Tıp terimleri sözlüğü
Scientific American Mind‘den Türkçeleştirdiğimiz bu infografikte insana uzanan soydaki sinir sisteminin başlıca değişikliklerini görebilirsiniz.
Özel olarak insan beyninin evrimi üzerine bir kaç not için şu yazımızı da okumanızı tavsiye ederiz: Milyonlarca Yıllık Evrimin Meyvesi : Beyin üzerine birkaç not
Scientific American Mind 25, 76 (2014). doi:10.1038/scientificamericanmind0714-76
Görseli Türkçeleştiren: Ersin Ersözlü, İTF Çapa, Bilimin Sesi
Avusturalyalı James Harrison, sıradışı bir kan karışımına sahip olmasından ötürü “altın kollu adam” olarak anılıyor. Harrison’ın kanında Rho(D) İmmün-globülin adı verilen bir antikor bulunuyor. Bu antikor, Rhesus hastalığı denen ve hamile annelerin kanındaki antikorların rahimdeki yavrunun kan hücrelerini parçalaması olarak bilinen hastalığın tedavisinde kullanılıyor.
Her ne kadar adı D Vitamini olarak bilinse ve yaygın olarak bir vitamin olduğu öğretilse de, D Vitamini’nin kimyasal olarak bir vitamin mi yoksa hormon mu olduğu uzun bir süredir tartışılmakta olan bir konudur. Aslında bilim insanları arasında tartışma pek de ateşli olmasa da, ara sıra yayımlanan bazı raporların D Vitamini’ni bir vitaminden ziyade hormon olarak tanıtması anlaşmazlıkları arttırmaktadır. Bu yazımızda, ola ki böyle bir tartışmaya denk gelirseniz temel bazı bilgilere sahip olabilmeniz için konuyu aydınlatmaya çalışacağız.
1. Karaciğer, sitokrom P450 enzimlerini kullanarak Vitamin D’yi kolayca 25(OH)D’ye hidroksile eder, bu da Vitamin D’nin dolaşımda olan ana formudur.2. Sonra böbrekler 25(OH)D’yi, aktif hali olan 1,25-dihidroksivitamin D’ye hidroksile eder. Bu yeni maddeye aynı zamanda 1,25(OH)2D de denir ve bu da, serumdaki kalsiyumun emilimi ile salnımına doğrudan etki ederek ve serumdaki fosfat ve paratiroit hormonu arasındaki bir dizi kompleks ilişkiye etki ederek serum kalsiyumunu normal seviyesinde tutar.
1. Bir kalsiyum düzenleyici hormon olan 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol). Bu hormon kalsiyum yetersizliğine karşılık olarak üretilir ve diğer steroid hormonlar gibi etki eder, yani kendisiyle aynı kökenli vitamin D reseptörü (VDR) ile etkileşerek.2. Bir prehormon olan 25-hidroksi-VitaminD. Bu ise bir salgı bezinden salgılanan, kendinden hiç veya çok az biyolojik gücü olan, periferide aktif bir hormona dönüştürülen bir maddedir.
1. Vitamin D’nin vitamin olduğu,2. 25-hidroksi-VitaminD’nin bir prehormon olduğu (aktif hormon olan kalsitriole periferde dönüşen bir glandüler sekresyon),3. 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol)’ün bir sekosteroid hormon olduğu ve iki yüzden fazla insan genini etkileyen bir moleküler anahtar görevi gördüğü, dolayısıyla transkripsiyonel gen düzenleyicisi olarak çalıştığıgöz önünde tutulursa,
‘İnsan beyninin bu hale gelebilmesinde evrimsel süreçlerin rolü ne oldu?’ diyecek olursak bunu bir yazıda özet halinde bile ancak tek bir yönüyle inceleyebiliriz. Çünkü biyolojik evrim çok yönlü ve bu nedenle çok farklı bilim disiplinleri tarafından incelenen bir olgudur. Biz konumuz dâhilinde insan beyninin evrimine göz atalım.
