Mar. 21Nöro-DünyaNöronların Beyindeki İşbirliğinin Bilgisayar Modeliyle Tanımlanması için yorumlar kapalı
Beyindeki nöronlar birbirleriyle nasıl haberleşir? Yaygın bir teoriye göre bireysel nöronlar birbiri arasında sinyal alışverişi yapmıyor; bununu yerine hücreler sinyal alışverişi grup halinde çalışarak sağlıyorlar. Japonya, Birleşik Devletler ve Almanya’daki araştırmacılar bu varsayımı test edebilecek matematiksel bir model geliştirdiler.
Beynin daha komplike işlevleriyle ilgilenen neokorteks kısmındaki bir nöron binlerce farklı nörona bağlantılı ve bu nöronlardan sinyal almakta. Daha önce, hücrelerin beraber nasıl çalıştığını tahmin edebilmek için ölçülen sinyalleri kullanmak çok zordu. RIKEN Beyin Bilimi Enstitüsü’ndeki bilim adamları güçlerini, Forschungszentrum Jülich, Almanya ve Boston, MIT’deki bilim adamlarıyla birleştirerek nöronların nasıl bir işbirliği yaptığını açıklığa kavuşturabilmek için matematiksel bir model ortaya koymak üzere birleştirdiler.
Dr. Hideaki Shimazaki oluşturdukları teknolojiyi “Paralel olarak ölçülen pek çok sinyali kullanarak, yeni model sayesinde gelen bilgi nöronların tek başına mı yoksa bir grup olarak mı çalıştıklarını göstermek üzere filtreleniyor.” ifadesiyle özetliyor. Yakın incelemeye aldıkları hücre gruplarının sabit bir çalışma düzeni göstermediklerini belirten Shimazaki, nöral organizasyonun şaşırtıcı yönünü “Hücre grupları beynin ihtiyacına göre milisaniyeler içinde kendilerini farklı bir kompozisyondan oluşan yeni bir grupla çalışacak şekilde ayarlayabilirler.” cümleleriyle vurguluyor.
Forschungszentrum Jülich’den Prof. Sonja Grün bu metodun araştırmacılara dinamik hücre topluluğu oluşumlarının varlığını ve farklı davranışlar karşısındaki aktivitelerini ispatlamak için yardımcı olacağını ummakta. Araştırmacılar şimdiden bir hayvanın, daha hızlı ya da daha hassas cevap vermesi gereken durumlarda nöronlarının birlikte çalıştığını göstermiş durumda.
Bilim insanları gelecekte yüzlerce rastgele nörondan gelen kayıt edilmiş sinyallerde kullanabilmeyi umut ediyor. Bu sayede planlama ve davranış kontrolü gibi aktiviteler sırasında çalışan hücre gruplarını gözlemleme şansı artacak ve beyin araştırmaları bambaşka boyutlara taşınacak.
Mar. 21Nöro-HaberAnılarımız Beynimizde Nasıl Kodlanıyor? için yorumlar kapalı
Anılar bizi var eden temel unsurlardan. Geçen zamanın duygusal dünyamıza kattığı anıların yanında evrimsel süreçte sağ kalabilmemizi de yaşananları kaydedebilme özelliğimize borçluyuz. Zira yaşanan olayların zihinde kayıt altına alınması, karşılaştığımız yeni durumlarda da fayda ve zarar ilişkisi oluşturmamız için bize yol gösteriyor.
Geçmişte yaşananların beynimizde nasıl kodlanarak saklandığı ve hangi düzeneklerin hafızayı oluşturduğu nörobilimcilerin ilgi duyduğu konulardan. Alberta Üniversitesi araştırıcıları anılarımızın beynimizde nasıl kodlandığını keşfetmek üzere çıktıkları yolda önemli veriler elde ettiler. Çalışmayı sürdüren bilim adamları hafızanın, nöronlar arasında güçlendirilmiş sinaptik bağlantılarla var olduğunu anladıkları çalışmada, bununla birlikte, sinaptik membran bileşenlerinin görece kısa ömürlü olduğunu ve anıların bir ömür muhafaza edilebilmesi için sık sık yenilendiğini saptadı.
Hafızanın moleküler kodlanma mekanizmalarını aydınlatmaya yönelik çalışmayı yürüten araştırma ekibi beyin dokusunu sitoskeletal düzeyde inceledi. Araştırmacılar bu inceleme sonucunda, birbiriyle uyum içinde çalışarak bilgi işleme ve beynin belleği şekillendirip uzun süre muhafaza etmek için ihtiyaç duyduğu depolama kapasitesini yaratma yeteneğine sahip özel komponentlere rastladılar.
