Nörobilim Dergisi

NÖROBİLİM ARAŞTIRICILARI ve ÖĞRENCİLERİNİN DERGİSİ

NÖROBİLİM Nisan-Mayıs 2012 – Sayı: 1

Nöro-Kültür Nöro-Makale

HM’den Sahneye Amnezi

Ruhsal Hastalıkların Damgalanması Sorunsalı

Nöro-Dizayn Tasarımın Kontrolündeki Zihin

Nöro-Evrim o Neokorteksin Evrimi o Evrimin İzleri Yüzlerde Aranıyor

İçindekiler 2

Nöro-Dizayn

Tasarımın Kontrolündeki Zihin

KÜNYE Yayın Yönetmeni Ozan Ezgi Berberoğlu Yayın Koordinatörü Çağla Büyüklü Editör Burak Tanyurt

Nöro-Kültür

5

Nöro-Kültür HM’den Sahneye Amnezi

HM’den Sahneye Amnezi

Nöro-Makale

8

Görsel Yönetmen Nurcan Koç Yayın Kurulu Ozan Ezgi Berberoğlu Çağla Büyüklü Can Kayacılar

Ruhsal Hastalıkların Damgalanması Sorunsalı

Nöro-Evrim

12

o Neokorteksin Evrimi o Evrimin İzleri Yüzlerde Aranıyor



Nöro-Dizayn

Tasarımın Kontrolündeki Zihin

Yekta Biricik

Bilim adamları çevresel faktörlerin algımızdaki yerlerini tespite yönelik çalışmalarını sürdürüyor.

2 Nisan-Mayıs 2012 – Sayı: 1

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.

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.

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.

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 bulunanların

3

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.

4 Nisan-Mayıs 2012 – Sayı: 1

 Nöro-Kültür Henry Gustav Molaison. Bu adı öğreneli daha çok kısa süre oluyor.

Halbuki biz onu 20. yüzyılın önemli vakalarından biri olarak HM adıyla çok iyi tanıyoruz.

1926 yılında Amerika’da doğan HM daha yedi yaşındayken bir bisiklet kazası geçirir. Kazanın takibinde HM’de ciddi epileptik bozukluk görülmeye başlar. HM yıllarca parsiyel nöbetler yaşar, on altı yaşından itibaren nöbetler tonikklonik hal alır. HM zeki bir gençtir ancak ardı arkası kesilmeyen nöbetler ve yoğun tedavi onu sürekli engellemektedir. Motor tamiri işiyle uğraşmaktadır. Ne var ki hastalığı artık bu tip yoğun dikkat gerektiren işleri yapmasını zorlaştırmaktadır.

Ozan Ezgi Berberoğlu

HM’den Sahneye Amnezi

Dr. Scoville HM’in epilepsisinin lokalizasyonunu her iki mediyal temporal lob olarak belirler ve hastaya cerrahi rezeksiyon önerir. Operasyon ile çift yönlü temporal lobotomi yapılan HM, hipokampüsü, parahipokampal girusu ve amigdalasının üçte ikisini kaybetmiş, anterolateral temporal korteksinin bir kısmı hasarlanmıştır.

bir sorun vardır. HM ağır bir anterograt amnezi durumu yaşamaktadır. Çalışma belleği ve prosedürel belleğinde hiçbir sorun olmayan HM yeni karşılaştığı hiçbir şeyi uzun süreli belleğine aktaramamaktadır. Bunun yanında HM orta seviyeli bir retrograt amnezi de geliştirmiştir. Operasyon öncesi 12 yıllık periyottaki çoğu olayı hatırlamakta zorluk çeker. Uzun süreli prosedürel anılar oluşturabilmekte; yeni şeyleri öğrenip hatırlayamasa da motor beceriler kazanabilmektedir.

Operasyon amacına yönelik başarı elde eder, artık HM epilepsi nöbeti geçirmemektedir. Ancak şimdi bambaşka

Doktor, gördüğü tablo karşısında şaşırmıştır. McGill Üniversitesi’nde amnezi hastaları üzerinde çalışmakta

edecek ve radikal bir karar alacak, bu karar HM’in hayatını değiştirecek, onu dünya tıp ve psikoloji dünyasının en tanınmış vakalarından biri yapacaktır.

