Göz Kırpması İle İlgili Yeni Keşif

to edgar poe odilon redon ile ilgili görsel sonucuGünde ortalama 15 ila 20 bin kez tekrarladığımız bir ‘göz kırpma’ işlemi üzerine araştırmalarını gerçekleştiren Almanya’daki University of Tübingen ‘den araştırmacılar gözlerimizi hareket ettirmekte kullandığımız yeni ve ayrı bir yol keşfetti.

Araştırmada, 11 katılımcının göz hareketlerini kornealarına bağlanmış ince kablolar ve kızılötesi video takibi ile izleyen bilim insanları, eLife’ta yayımladıkları makalede, göz kırpması ile senkronize şekilde gerçekleştirilen yeni bir göz hareketinin varlığını ortaya koydu.

Keşfedilen göz hareketi, dönen bir nesneyi izlerken çarpık hale gelen gözün yeniden normal hale gelmesine yardımcı oluyor. Tıpkı küçük hareketlerle sağa sola döndürülen bir kamerada odaklanılmak istenen nokta veya görüntüyü sabitlemeye çalışma benzeri bir işlev gören bu hareket, bilincimizin dışında gerçekleşiyor. Kırparken gözün normal haline gelmesi ve gözümüzü açtığımız andan itibaren netliğin geri gelmesi bu aktiviteyi bunca zaman farketmemiş olmamızın nedeni olarak görülüyor.

Araştırmacılardan Mohammad Khazali ise, kendileri için; çalışmada öngörülmeyen bu göz hareketinin keşfedilmesinin beklenmedik ve şaşırtıcı bir gelişme olduğunu belirtiyor. Khazali’ye göre araştırmacıların beklentisi hali hazırda bilinen bir göz hareketi tipinin göz kırpması ile senkronize olduğunu keşfetmekti.

Kısa ve anlık bir olay olsa da, göz kırpması görsel algılarımızda bir kesintiye sebep olmaktadır. Hatta öyle ki, uyanık olduğumuz zamanın yaklaşık onda birini fark etmeden gözümüz kapalı geçiririz. Göz kuruluğunu önlemek, gözü nemli tutmak ve hatta beyne sıklıkla küçük kısa molalar sağlamak gibi işlevleri olan göz kırpma aktivitesi, büyük oranda istemsiz ve refleksif bir harekettir.

Araştırmacılar, tertip ettikleri deneyler ile bu tip göz kırpmalardan biri olan burulmalı (torsional) optokinetic nystagmus (tOKN) hareketinin göz kırpması ile senkronize olup olmadığını incelemeyi planlıyordu. Hipoteze göre de, bu hareket görsel sistemde ayrıca bir kırılmaya yol açtığı için göz kırpması ile senkronize olması bu kırılma sürecini kısaltarak daha çabuk göz kası, konumu ve görüntü yenilenmesi sağlanabileceği düşünülüyordu.

Yapılan deneylerde katılımcıların dönmekte olan noktaları izlerkenki göz hareketleri takip ve kayıt edildi. Noktaları takip ederken gözleri de dönmekte olan katılımcılar, sıklıkla tOKN refleksi ile gözlerini yeniledi ve göz kaslarının mekanik limitlerini zorlamaktan bilinç dışı şekilde de olsa kaçındı. Ancak bu yenileme süreci elbette çok iyi bir biçimde işlemiyor ve gözler de gittikçe daha kısa sürelerle takip edebilir ve dönebilir hale gelerek en son noktada artık dönemeyecek kadar yoruluyor. Ne var ki bu durum da katılımcılar arasında değişkenlik gösterdi: kimi katılımcılar sekizinci dereceden dönme kalıplarını dahi takip edebilirken, üçüncü dereceden ötesini göremeyenler de mevcut.

Tüm katılımcılar için geçerli olan birşey var ki, eğer maksimum derecelerine geldi ise göz kasları göz kırpması ile yenileniyor ancak daha fazla dönemiyor. Bu da kırpma ile aynı anda gerçekleşiyor. Bilim insanları bu yeni keşfedilmiş harekete ‘göz kırpma-ilişkili yenileme hareketi (BARM) adını verdi.

Gözün en keskin görüşü, retinanın ışığa son derece duyarlı olan ince bir katmanı ‘fovea’ tarafından sağlanır ve bu yetinin odaklanılan nesnenin en yeterli ve net biçimde görüntülenebilmesi için dengelenmesi gerekmektedir.

Bu dengeleme de, göz hareketinin sıklığı ve boyutunun gözün nötr pozisyonuna göre belirlenmesi ve düzeltilmesi üzerinden gerçekleştirilir. Tüm bu aktiviteler sonunda da çevremizi olabildiğince görmemiz sağlanmış olur. Takip eden araştırmalarla gözün dönen bir nesneyi takibi sırasında da bu BARM hareketinin gerçekleştirilebildiği ve takip sırasında dahi yenilenmenin mümkün olabileceği gösterildi.


