Gün: 28 Aralık 2015

Yayım tarihi

Karar Vermek: Beynin Karar Verme Yapısı

Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsünün (OIST) yürüttüğü ve Neuroscience dergisinde yayınlanan bir araştırma, beynin karar verme mekanizmamızı etkileyen kilit bölümlerinden biri olan striatumun kendi 3 lobu arasında yürüttüğü karar verme sürecinde hiyerarşik bir yöntem izlediğini gösteriyor. Araştırmacılara göre hiyerarşi örneği yöneticiler, orta düzey yöneticiler ve çalışanları ile bir şirkete benziyor.
Striatum, beynin karar ve hareket mekanizmasını yöneten iç çekirdeğinin (basal ganglia) bir kısmıdır. OIST araştırmacıları striatum’un 3 bölgesinin (ventral, dorsomedial ve dorsolateral) nasıl birlikte işlediğini araştırdılar. Bu araştırma öncesinde nörobilimciler, 3 ayrı bölgenin motivasyon, adaptif karar verme ve rutin aksiyonlarda farklı rollere sahip olduklarını düşünüyorlardı.
OIST araştırmacıları bu bölgelerin birbirlerinden izole çalışmadıklarını, koordine ve hiyerarşik bir düzende çalıştıklarını gösterdi. Fakat 3 bölümün de ayrı rolleri var, iş düştüğünde bir arada çalışıyorlar. Prof. Kenji Doya, konu hakkında şunları söylüyor:
“Ayrı davranışlar için çalışmıyorlar, bu 3 kesime hiyerarşik bir kontrol altındaymış gibi yaklaşmak büyük ihtimalle daha iyi olacaktır.”
 
Kaynak:
  1. ScienceDaily
    1. M. Ito, K. Doya. Distinct Neural Representation in the Dorsolateral, Dorsomedial, and Ventral Parts of the Striatum during Fixed- and Free-Choice Tasks. Journal of Neuroscience, 2015; 35 (8): 3499 DOI:10.1523/JNEUROSCI.1962-14.2015
Yayım tarihi

İnsan Evriminin Bazı Önemli Basamakları

İnsanların son 6 milyon yılı kapsayan evrimsel tarihi, her biri hominin evrimi anlayışımıza katkıda bulunan büyüleyici bir geçiş türü veya “ara tür” dizisiyle işaretlenmiştir. Fosil kalıntılara, özellikle kafataslarına ve paleobiyolojik verilere dayanan bu türler, atalarımızın muhtemelen neye benzediğine ve kademeli evrimsel değişimlerin nasıl gerçekleştiğine dair ayrıntılı ve karşılaştırmalı bir görüş sunar. Önemlisi, bu türler doğrusal bir zincir içinde evrimleşmedi; bunun yerine, evrim bazı türlerin bir arada var olduğu ve diğerlerinin neslinin tükendiği ve yeni soyların ortaya çıkmasına katkıda bulunduğu dallanan, ağaç benzeri bir yol izledi.

Önemli Hususlar

  1. Evrimsel İlişkiler: Örneğin, Homo heidelbergensis, Homo sapiens ve Homo neanderthalensis‘in doğrudan ortak atasıdır, ancak Homo floresiensis gibi diğer çağdaş türlerle ilgisi yoktur. Evrimsel ilişkiler, örtüşen zaman çizelgeleri ve farklı adaptasyon ve hayatta kalma yolları ile karmaşıktır.
  2. Kronolojik Düzenleme: Türler genellikle evrimsel değişikliklerin yaklaşık sırasını vurgulamak için kronolojik bir sırayla sunulur. Bu, doğrudan ata-torun ilişkilerini değil, zamansal ve morfolojik bir ilerlemeyi ima eder.
  3. Yeniden İnşa Teknikleri: Modern yeniden inşalar, kapsamlı fosil verilerini içeren 3B modelleme, BT taramaları ve karşılaştırmalı anatomi gibi gelişmiş teknolojilere dayanır. Kemik yapısı, diş morfolojisi ve beyin boşluğu analizi gibi paleobiyolojik kanıtlar, bu türlere ilişkin anlayışımızı daha da geliştirir.