27 yaşına geldiğinde bazen günde onu bulan minör nöbet ve haftada en az bir majör nöbet geçirmektedir. Bu durum hayatını yaşanmaz kılmaktadır. Hartford Hastanesi’nden beyin cerrahı William Beecher Scoville problemin mutlak müdahale gerektirdiğini fark

HM vakasına kadar hafızanın beynin spesifik bölgelerinde yoğunlaştığı değil tümü tarafından yürütüldüğünü düşünen bilim dünyası şimdi ikiye bölünmüştür. Bir kısım araştırmacı HM’in bazı beyin bölgelerini direkt olarak kaybetmesiyle amnezi durumunu bağlantılandırırken, kimi bilim adamları bunun farklı sebeplerden gelişmiş olabileceğini düşünür.

5

olan Wilder Penfield ve Brenda Milner’dan yardım ister. Kanadalı nörobilimci Dr. Milner HM’i bazı hafıza testlerine tabi tutmak için Amerika’ya gelir.

Milner’ın HM üzerinde yapacağı çalışmalar kognitif sinirbilimin bellekle ilgili çok önemli veriler kazanmasını sağlayacaktır.

HM vakasına kadar hafızanın beynin spesifik bölgelerinde yoğunlaştığı değil tümü tarafından yürütüldüğünü düşünen bilim dünyası şimdi ikiye bölünmüştür. Bir kısım araştırmacı HM’in bazı beyin bölgelerini direkt olarak kaybetmesiyle amnezi durumunu bağlantılandırırken, kimi bilim adamları bunun farklı sebeplerden gelişmiş olabileceğini düşünür.

Filmlerde Amnezi HM’in tıp dünyasının yanı sıra sosyal alanda da ün kazanması, hastalığının zihnin bilinmezliğine kapı açan amnezi vakası olmasına da bağlanabilir. Zihin ve bellek, karmaşıklığı, anlaşılmazlığı ve öngörülemezliğiyle sinirbilimcilerin yanısıra felsefe, hukuk ve sanat alanlarında çalışan araştırmacıların da yüzyıllarca ilgi odağı olmuştur.

Sinema dünyasında senaryosu amnezi üzerine kurulmuş birçok film bulunmakta. Hafıza kaybı denildiğinde bir Yeşilçam klasiği olan Yıldızların Altında ilk akla gelen film olsa gerek. Geçirdiği kaza sonrası tüm geçmişini unutan Turgut (Göksel Arsoy) ve Hülya’nın (Hülya Koçyiğit) ona kaza öncesi yaşadıkları aşkı hatırlatmak için çektiği acılar yazlık sinemaların unutulmaz sahneleri.

Amerikan sinemasındaysa Eternal Sunshine of the Spotless Mind, Memento, 50 İlk Öpücük ve dünya çapında 900 milyon dolarlık gişe yapan animasyon filmi Kayıp Balık Nemo amnezik karakter etrafında dönen senaryolarıyla ünlü filmlere örnek verilebilir.

6 Nisan-Mayıs 2012 – Sayı: 1

HM üzerinde yapılan çalışmalar hipokampüsün bilincin ve uzun süreli hafızanın oluşumunda gerekli olduğunu gösterdi. Yaşamı boyunca tıp biliminin kendisinden birçok şey öğrendiği Henry Gustav Molaison öldükten sonra da aynı misyonu sürdürdü. Bilim dünyası HM’in beyninden hala bir şeyler öğrenmeye devam ediyor. 2008 yılında hayatını kaybeden HM’in beyni Kaliforniya San Diego Üniversitesi Beyin Gözlem Laboratuvarı’nda 53 saatlik çalışmanın sonunda iki bin altı yüz dilime ayrıldı ve ileriye dönük araştırmalar için arşivlendi.

