dr. Harlow onun radikal bir şekilde değiştiğini not almıştı. Arkadaşları da onun artık Cage olmadığını söylüyordu. Cage’in 1860’ta ölümünden sonra, Dr. Harlow Cage’in kafatasını ve ona saplanan demir çubuğu sakladı. Ayrıntılı X-ışını görüntüleme sonuçlarına göre, demir çubuğun frontal lobun bulunduğu beyin bölgesinde çift taraflı ciddi bir tahribat oluşturduğu ortaya çıktı.
Bu inanılmaz kaza, yalnızca Phineas Cage’in hayatını değil; bilimin gidişatını da değiştirdi, Bundan önce, düalizm denilen ve beyin ile ruhun iki farklı yapı olduğunu savunan bir görüş egemendi. Ancak bu kaza ile Cage’ in frontal lobunun aldığı tahribata bağlı olarak kişiliğinin değiştiği apaçık ortadaydı. Bu olayın ardından da bilimsel düşüncede bir model değişikliği oldu: Belki de beyinde belirli bölgeler belirli davranışları belirliyordu.
BROCA’NIN BEYNİ
Cage’in ölümünden hemen bir yıl sonra, yani 1861 yılında bu görüş, Paris’li doktor Pierre Paul Broca’nın konuşma bozukluğu dışında bir sorunu olmayan bir hastası üstüne yaptığı çalışmaları ile desteklendi. Hasta, konuşulanları tamamen kavrıyor, fakat “tan” kelimesi dışında tek bir kelime üretemiyordu. Hastanın ölümünden sonra otopsi yaptığında, hastanın sol temporal lobunda (sol kulağın yakınları) bir lezyon olduğunu keşfetti. Sonraları Dr. Broca, benzer sorunları olan 12 hastada da beynin o alanında tahribat olduğunu görecekti, Bugün, özellikle sol temporal lobunda tahribat bulunan hastalara, Broca afazisine sahip olduğu söylenir (genellikle bu hastalıkta hastalar konuşulanları anlar, fakat birkaç kelime dışında herhangi bir şey söyleyemez).
Bundan kısa bir süre sonra. 1874’te, Alman hekim Carl Wernicke, hastalarda bunun tam tersi bir duruma yol açan bir hastalığı tanımladı. Bu hastalar tane tane ve açıkça kelimeleri söyleyebiliyor, fakat yazılı ve sözlü metinleri anlayamıyorlardı. Konuşurken, sıklıkla doğru bir dilbilgisi ve cümle yapısı kuruyor, ancak anlamsız sözcükler kullanıyorlardı. Ne yazık ki bu hastalar saçma sapan konuştuklarının da farkında değillerdi. Wernicke, otopsilerini yaptıktan sonra, hastaların temporal loblarının farklı bir bölümünde bir tahribat gözlemledi.
Wernicke ve Broca’nın çalışmaları, konuşma ve anlama bozuklukları gibi davranış bozuklukları ile beynin spesifik bölgelerinde tahribat bulunması arasında belirgin bir bağ kurdu. Bu, nörobilimde bir dönüm noktası oldu.
Savaşın neden olduğu kargaşa içinde yeni bir gelişme daha oldu. Tarih boyunca, insan vücudunun kesilip incelenmesiyle ilgili birçok dinsel tabu vardı. Savaş alanında on binlerce yaralı askerin ölmesi sonucu, işe yarar bir tıbbi tedavi geliştirmek doktorların önemli bir görevi haline geldi. 1864’de Prusya Danimarka savaşında, Alınan doktor Gustav Fritsch, tedavi amaçlı olarak birçok askerin kafa tasını açtı ve beyinlerinin sağ ve sol yanlarından herhangi birine dokunduğunda, vücutlarının ters tarafının seğirdiğini fark etti. Fritsch, sonraları beyni elektrikle uyararak beyin yarıkürelerinin vücutta ters tarafı kontrol ettiğini sistematik olarak gösterdi. Beynin elektriksel bir doğasının olması ve beynin belirli bir bölgesinin vücutta ters tarafı kontrol ettiğinin gösterilmesi, çarpıcı bir buluştu (Garip bir biçimde, beyin üzerinde elektriksel sondaların kullanılmasına ilişkin ilk kayıt, birkaç bin yıl önce MÖ 43 yıllarında Romalılar tarafından oluşturulmuştu. İmparator Claudius’un saray doktoru, şiddetli baş ağrısı şikâyeti bulunan hastalara elektrikle yüklenmiş torpido balığı uyguluyordu).
Beyin ile vücudu birbirine bağlayan elektriksel yolakların olduğu, 1930’lu yıllarda Dr. Wilder Penfield’ın havale geçiren ve hayatlarını tehdit edecek şekilde nöbetlerle acı çeken epilepsi hastalarıyla çalışmaya başlamasından önce sistematik olarak ortaya konmamıştı. Onlar için, beynin açılması ve belirli bölgelerinin çıkarılması ile yapılan cerrahi girişimler son seçenekti (Beyinde acı reseptörleri olmadığı için, Dr. Penfield bu operasyonları yalnızca lokal anestezi kullanarak gerçekleştirdi. Operasyonlar sırasında hastalar uyanık durumdaydı).
Dr. Penfield, elektrot ile beyin korteksinin belirli bölgelerini uyardığında vücudun farklı bölgelerinin yanıt verdiğini fark etti. Korteks ile insan vücudu arasında kesin ve birebir bir bağlantının kabaca çizilebileceğini de ortaya koydu. Çizimleri o kadar doğru ve kesindi ki, özgün hali neredeyse değiştirilmeden hala kullanılmaktadır. Bu buluşun, hem bilim dünyasında hem de halk arasındaki etkisi çok hızlı oldu. Kurduğu şemada, beynin hangi bölgesinin vücutta hangi bölgenin hangi fonksiyonunu kontrol ettiği görülebiliyordu. Örneğin, hatırı sayılır bir beyin bölgesinin, bizler için hayati önem taşıyan ellerimiz ve ağzımızın kontrolüne adanmış olduğunu görebilirsiniz. Sırtımızdaki sensörler uyarıları neredeyse algılayamazlar bile.
![]( "sekil1")
Şekil 1. Dr. Penfield tarafından beynin hangi bölgesinin vücutta hangi bölgeyi kontrol ettiğine ilişkin oluşturulan, motor kortekse ait bir harita
Penfield ayrıca, hastalarının temporal loblarını uyardığında, hastalarının uzun zaman önce unutulmuş anılarını açık bir biçimde anımsadıklarını keşfetti. Hastalarının, beyin ameliyatının ortasında; liselerinin kapısının önünde dikilmelerini, annelerinin teyzelerini telefonla arayıp bu gece onlarda kalmasını söylediğini duyduklarını ağızlarından kaçırmalarıyla şok olmuştu. Penfield, beynin derinliklerinde yatan anılan gün yüzüne çıkardığını fark etmişti. 1951’ de yayınladığı bu sonuçlar, beyine ilişkin anlayışımızda bir dönüşüm daha yaratmıştı.
BEYNİN HARİTASI
1950 ve 60’lara gelindiğinde, birkaç fonksiyonu ile birlikte, beynin farklı bölgelerinin yerini saptayan ilkel bir harita oluşturmak mümkündü.
![]( "sekil2")
Şekil 2. Neokorteksin birbirinden farklı, fakat birbiriyle ilişkili görevler yürüten 4 bölgesi.
Şekil 2’ de, beynin dış katmanını oluşturan ve dört loba ayrılan neokorteksi görüyoruz. Bu bölge insanlarda son derece gelişmiştir. Frontal lob dışında tüm loblar, duyularımızdan gelen sinyallerin işlenmesine adanmıştır. Frontal lobun en önemli bölgemizin işlendiği yerdir. Şu anda okuduğunuz bilgiler, prefrontal korteksinizde işlenmektedir. Bu bölgede ulaşacak hasar, aynı Phineas Cage’de olduğu gibi, geleceğe ilişkin plan ve tasarı yapmanıza engel olabilir. Duyularımızdan gelen bilginin değerlendirildiği ve gelecekte bunlara göre verilecek bir dizi tepkinin kararlaştırıldığı bölge burasıdır.
Pariyetal lob, beynimizin üst tarafında konumlanmıştır. Sağ yarıküre, duyusal dikkati ve vücut farkındalığını kontrol ederken, sol yarıküre yetenek gerektiren hareketleri ve bazı dil fonksiyonlarını kontrol eder. Bu bölgede oluşacak hasar, kendi vücut bölgelerinin yerini saptamada zorluk çekmek gibi pek çok sorun oluşturabilir.