Evrimsel Türler ve Zaman Çizelgeleri

İşte en kritik hominin türlerinden bazılarının yaklaşık olarak kronolojik olarak düzenlenmiş genişletilmiş bir özeti:

Sahelanthropus tchadensis (6-7 MYA)

    • Afrika, Çad’da keşfedildi.
    • Bilinen en eski homininlerden biri olarak kabul edilir.
    • İlkel kranial morfolojinin yanı sıra iki ayaklı özellikler.

    Orrorin tugenensis (6 MYA)

      • Kenya’da bulundu.
      • Femoral yapıda iki ayaklılığa dair kanıtlar.

      Ardipithecus ramidus (4,4 MYA)

        • Önemli örnek: “Ardi.”
        • İki ayaklı ve ağaçsal adaptasyonların bir karışımını sergiledi.

        Australopithecus afarensis (3,9–3 MYA)

          • Önemli örnek: “Lucy.”
          • Tamamen iki ayaklı ancak bazı ağaçsal özelliklerini korudu.

          Australopithecus africanus (3–2,3 MYA)

            • Güney Afrika’da bulundu.
            • Daha önceki Australopith’lerden daha büyük beyin kapasitesi.

            Paranthropus türleri (2,7–1,2 MYA)

              • Zorlu bir diyet için sağlam çeneler gibi özelleşmiş özellikler geliştirdi.

              Homo habilis (2,4–1,4 MYA)

                • Homo cinsinin en eski üyesi.
                • Oldowan taş alet kültürüyle ilişkilendirildi.

                Homo erectus (1,9 MYA–110.000 YA)

                  • Afrika’dan göç eden ilk hominin türü.
                  • Önemli beyin büyümesi ve ateş kullanımı sergiledi.

                  Homo heidelbergensis (700.000–200.000 YA)

                    • Homo sapiens ve Homo neanderthalensis‘in doğrudan ortak atası.
                    • Gelişmiş alet kullanımı ve avcılıkla ilişkilendirilmiştir.

                    Homo neanderthalensis (400.000–40.000 YA)

                      • Avrupa ve Batı Asya’da bulunmuştur.
                      • Daha soğuk iklimlere adapte olmuştur; karmaşık davranışlara ve kültüre sahiptir.

                      Homo floresiensis (100.000–50.000 YA)

                        • Endonezya, Flores Adası’ndan “Hobbit”.
                        • Küçük boyu muhtemelen ada cüceliğinden kaynaklanmaktadır.

                        Denisovalılar (Yaklaşık 500.000–30.000 YA)

                          • Genetik kanıtlardan ve Sibirya’daki birkaç fosilden bilinmektedir.

                          Homo sapiens (300.000 YA–günümüz)

                            • Gelişmiş bilişselliğe, dile ve kültüre sahip modern insanlar.
                            • Afrika’da ortaya çıkmış ve küresel olarak yayılmıştır.

                            Modern Yeniden Yapılandırmaların Önemi

                            Bu temel türlerin modern teknikler kullanılarak yeniden yapılandırılması -fosilleşmiş kalıntıların karşılaştırmalı analizlerine dayanarak- fiziksel görünümleri ve evrimsel adaptasyonları hakkında kritik bir içgörü sağlar. 3B tarama, yüz yaklaşımı ve biyomekanik analiz gibi teknikler, bilim insanlarının aşağıdakiler de dahil olmak üzere temel evrimsel özellikler hakkındaki anlayışımızı geliştirmelerine olanak tanır:

                            • Kafatası kapasitesi ve beyin gelişimi.
                            • Pelvis ve femoral morfoloji aracılığıyla iki ayaklı hareket.
                            • Diş aşınması kalıplarıyla ortaya çıkarılan Diyet adaptasyonları.