Edebiyatta Amnezi Sinemada olduğu gibi edebiyat dünyasında da amnezi çokça ele alınmış konulardan. Amnezik karakterlerin bilinmezlik sarmalında yaşadıkları defalarca kez farklı kurgularla işlenmiştir.

Umberto Eco’nun Kraliçe Loana'nın Gizemli Alevi adıyla yayımlanmış eseri yazılı edebiyat alanında amnezinin işlendiği ünlü kitaplardan biri. İtalya'nın soğuk savaş dönemini, hafızasını yeniden kazanmaya çalışan bir hastanın gözünden anlatan kitabın kahramanı inme sonucunda hafızasını geniş ölçüde kaybeden orta yaşlı bir sahaftır. Kaybettiği geçmişinden hatırlayabildikleri, eskiden okuduğu bazı dizelerdir.

 Nöro-Makale Belki de şizofren, içinde yaşadığı dünyanın sevgisizlik, güvensizlik, mekanik ilişkiler ve iletişimsizlik üzerine kurulmuş değerlerinin bilincine varıp, bunları değiştirememenin verdiği acizlikle kendisini feda eden insandır.

Ruhsal Hastalıkların Damgalanması Sorunsalı

Vedat Menderes Özçiftçi

Şizofreni, ruhsal durumun hemen tüm alanlarında belirti ve bulgular gösteren, genellikle gençlik yıllarında başlayan, gidiş ve sonlanışı hastadan hastaya ve süreç içinde değişen, henüz etiyolojisi tam olarak bilinmeyen ve önemli ölçüde yeti yitimine yol açan bir toplum sağlığı sorunudur. Tarihsel gelişimini ve farklı bakış açılarını yakalamak anlamaya çalışmak ve hastalığa geniş bir perspektiften bakabilmek mutlaka lazım ve faydalıdır. Çünkü hiçbir ruh sağlığı hastalığı bu derece yorumlama ve tedavi yaklaşımları itibariyle bu derece değişikliğe uğramamıştır.

Bu yazıda düşüncenin bir sıkıntısının katıksız durumda bir betimlemesi yapılmaya çalışılacaktır yalnızca ve şizofreniye içerden bakabilmenin romantik yanılsamalar yapabilmenin yolları denenecektir.

Ruhsal hastalık tanısı alan bireyler içinde,

Bu durumda bildirisi bir tür karşı koyma olacağından, abuk subuk ve saçma nitelemelerini kesinlikle hak etmeyecektir.

Bir Şizofrenin Otobiyografisi Marguerite Sechehaye

en çok damgalanan ve en çok dışlanan hastalar şizofreni hastalarıdır.

Yaşadığımız toplumun üretim ilişkileri ve yaşama biçimi, herhangi bir biçimde ''başaramayan(!)'' ve üretimden düşen bireyleri dışlama eğilimini gösterir.

Toplum anlayışının dışında bulunanlar, toplumun benimsediği değerlere, kültürün yapmasını beklediği çoğunluk tarafından kabul görmüş davranışlara uyumsuz olanlar, toplum tarafından aynanın arka tarafına itilmek durumunda kalırlar. Bu süreçte, dünya aniden kendini, alışagelmiş, norm'al sosyal niteliklerden yalıtılmış bir halde ortaya çıkarır. Sosyal kavramlardan sıyrılmış ve kendi varoluş gerçeği dışında tüm gerçeklerden arınmış bir halde kendini gösterir. Kişi elinde kalınmış olan fakat gerçeği pek de iyi algılanamayan benlik işlevleri ile yıkılan dünyayı tekrar ima etmeye çalışır. Örnek vermek gerekirse, paramparça olmuş bir vazoyu düşünelim yıkılan bir dünya fantezisinin tezahürü