Oksipital lob, beynimizin en arkasında konumlanmıştır ve gözlerden gelen görsel bilgileri işler. Bu bölgede oluşacak hasar, göz fonksiyonlarında azalma ve körlük gibi sonuçlar doğurur.
Temporal lob lisanı kontrol eder (yalnızca sol tarafta), bununla birlikte yüzlerini tanınması ve bazı duygusal fonksiyonların kontrolü gibi işlevleri de vardır. Bu bölgede oluşacak hasar bizi dilsiz bırakabilir, sürekli gördüğümüz yüzleri tanıyamamamıza neden olabilir.
EVRİMLEŞEN BEYİN
Kaslarımız, kemiklerimiz ve akciğerlerimiz gibi vücudun diğer organlarına baktığımızda, hemen fark edilebilecek bir uyum görülür. Ancak, beynin yapısı karmakarışık gelebilir. Hatta beynin haritasını çıkarmak bir zamanlar “budalalar için haritacılık” olarak görülürdü.
Bu rastgele gibi gözüken yapıya anlam kazandırmak için, 1967’de, Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü’nden (National Institute of Mental Health) Dr. Paul Maclean, Charles Darwin’in evrim kuramını beyine uyguladı. MacLean, beyni üç bölüme ayırdı (o zamandan bu yana yapılan çalışmalar bu model üzerinde bir takım ufak değişikliklerin varlığını gösterdi, fakat biz hala beynin yapısını kapsamlı olarak tanımlamada bu modeli kullanıyoruz). Öncelikle; beyin sapı, beyincik ve bazal ganglionları içeren beynimizin merkezinin ve arka bölümünün, sürüngenlerin beyinleriyle neredeyse birebir olduğunu fark etti. “Sürüngen beyni” olarak bilinen ve denge, solunum, sindirim, kalp atımı, kan basıncı gibi temel hayvansal işlevlerin yönetildiği bu bölge, beynimizin en eski yapısıdır. Bu bölge ayrıca savaşma, avlanma, çiftleşme ve bölge tutma gibi hayatta kalma ve üreme için gerekli olan davranışları da kontrol eder. Sürüngen beyni 500 milyon yıl geriye kadar izlenebilir (Şekil 3’e bakınız).
![]( "sekil3")
Şekil 3. Sürüngen beyni, limbik sistem (memeli beyni) ve neokorteks (insan beyni) ile beynin evrimsel tarihi.
Sürüngenlerden memelilere evrimleştiğimizde, beyin daha karmaşık, dışa doğru gelişen ve yeni yapılar üreten bir hal aldı. Şimdi, sürüngen beynini kaplayan, beynin merkezinin yakınlarında yerleşim gösteren “memeli beyni” ya da limbik sistem ile karşılaşıyoruz. Limbik sistem, maymunlar gibi gruplar halinde yaşayan hayvanlarda öne çıkar. Bu bölge de duygularla ilgili yapılar içerir. Sosyal grupların dinamiği karmaşıklaştığından beri, potansiyel düşman, müttefik ve rakiplerin sınıflandırılmasında limbik sistem asıl rolü üstlenmektedir.
Sosyal hayvanlarda can alıcı davranışları kontrol eden limbik sistemin bölgeleri şunlardır:
• Hipokampus: Belleğe giriş kapısıdır . Burada kısa zamanlı anılar, uzun zamanlı anılara dönüşmek üzere işlenir. Tuhaf şeklini tarif eden adı “denizatı” anlamına gelir. Burada meydana gelen zedelenmeler uzun süreli belleğin oluşmasını engeller. Kişiyi bulunduğu zamana hapseder.
• Amigdala: Duyguların mevkilendiği bölgedir. Başta korku olmak üzere, duygular ilk burada kaydedilir ve oluşturulur. “Badem” anlamına gelir.
• Talamus: Burası nakil istasyonu gibidir, beyin sapından gelen duyusal sinyalleri alır ve onları kortekste çeşitli bölgelere yollar. “İç oda” anlamına gelir.
• Hipotalamus: Bu bölge, vücut sıcaklığını, günlük vücut ritmini, açlığı, susuzluğu ve üreme ile zevkin bir bölümünü kontrol eder. Talamusun altında bulunur ve adı da buradan gelir.
Son olarak, beynin dış katmanında, memeli beyninin üçüncü ve en yeni bölgesi olan serebral korteks vardır. Neokorteks (anlamı “yeni kabuk”), daha ileri bişsel davranışı yöneten serebral korteks içerisinde en son evrimsel yapıdır. En çok insanlarda gelişmiştir. Kâğıt peçete kalınlığında olmasına karşın, beyin kütlesinin yüzde seksenini oluşturur. Sıçanlarda pürüzsüz bir yüzeyi vardır, fakat insanlarda kıvrımlı bir yapıya sahiptir, bu da insan kafatasının içerisinde çok büyük bir yüzey alanının oluşmasını sağlar.
Başka bir deyişle, insan beyni, milyonlarca yıllık evrimimizin önceki basamaklarının kalıntılarını içeren, dışa doğru hem boyut hem işlev olarak büyüyen bir müze gibidir (Ayrıca bu, bir bebeğin doğduğu andan itibaren izlediği yoldur. Bebeğin beyni, dışa ve öne doğru genişler; bu hareket belki de evrim basamaklarımızı taklit etmektedir).
Neokorteksin mütevazı görünümü, biraz ayrıntılı olarak incelendiğinde aldatıcıdır. Mikroskop altında, karmakarışık yapısını takdir edersiniz. Beynin gri maddesi, nöron denilen milyarlarca küçük beyin hücrelerinden meydana gelir. Devasa bir telefon ağı gibi, nöronun bir ucunda bulunan ve asma filizine benzeyen dentritleri aracılığıyla diğer nöronlardan bilgileri alır. Nöronun öteki ucunda, akson denilen uzun bir iplik bulunur. Sonuçta akson, dentritleri yardımıyla on binlerce nörona bağlanır. İki nöronun birleşme yerinde, sinaps adı verilen küçük bir boşluk bulunur. Bu sinapslar geçit gibi davranır, beynin içinde bilgi akışını kontrol eder. Nörotransmitter adı verilen özel kimyasallar, sinapsa girerek sinyalin akışını değiştirebilirler: çünkü dopamin, serotonin ve noradrenalin gibi nörotransmitterler, sayısız yolak boyunca bilginin akışının kontrolüne yardımcı olur. Bunun ruh halimiz, duygularımız, düşüncelerimiz üzerinde güçlü etkileri vardır.
![]( "sekil4")
Şekil 4. Nöronun şeması, Elektriksel sinyaller sinapslara ulaşana kadar akson boyunca yol alır. Nörotransmitterler sinapsı geçen elektriksel sinyallerin akışını düzenleyebilir.
Beynin bu tanımı, 80’li yıllar boyunca süren bilgi birikimimizi temsil etmektedir. 90’larda, fizik alanında yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve düşüncenin mekaniğinin keskin detaylarla ortaya konmaya başlanmasıyla şu anki bilimsel buluşların önü açılmıştır. Bu devrimin yaşanmasında büyük görev üstlenenlerden biri de MRG cihazıdır.
MRG: BEYİNE AÇILAN PENCERE
Bu radikal ve yeni teknolojinin düşünen beynin şifresinin çözülmesine nasıl yardımcı olduğunu anlayabilmemiz için, dikkatimizi birkaç basit fizik ilkesine çevirmemiz gerekiyor.
Radyo dalgaları, dokuya zarar vermeden içinden geçebilen elektromanyetik dalgaların bir türüdür. MRG makineleri, bu olgudan yararlanarak elektromanyetik dalgaların kafatasının içine serbest bir şekilde girebilmesini sağlar. Böylece bu teknoloji, bir zamanlar elde edilmesinin olanaksız olduğu düşünülen muhteşem fotoğrafları bize sunar: Duyuları ve duyguları hisseden beynin iç işleyişini. MRG’de dans eden ışıkları izlemek, düşüncelerin beyin içerisindeki hareketini izlemek gibidir. Bu, işleyen bir saatin içini görmeye benzer.