                            Veriler insan evriminin düz bir çizgide değil, çeşitlenmeyi, yeni ortamlara adaptasyonu ve bazı türlerin yok oluşunu içeren karmaşık, dallanan bir süreç olarak gerçekleştiğini göstermektedir. Her tür, insan evrim tarihinin daha geniş mozaiğinde bir adımı temsil eder.

                            İleri Okuma
                            1. Johanson, D. C., & Edey, M. A. (1981). “Lucy: The beginnings of humankind.” Simon & Schuster.
                            2. Stringer, C., & Andrews, P. (1988). “Genetic and fossil evidence for the origin of modern humans.” Science, 239(4845), 1263-1268.
                            3. Rightmire, G. P. (1998). “Human evolution in the Middle Pleistocene: The role of Homo heidelbergensis.” Evolutionary Anthropology, 6(6), 218-227.
                            4. Wood, B., & Collard, M. (1999). “The human genus.” Science, 284(5411), 65-71.
                            5. Brunet, M., et al. (2002). “A new hominid from the Upper Miocene of Chad, Central Africa.” Nature, 418(6894), 145-151.
                            6. Brown, P., et al. (2004). “A new small-bodied hominin from the Late Pleistocene of Flores, Indonesia.” Nature, 431(7012), 1055-1061.
                            7. White, T. D., et al. (2009). “Ardipithecus ramidus and the paleobiology of early hominids.” Science, 326(5949), 64-86.
                            8. McHenry, H. M. (2009). “Human evolution.” Evolution: The First Four Billion Years, Harvard University Press, 442-455.
                            9. Reich, D., et al. (2010). “Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia.” Nature, 468(7327), 1053-1060.
                            Yayım tarihi

                            Dişilerde Hassas Bölgeler ve Uyarılma Biçimlerine Yönelik İlk Örnek Çalışma

                            Araştırmacılar kadınların nasıl uyarıldıklarını (ilgilerinin uyandırıldığını) tespit ettiler. Yeni bir araştırma, hafif dokunma, baskı uygulama ve titreşimlerin kadın vücudunu nasıl etkilediği ve tam olarak hangi bölgelerin bu farklı etkileşimlere yönelik olarak en hassas olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılar, hafif dokunuşa en hassas bölgenin boyun, basınca en hassas bölgenin klitoris ve meme uçları, titreşime en hassas bölgeninse yine klitoris olduğunu belirtiyor.

                            Araştırma, kadın vücudunun nasıl uyarıldığına dair daha önce yapılmamış bir bakış açısı kazanmamızı sağlıyor. Araştırma ekibi, çalışmalarının göğüs büyütme ameliyatı ve cinsiyet değişimi ameliyatlarına katkı sağlayacağı düşüncesinde. Montreal Üniversitesi’nde görev alan Kanadalı ekip, 18-35 yaş arası 30 kadınla çalıştı. Perineum (klitoris, labia minora, vajinal ve anal bölge), göğüs (lateral, areola, meme ucu) ve kontrol vücut bölgelerinde (boyun, ön kol ve karın) incelemeler yapıldı. Bu araştırma sırasında parmak yalamak gibi davranışlar incelenmedi.
                            Araştırmacılar kadınların çıplak bir şekilde bir yatak örtüsü ile örtülü biçimde yatmalarını istediler. Katılımcılar bu sırada gözlükler takarak tamamen kör hale getirildiler. Sonrasında ise araştırılacak olan uyarıları sağlamak için bir makine kullanıldı. Araştırmacılar uyaranı 1.5 saniye boyunca uyguladılar ve sonrasında, dişinin nasıl hissettiğini sormadan önce 5 saniye beklediler. Araştırmacılar, bu araştırmanın alanında bir ilk olduğunu söylüyorlar. Journal of Sexual Medicine dergisinde şöyle yazıyorlar:
                            “Bu araştırma genç kadınlara yönelik olarak perineum ve göğüs bölgesinin hafif dokunuş, basınç ve titreşime hassaslığı ile ilgili ilk normatif verilere odaklanan çalışmadır. Daha önce birkaç araştırma perineum ve göğüs bölgesinin çoklu duyu algılaması üzerine çalışmalar yapmıştı; ancak bizim normatif verilerimiz yaşlanma, genital ve göğüs ameliyatları ve genital-cinsiyet fonksiyonları bozan sorunlar gibi klinik koşullara yönelik standartların oluşturulmasını sağlayabilir.”
                             