Belleğin kodlanma mekanizmasını anlamanın önemli etkileri var. Zira bu mekanizmanın anlaşılması, görülme sıklığı gitgide artan Alzheimer ve demansla seyreden durumlarda hafızayı yenilemek ve beyinde kodlanmış bilgilerin kaybını önlemek yönünde büyük gelişmeleri beraberinde getirebilir.
Mar. 14Nöro-DizaynTasarımın Kontrolündeki Zihin için yorumlar kapalı
Yıl 1950’ler.Pittsburgh’ta bir laboratuvarın bodrumunda Jonas Salk çocuk felcini iyileştirmek için çalışmalar yapıyordu. Biraz şaşkın ve cesaretini büyük oranda kaybetmişti. Kendini dinlemek ve zihnini toparlamak için İtalya’nın Assisi kendine bir yolculuk yaptı. Assisi’ye vardığı gün kendini, bir yandan düşünüp diğer yandan bir 13. yüzyıl manastırının çevresini turlarken buldu. Tam burada, Assisi manastırının dehlizleri arasında zihninin yavaş yavaş gevşemeye başladığını ve sanki bilmediği mistik bir güçten ilham aldığını hissediyordu. Kendini kaptırdığı bu rahatlama ve haz duygularının arasında bulacağı çocuk felci aşının deneysel tasarımları aklında tekrar canlanmaya başladı.
Salk, ona ilham veren bu manastırın zihnini derinden etkilediğine ikna olmuştu. Oradaki sakin ortamın yarattığı huzur duygusuyla büyük başarılara imza atmanın hiç de zor olmadığını düşünen Jonas Salk , dönemin mimarlarından Louis Kahn’la görüşerek Kaliforniya, La Jolla’daki Salk Enstitüsünü tıpkı ona ilham veren manastır gibi tasarlamasını istedi. Amacı bu sakin ortamın diğer bilim adamlarına da ilham vermesini ve çalışmalarını hızlandırmasını sağlamaktı.
Tam 60 yıl sonra Salk’ın düşüncesinin çok da yerinde olduğunu kanıtlayan bilimsel verilere ulaşmış durumdayız. Yapılan birçok nörobilim araştırması gösteriyor ki, çevremizi donatan tüm yapılar bir şekilde duygularımızı ve davranış modellerimizi belirleyebiliyor. Scientific American Mind’ın geçen sayılarından birinde Emily Anthes, bulunduğumuz mekanlardaki tavan yüksekliğinin, kullanılan renklerin ve diğer dizayn faktörlerinin dikkatimizi ve yaratıcılık derecemizi nasıl etkilediğini anlatan bir yazı yayımladı. Tasarım ve zihin ilişkisinin kanıtlanması çok etkileyici bir gelişme. Biliyoruz ki, şehir ortamında yaşanan bir gün, aslında tümüyle insan eliyle tasarlanmış ortamlar arasında geçirilen uyanık saatlerden oluşuyor. Zira uyurken bile tasarımdan etkilenmemiz mümkün. Üzerinde yattığımız yatağın vücudumuzun farklı bölgelerine uyguladığı basınçtan, açık bıraktığımız gece lambamızın ışığı yansıttığı renge kadar hepsi çevresel sinir sistemimiz tarafından toplanıp bir biçimde beynimizin değerlendirmesine sunuluyor. Bilim adamları da çevresel faktörlerin algımızdaki yerlerini tespite yönelik çalışmalarını sürdürüyor; yaşarken, düşünürken, karar verirken daimi olarak beynimizi uyaran bu görsel dünyanın tercihlerimizde ve davranışlarımızda bizleri nasıl etkilediğine dair soruları cevaplamaya çalışıyorlar.
Tasarıma yönelik nörobilim düşüncesi henüz yeni gelişmekte olan bir kavram. Ne var ki, bazı tasarım ve mimari okulları artık ders programlarına temel nörobilim derslerini eklemeye başladılar bile. San Diego’da yakın zamanda kurulan Mimari için Nörobilim Akademisi (The Academy of Neuroscience for Architecture) yakın gelecekte algılarımızın tasarımlardan nasıl etkilendiği ve yine hangi algıların kişileri hangi tasarımları tercih etmeye yönlendirdiğini saptamanın hızla önem kazanacağının göstergesi. Bu noktada, “emosyonel akıllı tasarım” anlayışının yeni bir kavram olarak doğuşunun tam olarak da bu yüzyılın getirilerinden olacağını söyleyebiliriz.