Afrika, insanın evrimsel sürecinde rolü çok büyük olan bir kıta… Çünkü görünüşe bakılırsa insan evrimi açısından Afrika’da geçen süreç oldukça zengin olmuş. Burada evrimini sürdürürken, insan ve insanlar erken dönemlerinde Afrika dışına çıksa da, bu türler (Homo erectus ve neanderthalensis gibi) zamanla yok oldu[1]. Homo sapiens’in –günümüzde varlığını devam ettiren tek insan türü, yani bizler- ise yaklaşık 60 bin yıl kadar önce kadar Afrika dışına göç etti[2].
Afrika’da yapılmaya sistematik bir şekilde devam edilen –hiçbir bölge atlanmayacak şekilde sıralı ve programlı- kazılarda[3] insanın yakın dönemdeki ataları olan cinslerden çok fazla mesaj edinebiliyoruz: Gerek iskeletler, gerekse de aletler… Yapılan bu aletleri takip ederek insan beyninin gelişmesinin takip edilebileceğini düşünebiliriz. Zaten böyle düşünen bilim insanları da bu konuda çalışmalar yapmış, bu alet kullanım dönemlerini dönemlendirerek insan gelişimini incelemek istemişlerb. Alet kullanımını incelemeyen araştırmaları paleontolojik olarak yapılan kafatası incelemeleriyle pekiştirerek insan beyninin evrimi konusunda yeni bulgular bulmaya başlamışlar.
İnsansılar, 6 milyon yıl önce şempanzeler ile olan ortak atalarından, yani Hominini oymağını oluşturan soydan, Hominina alt oymak soyu oluşacak biçimde ayrıldı. Bu soydaki ortaya çıkan bazı türler sürekli iki ayak üzerinde (bipedal) hareket ve alet kullanmaya yatkın uzuvlara sahipti ki, bu durumun oluşması için şempanzeler ve Hominina’ların bu farklı özellikler için seçilimsel ve/veya nişsel farklılıklar içeriyor olması gerektiğini varsayabiliriz. Bunun yanında Hominina ve insan soyunun diyetinin farklılaşmasıyla beyin yapısı da gelişmeye devam etti. Bu gelişim et yemesi ile –son 3 milyon yıldır ise bu diyete nişasta eklenmesinin de etkili olduğu düşünülüyor[4]– oldukça hızlandı. Aynı zamanda genetik olarak yapılan çalışmalar ise primatların beyinlerinin diğer memeli soylarından daha hızlı gelişebilmesini bazı pozitif seçilimler sonucu oluşan genetik materyallere yoruyorlar[5].
Diğer türlerinkinden farklı olmayan evrimsel mekanizmalarla geçen süreçte -mutasyon, rekabet, seçilim, adaptasyon vs.- insan evrimleşerek günümüze geldi. Fakat diğer türlerden farklı olarak beyin fonksiyonları diğer türlere göre çok farklıydı. Çevreye uyumunda onu benzersiz kılan düşünsel süreçlere sahipti. Aletler yapıyor, gruplarını koordineli tutabilecek ve sosyalliğine yol açacak iletişim yolları öğreniyordu.
