İnsan beyninin nöroplastisite olarak bilinen uyum sağlama ve değişme yeteneği, bilim camiasının özellikle ilgilendiği kavramlardan biridir. Elbette bu kavram bilim camiasının yanı sıra bizlerin de ilgisini çekmektedir. Çünkü nöroplastisite hakkında etrafta çok fazla bilgi var. Fakat nöroplastisiteyi biraz yanlış anlıyoruz. Nasıl mı?
Nöroplastisite, umut uyandıran bir kavramdır. Örneğin birçoğumuz görme engelli bireylerin sadece ekolokasyonla (sesle yön bulma) karmaşık bir mekanda yön bulabildiklerini duymuşuzdur. Ya da felç geçirmiş kişilerin kaybettikleri düşünülen motor becerileri yeniden kazanmaları gibi hikayeler de duymuşuzdur. Ve bu örneklerin hepsinin kökeni nöroplastisiteye dayandırılır.
Yıllardır körlük, sağırlık, ampütasyon veya felç gibi nörolojik durumların beyin fonksiyonlarında dramatik ve önemli değişikliklere yol açtığı kabul edilmiştir. Buna göre beynimiz, kaybedilen işlevleri telafi edebilmek için dramatik bir biçimde değişiyor. Yani beynimiz, hasar alma ve işlev eksikliğine yanıt olarak kullanılmayan potansiyellerini ortaya çıkarıyor. Bu fikir aslında bir bakıma beynimizin %10’unu kullandığımız efsanesiyle de ilişkili gibi görünüyor.
Öyleyse beynimizin böylesine kendisini organize edebilmesine dair söylenenler ne kadar doğru? Gerçekten de beynimiz bir hasar aldığında işlevsiz kalan bölgenin yerine başka bir bölge işlev kazanır mı? Beynimiz sahiden bu kadar esnek mi? Gelin birlikte bu sorulara yanıt arayamaya çalışalım.
Bilim Camiasında Nöroplastisite Neden Bu Kadar Popüler?
Aslında bu hayranlığın sebebi sinirbilimci Michael Merzenich’in öncü çalışmalarına kadar uzanıyor. Merzenihch’in görüşleri, yavru kedilerde oküler baskınlığı araştıran Nobel ödüllü sinirbilimciler David Hubel ve Torsten Wiesel’in çalışmaları üzerinde inşa edilmiştir. Bu deneyde Hubel ve Wiesel, yavru kedinin bir göz kapağının dikilmesi sonrası kedinin görsel korteksinde meydana gelen değişiklikleri gözlemlemiştir. Sonucunda normalde kapalı gözden gelen girdilere yanıt veren görsel korteksteki nöronların açık göze daha fazla yanıt vermeye başladığını buldular.
Oküler baskınlıktaki bu değişim, beynin erken yaşamdaki değişen duyusal deneyimlere yanıt olarak duyusal işleme yollarını yeniden düzenleme yeteneğinin açık bir göstergesi olarak ele alındı. Çünkü Hubel ve Wiesel, yetişkin bir kedi üzerinde aynı deneyi yaptıklarında oküler tercihteki bu derin değişimi tekrarlayamadılar. Bu yüzden de yetişkin beyninin daha az esnek olduğu sonucuna vardılar.
Merzhenic’in çalışması ise bir yetişkinin beyninin bile esnek olduğunu gösterdi. Deneylerinde bir maymunun parmağı kesildiğinde, başlangıçta bu parmakları temsil eden kortikal duyusal haritaların komşu parmaklara nasıl duyarlı hale geldiğini gözlemledi. Merzhenic bu bulgularını yetişkin beyninin duyusal girdideki değişikliklere yanıt olarak yapısını gerçekten düzenleyebileceği yönünde yorumladı. Bu, bilim açısından hem heyecan verici hem de çeşitli nörolojik hastalıkların sonunu getirme potansiyeli olan iyi bir haberdi.
Bu ufuk açıcı çalışmalar aslında bize duyusal yoksunluk veya beyin hasarına odaklanan diğer pek çok çalışmayla birlikte beynin nöroplastisite yeteneği sayesinde kendini organize edebildiğini düşündürttü. Örneğin görme engeli bağlamında görsel korteksin görme engelli bireylerin sıklıkla sergilediği gelişmiş işitme, dokunma ve koku alma yeteneklerini nöroplastisiteyle ilişkilendirdik.