                            Araştırma, sonuçların uygulanan basınca göre ciddi miktarda değiştiğini gösteriyor. Araştırmacılar şöyle devam ediyor:
                            “Veriler çeşitli duyusal modalitelere ve farklı vücut bölgelerine göre değişmektedir. Basıncın (penetrasyon gibi) ve titreşimin (seks oyuncakları gibi) rolü düşünüldüğünde, genital bölgelerin basınca ve titreşime hafif dokunuşa kıyasla daha hassas olması ilginçtir. Genital bölge içerisinde vajinal bölge hafif dokunuşa en hassas yapıdır.”
                             
                            Araştırmacılar aynı zamanda göğüs hacmi, vücut kitle endeksi, hormonal doğum kontrolü, adet döngüsü ve cinsel yönelim gibi faktörleri de hesaba kattı. İddialarına göre bunların hiçbiri sonuçlara etki etmiyor. Cinsel sınırlandırma ve piercing gibi takıların sonuca az miktarda etki edebildiği gözlendi. Ayrıca farklı vücut bölgelerinin farklı testlere aynı şekilde tepki vermediği de gözlendi. Cinsel uyarı, hafif dokunuş için bulunan eşiği arttırıyor ve plastik cerrahi operasyonları derinin hassaslığını etkiliyor olabilir.
                            Ekip, bu alanın cinsel sorunları olan kadınlara yardımcı olabilmek için daha fazla incelenmesi gerektiğini söylüyorlar. Her ne kadar araştırmalarının açıkları olduğunu ve bazı kısımlarının hatalı olduğunu kabul etseler de, vibratörün sesinin bile problemler yaratabildiğini belirtiyorlar. Araştırmalarını şöyle sonlandırıyorlar:
                            “Duyusal algı eşiklerini araştırmak, öznel algılar sebebiyle sınırlıdır çünkü duyusal algı eşikleri, onların arkasında yatan reseptörlerle doğrudan ilişkili değildir. Bu, dolaylı bir ölçümdür ve bireyin ilgisinden, konsantrasyonundan ve yorgunluk seviyesinden etkilenmektedir. Tüm bu bulgular, klinik şikayetler üzerine perineal ve göğüs bölgesi hassaslığının incelenmesinin önemini göstermektedir. Ayrıca bu çalışma, genital bölge ve ikincil cinsel alanların, nötral vücut alanlarına kıyasla duyusal algı eşiklerinin araştırılmasının sürdürülmesine teşvik etmektedir.”
                             
                             
                            Kaynak:
                            1. DailyMail
                            2. Dany Cordeau MA, PhD(c)1, Marc Bélanger PhD2, Dominic Beaulieu-Prévost PhD1 and Frédérique Courtois PhD1,*  The Assessment of Sensory Detection Thresholds on the Perineum and Breast Compared with Control Body Sites Article first published online: 8 MAY 2014 DOI: 10.1111/jsm.12547
                            Yayım tarihi

                            Erkeklerin Neden Meme Uçları Vardır?

                            Bazı spesifik medikal durumlar dışında –hipofiz bezinde tümor olması gibi– erkekler genellikle süt verme dönemine sebep olan yeterli prolaktin hormonu seviyesine sahip değillerdir, dolayısıyla da süt üretemezler. Peki, erkekler yavrularını sütle besleme gibi bir biyolojik duruma sahip değiller ise; neden meme ucuna sahiptirler? Cevap; embriyonik gelişim sırasındaki cinsiyetin belirlenmesi sürecinde gizlidir.