Tasarım ve beyin aktivitesi ilişkisini ortaya koyan birçok çalışma mevcut
Harvard Tıp Okulu’ndan bir grup nörobilimci hergün karşılaşılan objelerin (koltuklar, saatler ve benzeri) insanların tercihlerindeki sıralamasına ilişkin yaptıkları araştırmada, yuvarlak kenarları olan objelerin keskin kenarlılara göre daha fazla tercih edildiğini buldular. Araştırmacı Mose Bar, bunun sebebini kesin kenarlı objelerin beynimizce tehlikeli olarak algılandığı ve onlardan sakınmaya yönelik tercihler geliştirdiğimiz şeklinde açıklıyor. Bar, aynı çalışmada aldığı beyin kayıtlarının da düşünceleriyle uyuştuğunu belirtiyor. Zira, beynin korkuyla ilişkili parçası olan amigdala bölgesi, denekler keskin hatlı objelere bakarlarken daha fazla aktive oluyor.
Yakın zamanda Science dergisinde yayımlanan bir başka çalışmada da kırmızı renkle birlikte sunulan kelimeler ve diğer görsel detayları daha iyi hatırladığımızdan bahsediliyor. Yine çevrede, mavi rengin varlığı durumundaysa daha yaratıcı düşünebildiğimiz ve hayal gücümüzü daha geniş tutabildiğimiz belirtilmekte. Buradan yola çıkarak, diyebiliriz ki çalışanları ile kırmızı bir odada konuşma yapan yönetici ya da mavi bir odada beyin fırtınası yapan bir kreatif ekip çok daha başarılı sonuçlara ulaşabiliyor.
Rochester Üniversitesi araştırmacıları bir grup iç mekan tasarımcısından kırmızı, mavi ve sarı renkle donatılmış kokteyl salonları düzenlemelerini istediler. Denekler tasarlanan bu alanlara çağrılarak diledikleri kokteyl salonunda diledikleri kadar vakit geçirebilecekleri şekilde serbest bırakıldı. Gözlemlerde fark edilen oydu ki, sarı ve kırmızı salonlar denekler tarafından çok daha fazla tercih edildi. Yine bu iki oda çok daha sosyal ve hareketli birer ortama kavuşurken, en erken terk edilen kokteyl salonları da kırmızı ve sarılar oldu. Mavi salonları seçen kişilerse daha az sosyalleşmelerine rağmen ortamı en son terk eden grubu oluşturdular. Yine mavi odada bulunan kişilerin kalp atım sayılarının da bir miktar düşük olduğu araştırmaya eklenen bulgular arasında yer aldı.
Başka bir yayında, Carlson İşletme Okulu profesörlerinden Joan Meyers-Levy, çalışmalarında tavan yüksekliklerinin kişilerin beyin aktivitelerini etkilediği üzerine bulgular elde ettiğini açıkladı. Yüksek tavanlı yerlerde kişilerin daha özgür ve soyut düşünebildiğini belirten Levy, alçak tavanlı odalarda bulunanların daha fazla detaya odaklandıklarını belirtirken “Örneğin bir cerrahsanız operasyon odanızın tavanının alçak olması detaya odaklanmanız açısından daha faydalı olacaktır” diyerek, zihni, amaca yönelik kullanmanın çevre tasarımıyla yakından ilişkili olduğunu vurguladı.
Küçük iç tasarım öğeleriyle bile fiziksel bir bağlantımız mı var?
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ve ABD Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü’nün yaptığı ortak çalışma, bir odadaki karışıklığın akılda kalıcılığı (memorability) ve ortama duyulan güveni artırdığını öne sürüyor. Başka bir deyişle, bulunan ortamda fazlaca objenin görünen alanda bulunması kişiye o mekânı daha sıcak bir ortam olarak algılamasını sağlıyor.
Gördüğümüz gibi beynimiz çevrenin sunduğu görsel uyaranlarla koordineli aktivite gösteriyor. Belki de o yüzden fabrika ya da havaalanında değil, romantik bir restoran ya da yelkenlerin gölgesindeki bir güvertede yapılan evlenme teklifleri daha çok “evet” alıyor.