Makale Referans:

Mohammad Farhan Khazali, Joern K Pomper, Aleksandra Smilgin, Friedemann Bunjes, Peter Thier. A new motor synergy that serves the needs of oculomotor and eye lid systems while keeping the downtime of vision minimal. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.16290

Orjinal makale: Bilimfili

Işıkla Çalışan ve Kontrol Edilebilen Doğal Boyutlarda Bir Tırtıl Robotu Geliştirildi

Işıkla Çalışan ve Kontrol Edilebilen Doğal Boyutlarda Bir Tırtıl Robotu Geliştirildi

Varşova Üniversitesi Fizik Fakültesi’ndeki araştırmacılar, sıvı kristal elastomer teknolojisini kullanarak (İng: liquid crystal elastomer technology), Floransa’daki LENS Enstitüsü’nde, doğanın kendisinden ilham alınarak yapılmış ve doğal boyutlarda bir tırtılın hareketlerini taklit edebilen mikro ölçekte bir robot geliştirmeyi başardılar. 15 milimetre uzunluğundaki yumuşak robot, enerjisini yeşil ışıktan sağlıyor ve uzamsal olarak düzenlenebilen lazer ışınlarıyla kontrol edilebiliyor. Düz yüzeyler üzerinde hareket edebilmesinin dışında, eğimli yüzeylere tırmanabiliyor, dar aralıklardan geçebiliyor ve yük taşıyabiliyor

Onlarca yıldır bilim insanları ve mühendisler, doğada mevcut hareket modellerini taklit edebilen robotlar geliştirmeye çalışıyorlar. Bu tasarımların pek çoğu, elektrikle veya havayla uyarılan sert iskelet ve eklem yapılarını içeriyor. Bununla birlikte doğada, çok sayıda canlı yaşadıkları ortamı yumuşak bedenlerini kullanarak dolaşabiliyor. Örneğin toprak solucanları, salyangozlar ve larva biçimindeki böcekler farklı teknikler kullanarak karmaşık çevre koşullarında etkili bir biçimde hareket edebiliyorlar. Günümüze kadar, yumuşak yapılı robot geliştirme girişimleri büyük ölçeklerle sınırlı kalmıştı (genellikle onlarca santimetre uzunlukta) ve çoğunlukla bunun temel nedeni güç yönetimi ve uzaktan denetimde yaşanan sıkıntılardı.

Sıvı Kristal Elastomerler (LCE’ler), görünür ışık altında büyük şekil değişiklikleri gösterebilen akıllı malzemelerdir. En son geliştirilen tekniklerle beraber, bu yumuşak malzemeleri önceden belirlenmiş uyarılma performansı ile keyfi olarak üç boyutlu biçimlerde modelleyebilmek mümkün. Işıkla tetiklenen şekil değiştirme mekanizması, sayısız ayrı uyarıcılar olmasa bile, tek parçalı LCE yapısının karmaşık eylemler gerçekleştirmesine olanak tanıyor.

Varşova Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, İtalya’daki LENS Enstitüsü ve İngiltere’deki Cambridge Üniversitesi’ndeki araştırmacıların işbirliğiyle, tek parçalı optomekanik sıvı krital elastomerler ile doğal boyutlarında yumuşak bir tırtıl robot tasarımı geliştirmeyi başardılar. Robotun gövdesi, desenli moleküler hizalama uygulanmış ışığa hassas elastomer şeridinden yapıldı. Hareket deformasyon örüntüsünü kontrol ederek, robot doğadaki akrabalarının pek çok hareketini taklit edebiliyor. Eğimli yüzeylerde hareket edebiliyor, dar aralıklardan geçebiliyor ve ağırlığının onlarca katı cisimleri itebiliyor, böylelikle zor koşullarda çalışabilme yeteneği gösteriyor ve gelecekteki potansiyel uygulamaları hakkında fikir veriyor.

Projeyi yürüten, Varşova Üniversitesi Fizik Fakültesi Fotonik Nanoyapılar Tesisi’nin yöneticisi Piotr Wasylczyk, “Yumuşak robotlar tasarlamak, mekaniklerinde, enerji kaynaklarında ve kontrol edilmelerinde yeni paradigmalar gerektiriyor. Şu anda doğadan ders almaya başlıyoruz ve tasarımlarımızdaki yaklaşımlarımızı doğal evrimle ortaya çıkan yaklaşımlara doğru değiştiriyoruz” diye anlatıyor.

Araştırmacılar, materyallerin, üretim tekniklerinin ve tasarım stratejilerinin yeniden ele alınmasının, mikro ve milimetre ölçeklerdeki yumuşak robot üretiminde, hem yüzeyde hem suyun altında yüzebilen ve uçabilen robotların da dahil olduğu, yepyeni alanlar açabileceğine inanıyorlar.