MRG makinesiyle ilgili fark edeceğiniz ilk şey; Dünya’nınkinin 20 ile 60 katı kadar manyetik alan üretebilen, dev bir silindir şeklinde manyetik sarımları olmasıdır. MRG makinesinin bütün odayı doldurabilmesinin, bir ton ağırlığa ulaşabilmesinin ve birkaç milyon dolar değerinde olmasının nedeni de bu büyük mıknatıstır (MRG makineleri X-ışınlarından daha güvenlidir, çünkü zararlı iyonlar üretmezler. MRG gibi üç boyutlu görüntü oluşturabilen BT tarayıcıları, sıradan X-ışını cihazlarına göre çok daha fazla doz içerir ve bundan dolayı dikkatlice ayarlanması gerekir. Buna karşılık, MRG cihazları düzgün kullanıldığında güvenli cihazlardır. Tek sorun, çalışanların özensizliğidir. Yanlış zamanda açıldığında, manyetik alan, eşyaları yüksek hızla havaya fırlatacak kadar güçlüdür. Bu yolla insanların yaralandığı, hatta öldüğü bile olmuştur).
MRG cihazı şu şekilde çalışır: Hastalar manyetik alanı oluşturan ve iki geniş sarımı içeren silindirin içine yatar biçimde yerleştirilir. Manyetik alan oluşturulduğunda, vücudunuzdaki atomların çekirdekleri adeta bir pusulanın iğnesi gibi davranır ve manyetik alan boyunca yatay olarak sıralanır. Daha sonra küçük bir radyo dalgası titreşimi yaratılır, bu da vücudumuzdaki bazı çekirdeklerin baş aşağı dönmesine neden olur. Çekirdek daha sonra normal konumuna döndüğünde ikinci bir radyo dalgası yayar, MRG cihazı da bunu analiz eder. Bu küçük “yankı”ları analiz ederek, atomların yerini ve doğasını anlamak mümkündür. Tıpkı, yoluna çıkan nesnelerin yerini sesin yankısını kullanarak belirleyen bir yarasa gibi, MRG makinesi tarafından yaratılan bu yankılar da beynin içinin harika bir resminin canlandırılmasına olanak tanır. Ardından atomların konumunu yeniden düzenleyen bilgisayarlar, bize 3 boyutlu resimler sunar.
MRG’ler ilk sunulduğunda, beynin belirli bölgelerinin sabit yapısını gösterebilmekteydi. Ancak 1990’ların ortalarında, MRG’nin, fonksiyonel MRG ya da “fMRG” denilen ve beyindeki kanda bulunan oksijenin varlığını ortaya çıkarabilen yeni bir tipi icat edildi (MRG’nin farklı tipleri için, bilim insanları bazen “MRG”nin önüne küçük harfler koyarlar. Biz de farklı MRG tiplerini belirtmek için bu kısaltmaları kullanacağız). MRG taramaları nöronlardaki elektrik akışını direkt olarak ortaya çıkaramaz, fakat oksijen nöronlara enerjiyi sağlamak için gerekli olduğundan, oksijenli kan dolaylı olarak nöronlardaki elektrik enerjisi akışını ve beyin bölgelerinin birbiriyle iletişimini izleyebilir.
MRG taramaları, düşüncenin tek bir merkezde yoğunlaşması fikrinin aksini kesinlikle kanıtlamıştır. Bunun yerine, düşünmeyle birlikte elektrik enerjisinin beynin farklı bölgelerinde dolaştığını görebilirsiniz. MRG taramaları, düşüncelerimizle oluşturulan bu yolu takip ederek Alzheimer, Parkinson, şizofreni gibi zihinsel hastalıkların doğasının anlaşılmasına yardımcı olur.
MRG cihazlarının üstünlüğü, beynin parçalarının yerini belirlemede milimetrik düzeyde hassasiyete sahip olmalarıdır. Bir MRG taraması, yalnızca iki boyutlu düzlemde “piksel” denilen noktaları oluşturmaz: 3 boyutlu uzayda “voksel” denilen, on binlerce renkli noktanın verimli ve parlak bir birleşimini beyin şeklinde oluşturur.
Farklı kimyasal elementler farklı frekanstaki radyo dalgalarına yanıt verdiğinden, radyo titreşiminin frekansını değiştirerek vücuttaki farklı elementleri tanımlayabilirsiniz. fMRC makineleri, kan akışını ölçmek amacıyla kandaki oksijen atomlarına göre tanımlanmasına karşın, MRG makineleri farklı atomları tanımak amacıyla da kullanılabilir. Son on yılda, “Difüzyon Tensör Görüntüleme – DTG” adında MRG’nin beyindeki su akışını belirleyebilen yeni bir türü keşfedildi. Su, beyinde nöral yolları takip ettiğinden. DTG bize bahçede büyüyen sarmaşıklara benzeyen güzel resimler sunar. Bilim insanları, artık hangi beyin bölgelerinin hangi bölgelere nasıl bağlı olduğunu anında saptayabilmektedir.
MRG teknolojisinin yine de birkaç eksikliği var. Uzaysal çözünürlükte emsalsiz olmasına karşın, bu makineler zamansal çözünürlükte o kadar da iyi değildir. Kanın beyin içindeki yolunu takip etmesi neredeyse bir saniye alır. Bu pek uzun bir süre değilmiş gibi görünebilir, fakat elektrik sinyallerinin beyni uçtan uca neredeyse anında kat ettiğini hatırlayın. Bundan dolayı MRG taramaları, düşünce modellerinde birkaç karmaşık detayı atlayabilir.
Dezavantajlarından biri de milyonlarca dolara mal olmasıdır. Bu yüzden doktorlar genellikle makineleri paylaşmak zorunda kalırlar. Bununla birlikte, pek çok teknoloji gibi, gelişmeler maliyetini zamanla düşürecektir.
Bu arada, fahiş fiyatlar ticari uygulamaların yürümesini engellemez. Bazı çalışmalara göre, MRG taramalarının %95 ya da daha yüksek olasılıkla yalanları tanıyabilmektedir. Bu nedenle, MRG makinelerinin yalan makinesi olarak kullanılabileceği yönünde görüşler vardır. Doğruluğunun düzeyi hala tartışmalıdır, fakat temel fikir şudur: Bir insan yalan söylediğinde, o kişi aynı zamanda doğrusunu bilmelidir; yalanı uydurur ve hızlıca aynı zamanda doğrusunu bilmelidir; yalanı uydurur ve hızlıca analiz eder. Bugün bazı firmalar, bir insan yalan söylediği zaman MRG’de o insanın prefrontal ve pariyetal loblarının parlak göründüğünü iddia etmektedir. Özellikle, “orbitofrontal korteks” (diğer fonksiyonlarıyla birlikte, bir şeyler yanlış gittiğinde bizi uyarmak için doğruluk kontrolü yapar) aktif hale gelir. Bu alan göz kürelerimizin hemen sağında bulunur, ismini de buradan alır. Kurama göre, orbitofrontal korteks, doğru ve yalan arasındaki farkı anlar ve etkin hale gelerek sonucu bize verir (superiormedial ve inferolateral prefrontal korteks gibi beynin diğer bilişsel bölgeleri de biri yalan söylediğinde aydınlanır).
Günümüzde birkaç firma, MRG makinelerini yalan makinesi olarak kullanmayı ve bu makineleri hukuk sistemine sokmayı önermektedir. Ancak, MRG taramalarının yalnızca belirli bölgelerdeki aktivite artışını gösterdiğini de önemle belirtmek gerekir. DNA taramalarının hassasiyeti 10 milyarda bir düzeyinde iken MRG makineleri bu kadar hassas değildir; çünkü bir yalan uydurabilmek için beynin birçok bölgesi kullanılır ve aynı bölgeler farklı türde düşüncelerin işlenmesinden de sorumludur.
EEG TARAMALARI
Beynin derinlemesine araştırılmasında bir başka kullanışlı araç da elektroansefalogram, yani EEG’dir. EEG ilk kez 1924 yılında duyurulmuş, fakat elektrotlardan alınan verilerin anlamlı hale getirilmesi bilgisayar teknolojisiyle mümkün olmuştur.
EEG’yi kullanmak için, hasta, yüzeyinde elektrotlar bulunan ve gelecekten gelmiş gibi görünen bir kaskı kafasına geçirir (daha gelişmiş versiyonlarda kafaya üzerinde küçük elektrotlar bulunan bir saç filesi geçirilir). Bu elektrotlar, beyinde dolaşan küçük elektriksel sinyalleri tespit edebilir.