Genetik araştırmalar, sinir sisteminin oluşumunda beyin gelişiminde zenginleşen gen ifadelerine sebep olan gen duplikasyonlarında (bir genin ikinci bir kopyasının oluşması, çiftlenme) insana özgü olanlarını ortaya koymuş durumda. Bununla birlikte bu gen ifadelerinin sonuçlarının beyinde nasıl işlevlendiği hala bilinmiyor. Bir örnek vermek gerekirse, insana özgü olan SLIT–ROBO Rho GTPase-activating protein 2(SRGAP2) geni kortikal (beyin kabuğuna bağlı) gelişimle alakalı bir gen. Araştırmacıların iddiasına göre bu gen memeli atalarımızın genlerine antagonist (karşılıklılığı tamamlayıcı) çalışıyor. Böylece bu genin ifadesinin artması insan nöronlarındaki sinirsel iletimin girdilerin sayısını arttırarak, nöronlara (sinir hücreleri) girdi almada ve bilgi işlemede daha esnek olmalarını sağlıyor. Bu değişim bilinç, öğrenme ve hafıza üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Not düşmek gerekir ki, bu duplikasyon etkinliğinin zamanı ile insan evriminde neokorteks (beynin en dış tabakası) oluşumu ve insanın davranışlarının değişikliğe uğradığı zamanlar birbirleriyle bağlantılı.[6]
Beynimizi bedenimizden ayrı düşünemeyeceğimize göre; insan evriminde, türün bedeninde olan değişiklerin beynin evrimine olan etkilerine de örnek vermek gerekiyor. Beslenme biçiminin (diyet) beynin gelişiminde rol aldığını söyledik, peki ya bedenin buna verdiği tepkiler nasıl olmuştu ve bu tepkiler beynin evrimini nasıl etkiledi? Soruyu cevaplamak için diyeti şimdilik bir kenara bırakalım, insanın diğer primatlarda daha fazla yağ dokusuna sahip oluşu, deri yapısının ve oranının farklı oluşu bazı araştırmacıların hipotezine göre[7], türün kıtlık koşullarında dahi yaşamasına izin vermiştir. Kas dokusu açısından ise bonobolar en önde geliyorlar. Özellikle ağaçlara tırmanmada ve ağaçta sallanmada gerekli olan vücudun üst bölümündeki kaslar incelendiğinde, bu kasların insanın iki ayaklı hareketinin gerekliliğini oldukça azaltmış bir kas grubu olduğunu söyleyebiliriz. Bu yeni bulgular ile biliminsanları, beynin ve alet kullanmanın türü şekillendirmesinden bile önce doğal seçilimin H. Sapiens’in yumuşak dokularını –yağ, kas- şekillendirdiği görüşünde. Yumuşak dokular hakkında fosillerden bilgi alınamadığından farklı yöntemler izlenmesi gerekmiş. Bize genetik olarak en çok benzeyen cins olan Pan (bonobo ve şempanze türlerini içerir) ile yapılan araştırmada, insan ile bonoboların yumuşak dokularının karşılaştırmasına bakarak beden işlevi ve kompozisyonuna bakarak insanın evrimi üzerine yeni bir kavrayış geliştirmek amaçlanmış.[8] Bu bulguların, çalışmaya göre, Homo cinsine etkileri ise şu şekilde olmuş: Deride ter bezleri oluşması sonucu uzun süreli fiziksel kondisyon kazanmış, derideki –palmar bölgedeki- kıllarını kaybetmesiyle ise duyusal (sensöryal) kapasitesinin arttırarak çevresiyle iletişimini arttırmıştır. Aynı zamanda Homo’nun yağ oranının artmasıyla, dişinin gebelik döneminde plasentasında gelişen emriyonun daha büyük beyin geliştirebilme kapasitesine sahip olması sağlanmıştır.[9]
Başka bir tartışma da beynin yapısını oluşturan nöronlar üzerine yapılabilir. Beyin, böbrek ve kas dokusundaki beş binden fazla lipidi (yağ molekülü) karşılaştıran bir araştırmaya kadar insan beyninin lipit yapısının diğer memeli türlerinden farklı olduğu bilinmiyordu. Lipitler özellikle beyinde oldukça işlevsel çünkü hücre zarının lipit yapısında olduğu ve hücresel iletimi hücre zarının gerçekleştirdiğini biliyoruz. demiştik yazının başında. Araştırmacılar insan ve şempanze soylarının 6 milyon yıl önce ortak bir atadan ayrılmasına dayanarak beyin yapısının farklılaşmasının bu iki türde aynı olmasını beklediler. Sonuçta ise insan beyninin ilkel (primitif) bir parçası olarak görülen beyincikdeki (Cerebellum) lipit yapıları –bu araştırmada yoğunluk incelenmiş- tüm omurgalılarda olduğu gibi bu iki türde de benzer çıktı. Fakat insan ve şempanzenin neokortekslerindeki lipit yapısının ortak ata ile karşılaştırılması sonucunda insanlarda, şempanzelerden üç kat daha fazla farklılık olduğunu gördüler.[10]
Bu mekanizmaları anlamak beynin evrimini anlamak için tek başına yeterli olmayacaktır. Atalarımızın evrimini bütünsel bir şekilde; bedenini, çevresini ve sosyal yapılarını göz önüne alırsak insan bilincini oluşturan ve geliştiren etmenleri daha iyi anlayabiliriz.