8

için. Gerçeği toplumsal kalabalıkla birlikte algılayan kişi, şizofrenin tamir ettiği vazoyu birbirleri ile birleştirilmiş bir yığın porselen parçası olarak algılandıracaktır. Fakat şizofrenisi olan kişinin kendisi, bu parçacıkları onarılmış bir vazo olarak görür. Şizofrenisi olan kişinin yeniden yapılanan dünya fantezisi ile ilgili olan tamir etme süreci, kabul edilen bir patolojik süreçtir ve hastalık ilerledikçe yıkılan dünya ile tamir edilen dünya eş zamanlı olarak devinir ve kişinin toplum düzeni içinde farklılaşmasına sebep olur. Farklılık toplumun tepki koyduğu bir olgudur ve ayrıca toplumun farklı olanlara karşı verdiği tepki, toplumdaki ''farklılar'' ın sayısına da bağlıdır. Eğer ''farklı olanlar'' toplumda küçük bir azınlığı oluşturuyorsa, toplumun tepkisi artarken hoşgörüsü azalmaktadır. Bu gerçeklik ışığında şizofreninin toplumda % 1 yaygınlığı ile y.o.k sayılabilecek bir nicelik oluşturduğunun da varlığıyla toplumun şizofreniye bağlı tutumunun önyargılı düşünme/davranma, stereotipik davranışlar sergileme, ayrımcılıkta bulunma ve hastalığı hakaret ve küçümseme nesnesi olarak kullanma durumu önümüzde tüm açıklığıyla duran yadsınamaz bir sonuçtur.

Psikiyatri tarihi farklı okumalara açıktır. Psikiyatri tarihini kronolojik sırada arka arkaya dizilen başarıların günümüze kadarki sürecinin anlatıldığı bir başarılar dizgesinin dışında alanda büyük tartışmaların olduğu ve farklı zıt kutupların olduğu bir süreç olduğundan da söz etmek gerekmektedir. Belki de eleştirel süreçlerin ve karşıtlıkların en yoğun yaşandığı dönem 1960’lardır. Dünyadaki politik, ekonomik ve sosyal değişiklikler; psikiyatride hekim-hasta ilişkisindeki insancıl olması gereken tutumlardaki yetersizlikle ve ‘depo’ hastanelerde yaşanan olumsuzlukların varlığı 60’larda ANTİ-PSİKİYATRİ akımının doğmasına sebebiyet verir.

Akımın temsilcilerinden Ronald Laing, şizofreniyi ‘’tehlikeli’’ insanların sahne dışına atılması olarak yorumlamıştır. Şizofreni ve benzeri psikozların organik kökenli olmadığını daha da önemlisi hastalık olmadığını iddia eder. Aksine kendine yabancılaşmış bireyin iyileşme sürecindeki basamaklardan biri olarak tanımlar.

Ülkemizle ilgili tutum çalışmaları da göstermektedir ki şizofreni, en çok ayırt edilen ve en olumsuz bakış açısına maruz kalan bir hastalıktır.

Kendi tabiri ile otorite tarafından damgalanmış bireyleri İngiltere’de kurduğu hasta bakım evlerinde bir araya toplayıp küçük şizofreni komünleri oluşturmuştur. Şizofreniyi kavramsallaştırmada kullanılan bu model, yeterli bilimsel kanıt ortaya koyamamış ve güncelliğini yitirmiştir fakat bu eleştirel akımın görüşlerini şizofreni hastalarının maruz kaldığı damgalanma ve ayrımcılığa karşı olan mücadelede psikiyatrinin insancıl doğasını unutmaması gerekliliğine vurgusu bakımından katkısının önemli olduğu söylenmelidir. Ülkemizle ilgili tutum çalışmaları da göstermektedir ki şizofreni, en çok ayırt edilen ve en olumsuz bakış açısına maruz kalan bir hastalıktır. Toplumun genelinde, şizofreni hastalığına karşı olumsuz bir tutum ve şizofreni hastalarını reddetme eğilimi olmakla birlikte, toplumun büyük çoğunluğu da şizofreni hastalarıyla yakın ilişki kurmak istememektedirler. Şizofreniyle ilgili reddedici ve negatif tutumun yanında sosyal mesafenin artırılması durumu da varlığını göstermektedir.

Yine de tüm bu olumsuz koşulların varlığına bile, hastaların ve ailelerin katkısıyla damgalanma konusu bugün psikiyatri de kendine önemli bir yer edinmiş ve bütün bu zor koşulların zamanla üstesinden gelinebilecek gözükmektedir.