![]( "sekil5")
Şekil5. Üstte, yüksek zihinsel aktivite içeren bölgeleri gösteren bir MRG taraması görülüyor. Altta, nöral yolakları ve beyindeki bağlantıları gösteren, difüzyon MRG makinesiyle çekilmiş çiçeksi bir doku görülüyor.
EEG taraması, birkaç önemli özellik bakımından MRG taramasından farklıdır. MRG taraması, beyine radyo dalgaları gönderir ve bu dalgaların yansımalarını analiz eder. Bu da radyo dalgalarını değiştirip analiz için farklı atomları seçmemize olanak sağlayarak işlemi çok yönlü kılar. Öte yandan EEG makinesi, tam anlamıyla pasiftir; beynin doğal olarak yaydığı elektromanyetik sinyalleri analiz eder. EEG, beynin tamamı boyunca dalgalanan yaygın elektromanyetik sinyalleri kaydetmeyi sağlar. Bu da bilim insanlarının; uyuma, konsantre olma, rahatlama, rüya görme vb. gibi durumlarda beynin genel etkinliğini ölçmesine olanak tanır. Farklı bilinç durumları, farklı frekanslarda titreşir. Örneğin derin uyku, saniye başına 1 ile 4 döngü arasında titreşen delta dalgalarına karşılık gelir. Problem çözme gibi aktif zihinsel durumlar, saniyede 12 ile 30 döngü arasında titreşen beta dalgalarına karşılık gelir. Bu titreşimler beynin belirli bölgelerinin, beynin ters taraflarında bulunsalar bile aralarında bilgi alışverişi yapabilmelerini ve iletişim kurabilmelerini sağlar. MRG taramaları kan akışını saniyede birkaç kere ölçebilirken, EEG elektriksel etkinliği anında ölçer.
EEG taramasının en önemli avantajı, kullanımının kolay, maliyetinin de düşük olmasıdır. Lise öğrencilerinin bile kafalarında EEG sensörleriyle kendi odalarında deneyler yapabildiklerini biliyoruz.
Geliştirilmesi on yıllar boyunca ertelenen EEG’nin önündeki en önemli engel, uzaysal çözünürlüğünün çok zayıf olmasıdır. EEG, kafatasını geçtikten sonra dağınık halde olan elektriksel sinyalleri yakalar, bu da beynin derinliklerinden kaynaklanan anormallikleri saptamada zorluk çıkarır. EEG sinyallerinin karmakarışık çıktılarına baktığımızda, bu çıktıyı hangi beyin bölgesinin oluşturduğunu söyleyebilmek neredeyse olanaksızdır. Ayrıca, parmak oynatmak gibi belli belirsiz hareketler bile sinyali bozabilir, hatta kullanılmaz duruma getirir.
PET TARAMALARI
Fiziğin bilim dünyasına kazandırdığı bir başka kullanışlı araç da Pozitron Emisyon Tomografisi. Kısaltması PET olan bu araç, beyinde hücrelere yakıt sağlayan şeker moleküllerinin, yani glikozun yerini saptayarak enerji akışını hesaplar. Benim lisede yapmış olduğum bulut odası gibi, PET taramaları da glikozun içindeki sodyum-22’nin yaydığı atomaltı parçacıkları kullanır. PET taramasını başlatmak için, hastaya içinde az radyoaktif şeker bulunan özel bir çözelti enjekte edilir. Şeker moleküllerindeki sodyum atomları, radyoaktif sodyum-22 atomları ile yer değiştirir. Sodyum atomları her bozunmada, sensörler tarafından kolayca tespit edilebilen pozitif elektronlar, yani pozitronlar yayar. Şekerin içindeki radyoaktif sodyum atomlarının yolu takip edilerek canlı beyindeki enerji akışı izlenebilir.
PET taraması ile MRG taramalarının pek çok ortak avantajı vardır, fakat PET taraması MRG görüntülerindeki hassas uzaysal çözünürlüğe sahip değildir, PET taramaları, enerji tüketiminin yalnızca dolaylı bir göstergesi olan kan akışı hesaplamasına karşın enerji tüketimini nöral aktiviteyle daha yakından ilişkili bir yolla hesaplar.
PET taramalarında bir dezavantaj daha vardır. MRG ve EEG’den farklı olarak, PET taramaları az da olsa radyoaktiftir; bu nedenle hastalar üzerinde sürekli kullanılmaz. Bu radyoaktivite riski nedeniyle, kişinin bir yılda birden fazla PET taramasına girmesine izin verilmez.
BEYİNDEKİ MANYETİZMA
Son on yılda, Transkraniyal Elektromanyetik Tarama (TES), manyetoansefalografi (MEG), yakın kızılötesi spektroskopisi (NIRS) ve bunlar gibi, nörobilimcilerin kullanabileceği birçok yüksek teknolojili cihaz geliştirilmiştir.
Özel olarak, beyindeki belirli bölgelerin faaliyetini keserek açmadan durdurmak amacıyla manyetizma kullanılmaktadır. Bu yeni araçların ardındaki temel fizik, hızla değişen elektrik alanının bir manyetik alan oluşturabilmesidir. Bunun tersi de geçerlidir. MEG’ler beyindeki elektrik alanlarının değişerek manyetik alan oluşturmasını pasif olarak ölçer. Bu manyetik alanlar zayıf ve son derece küçüktür; Dünya’nın manyetik alanının yalnızca milyarda biri kadardır. EEG gibi, MEG de zamansal çözünürlükte yüksek hassasiyete sahiptir; saniyenin binde birine kadar inebilir. Öte yandan, uzaysal çözünürlüğünün hassasiyeti yalnızca bir santimetreküptür.
MEG’nin pasif ölçümüne karşın, TES manyetik enerji patlamaları oluşturan büyük bir elektriksel itki sağlar. TES, beynin hemen yanına, saç derisinin üstüne yerleştirilir. Bu da manyetik titreşimin beyine nüfuz ederek bir diğer elektrik titreşim daha oluşmasını sağlar. Oluşan ikincil elektriksel dalga, beyinde seçilen bölgenin aktivitesinin yok olmasını ya da azalmasını sağlar.
![]( "sekil6")
Şekil 6. Kafatasına nüfuz etmek ve düşüncelerin doğasını anlamak amacıyla radyo dalgalan yerine manyetizma kullanan TES ve MEG görülüyor. Manyetizma, beynin bölgelerini geçici olarak susturarak bilim insanlarının güvenli bir biçimde, hastaların felç geçirmelerine bel bağlamadan, beyin bölgelerinin oynadığı rolleri saptar.
Tarihte, bilim insanları beynin belirli bölgelerini susturmada felçlere ya da tümörlere bel bağlamak zorundaydı. Ancak, TES ile zarar verilmeden beynin bazı bölümleri kapatılabilir ya da söndürülebilir. Beynin özel bir bölgesine manyetik enerji gönderildikten sonra, kişinin davranışlarının ne şekilde değiştiği izlenerek o bölgenin işlevine karar verilebilir (örneğin, kişinin sol temporal lobuna manyetik titreşimler gönderilerek konuşma yeteneğinin zıt bir şekilde etkilendiği görülebilir).
TFS’in olası bir dezavantajı, bu manyetik alanların beynin iç bölgelerine yeterince nüfuz edememesidir (çünkü manyetik alanlar, ters kare kuvvet yasasına göre elektrikten çok daha hızlı azalırlar). TES, beynin kafatasına yakın bölümlerini kapsaması açısından oldukça kullanışlıdır. Ancak manyetik alan limbik sistem gibi beynin derinlerinde konumlanmış alanlara ulaşamaz. TES’in gelecek nesilleri, manyetik alanın şiddetini ve hassasiyetini arttırarak bu teknik problemin üstesinden gelebilir.
DERİN BEYİN UYARIMI
Nörologlara hayati öneme sahip olduğunu kanıtlamış bir başka araç da Derin Beyin Uyarımı’dır (DBU). İlk olarak Dr. Penfield tarafından kullanılan problar diğerlerine göre ilkeldir. Bugün bu elektrotlar tüy inceliğinde olup beynin derin kısımlarında belirli bölgelere ulaşabilir. Bilim insanları DBU’yu yalnızca beynin birçok bölgesinin fonksiyonunu incelemede değil, ruh hastalıklarını tedavisinde de kullanabilir. DBU’nun beynin bazı bölgelerinin aşırı aktifleşmesi ve ellerin titremesinin kontrol edilememesi ile kendini gösteren Parkinson hastalığında kullanımının faydaları çoktan kanıtlanmıştır.