                            İnsanlar memeli hayvanlardır. Yani sıcak kanlı, vücudu kıllarla kaplı omurgalılardır ve yavrularını sütle beslerler. Embriyonik gelişimin 4. haftasından sonra Y-kromozomundaki genlerin ortaya çıkmasına kadar ki süreçte; erkek ve dişi embriyolar aynı gelişim sürecindedirler. 23. kromozomlar, XX ya da XY cinsiyet ayrılığını belirleyen kromozom çiftidir; yani biyolojik erkekleri, biyolojik dişilerden ayıran fiziksel farkların oluşmasına sebep olurlar. Meme bezlerinin ve dokuların ilk oluşumu memeli türlerinde, gelişimin ilk evrelerinde –cinsiyet ayrımının başladığı evreden önce– oluşmaya başlar.

                            Embriyoda cinsiyeti belirleyen eşeysel bezler gelişimin dördüncü haftası civarında görülmeye başlar. Yani bu dördüncü haftadan önce, cinsiyetin; gelişimde bir rolü yoktur. Bu durum birkaç hafta devam eder. Sekizinci haftada, eşey hücreleri; cinsiyetin belirlenmesine başlar. Erkekler, dişi yapıların gelişimini engelleyen faktörleri salgılar. Erkek embriyosu testosteron ürettiği anda, bu hormon vücuttaki kadın ile erkeği ayıran belirli cinsiyet özelliklerini etkiler.

                            Sonuç olarak, erkeklerin neden meme ucuna sahip olduğuna dair en basit açıklama olarak; bütün insan embriyolarının meme uçları ile gelişime başladıklarını söyleyebiliriz. Yani neden erkekler meme uçlarına sahipler diye sorarsak, sahipler; çünkü kadınların da meme uçları var dersek yanlış olmaz.

                            Öte yandan; gelişmemiş bir meme dokusuna sahip olmasına rağmen, erkekler de meme kanserine maruz kalma riskine sahiptirler. Her ne kadar erkeklerde çok nadir gözükse de böyle bir risk mevcut. Risk faktörleri; östrojen seviyesine, obeziteye, alkol tüketimine ve karaciğer hastalıklarına bağlıdır.

                            Kaynak:

                            1. Bilimfili
                            2. Lisa Winter, “Why Do Men Have Nipples?”, http://www.iflscience.com/health-and-medicine/why-do-men-have-nipples
                            Yayım tarihi

                            “Sesi Duydun mu?” Beynimiz Çok Zayıf Sinyallerin Doğrulamasını Nasıl Yapıyor?

                            Koluma bi damla düştü sanki, yağmur mu yağıyor? Sigara dumanı kokusu mu alıyorum? Telefonum mu titredi? Sesi duydun mu?

                            Duyularımız sürekli olarak zayıf sinyaller alır ve bu durum da bizi olayı anlamlandırmak için meraka sürükler.

                            John Hopkins University’den sinirbilimci Daniel O’Connor; algıladıklarımızın her zaman dış dünyada aslında gerçekleşen şeyler olmayabileceğini söylüyor. Algılarımız içinde bulunduğumuz kontekse bağlı olarak değişkenlik gösterebilir.

                            Örneğin dokunma duyumuzu ele alalım.Bilim insanları yapılan deneyler neticesinde; eğer hayvanlara çok küçük bir dokunuşta bulunursanız, bazen bunu fark ettiklerini bazen de fark etmediklerini ortaya koymuşlardı. Söz konusu dokunuş ölçülmüş ve şiddeti daima sabit tutulmuştur, bu yüzden deri reseptörlerinden sinir sisteminin kalan kısmı boyunca gerçekleşen yolculuğun bir noktasında bir şey meydana gelmiş olmalı ve bu durum duyusal bilginin beyin tarafından algılanmasını ya da belirli biçimlerde karşılık bulmasına olanak tanımıştır.