Damgalanma karşıtı mücadelenin kıt olanaklarla ve mütevazı bir şekildeki mücadelesi ve engellere karşı ayakta durabilmesi bu konuda çabalayanlar umut aşılayan yegâne değerdir.

10

 Nöro-Evrim • Neokorteksin Evrimi

Neokorteksin Evrimi

Çoğumuz davranışların kökenine yakından ilgi duyarız.

Tüm davranışlarımız ve sahip olduğumuz yetenekler beynimizin kontrolü altındadır. Bunun bilincinde olmak, davranış kalıplarını hangi mekanizmaların doğurduğunu merak etmemize sebep olur. Özellikle insan beyninin kompleks yapısı onu anlamamızı zorlaştırır. Bu durum nörobilimi öncelikle daha basit beyinleri anlamaya ve onlardan elde edilen veriler üzerinde insan beyninin detaylarına ulaşmaya sevk eder. Daha basit beyinlerin varlığı ise bizi hep şu soruyu sormaya iter: Bazı beyinler daha basitse, insan beyni nasıl bu denli kompleks olabildi?

Evrimsel verilere ulaşırken ilk başvurulan kaynaklar fosil kayıtlarıdır.

Bu sorunun cevabı neokorteksin evrimsel gelişiminde yatmaktadır.

Neokorteks kelime anlamında “yeni” yi barındırsa da aslında o kadar da yeni değildir. Sürüngenlerin tek katmanlı dorsal korteksinin dramatik bir şekilde farklılaşarak altı katmanlı kalın bir hücresel tabakaya dönüşmesi memeli beyninin fonksiyonel üstünlüğünü evrim tarihine müjdelemiştir. Aslında beynin evrimi diye bahsedilen şey çoğu zaman, genel anlamıyla neokorteksin evrimi anlamına gelmektedir. Beynin evrimsel gelişimi modern insana gelinceye kadar çoğu memelinin benzersiz adaptasyon

yetenekleri ve davranış modelleri geliştirmesinde kendini göstermiştir.

Yarasaların ekolokasyon yeteneği, erken memelilerde gelişmiş yiyecek toplama davranışları sürekli gelişmekte olan sinir sisteminin evrimsel kazanımlarından bazılarıdır.

Evrimsel verilere ulaşırken ilk başvurulan kaynaklar fosil kayıtlarıdır. Örneğin atların beş parmaktan tek parmağa indirgenmiş ayak yapılarının evrimsel kanıtları fosil kayıtlarında mevcuttur. Fosil kayıtlarının en büyük dezavantajı kemik yapılar günümüze kadar korunarak gelebilirken beyin ve iç organlar gibi yumuşak dokuların korunamamasıdır. Bu noktada beynin evrimini anlamada bize yardımcı olan kafatasıdır. Kafatası yapısı ve iç hacminin incelenmesi beynin büyüklüğünü tahmin etmemize olanak sağlar.

Bunun ötesinde, beynin iç organizasyonu ile ilgili bilgiyi fosil kayıtlarından elde etme şansımız bulunmamaktadır.

Beyin fonksiyonel olarak subkortikal çekirdek ve kortikal alanlar şeklinde iki kısıma ayrılır. Erken araştırmalar beynin üst üste yeni parçaların eklen-

12

mesi ile bugünkü kompleks yapısına ulaştığını söylemekteydi. Günümüzde yaşayan birçok memeli türünün karşılaştırmalı beyin incelemeleri evrimsel gelişim sürecinde beynin üzerine sürekli biraz daha eklenerek bugüne geldiği yönünde kanaat oluşturmaktadır. Bu düşünce ile şöyle bir seri oluşturulabilir: Görece basit ve ufak beyin yapısı ile bir kirpi, ilkel bir primat olarak değerlendirilebilecek bir sincap, bir maymun ve insan.

Bu örnek memeli serisini aldığınızda beyin hacimleri ve karmaşık yapılarında kademeli bir geçiş olduğunu kolayca görebilirsiniz. Ancak bu yaklaşım bize bu canlıların atalarının beyin kondisyonları ve evrimsel gelişimin basamakları hakkında yeterli bilgiyi sunmaz.