Çok yakın zamanda, bu elektrotlar, sıklıkla psikoterapi ve ilaçlara yanıt vermeyen, depresyonlu hastalarda aşırı aktive olan beynin yeni bölgelerinde (Brodmann alanı 25) de kullanılmaya başlanmıştır. Derin beyin uyarımı, on yıllar boyunca acı ve ızdırap çeken hastalarda neredeyse mucizevî bir iyileşme sunar.
Her yıl DBU’nun yeni bir kullanım alam keşfedilmektedir. Hatta neredeyse tüm büyük hastalıklar bu ve diğer yeni beyin tarama teknolojilerinin ışığında tekrar gözden geçiriliyor. Bu da hastalıkların tanısında ve hatta tedavisinde heyecan verici yeni alanlar açmaktadır.
OPTOGENETİK-BEYNİ AYDINLATMAK
Nörologların alet çantasındaki belki de en yeni ve en ilginç araç, bir zamanlar bilimkurgu olarak nitelendirilen optogenetiktir. Sihirli bir değnek gibi, beyine ışık huzmeleri yollayıp belirli yolları aktifleştirerek davranışların kontrolünü sağlar.
İnanılmaz bir şekilde, hücrenin ateşlenmesine neden olan ışığa hassas bir gen, cerrahi bir keskinlikle direkt olarak nöronun içerisine yerleştirilebilir. Daha sonra, ışık açılarak nöronun aktifleşmesi sağlanır. Daha da önemlisi, bilim insanlarının bu yolakları harekete geçirmesine izin verir. Bu da belirli davranışların bir anahtar yardımıyla başlatılmasını ya da durdurulmasını sağlar,
Bu teknoloji yalnızca on yıllık olmasına karşın, hayvan davranışlarının kontrolünde kendini çoktan kanıtlamıştır. Bir ışık anahtarını açarak, meyve sineklerinin anında uçmasını, solucanların kıvrılmayı bırakmasını ve farelerin delicesine etrafta koşmalarını sağlamak mümkündür. Şu aralar maymun deneyleri başlamakta, insanlarda deney yapılması da tartışılmaktadır. Bu teknolojinin, Parkinson hastalığı ve depresyon gibi bozukluklar üzerinde direkt uygulanmasıyla ilgili büyük bir umut vardır.
ŞEFFAF BEYİN
Aynı optogenetik gibi, olağanüstü bir diğer gelişim de beyni tamamen saydam hale getirerek sinirsel yolakların çıplak gözle görülmesine olanak sağlamaktır. 2013 yılında, Stanford Üniversitesi’nden bilim insanları, fare beyninin tamamını ve insan beyninin belirli bölümlerini başarılı bir şekilde saydamlaştırdıklarını duyurdular. Bu gelişme o kadar dikkat çekiciydi ki, “Bilim insanlarının araştırması için jöle kadar şeffaf beyin.” manşetiyle New York Times’ta ilk sayfada yayınlandı.
Boyutlarına inildiğinde, hücreler, tüm mikroskopik bileşenleriyle birlikte ayrı ayrı ve saydam görülür. Ancak milyarlarca hücre bir araya gelerek beyin gibi organları oluşturduğunda, lipidler (katı yağ sıvı yağ, bal mumu ve suda çözünmeyen diğer kimyasallar) organı matlaştırır. Bu yeni tekniğin kilit noktası, nöronlara dokunmadan lipidleri ortadan kaldırmaktır. Stanford’daki bilim insanları, beyni, beyindeki lipidler dışında tam moleküllere bağlanan hidrojel (çoğunluğu sudan oluşan jelimsi bir madde) içine yerleştirdiler. Beyin, elektrik alanı içeren sabunsu bir çözelti içine konulursa çözelti, yanında lipidleri de götürecek bir şekilde temizlenebilir; bu da beyni saydamlaştırır. Boyaların eklenmesi nöral yolakları görünür hale getirebilir. Bu, beyindeki birçok nöral yolağı tanımada ve haritalandırmada yardımcı olacaktır.
Dokuyu şeffaflaştırmak yeni bir şey değil, fakat beynin tamamını saydamlaştırabilmek için kusursuz olarak doğru koşulları sağlamak marifet ister. Çalışmayı yöneten birkaç bilim insanından biri olan Dr. Kwanghun Chung, yüzlerce beyni yaktığını ve erittiğini itiraf etti. Garity denilen bu yeni teknik, ayrıca diğer organlara (ve hatta yıllar boyunca formalin gibi kimyasallarda korunmuş organlara) da uygulanabiliyor. Saydam karaciğerler, akciğerler ve kalpler üretildi bile. Bu yeni teknik, tıbbın her alanında şaşırtıcı uygulamalara sahip. Özel olarak da araştırmaların ve yatırımların odağı olan beyindeki nöral yolakların konumlandırmasına hız kazandıracaktır.
DÖRT TEMEL KUVVET
İlk nesil beyin görüntülemelerinin başarısı göz kamaştırıcıydı. Onlardan önce beynin yalnızca otuz bölümü kesin olarak bilinmekteydi. Şimdiyse MRG makinesi kendiliğinden beynin iki ile üç yüz bölümünü görüntüleyerek beyin biliminde yeni ufuklar açmaktadır. Yalnızca son on beş yıl içerisinde fizikçiler tarafından geliştirilen bu kadar çok sayıda yeni görüntüleme teknolojisinin varlığı, kişinin “Daha fazlası var mı?” diye merak etmesine neden olabilir. Yanıt “evet’’tir; eski teknolojilerin geliştirilmesi ve değişikliklerin yapılmasıyla sayıları daha da artacaktır. Bu evrene hükmeden yalnızca dört tane temel kuvvetin – kütle çekimi, elektromanyetik kuvvet, zayıf çekirdek kuvveti ve şiddetli çekirdek kuvveti – varlığındandır (Fizikçiler yeni bir kuvvet bulmaya çalışmış, fakat şimdiye kadar yapılan tüm denemeler başarısız olmuştur) .
Şehirlerimizi aydınlatan ve elektrik ile manyetizma enerjilerini temsil eden elektromanyetik kuvvet neredeyse tüm yeni görüntüleme yöntemlerinin (zayıf çekirdek kuvveti tarafından yönetilen PET görüntüleme yönteminin dışında) kaynağıdır. Fizikçiler elektromanyetik kuvvetle 150 yılı aşkın süredir çalıştıklarından, yeni elektrik ve manyetik alan yaratmakta bir gizem bulunmamaktadır. Bu nedenle, herhangi yeni bir beyin görüntüleme teknolojisi, tümüyle yeni olmak yerine, daha çok eski teknolojilerin bir modifikasyonu olacaktır. Neredeyse tüm mevcut teknolojilerde olduğu gibi, bu makinelerin boyutu ve fiyatı düşecek, bu da bu aletlerin yaygın kullanımını arttıracaktır. Daha şimdiden fizikçiler MRG makinesini bir cep telefonuna sığdırmak için gerekli olan hesaplamaları yapmaya başladılar bile. Beyin görüntülemelerinde karşılaşılan temel sorun, uzaysal ve zamansal çözünürlük. Manyetik alan daha düzenli ve cihazların elektronik aksamı daha hassas oldukça MR görüntülemelerinin uzaysal çözünürlüğü de artacaktır. Şimdilik MRG Yalnızca bir milimetre kesitinde noktalar ve vokseller görüntüleyebilmektedir. Ancak her nokta yüz binlerce nöron içerebilir. Yeni görüntüleme teknolojileri bunu daha da azaltacaktır. Bu yaklaşımın ulaşabileceği son nokta, nöronları tek tek gören ve bağlantılarını gösterebilen bir MRG benzeri makinenin geliştirilmesi olacaktır.
MRG makinelerinin zamansal çözünürlüğü de sınırlıdır; çünkü beyindeki oksijenlenmiş kanın akışını analiz etmektedir. Makinenin kendisi aslında çok iyi zamansal çözünürlüğe sahiptir, fakat kan akışını izlemeye çalışmak onu yavaşlatmaktadır. Gelecekte, başka MRG makineleri nöronların ateşlenmesiyle doğrudan bağlantılı olan farklı maddelerin yerini saptayarak beynin işleyişinin gerçek zamanda analizini olası kılacaklardır. Son on beş yılın başarıları ne kadar göz alıcı olsa da, bunlar gelecekte elde edileceklerin yalnızca küçük bir kısmıdır.