                            Nature Neuroscience ‘da 7 Aralık’ta yayımlanan çalışma; bu müdahalenin ilk etapta dokunuşu kaydeden deri sensörlerinde meydana gelmediğini, ancak serebral korteksteki bütün yol boyunca oluştuğunu ortaya koydu. Şaşırtıcı bir biçimde, beynin duyusal bilgiyi işleyen ve hissettiğimiz şeyin ne olduğuna karar veren bölgesi bütün dokunuşların hepsini algılamıyor ama daha üst bir bölge tarafından yönlendiriliyor.

                            O’Connor; belirsiz bir uyaran aldığımızda, daha üst bir beyin bölgesinden gelen sinyallerin farelerin –bizde de aynı çıkarım yapılıyor– ne algıladıklarını belirlediğini söylüyor.

                            Beynimizin zayıf sinyalleri nasıl işlediğini araştırmak için, O’Connor ve ekibi; fareleri bıyıklarına hafifçe dokunulduğunu hissettilerinde bir emziği yalamaları için eğittiler. Emzik yalnızca araştırmacılar kemirgenlerin bıyıklarını hafifçe çektiğinde bir damla su bırakıyor.

                            Daha sornasında araştırmacılar farelerin bıyıklarına çok çok hafif biçimde dokunarak deneyi tekrarladılar. Fareler bazen dokunuşu fark ettiler ve emziği yaladılar, bazen de bu dokunuşları hiç fark etmediler. Bıyık dokunulmasına tepki verdikçe ya da vermedikçe, araştırma ekibi bıyıktan başlayarak yansımaları ve bıyığın mekanik sapmalarını kaydederek farelerin nöron aktivitelerini okudular. O’Connor bu bölgelerin duyusal işleme zincirinin ilk nöronları olduklarını söylüyor.

                            Bu nöronlardaki aktiviteler dalgalı değildi; yani aktivite, fare bıyığında bir dokunuş hissetse de hissetmese de aynıydı. Bu da demek oluyor ki; algı (bıyık dokunuşu) için önemli olan şey; girdideki rahatsızlık değil.

                            Sonrasında ekip; sinyallerin beynin kalan kısmındaki nöronlardaki seyahatini takip ettiler. Duyusal bilgiyi beynin diğer parçalarına aktaran talamustaki aktivite bile hayvanın bıyığında bir dokunuş olup olmadığına dair bir karar veremedi.

                            Duyusal sinyal serebral kortekse ulaşıncaya kadar beyin aktivitesinde değişim gözlenmedi. Farenin bıyığına dokunulduğunu duyumsadığı ve emzikten su akıtıldığı sırada, araştırmacılar beynin birincil bedensel-duyusal korteks denilen bir bölgesinde daha fazla aktivite gözlemlediler.

                            Ve ortaya şu çıktı; birincil bedensel-duyusal korteksteki fazla aktivite, aslında bir başka bölge olan ikincil bedensel-duyusal korteksteki nöronları tetikliyor. İsminden de anlaşıldığı üzere bu bölge işlem zincirinde birincil bedensel-duyusal korteksten sonra geliyor.

                            Öte yandan, farenin bıyık dokunuşunun farkında olduğu durumlarda ise; bu bölgeden gelen mesajlar birincil bedensel-duyusal korteks tarafından ifade edilen algıyı şekillendirmek için geri gidiyordu. Yani, mesajlar daha üst bir beyin bölgesinden daha önceki bir beyin bölgesine gidiyor. 

                            Şimdi de bilim insanlarının; aynı belli-belirsiz sinyale cevap olarak, ikincil bedensel-duyusal korteksteki nöronlarda ateşlemeye ya da tepki oluşturmamaya sebep olan faktörleri ortaya çıkarmaları gerekiyor. İhtimallerden birisi şu; dokunuşun hissedilip hissedilmeyeceğini belirleyen, bıyık dokunuşundan hemen önce beynin içerisinde bulunduğu ilk hal. Tıpkı oldukça düşük frekanslı bir “bip” sesinin bulunulan ortamdaki gürültüye bağlı olarak duyulup duyulmadığını belirlemesi gibi.