Erken memelilerin beyinleriyle ilgili çok fazla şey söyleyemiyoruz. Fosil kayıtlarından anladığımız kadarıyla çoğunun beyin hacimlerinin vücutlarına oranı, günümüz memelilerinden daha küçüktü.

Nedeni kesin bilinmese de, beyin hacmi vücut hacmini takip etme eğilimindedir. Bu bilgi, belli bir vücut büyüklüğündeki memelinin beyin hacminin tahminini ve gelişiminin anlaşılmasını daha kolay hale getirmektedir. Erken memelilerin bugün yaşayanlarla kıyaslandığında daha küçük beyinleri ve neokorteksleri vardı.

Günümüzde de hala beyin/vücut hacmi oranı düşük türler bulunmaktadır (tenrekler gibi). Bu hayvanların neokortekslerinin sadece birkaç kortikal alan içerdiği bilinmektedir. Bu alanların çoğu motor ve duysal alanlardır. Primer vizüel alan (V1) topografik olarak gözlerin reseptörlerini, primer somatosensoriyel alan (S1) vücuda ait reseptörleri, primer işitsel alan (A1) ses frekanslarını, primer motor alanın (M1) elektriksel uyarımı ise hareketin oluşumunu temsil eder. Yine bu beyin yapısında ikincil bir somatosensoriyel alan (S2) ve bir ya da iki oditorik, vizüel alanın daha var olması beklenebilir. Neokorteks genel olarak sadece 10-15 fonksiyonel olarak farklılaşmış alanı içerir. Sonuç olarak erken memelilerin daha ufak beyinleri ve az sayıda kortikal alan içeren daha ufak bir neokorteksleri olduğunu söyleyebiliriz.

Primatları ele aldığımızda, erken memelilerden daha büyük bir neokortekse ve birçok görsel alanı kaplayacak şekilde genişlemiş bir temporal loba sahip olduklarını görebiliriz. Yine fosil kayıtları binoküler ve stereoskopik görmenin önem kazandığını erken primatların orbital konverjans ile karakterize olduklarını gösterir. Bu değişim onların ağaçlarda yaşayan predator ve nokturnal canlılar olma özelliklerini destekler niteliktedir. Beyinleri erken memelilere oranla daha büyük olan erken primatların beyin hacmi ve şekli olarak bugünkü lemurlar ile benzerlikler gösterdiği bilinmektedir.

13 Nisan-Mayıs 2012 – Sayı: 1

İnsan Beyni İnsan beyninin nasıl organize olduğu hakkında bazı varsayımlar yapabiliriz. Çünkü beynimizin evrimsel süreçte çok fazla büyüdüğünü biliyoruz.

İnsanda temporal lobun büyük bir kısmı ve sol serebral hemisferin frontal lobunun bölümleri dil, sağ hemisferin parietal lobunun bölümleri ise mekansal muhakeme ve ilgili fonksiyonlar üzerine uzmanlaşmıştır. Ventral temporal lob sosyal yönümüzün gelişmişliğini destekler biçimde bireylerin yüzlerini tanıma konusunda özelleşmiştir. İnsan frontal lobunda yine bireylerin niyetleri ve eylemlerinin sonuçlarını değerlendirmemize yardımcı olacak fonksiyonel alanlar mevcuttur. Motor rehberlik ve planlama sistemleri, alet kullanımına dayalı motor beceriler ve sezgisel duyuların bir arada yürütülmesine olanak tanımaktadır. Beyin sistemlerinin iki hemisferde farklı gelişmesi neticesinde insan beyni asimetrik yapıdadır. Büyük maymunların ve insansı atalarımızın beyinlerinde de asimetrik organizasyon olduğu düşünüldüğünde serebral hemisferlerinin farklılaşarak özelleşmesinin uzun bir evrimsel sürecin yansımaları olduğunu anlayabiliyoruz. İnsan beyninin nasıl organize olduğu hakkında bazı varsayımlar yapabiliriz. Çünkü beynimizin evrimsel süreçte çok fazla büyüdüğünü biliyoruz.