BEYNİN YENİ MODELLERİ
Tarih boyunca her yeni bilimsel buluşla birlikte beynin yeni bir modeli de ortaya çıkmıştır. Beynin ilk modellerinden biri de beynin içinde yaşayan ve tüm kararları veren küçük bir adam olan “homunkulus”tur. Ancak homonkulus beyninin içinde ne olup bittiğini açıklamadığından bu model pek yardımcı olmamıştır. Belki de homunkulusun içinde saklanan başka bir homunkulus vardı.
Basit mekanik cihazların ortaya çıkmasıyla saate benzer mekanik çarkları ve dişleri olan beynin makineye benzer başka bir modeli ileri sürülmüştü. Bu, mekanik bir adam tasarlayan Leonardo da Vinci gibi bilim insanları ve mucitler için kullanışlı bir benzetmeydi.
1800’lerin sonlarına doğru, buhar gücü yeni imparatorluklar biçimlendirirken, birbiriyle yarışan enerji akımlarına dayalı bir buhar makinesinin benzetmesi ortaya çıkmıştı. Bilim insanları bu hidrolik modelin Sigmund Freud’un beyin tasarısı olan birbirleriyle sürekli mücadele halindeki (kişinin kendini ve mantıklı düşünceyi temsil eden) ego, (baskılanmış arzuları temsil eden) id ve (bilinci temsil eden) superego’ya benzerlik gösterdiğini varsaymaktaydı. Bu model yaratıcıydı, ama Freud’ un kendisi bile bunun beynin nöral düzeyde ayrıntılı araştırılmasını gerektirdiğini kabul etmişti. Bu da bir yüzyıl kadar daha süre geçmesi anlamına geliyordu.
Geçtiğimiz yüzyılın başında telefonun ortaya çıkmasıyla devasa bir telefon santrali benzetmesi ortaya çıkmıştı. Beyin büyük bir ağa bağlanmış telefon hatları örüntüsüydü, Bilinç, büyük bir panelin önünde oturan ve sürekli kabloların ucundaki soketleri takıp çıkaran uzun bir sıra halinde dizilmiş telefon operatörleridir. Ne yazık ki bu model, mesajların beyinde nasıl birbirleriyle bağlantı kurdukları hakkında hiçbir şey söylememektedir.
Transistorun bulunuşuyla bir model daha moda olmuştu: Bilgisayar. Eski moda aç-kapa devreleri yüz binlerce transistor içeren mikroçiplerle yer değiştirmiştir. Belki de zihin (transistor yerine beyin dokusuna sahip) bir “canlı bilgisayar” üzerinde işletilen bir yazılımdı. Bu, günümüze kadar gelmiş bir modeldir, fakat bazı kısıtlamaları bulunmaktadır. Transistor modeli, New York şehrinin büyüklüğünde bir bilgisayar gerektirecek hesaplamaları beynin nasıl yaptığını açıklayamamaktadır. Ayrıca, beyin bir programa, Windows gibi bir işletim sistemine ya da Pentium işlemcisine sahip değildir (Pentium işlemcisi olan bir bilgisayar son derece hızlıdır. Fakat bir tıkanma noktası vardır. Tüm hesaplamalar yalnızca bu işlemciden geçebilir. Beyinde ise durum tam tersidir. Her nöronun ateşlenmesi görece yavaştır, ama verileri eşzamanlı olarak işleyen 100 milyarlarca nöronu ama verileri eşzamanlı olarak işleyen 100 milyarlarca nöronu Dolayısıyla, yavaş bir paralel işlemci, tek bir hızlı işlemciyi gölgede bırakabilir).
En yenisi de milyarlarca bilgisayarı yöneten İnternet benzetmesidir. Bu çerçevede bilinç, mucizevî bir şekilde milyarlarca nöronun toplu davranmasıyla ortaya çıkan “gelişmekte olan bir olgudur (Bu durumla ilgili sorun, bu mucizenin nasıl oluştuğuyla ilgili hiçbir şey anlatmamasıdır. Beynin tüm karmaşıklığını, kaos kuramı halısının altına süpürmektedir).
Bu benzetmelerin her birinin gerçeklik izleri bulunduğuna ilişkin bir kuşku yoktur, fakat hiçbiri beynin karmaşıklığını yansıtmamaktadır. Bununla birlikte, (kusursuz olmamasına karşın) bir tane işe yarar bulduğum benzetme; kurum – şirket benzetmesidir. Bu benzetmede farklı ofisler arasında kanallanmış büyük bilgi akımları olan devasa bürokrasi ve otorite sırası bulunmaktadır. Ancak önemli bilgi en sonunda CEO’nun bulunduğu komuta merkezine ulaşmaktadır. Orada da son kararlar verilmektedir.
Eğer bu beyin – kurum analojisi geçerliyse o zaman beynin tuhaf özelliklerini açıklayabilir:
• Bilgilerin çoğu “bilinçaltı” özelliğindedir – bu, CEO’nun bürokrasiye sürekli akın eden karmaşık bilgilerden habersiz olmasıdır. Aslında, prefrontal korteks’ e karşılık gelen CEO’nun masasına bilgilerin yalnızca ufak bir kısmı ulaşmaktadır. CEO’nun, yalnızca dikkatine değer bilgileri bilmesi gerekmektedir; yoksa gereksiz bilgiler yığını altında kaybolup giderdi.
Muhtemelen bu düzen evrimimizin bir sonucu; yoksa bir aciliyet karşında atalarımız gereksiz bilinçaltı bilgileri tarafından boğulurlardı, Hepimiz beynimizde işlenen trilyonlarca hesaplamadan habersiziz. Bu bize merhametle bahşedilmiş bir özelliktir. Ormanda bir kaplanla karşılaşan kişinin midesi, ayak parmakları ya da saçının durumu için endişelenmesi gerekmemektedir. Tek yapması gereken koşarak kaçmaktır.
• “Duygular” alt seviyede bağımsız olarak verilen kararlardır. Mantıklı bir düşüncenin oluşması saniyeler gerektirdiğinden, bu bir aciliyete karşı mantıklı tepkiler vermemizi olanaksız kılar; bu yüzden alt düzeydeki beyin bölgeleri hızlıca durumu değerlendirmeli ve üstten İzin almadan bir karar, yani duygu-tepki vermelidir.
Duygular (korku, hiddet vb.), olası tehlikeler ve ciddi durumlar için komuta merkezini uyaran ve evrimimizden bu yana süregelen alt düzeyde oluşmuş anlık tehlike işaretleridir. Duygularımız üzerinde çok az bilinçli kontrol sağlayabiliriz. Örneğin, büyük bir dinleyici kitlesine yapacağımız konuşmaya ne kadar çalışırsak çalışalım her zaman tedirgin hissederiz. Zihnin Haritasını Çıkarmak (Mapping the Mind) kitabının yazarı Rita Carter şunu yazmıştır: “Duygular hiçbir şekilde his değildir. Onlar vücuttan kaynaklanan, bizi tehlikeden uzak tutmak ve bize yararı olabilecek şeylere doğru yönlendirmek için evrimleşen hayatta kalma mekanizmalarıdır.
• CEO’nun dikkati için sürekli bir yaygara bulunmaktadır. Kararları veren tek bir homunkulus, CPU ya da Pentium işlemcisi bulunmamaktadır; bunun yerine komuta merkezinin içinde bulunan farklı küçük merkezler CEO’nun dikkati için sürekli rekabet içindedirler. Yani pürüzsüz, dengeli bir düşünce devamlılığı bulunmamaktadır. Bunun yerine, birbirleriyle yanşan geri bildirim döngülerinin kakofonisi egemendir. Sürekli tüm kararları veren tek ve birleşmiş bütünlük gibi görünen “ben” kavramı kendi bilinçaltımız tarafından yaratılan bir illüzyondur. Zihinsel olarak, aklımızın sürekli ve pürüzsüz bir şekilde bilgi işleyen, tüm kararlarımıza tamamıyla egemen olan tek bir varlık olduğunu hissederiz. Öte yandan, beyin görüntülemelerinden elde ettiğimiz beynimizin resmi, algıladığımızdan farklıdır. MIT’ de profesör olan ve yapay zekânın kurucularından biri olan Marvin Minsky, zihnimizin daha çok birbiriyle yarış halinde olan farklı alt modüllere sahip “zihinler topluluğuna” benzediğini söylemişti.