                            Ekip sonraki çalışmalarında; aynı uyaranın neden farklı algılar oluşturabileceğini araştırmak yer alıyor. O’Connor; nöral aktiviteyi manipüle ederek, bu çeşitliliğin kaynağını anlamaya çalışacaklarını söylüyor.

                            Araştırma Referansı: Yang, Hongdian, Sung E. Kwon, Kyle S. Severson, and Daniel H. O’Connor. “Origins of choice-related activity in mouse somatosensory cortex.” Nature neuroscience (2015).
                            Kaynak: Bilimfili, Kate B. “Did You Hear That? How the Brain Decides to Acknowledge a Faint Signal”, https://www.braindecoder.com/did-you-hear-that-how-the-brain-decides-to-acknowledge-a-faint-signal-1508511616.html

                            Yayım tarihi

                            Depresyon ve Mutluluk İlişkisi

                            Beyin üzerinde yapılan yeni bir çalışmanın bulduğuna göre depresyonda olan insanlar reddedildikleri zaman, doğal acı ve stres azaltıcı olan opioid eksikliği yüzünden daha uzun süre acı çekiyorlar. Aynı çalışmaya göre bu insanlar kabul edildikleri zaman daha iyi hissediyorlar fakat bu durum kısa sürüyor.
                            Çalışma, aynı sistemin kişinin sosyal strese dayanması ve olumlu durumlara olumlu cevaplar vermesi ile de ilişkili olduğunu gösteriyor. Elde edilen sonuçlar, bu döngüyü hedef alan tıbbi tedavilerin geliştirilmesi için kullanılacak.
                             

                            Hazırlayan: Ozan Zaloğlu (Evrim Ağacı)

                             
                            Kaynak:
                            1. Eurekalert
                            2. Benjamin Sanford, B.S., Kortni Meyers, B.A. (now at Wayne State University), Tiffany Love, Ph.D., Kathleen Hazlett, M.S. (now at Marquette University), Sara Walker, Ph.D. (now at Oregon Health & Science University), Brian Mickey, M.D., Ph.D., and Robert A. Koeppe, Ph.D. It still hurts: altered endogenous opioid activity in the brain during social rejection and acceptance in major depressive disorder. Reference: Molecular Psychiatry (2015) 20, 193-200; doi:10.1038/mp.2014.185
                            Yayım tarihi

                            Bilgisayarlar Düş Kurar mı?

                            Bilgisayarlarının rüyalarını analiz etmeye karar veren Google’ın yazılım mühendislerinin bulgularına göre,androidler elektrikli koyun düşlüyor! Hatta salyangoz kabuklu domuzlar, deveye benzeyen kuşlar ve köpek gibi balıklar da… Google’ın server bilgisayarlarının, alışılmış nesnelerin görüntülerini tanıma ve yaratma becerisini sınadıktan sonra bu kanıya varan araştırmacılar, deney sonucunda Escher’in çizimlerini ya da Dali’nin tablolarını anımsatan sonuçlara ulaştı.

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            Peki bu araştırmanın hedefi, bilgisayarlardan garip görüntüler yaratmalarını istemenin amacı nedir? Geleceğin parlak sanatçı robotlarının artistik potansiyellerini ortaya çıkarmaktan mı ibaret, yoksa daha bilimsel bir nedeni var mı? Asıl amaç elbette bütünüyle bilimsel: Google, bilgisayarların ne kadar verimli bir biçimdeöğrenebildiklerini bilmek istiyor.