Yazar: Ersin Ersözlü, İTF ÇAPA, Bilimin Sesi
Düzelti ve yayına hazırlayan: Umut Can Yıldız, Boğaziçi Ü., Bilimin Sesi
Yazardan notlar:
a:Bir örnekle bu kazılardan güncel olan birini inceleyebileceğiniz bağlantı:http://www.theatlantic.com/science/archive/2015/09/homo-naledi-rising-star-cave-hominin/404362/
b:Bu konu yazımızın konusu dışına çıktığından daha fazla açmaya gerek yok. Fakat bu konuda ileri okuma yapmak isteyen arkadaşlar Bilim ve Gelecek Dergisi’nin Şubat 2016 sayısının kapak konusunu (Araçların Evrimi) inceleyebilirler.
* Geçtiğimiz hafta sonu ODTÜ’de yapılan 10. Aykut Kence Evrim Konferansı’da çok değerli sunumlar yapıldı. Orada, İTF Nöroloji ABD’den Hakan Gürvit hocamız ‘insan beyninin evriminde plastisite’ konulu bir sunum yaptı. Sanıyorum konferansta yapılan sunumları yakın zamanda evrimagaci.org adresinden bulabilirsiniz. İlgilenen arkadaşlara öneririm.
*Yazının konusu hakkında kapsamlı bir belgesel önerisi: http://www.youtube.com/watch?v=cgg0bhfNjo0
Kaynakça:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Early_human_migrations
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Recent_African_origin_of_modern_humans
[3] http://biliminsesi.org/paleo-diyeti/
[4] http://biliminsesi.org/paleo-diyeti/
[5] http://www.nature.com/nrn/journal/v6/n2/full/nrn1620.html
[6] http://www.nature.com/nrg/journal/v13/n7/full/nrg3266.html
[7] http://www.sciencemag.org/news/2015/06/why-humans-are-fat-primate
[8] http://www.pnas.org/content/112/24/7466.full
[9] http://www.pnas.org/content/112/24/7466.full
[10] Andrea Alfano Big Role for Fat in Brain Evolution Scientific American Mind 26, 17 (2015) Published online: 11 June 2015 | doi:10.1038/scientificamericanmind0715-17
Yeni yapılan bir araştırma; Güney Afrika babunlarının vakit geçirmek için kendilerine benzer karakterdeki, aynı yaştaki ve topluluktaki baskınlık derecesine göre akranlarını seçtiklerini ortaya çıkardı. Bu durum; “homofili”ya da “aynıların sevgisi” olarak biliniyor.
University of Cambridge ‘den bir araştırma ekibi; daha önce yaptıkları bir çalışmada belirli bir karakter tipi ve yaştaki –daha cesur ve genç– babunların yiyecek bulma sorunlarına dair çözüm üretmede “bilgi geliştirici”olmaya daha yatkın olduklarını ortaya koymuşlardı. Ekip; bu durumun yeni sosyal bilginin geniş topluluğa aktarımına dair bir bariyer özelliği gösterebileceğini söylüyor.
“Bilgi geliştiriciler” zamanlarının büyük çoğunluğunu topluluktaki benzer babunlarla geçiriyorlar. Araştırmacılar bu durumun bir riske sahip olduğunu ve zamanla elde edilen bilginin diğer bilgi üreticilerle sınırlı kalacağını ve bu yüzden de bilginin geniş topluluğa yayılması ihtimalini düşüreceğini söylüyorlar.