Harvard’da psikolog olan Steven Pinker ile görüştüğümde, ona bilincin bu kargaşanın içinden su yüzeyine nasıl çıkabileceğini sordum. O da bilincin beynimizde kopan bir fırtına gibi olduğunu söyledi. Bunun ayrıntılarına inmişti: “Bir yetkili i ‘ben’in beynimizin kontrol odasında oturup duyuların ekranlarını taradığı ve kaslarımızın butonlarına bastığı hakkında sezdiklerimiz aslında bir illüzyondur. Bilinç, beynin her bir yanına dağılmış bir olaylar girdabından oluşmaktadır. Bu olaylar ilgi için birbirleriyle yarışırlar ve her bir işlem diğerlerinden daha sesli olduğunda, beyin olayı mantıklı kılar ve başından beri yöneten tek bir benliğin var olduğu etkisini yaratır.
• Son kararlar komuta merkezindeki CEO tarafından alınır. Neredeyse tüm bürokrasi, her bölümün yalnızca başkanıyla görüşen CEO’ya bilgileri toplamak ve birleştirmek için adanmıştır. CEO, komuta merkezine dolan çelişkili bilgilere aracılık etmeye çalışır. Tüm sorumluluğu burada biter. Prefrontal korteks’te bulunan CEO son kararı vermek zorundadır. Hayvanlarda kararların çoğu içgüdüsel olarak verilirken, insanlar duyularından gelen bilgileri iyice inceleyip daha üstün düzeyde kararlar verir.
• Bilgi akışı hiyerarşiktir. Yukarıya CEO’nun ofisine doğru ya da aşağıya destek personeline doğru giden bilgi miktarının çok büyük olduğundan, bilgi çok fazla dalı bulunan, iç içe geçen ağlarda karmaşık düzen içinde düzenlenmelidir. Bunun için pek çok küçük dallara ayrılarak aşağıya doğru inen dal piramidi ve üstte komuta merkezi olan bir çam ağacı olduğunu düşünün.
Tabii ki bürokrasi ile düşüncenin yapısı arasında farklılıklar bulunur. Bürokrasinin ilk kuralı “ona verilen alanı doldurmak için genişlemesi”dir. Öte yandan, enerjiyi boşa harcamak, beynin sahip olmadığı bir lükstür. Beyin yalnızca yirmi wattlık (çok ışık saçmayan bir ampul kadar) elektrik tüketir. ama bu, muhtemelen vücut işlevselliğini yitirmeden harcayabileceği en yüksek enerjidir. Daha fazla ısı üretmeye kalkarsa doku hasarı ortaya çıkar. Bu nedenle beyin, enerjisini korumak için sürekli kısa yollar kullanır. Bu kitap boyunca sağ kalmayı başarabilmemiz için evrimin tasarladığı zeki ve yaratıcı hileleri göreceğiz.
“GERÇEKLİK” GERÇEKTEN GERÇEK Mi?
“Gördüğüme inanırım” deyimini herkes bilir. Ancak, görebildiklerimizin birçoğu yanılsamadır. Örneğin, bir manzaraya baktığımızda filmlerdekine benzer bir panorama görürüz. Gerçekte retinadaki optik sinirin konumuna uyan görüş alanımızda kocaman bir boşluk bulunur. Bu büyük çirkin siyah noktayı nereye baksak görebilmeliydik aslında. Ancak beynimiz bu boşluğu gizleyerek kapatır ve sıradanlaştırır. Bu aslında görüş yeteneğimizin bir kısmının bizi kandırmak için bilinçaltımızda yaratılan bir aldatmacadır.
Bununla birlikte, yalnızca foveayı, yani görüş alanımızın yalnızca merkezini berrak bir şekilde görebiliriz. Periferal alan enerji tasarruf etmek için bulanıktır. Öte yandan fovea çok küçüktür. Bu ufacık foveayla olabildiğince daha çok bilgi yakalayabilmek için, göz sürekli sağa sola bakar. Bu, hızlı bir şekilde yapılan hafifçe sallanma hareketine “sakkadik” hareket denir. Bu tümüyle bilinçaltı tarafından yapılır ve bize görüş alanımızın berrak ve odaklı olduğu hissini verir.
Küçük bir çocukken elektromanyetik (EM) spektrumu tüm görkemiyle gösteren bir şemayı ilk kez gördüğümde şok olmuştum. EM spektrumun göremediğimiz kısımlarından (kızılötesi ışık, morötesi ışık, X ışını, gama ışını gibi) habersizdim. Yavaş yavaş gözlerimle görebildiklerimin gerçeğin yalnızca ufak, kaba bir yaklaşımı olduğunu fark etmeye başladım (İngilizcede “görünen ve olan aynı şey olsalardı bilime gerek kalmazdı” diye bir deyim vardır). Retinada yalnızca kırmızı, yeşil ve maviyi görebilen sensorlar vardır. Bu aslında sarı kahverengi, turuncu ve diğer bir sürü rengi hiçbir zaman göremediğimiz anlamına gelir. Bu renkler vardır, fakat beynimiz bunları kırmızı, yeşil ve maviyi farklı yoğunluklarda karıştırarak görebilir (Bunu renkli televizyona çok yakından baktığında görebilirsiniz. Aslında, yalnızca kırmızı, yeşil ve maviyi içeren noktalar toplulukları görebiliyorsunuzdur. Renkli televizyon aslında bir yanılsamadır.
Gözlerimiz, derinliği görebildiğimizi sanmamıza neden olarak da bizi aldatır. Gözlerimizin retinaları iki boyutludur, ama birkaç santim mesafeyle iki ayrı gözümüz olduğundan sağ ve sol beynimiz ikisinden gelen resimleri birleştirir ve üçüncü bir boyut gördüğümüzü hissettirir. Bir nesnenin bizden ne kadar uzakta olduğunu da, kafamızı hareket ettirdiğimizde nasıl hareket ettiğini gözlemleyerek anlayabiliriz. Buna da paralaks denir (Bu paralaks çocukların “gökyüzündeki Ay beni takip ediyor demelerinin nedenini açıklamaktadır. Beyin Ay kadar uzak bir cismin paralaksını anlamakta zorluk çektiğinden. Ay her zaman “hemen arkalarında” olan sabit bir uzaklıktaymış gibi gelir; aslında bu, beynin kestirmeyi tercih etmesinden dolayı ortaya çıkan bir yanılsamadır).
AYRIK BEYİN PARADOKSU
İlginç bir olgu olan ayrık beyin hastalarında, şirket içindeki hiyerarşiye bağlı olarak, beynin mevcut yapısından ayrıldığı görülebilir. Beynin alışılmamış özelliklerinden biri de neredeyse iki aynı sağ ve sol yandan ya da yarıküreden oluşmasıdır. Beynin bir yarıküresi tamamen çıkarılsa bile geri kalanı işlevini sürdürebildiği için, bilim insanları uzunca bir süre bu gereksiz çokluğu merak etmiştir. Peki, her yarıküre kendi bilincine sahipse bu tek kafatası içinde iki bilincimiz olduğu anlamına mı geliyor?
California Teknoloji Enstitüsü’nden Dr. Roger W. Sperry, 1981’de, beynin iki yarıküresinin tıpa tıp kopya olmadığını, ikisinin farklı görevler yürüttüğünü göstererek Nobel aldı. Bu sonuç, nörolojide sansasyon yarattı (ayrıca, hayatınıza sağ beyin – sol beyin ayrışmasını uygulamayı iddia eden kişisel gelişim kitapları endüstrisini de etkiledi)
Dr. Sperry, beynin iki yarısının kontrolden çıkarak geribildirim döngüleri yaratmasıyla ortaya çıkan büyük epilepsi nöbetleri geçiren hastaları tedavi ediyordu. Geribildirim döngüleri nedeniyle kulaklarında bir mikrofonun ötmesine benzer sesler duymak, bu hastalığı hayatı tehdit edici kılabilir. Dr. Sperry iki yarıküreyi birbirine bağlayan korpus kallozumu ayırmakla başladı, bu sayede iki yarıkürenin bağlantısı kesiliyor ve sonucunda da vücudun sağ ve sol yansı ile ilgili bilgi alışverişi bitiyordu. Bu da genellikle nöbetleri kesiyordu.
Başta, bu ayrık beyin hastaları tamamen normal görünmüştü. Uyanıktılar ve hiçbir şey olmamış gibi muhabbet edebiliyorlardı. Ancak dikkatli analizler, bu hastalarda çok farklı şeyler olduğunu gösterdi.