                            Google’ın yapay sinir ağı bir tür bilgisayar beyin ve tasarımında hayvanlarda bulunan merkezi sinir sisteminden esinlenilmiş. Mühendisler bu ağa bir görüntü ilettiklerinde, ilk “nöron” katmanı şöyle bir bakıyor. Ardından bu katman, bir sonraki katman ile “haberleşiyor” ve görüntü işleme süreci başlamış oluyor. Bu süreç, nöron katmanı sayısı kadar (10-30 katman) yinelenirken, her bir katman görüntünün ne olduğu anlaşılana dek önemli özellikleri tanımlayıp izole ediyor. Bu nesne tanıma sürecinden sonra, sinir ağı bize nesnenin ne olduğunu söyleyebiliyor.

                            Google ekibi bu süreci tersine çevirebileceklerini fark etmiş. Yapay sinir ağına bir nesne söyleyip, o nesnenin bir görüntüsünü yaratmasını söylemişler. Bilgisayar da, nesneye ait olduğunu bildiği çeşitli özellikleri bir araya getirerek görüntü oluşturmayı denemiş. Bir çatal resmi istendiğinde, çatalın tanımlayıcı özellikleri bir sap ve sapın ucundaki birkaç sivri uçtur; boyut, renk ve duruş şekli önemli değildir. Bilgisayarların bu ayrımı yapıp yapamadığını anlamak için bir dizi görüntü çıktısı istenmiş. Tabi bazen sonuçlar pek beklendiği gibi çıkmamış. Örneğin aşağıdaki dambıl görüntülerinde, bilgisayarın değişik açılardan alınmış ve farklı uzaklık ya da boyuttaki dambıl görüntülerinin bir karışımını sunduğunu anlıyoruz. Dikkat ederseniz bilgisayar, ağırlık kaldıran kaslı kolu da dambılın bir parçası kabul etmiş. Google’da dambıl araması yaptığınızda karşınıza çıkan görüntülerin çoğu dambıl kaldıran bir kol oluyor. Bu nedenle bilgisayarı anlayışla karşılamak gerek.

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            Bilgisayarların nesnelerde görüntü tanıma yetenekleri, sanatçıların hayal gücüyle yarışacak düzeyde. Dağların arasında tapınaklar, ağaçlarda binalar ve insanlar veya çiçeklerde kuşlar görebilirler.

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            Hatta bazen son derece ayrıntılı öğeler, ortada hiçbir şey yok gibiyken belirebilir. Aşağıdaki işlenmiş bulutlu gökyüzü fotoğrafı, Google’ın yapay sinir ağının bulutları bir şeylere benzetmede bir numara olduğunu kanıtlıyor. Ortada hiç görüntü yokken onları yaratan bu tekniğe “başlatımcılık (inceptionism)” adı veriliyor. Bilgisayarların bu teknikle ortaya koyduğu yapıtları inceleyebileceğiniz bir sanat galerisi bile var.

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            Tasarımcılar makineden belli bir görüntü istemek yerine, sanatsal çalışmalarını bütünüyle özgür biçimde yapmasını sağladıklarında, mekanik bir zihinden ortaya çıkan eserlerin güzelliğinden çok etkilenmişler. Mühendisler bu görüntüleri “rüya” olarak adlandırıyor. Rüyaları ortaya çıkarmak için bilgisayara beyaz gürültüden (tüm frekanslarda rastgele dağılımlı gürültü) oluşan bir boş “beyaz kağıt” veriliyor. Makine bu gürültüden desenler çekerek, düşsel manzaralar oluşturuyor. Bu tablolara baktığınızda, ancak ve ancak sonsuz bir düş gücünün ürünü olabileceklerini seziyorsunuz.

                            bilgisayarlar-dus-kurar-mi-bilimfilicom

                            Kaynak:

                            1. Bilimfili
                            2. Iflscience.com “Google’s AI Can Dream, and Here’s What it Looks Like”
                              <http://www.iflscience.com/technology/artificial-intelligence-dreams>
                            3. Googlesearch
                            WordPress gururla sunar