Kaynak:

İlk Beyin Taramaları Sayesinde Dejavunun Gizemi Çözüldü

Hiç bu yazıyı daha önce okuduğunuz hissine kapıldınız mı? İşte belki de hepimizin en azından bir kez yaşadığı bu tuhaf his dejavu  olarak biliniyor . Dünyada ilk kez yapılan beyin taramaları ise bu fenomenin beynimizin bir kontrol mekanizması olabileceğini ortaya koyuyor.

Normalde dejavunun beynin yarattığı sahte anılar tarafından olduğu düşünülüyordu. Fakat St Andrews Üniversitesi’nden Akira O’Connor  ve ekibinin yaptığı araştırma bunun yanlış olduğunu gösterdi. Dejavu sürecinin nasıl işlediği, tahmin edilemez doğasından dolayı uzun süredir bir gizemini korumaktaydı. Bilim insanları bu engelin üstesinden gelmek için yeni bir yol geliştirerek, laboratuvarda dejavu hissini tetikleyecek bir metot geliştirdi.

Ekip sahte anıları canlandırmak için standart bir metot kullanıyor. Bu testte kişiye alakalı kelimeler söyleniyor örneğin; yatak, yastık, gece, rüya gibi. Fakat bunların bağlandığı kelime söylenmiyor , bu durumda “uyku” gibi. Kişi sonrasında bu kelimeleri duyduğunda , uyku kelimesini duyduğuna inanıyor yani sahte anı.

Ekip dejavu hissini yaratmak için ilk olarak kişilere u ile başlayan bir sözcük duyup duymadıklarını soruyor. Kişiler bunu başta ‘hayır ‘olarak cevapladı. İşte bu esnada kişilere uyku sözcüğünü duydunuz mu diye sorulduğunda onlar  hayır diye cevaplasa da , bu terim aynı zamanda oldukça tanıdık gelmeye başlıyor. “İşte bu tuhaf tecrübeyi dejavu  olarak raporluyorlar,” diyor O’Connor.

Beyin Çelişkisi

Ekip fMRI(fonksiyonel emar) kullanarak 21 gönüllüde dejavuyu tetikleyerek, beyin taraması yaptı. Biz beynin anılar ile ilgili olan hippokampüs gibi bölümlerinin bu fenomen sırasında aktif olduğunu tahmin ediyorduk, fakat bu durumda sonuç farklı oldu.

O’Connor’ın ekibi beynin ön kısımlarının yani karar vermekten sorumlu bölgelerinin aktif hale geldiğini buldu. O’Connor bulguları International Conference on Memory ,Macaristan Budapeşte’de geçtiğimiz ay sundu. Araştırmacı beynin ön kısımlarının, sinyal yollayarak , tecrübe ettiğimiz bir hafıza hatası var mı diye kontrol ettiğini  düşünüyor. Bu gerçekten neyi tecrübe ettiğimiz şeyle, tecrübe etmiş olabileceğimiz şeyin çelişkisini ortaya koyuyor.

“ Beyin dejavu esnasında bazı çelişki çözünürlükleri yaşıyor olabilir, “diyor Western Ontario Üniversitesi’nden  Stefan Köhler .

Sağlam Kafa Dejavu Yaşar

Eğer bu bulgular onaylanırsa, dejavu beynin hafıza kontrol sisteminin iyi çalıştığını, dolayısıyla olayları unutmaya daha az meyilli olduğunuzu gösteriyor.

Ayrıca bu yaşlanmayla beraber hafızada gerçekleşen olgulara daha fazla uyuyor ki, genç insanlarda dejavu daha yaygın olduğundan, yaşlılarda hafıza daha kötü olduğundan daha az görülüyor. “Bu genel bir kontrol sisteminin bozunmasıyla alakalı olarak, daha az hafıza hatasında yoğunlaşmış olabilir,” diyor O’Connor.

Pierre Mendès-France Üniversitesi’nden Christopher Moulin bu bulguların dejavu yaşamayanların kötüye gittiğinin işareti olmayacağını belirtiyor. “ İncitici olmaksızın , bu kimselerin hafız sistemlerini yansıtmaz, “diyor O’Connor.Eğer hafıza hatası yapmıyorsanız, dejavu için tetikleme gerçekleşmez.

 

Click here to display content from YouTube.
Learn more in YouTube’s privacy policy.

Kaynak :

  • GerçekBilim
  • NewScientist
  • Jersakova, R., Moulin, C.J.A. & O’Connor, A.R. (2016). Investigating the role of assessment method on reports of déjà vu and tip-of-the-tongue states during standard recognition tests. PLoS ONE, 11(4), e0154334. doi:10.1371/journal.pone.0154334 [pdf]
  • Urquhart, J.A. & O’Connor, A.R. (2014). The awareness of novelty for strangely familiar words: A laboratory analogue of the déjà vu experience. PeerJ. doi: 10.7717/peerj.666 [pdf]