Normalde, iki yarıküre arasında düşünceler gidip gelerek birbirini tamamlar. Sol beyin daha analitik ve mantıksaldır. Sözel yetenekler burada bulunur. Sağ beyin ise daha sanatsal ve bütünseldir. Sol beyin baskın olandır ve son kararları o verir. Komutlar, sağ beyin ve sol beyin arasında korpus kallozum aracılığıyla gidip gelir. Ancak, bu bağlantı kesilirse bu sağ beynin sol beynin diktatörlüğünden kurtulup özgürlüğünü kazanması anlamına gelir. Belki de sağ beyin kendi iradesine sahip olup baskın olan sol beynin istekleriyle çelişecektir.
Kısaca, bazen aynı kafatasında vücudun kontrolü için yarışan iki farklı irade bulunabilir. Sanki yabancı bir uzantıymış gibi sol elin kendi kendine hareket etmeye başlaması (sağ beyin tarafından kontrol edilir) tuhaf bir durum yaratabilir.
Bir adamın, bir eliyle karısına sarılacağı sırada, diğer elinin farklı bir gündemi olduğunu fark ettiği bir vaka vardır. Karısına bir sağ kroşe geçirir. Bir diğer vakada ise bir kadın, bir eliyle bir elbiseyi seçerken diğer elinin tümüyle farklı bir kıyafeti seçtiğini söylemiştir. Bir başka adam da geceleri uyumada zorluk çektiğini, çünkü diğer asi elinin gece onu boğacağını düşündüğünü, belirtmiştir.
Bazen, bir elin diğerini kontrol etmekte zorlanmasından ötürü, ayrık beyin hastaları kendilerini çizgi filmde yaşıyormuş gibi sanabilirler. Doktorlar, kimi zaman bunu Dr. Strangelove sendromu olarak adlandırırlar; çünkü bu filmde bir elin diğer elle savaşmak zorunda kaldığı bir sahne vardır.
Dr. Sperry, ayrık beyin hastaları üzerindeki ayrıntılı çalışmalarının sonucunda, iki farklı zihnin tek beyni yönetebileceği sonucuna vardı. Dr. Sperry, her iki yarıkürenin kendi düzeni içerisinde, karakteristik olarak insan düzeyinde algılayan, düşünen, hatırlayan, mantık yürüten, istekleri olan ve duygulanan birer bilinçli sistem olduğunu söylemiş ve şöyle devam etmiştir: “Sol ve sağ yarıkürenin ikisi de aynı anda farklı, hatta karşılıklı çelişkiye düşerek paralel çalışan zihinsel deneyimlerde bilinçli olabilirler” .
Ayrık beyin ile ilgili bir otorite olan Santa Barbara California Üniversitesi’nden Dr. Michael Gazzaniga ile görüştüğümde, ona bu kuramıyla ilgili nasıl deneyler yapılabileceğini sordum. Diğer yarıkürenin bilgisi gerekmeksizin, ayrı ayrı her iki yarıküreyle de farklı yollarla bağlantı kurulabilir. Örneğin, deneğe özel gözlükler giydirilip yarıkürelerin her birine soru yöneltmek kolay olsun diye her göze farklı sorular sorulabilir. Zor kısım, her yarıküreden bir yanıt almaya çalışmaktır (konuşma merkezleri yalnızca sol beyinde bulunduğundan) sağ beyin konuşamadığı için ondan yanıt almak zordur. Dr. Gazzaniga sağ beynin ne düşündüğünü öğrenmek için “dilsiz” sağ beynin Scrabble oyununun harflerini kullanarak “konuşabileceği” bir deney tasarladığını söyledi.
Hastanın sol beynine, mezun olduktan sonra ne olmak istediğini sorarak başladı. Hasta tasarımcı olmak istediğini söyledi. Fakat (dilsiz) sağ beyine aynı şey sorulduğunda işler ilginçleşmeye başladı. Sağ beyin” araba yarışçısı” sözcüklerini yazdı. Sağ beyin, sol beynin haberdar olmadığı gelecek için farklı bir plan yapmaktaydı. Sağ beyin tam anlamıyla kendi zihnine sahipti.
Rita Carter, “Bunun olası sonuçları şaşırtıcıdır. Bizlerin, kafatasımızın içinde olduğunu sandığımız her günkü varlıktan farklı bir kişiliğe, hırs ve benliğe sahip bir dilsiz tutsak taşıyor olabileceğimizi göstermektedir” diye yazmıştır.
Belki de, sıkça duyulan “içinde özgür kalmayı arzulayan biri var” deyiminin bir gerçeklik payı vardır. Bu, iki farklı yarıkürenin farklı inançlara sahip olabileceği anlamına gelir. Örneğin, nörolog V. S. Ramanchandran bir ayrık beyin hastasına inançlı olup olmadığını sorduğunda, hastasından ateist olduğu yanıtını almış, fakat sağ beyni inançlı olduğunu beyan etmiştir. Anlaşılan, aynı beyinde iki karşıt dini inanç barınabilir. Ramanchandran şöyle devam ediyor: “O kişi öldüğünde ne olacak? Bir yarıküreyi cennete, diğeri cehenneme mi gidecek? Bunun yanıtını bilmiyorum”, (Bu akla yatkın bir durum, bu nedenle bir ayrık beyin hastası aynı anda hem cumhuriyetçi hem de demokrat olabilir. Ona kime oy vereceğini sorarsanız, o size sol beynin gösterdiği adayı verecektir, çünkü sağ beyin konuşamaz. Fakat oy kabinine girdiğinde düğmeye tek eliyle basacağı için ortaya çıkacak karmaşayı tahmin edebilirsiniz).
SORUMLU KiM?
Baylor Tıp Fakültesi’nden Dr. David Eagleman, bilinçaltı problemini anlayabilmek için epey vakit harcayan ve çokça araştırma yapan birisidir. Onunla röportaj yaptığımda, şunu sordum: “Zihinsel işlemlerimizin çoğu bilinçaltı seviyesindeyse bu önemli olguyla ilgili neden bu kadar bilgisiziz?” Bana, ona miras kalan tahtı devralan, krallıktaki her şeyle ilgili itibarı kendi üzerine alan, fakat krallığın sürdürülebilmesi için gerekli olan binlerce görevli, asker ve işçiden en ufak haberi olmayan genç bir kral örneğini verdi.
Politikacı, eş, dost ve gelecekteki uğraşlarımızın seçimlerinin tamamı bilinçli olmadığımız şeylerin etkisi altındadır [örneğin, bu garip bir sonuç; Dr. Eagleman, ismi Denise ve Dennis olan insanların oransız bir şekilde diş hekimi (İngilizcede bu isimlere benzeyen “dentist” sözcüğü diş hekimi demektir), ismi Laura ya da Lawrence olanların avukat (İngilizcede bu isimlere benzeyen “lawyer” sözcüğü avukat demektir), ismi George ya da Georgina olanların jeolog (İngilizcede bu isimlere benzeyen (“geologist” sözcüğü jeolog demektir) olmaya daha yatkın olduğunu söylüyor]. Bu ayrıca, “gerçeklik” olarak dikkate aldığımız şeyin aslında beynin boşlukları doldurmak için yaptığı tahminler olduğu anlamına gelir. Her birimiz gerçekliği biraz farklı görürüz. Örneğin Dr. Eagleman şuna işaret ediyor: “Kadınların en az yüzde 15’i, onlara fazladan (dördüncü) bir fotoreseptör veren bir mutasyonla doğar, bu da üç farklı tip fotoreseptör bulunduran ve çoğunluğu oluşturan insanlara aynı gibi görünen iki farklı rengi birbirinden ayırt edebilmelerini sağlar.
Açıkça, düşüncenin mekaniğini anlamak, daha fazla soru doğuruyor. Komuta merkezi, asi bir gölge komuta merkeziyle karşı karşıya gelirse ne olur? İkiye ayrılabiliyorsa, biz “bilinç demekle neyi kastediyoruz ki? “Kişilik” ve “kendinin farkında olmak” arasındaki ilişki nedir?
Bu sorulara yanıt verebilirsek yanıtları belki de bizimkinden tamamen farklı bir bilince sahip olabilecek robotların ya da uzaylıların bilincini anlamamıza yardımcı olacak.
O zaman, şu soruyu açıkça yanıtlamaya çalışalım: “Bilinç nedir?”