Araştırma ekibi; 2009’dan 2014 yılına kadar her yıl birkaç ay boyunca Namibya Tsaobis Doğal Parkı‘ndaki iki babun topluluğunun davranış biçimlerini gözlemledi. Babunların sosyal bağ yapılarını gözlemleyen çalışma Royal Society Open Science ‘da yayımlandı.
University of Cambridge Zoology Bölümünden Dr. Alecia Carter:
“Bu iki büyük grup içerisindeki zamanla oluşan sosyal bağlar genellikle yaş, baskınlık derecesi, karakter gibi özelliklere göre şekilleniyor. Bu durum insanlarda da böyle gerçekleşiyor. İnsanlar da kendi gelir seviyesindeki, aynı inançtaki, eğitim seviyesi vb. parametrelere uygun insanlarla takılıyorlar. Bu durum özellikle de babunlardaki ile aynı“ diyor.
“Cesaret” gibi karakteristik bir özelliği test etmek için, araştırmacılar babunlar için alışılmadık türdeki yiyecekleri iki topluluğun ortak kullandığı bir bölgeye yerleştirdiler. Bu uyaran (yiyecekler); haşlanmış yumurta ve kırmızı ya da yeşil renge boyanmış küçük ekmek parçaları içeriyordu. Ekip daha sonra yeni yiyecekleri araştırmaya harcanan zamanı ölçtü ve babun topluluklarının üyelerinin cesaret derecelerini belirlemek için yiyecekleri yeyip-yemediklerini gözlemlediler.
Araştırmacılardan Dr. Guy Cowlishaw:
“Analizlerimiz ilk olarak daha cesur ve daha korkak babunların bu karakterlere sahip diğer babunlarla ilişki kurmaya daha yatkın olduklarını gösterdi. Şempanzelerden lepisteslere kadar diğer hayvanlar arasında yapılan geçmiş çalışmalar; topluluktaki benzer karakterleri gösteren diğer bireylerle vakit geçirmenin bireyler arası işbirliğini geliştirebildiğini ortaya ortaya koymuştu” diyor.
Dr. Carter:
“Babunların cesaret için neden homofili gösterdikleri belirsiz, ancak kalıtsal bir özellik olabilir ve gözlemlediğimiz örnekler aile birlikteliklerini yansıtıyor” diyor.
Dişilerin “damat” tercihlerinde cinsiyet, sosyal etkileşimde belirli bir engel teşkil etmiyordu. Bu, kısmen, üremek için yapılan cinsel birleşmelerin nedenidir, fakat aynı zamanda da, dişilerin yavrularının hatrına belirli erkeklere yaranmalarındaki bir taktiktir.
Dr. Carter:
“Güney Afrika babunu erkekleri genellikle rakiplerinin yeni doğan bebeklerini öldürürler (infantiside). Dolayısıyla dişi babunlar baba tanımlaması noktasında olabildiğince kafa karışıklığı yaratmak için ortalıkta dolaşırlar ve önüne gelenle cinsel ilişkiye girerler, böylelikle de erkekler kendi bebeklerini mi yoksa rakiplerinin bebeklerini mi öldürmeye teşebbüs ettikleri noktasında müthiş bir karmaşa yaşarlar” diyor.
Ve ekliyor:
“Aynı zamanda da dişiler; bebeklerini koruyacakları ve bebeklerin verimli bölgelerde besin aramalarına müsaade edecekleri umuduyla belirli erkeklerle bağ kurmaya çalışırlar. Her ne kadar, konu besin arayışı olduğunda erkekler oldukça tembel olsalar da, iyi besin için erkekleri takip edip etmemek de bebeklerin tercihine kalmıştır.”