Daha büyük beyin basitçe daha fazla nöron ve daha büyük iletişim problemleri anlamına gelmektedir. Çünkü nöron sayısı arttıkça ve aralarındaki mesafe uzaklaştıkça iletişim için verilerin daha uzun yollar kat etmesi gerekliliği ortaya çıkar. Kısa süre içinde verinin daha uzak alanlara gönderilmesi aksonların daha kalın olmasını gerektirir. Böylece beyin ne kadar büyükse bağlantıları için de o kadar çok alan gereklidir. İnsan beyninin iki hemisferinin fonksiyonel olarak farklı şekilde uzmanlaşmış olması hemisferler arası uzun bağlantılara olan ihtiyacı azaltmıştır. Elliden fazla özelleşmiş alanın varlığı insan beyninin daha modüler olduğunun bir göstergesi olarak kabul edilebilir. Bugün insan neokorteksinde 150 kadar alanın tanımlanabildiğini söyleyebiliriz. Özetlemek gerekirse, insan beyninin evrimi, beyin hacmindeki büyüme, özellikle de neokorteks ve fonksiyonel alanların sayısındaki artış ile karakterizedir. Ek işlem adımlarını üstlenen çok sayıda alan ve bu alanların yeni işlevlerde özelleşmesi, beyin fonksiyonlarının insanda bu denli gelişmiş olmasını sağlamıştır. Düşünülebilir ki, hacimsel büyüme ve karmaşık organizasyon bugün nörobilimin zorluklarını ama bir o kadar da heyecan verici dünyasını oluşturan tarihi bir sürecin imzasıdır.

14

 Nöro-Evrim • Evrimin İzleri Yüzlerde Aranıyor düşünüyoruz. Daha sade bir yüz görünümü primatın ifadeleri daha kolay iletmesine olanak tanıyor. İnsanlar tamamen çıplak ve yalın suratlara sahipler. Bu yüz ifadelerindeki ufak değişikliklerin bile fark edilebilir olmasına yardımcı bir özellik. Yüzümüzün birçok renk taşıdığını düşündüğümüzde ifadelerin fazlaca maskelenebileceğini tahmin edebiliriz.” ifadelerine yer verdi.

Evrimin İzleri Yüzlerde Aranıyor UCLA’da yüzler üzerinden evrimsel tahminlerde bulunmayı hedefleyen bir araştırma yapıldı. Orta ve Güney Amerika’dan 129 erişkin erkek primatın yüzlerinde yapılan çalışmada 24 milyon yıllık evrimin izleri arandı. Proceedings of the Royal Society B’de yayımlanan araştırmanın sonuçları hayli ilgi çekici.

UCLA araştırma ekibinden, ekoloji ve evrimsel biyoloji doçenti Michael Alfaro “Yeni Dünya primatlarına bakarsanız, yüzlerindeki zengin çeşitliliği fark edebilirsiniz.

Açık kırmızı yüzler, bıyıklar, saçlar görüyoruz. Yüzlerin nasıl değiştiğine ve yüz özelliklerinin evriminde hangi faktörlerin etkili olduğuna dair cevaplanmamış birçok soru mevcut.” ifadeleriyle yüzlerin evrimin izlerini günümüze taşıyan önemli belgeler olduğunun altını çizdi.

Araştırmada bazı primat türleri yalnız olarak çalışılırken, bazı türlerse yaşadıkları geniş gruplar ile değerlendirildi. Araştırmacılar yüzleri 14 farklı bölgeye böldüler; deri ve saçları içine alacak şekilde her bölgenin rengini ayrı olarak kodladılar ve her birine bir “yüz karmaşıklığı” puanı verdiler. Ekip bu yöntemle primat yüzlerinin karmaşıklığının zaman içinde nasıl değiştiğini ve primatların sosyal sistemlerini inceleme fırsatı elde etti. Yüz renklerinin fiziksel ortamla ilişkisini belirlemek için çevresel değişkenleri analiz eden bilim adamları primatların güneşe ne ölçüde maruz kaldıklarını yaşam alanların enlem ve boylamsal değerlendirilmesiyle hesapladı. Aynı zamanda primat gruplarının evrimsel tarihini analiz etmek için istatistiksel yöntemler kullanan araştırma ekibi türlerin birbirlerinden farklılaşmasıyla ilgili veriler elde etti.