Fakat bu fikir belli bir işleve tahsis edilmiş mevcut bir beyin bölgesinde basit bir adaptasyonun veya nöroplastisitenin önüne geçer. Aslında bu fikir, beyin bölgelerinin toptan yeniden kullanılması anlamına gelir. Ancak bu noktada yanlış anladığımız bir şeyler var.
Beynimiz Sandığımız Kadar Esnek Değil!
Yakın zamanda yapılan bir çalışma, yukarıda bahsettiğimiz iki örneğin de aralarında bulunduğu 10 adet çalışmayı incelemiş. Bunun sonucunda da araştırmacılar, aslında beynimizin sandığımız kadar esnek olmadığını tespit etmişler. Çünkü inceledikleri o 10 çalışmada nöroplasitisitenin biraz yanlış anlaşıldığını düşünüyorlar. Peki nasıl?
Araştırmacılar, daha önceki deneylerden gözlemlenen şeyin beynin daha önce alakasız olan alanlarında yeni işlevler yaratmadığını savunuyor. Bunun yerine doğuştan beri var olan gizli kapasiteleri kullandığını iddia ediyorlar. Bu iki görüş arasındaki ayrım çok önemli. Zira beynin hasar almaya uyum sağlama yeteneği ile tamamen farklı amaçlar için bambaşka nöral bölgeleri işlevselleştirmesi apayrı şeylerdir.
Örneğin bir önceki bölümde verdiğimiz iki deneyi ele alalım. Merzenich’in maymunlarla yaptığı deneyde aslında kesilecek parmakların işleme yetenekleri halihazırda komşu parmaklarda da vardı. Sadece parmaklar kesilmeden önce, kesilecek olan parmakların sinyalleri daha güçlü olduğu için diğer parmaklarınkini fark etmemişlerdi.
Benzer şekilde Hubel ve Wiesel’in deneylerinde de yavru kedilerdeki oküler baskınlıktaki değişim, yeni görsel yeteneklerin yaratılmasını temsil etmiyordu. Bunun yerine mevcut görsel korteks içinde karşı göz tercih edildi. Yani başlangıçta kapalı göze uyum sağlayan nöronlar daha sonra yeni görsel yetenekler kazanmadı. Bunun yerine açık olan gözden gelen girdilere tepkisini arttırdı.
Peki Nöroplastisite Kavramı Tam Olarak Neye Karşılık Geliyor?
Bu çalışmanın da vurguladığı gibi nöroplastisite kavramından beynimizin herhangi bir eksiğini kapatmak için yepyeni özellikler geliştirmesini anlamak doğru değildir. Bunun yerine beynimizin potansiyel yeteneklerini belli bağlamda geliştirebildiğini anlamamız gerekmektedir.
O halde nasıl oluyor da görme engelli bireyler ekolokasyonla yön buluyor? Ya da felç geçirmiş kişiler motor fonksiyonlarını nasıl geri kazanıyor? İşte araştırmacılar bu nokta nöroplastisiye değil eğitim ve öğrenmenin gücüne dikkat çekiyor. Çünkü aslında nöroplastisitenin çalışma mekanizması da eğitim ve öğretimden geçmektedir.
Görme engelli bir bireyin ekolokasyonla yön bulabilmesi veya felç geçirmiş kişinin motor fonksiyonlarını geri kazanması için yoğun ve tekrarlayan bir eğitim gereklidir. Ayrıca her felç geçirmiş veya görme engelli birey bu saydıklarımızı başaramamaktadır.
Bu nedenle nöroplasitisite kavramının gerçek anlamını öğrenmekte fayda vardır. Çünkü beynimizin çok esnek olduğunu düşünerek gerçekleştirmemizin pek mümkün olmadığı şeyleri denemeye kalkmayız. Ya da yazımız boyunca da belirttiğimiz kimi hastalıklarda hastalara gereksiz bir umut aşılamamış oluruz. Evet, insan beyni gerçekten çok harika bir organ. Ama bu onun mükemmel olduğu ve her şeyi yapabileceği anlamına gelmiyor.
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Human brains aren’t as plastic as you might think. Bağlantı: Human brains aren’t as plastic as you might think. | Live Science. Yayınlanma tarihi: 24 Kasım 2023
- Tamar R. Makin & John W. Krakauer, Against cortical reorganisation ; Bağlantı: Against cortical reorganisation | eLife (elifesciences.org) ; doi: https://doi.org/10.7554/eLife.84716
Matematiksel