Araştırma Referansı: Alecia J. Carter , Alexander E. G. Lee , Harry H. Marshall , Miquel Torrents Ticó , Guy Cowlishaw. Phenotypic assortment in wild primate networks: implications for the dissemination of information. Royal Society Open Science, 2015 DOI: 10.1098/rsos.140444
Kaynak:
Nesne tanıma sistemleri oldukça ilerledi; hele Facebook’un yüz tanıma algoritmaları korkutucu derecede iyi. Bu sistemler, insanların nesneleri tanımayı öğrenişinden farklı biçimde, tipik olarak milyonlarca görsel örnekkullanılarak geliştirilir. Bir insan ise bir nesnenin iki-üç resmini gördüğünde, genellikle o nesnenin yeni örneklerini tanıyabilir duruma gelir.
Dört yıl önce, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Beyin Araştırma Bölümü’nden Tomaso Poggio’nun ekibi, görsel temsil için yeni bir bilgisayar modeli üzerinde çalışmaya başladı. Amaçları, beynin tam olarak ne yaptığınıanlayabilmekti. Ekip, Theoretical Computer Science dergisinde yayımlanması için geçtiğimiz günlerde hazırladıkları makalelerinde, geliştirdikleri modeli temel alan bir makine öğrenimi sisteminin, sadece birkaç örneğe dayanarak son derece başarılı nesne tanımlamaları yapabildiğini gösteriyor.
Araştırmacılar ayrıca hem bu son makalelerinde, hem de geçtiğimiz Ekim ayında PLOS Computational Biologydergisinde yayımladıkları makalelerinde, beynin işleyişine ilişkin eldeki kanıtların modelleri ile gayet uyumlu olduğunu da belirtiyorlar.
“Eğer bana yüzünüzün belli bir uzaklıktan çekilmiş bir resmini gösterseler ve daha sonra ben sizi farklı bir uzaklıktan görsem, görüntü resimdekinden farklı olur ve basit karşılaştırma yöntemleri işe yaramaz. Bu durumda ya çok fazla sayıda örnek resme gerek vardır; yani yüzünüzü tüm olası pozisyonlarda görmüş olmalıyımdır ya da nesnenin değişmez bir temsilini bulmak gerekir,” diyor Prof. Poggio.
Bir nesnenin değişmez temsilinin boyut değişimine, konum değişimine ve dönmeye karşı bağışıklı olması, bu değişimlerden etkilenmemesi gerekir. Bilgisayar görüş araştırmacıları değişmez nesne temsili için çeşitli teknikler önermişti, fakat Poggio’nun grubunun çalışması beynin işleyiş mekanizması ile uyumlu bir değişmez temsil bulması bakımından ayrıca önem taşıyor.
Sinir hücreleri, yani nöronlar uçları dallanan uzun ve ince yapılı hücrelerdir. Görsel işlemenin yapıldığı beyin kabuğunda (İng. cerebral cortex), herbir nöronun her ucunda yaklaşık 10.000 dallanma bulunur.
Böylece iki kabuk nöronu (İng. cortical neuron) birbirleri ile sinir kavşağı (sinaps [İng. synapse]) adı verilen 10.000 ayrı kimyasal eklem üzerinden iletişim kurar. Her sinir kavşağının kendi “ağırlığı” (gelen sinyalin gücünü katlayan bir çarpan) vardır. 10.000 sinir kavşağının hepsinden geçen sinyaller, nöronun bedeninde biraraya getirilir. Uyarım desenleri ve elektriksel etkinlik, zaman içinde sinir kavşaklarının ağırlıklarını değiştirir; bu kökleşmiş alışkanlıkları ve anıları oluşturan mekanizmadır.
Öte yandan, matematiğin lineer cebir dalındaki anahtar işlemlerden biri nokta (skaler) çarpımdır. Bu işleme girdi olarak iki sayı dizisi (veya iki vektör) verilir, bunların elemanları belli bir düzende çarpılır ve ortaya tek bir sayıbiçiminde bir sonuç çıkar. Dolayısıyla, beyin kabuğunda bulunan tek bir nöral devrenin çıktısını, 10.000 değişkenli iki vektörün nokta çarpımı olarak düşünebiliriz. Bu büyük çaplı işlemi, beyindeki her bir nöron her an yapar.