UCLA’da ekoloji ve evrimsel biyoloji araştırmacısı Sharlene Santana, daha geniş gruplarda yaşayan türlerin yüzlerinin daha az karmaşık olduğu yönünde güçlü bulgular elde ettiklerini açıklarken “Bu durumun primatların iletişimde yüz ifadelerini kullanım yeteneğiyle ilişkili olabileceğini

Araştırmacılar geniş gruplarda yaşayan bireylerin daha basit yüz özellikleri göstermesini şaşırtıcı bir bulgu olarak değerlendirdiler. Santana, araştırmaya başlamadan önce bunun tam tersi bir veriyle karşılaşmayı beklediklerini belirtirken “Daha geniş gruplarda bireylerin daha karmaşık surat yapıları göstereceğini ve yüz yapısındaki karmaşıklığın artması sayesinde bireylerin grup içindeki tanınabilirliklerinin artacağını düşünmek bizlere daha mantıklı gelmişti. Ne var ki, bulgularımızın bu düşünce ile hiç de örtüşmediğini fark ettik. Büyük gruplar halinde yaşayan türler küçük gruplardakilere oranla hem birbirlerine daha yakın yaşamakta hem de iletişimde yüz ifadelerini daha fazla kullanmaktalar. Grup içi yakınlığın artması da yüz ifadelerinin iletişim için kullanımı yönünde önemli bir itici güç doğurmakta.” diyerek paradigmalarındaki değişimi açıkladı.

Evrim biyologları aynı zamanda, birbiriyle yakından ilişkili, daha fazla türle aynı çevrede yaşayan primatların, kendi grup büyüklükleri ne olursa olsun, yüzlerinin daha kompleks olduğunu fark ettiler. Bu bulgu aynı habitattaki benzer türler ile melezleşmenin engellenmesi yolunda bireylerin kendi gruplarının diğer üyelerini tanımalarında kolaylık sağlayacak nitelikteydi. Yine türlerin yaşadıkları bölgeler ile yüz paternlerindeki farklılıkların paralel seyrettiği yönünde veriler elde edilen çalışmada ekvator yakınında yaşayan türlerin daha koyu deri rengine sahip oldukları ve gözlerinin çevresinde daha koyu renk tüyler barındıkları gözlendi. Yine araştırmada, nemli alanlar ve yoğun ormanlık bölgelerde yaşayan türlerde burun ve ağız çevresinin daha koyu renk aldığı, ekvatordan uzak soğuk iklim bölgelerinde yaşayan türlerde ise yüz tüylerinin daha uzun olduğu belirtildi.

Alfaro “Daha önce yüzün şekillenmesinde rol alan evrimsel etkenler üzerine geliştirilmiş iyi fikirler bulunmamaktaydı. Bulgularımız yüzün farklılaşmasını anlama yolunda güzel bir çıkış noktası olduğunu düşünüyoruz.” ifadesiyle araştırmanın bu alanda bir ilk teşkil ettiğini vurguladı. Ekibin bundan sonraki denemeleri yüz-tanıma üzerine geliştirilmiş bir bilgisayar yazılımı kullanarak deneylerini devam ettirmek olacak. Yine ekip, primatların yanında büyük kediler ve diğer karnivorları da araştırmalarına katmayı planlıyorlar.

Beyinde farklı merkezlerde kodlanması ve kendine özel bağlantılar ile işlenmesi yüzü nörobilim alanında dikkat çekici bir noktaya taşıyor. Yüzün işlenmesindeki kognitif süreçlerin yanında evrimsel biyolojide yüzün değerlendirilmesi bilim insanlarına yepyeni bir çalışma alanı daha sunacak gibi görünüyor.

16