Poggio’nun grubu, nokta çarpımlara dayanan değişmez nesne temsilleri geliştirmiş bulunuyor. Bir düzlemde 360 derecelik dönme yapan bir nesnenin minik bir dijital filmini çektiğinizi varsayın. Örneğin 24 karelik olsun ve herbir kare bir öncekinden birazcık daha dönmüş durumu göstersin. Filmi 24 tane fotoğraf biçiminde depolamış oluyorsunuz.
Ardından tanımadığınız bir nesnenin dijital resmini size gösterdiklerini farz edin. Söz konusu resim piksellerin renk değerlerine karşılık gelen bir dizi sayı (bir vektör) olarak yorumlanabileceğinden, filminizin karelerinin herbiri ile nokta çarpımlarını alabilir ve sonuçta 24 sayılık bir dizi elde edebilirsiniz.
Şimdi de aynı nesnenin bir öncekine göre 90 derecelik dönme yapmış halinin resmini alın. Elinizdeki 24 kare ile bunun nokta çarpımını hesaplayın. Yine aynı 24 sayıyı elde edersiniz, fakat sıralamaları farklı olur. Örneğin ilk kare ile yapılan çarpımdan elde edilen sonuç, bu kez altıncı kare ile yapılan çarpımın sonucu olarak çıkabilir. Ama sonuçta elde aynı 24 sayı olur.
O halde bu sayı listesi, yeni nesnenin dönme altından değişmezliği olan bir temsilidir. Bir nesneyi dönerken değil de boyutu değişirken veya konumu değişirken filme alarak elde edeceğiniz film kareleri de, sırasıyla boyut ve konum değişmezliği olan nokta çarpım listeleri verecektir.
Poggio ve meslektaşları son makalelerinde dönme, boyut ve konum değişmezliği olan bir nesne temsili üretmek amaçlandığında, en uygun kalıbın Gabor filtreleri olarak bilinen görüntüler kümesi olduğunu gösterdi. Beyin kabuğundaki görsel işleme hücreleri tarafından yapılan görüntü işleme operasyonları için de Gabor filtreleri iyi bir tanım sunuyor.
Bu teknik bir düzlem üzerindeki görsel değişimlerde iyi çalışsa da, üç boyutlu dönme olduğunda pek iyi iş görmüyor. Yani bir arabanın karşıdan çekilmiş fotoğrafı ile yandan çekilmiş fotoğraflarının ortaya çıkaracağı sonuçlar çok farklı oluyor.
Bununla birlikte araştırmacılar, eğer yeni nesne olarak filmdeki ile aynı tip nesne kullanılırsa , nokta çarpımların yeterince değişmez tanımları hala verebildiğini de gösterdiler. Bu gözlem, Nancy Kanwisher ve başka araştırmacılar tarafından yapılmış olan ve görsel işleyen beyin kabuğu bölümlerinin , belli nesne sınıfları için uzmanlaşan bölümleri olduğuna işaret eden araştırmaları ile örtüşüyor.
Ekip, PLOS Computational Biology dergisinde yayımlanan makalelerinde, nokta çarpım algoritmasını kullanarak binlerce rastgele nesneyi sınıflandırmayı öğrenen bir bilgisayar sistemi tasarladıklarını anlatıyor. Öğrendiği her nesne sınıfı için sistem bir şablonlar kümesi üretiyor. Bu şablonlar, insan beyninin görsel işleyen bölümünde karşılık gelen sınıflara ayrılan bölgelerin boyutunu ve çeşitliliğine ilişkin öngörü yapıyor. Bu da, araştırmacalara göre, beyin ile kendi yapılandırdıkları sistemin benzer birşeyler yaptığına işaret ediyor.
Ekibin değişmezlik hipotezi, Caltech profesörlerinden Christof Koch’a göre geleneksel makine öğrenimi ile primat görsel sistemi arasındaki büyük boşluğa kurulan güçlü bir köprü. “Eğer varolan doğal zeki sistemleri anlayacaksak, güçlü yapay zeka sistemlerinin yapılandırılmasına giden yolda bu gibi zarif matematiksel çerçeveler gerekecek,” diye ekliyor.
Kaynak:
Referans Makaleler:
Derinden gelen erkek sesi, sadece insanlarda değil, benzer türlerde de dişilere çekici gelen bir özelliktir. Ama bazı erkekler için derin ses evrimsel açıdan pahalıya mâl olabiliyor.
Düşük frekanslı, derin ve etkileyici bir sese sahip erkek uluyan maymun türleri (Alouatta türleri) üzerinde yapılan bir araştırma, evrimsel süreçte her şeyin bir bedeli ve olasıdır ki bir nedeni olduğunu gösteriyor, hem de erkekler için akılda kalıcı bir şekilde.
Değişik uluyan maymun türlerinin, yaşadıkları farklı bölgeler ve çevrelere göre değerlendirildiklerinde, içinde bulundukları toplum alışkanlıklarının da üzerinde oldukça etkili olduğu anatomik varyasyonlara (farklılık) sahip oldukları biliniyor. Karada yaşayan en güçlü sese sahip hayvanlardan biri olan bu maymun türünün erkekleri, seslerini diğer erkekleri haremlerinde uzak tutmak için bir silah gibi kullanırlar. On klasik Alouatta türünün dokuzu üzerinde yapılan çalışmadan elde edilen ölçümlerde, birden çok dişiyi kontrol etme ve çiftleşme alanında tutma zorunluluğu olan topluluklarda, sesin derinliğini sağlamak için büyük bir hiyoide (dil kemiği) ve larinkse (gırtlak) sahip olan erkek uluyan maymunların testislerinin (er bezleri) daha küçük olduğu görüldü. Testis büyüklüğünün,sperm (erkek üreme hücresi) üretim kapasitesiyle doğrudan ilintili olduğu düşünüldüğünde, düşük frekanslı sesiyle daha çok dişiyi etkileyen ve dölleme şansını arttıran bir erkeğin, soyunu devam ettirmek için yeterince avantaj sağladığı ve çok fazla sperm üretecek büyük testislere gereksinimi olmadığı şeklinde yorumlanabilir. Öte taraftan, dişilerin birden çok erkekle çiftleştiği uluyan maymun topluluklarındaki erkeklerin daha küçük hiyoid ve larinkse sahipken, hatırı sayılır boyutlarda testislere sahip olmaları şaşırtıcı değildir. Ele geçirdikleri tek şanslarını fazla sayıda sperm ile verimli kullanarak dişinin, kendi soyundan yavrular doğurmasını sağlamaya çalışırlar.
Çiftleşme öncesi ses özelliklerine yatırım yaparak çiftleşme sonrası sperm rekabetinden uzak durmayı seçenlerle, tam tersini yapanların hedefinde aynı üreme içgüdüsü yatsa da, aralarındaki bu farkı, evrimin haksız rekabeti önleyici bir düzenlemesi olarak düşünebiliriz. Birinden birini özellikle tercih etme durumunda hissedenler için de; her tercihin, iktisat terimiyle, bir fırsat maliyeti olduğunu hatırlatırız.
Karşılaştırabileceğimiz başka insan türleri olmaması nedeniyle, bu çalışmanın türümüze uyarlanabilir bir yanı yok, dolayısıyla ses ölçer veya başka bir ölçüm aleti bulmanıza da gerek yok şu an için. Ancak benzer şekilde, kadınlar tarafından etkileyici bulunan düşük perdeli erkeksi sese sahip olanların, olmayanlara göre daha az sperm ürettikleri yönünde bir araştırmanın varlığından da bahsedelim.
Yüksek frekanslı sese ancak küçük testislere sahip Alouatta seniculus türüne kulak verin :
Bir de düşük frekanslı sese ancak büyük testislere sahip Alouatta caraya türünü dinleyin :
Kaynak:
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.