Algınızın Neredeyse Tamamını Sadece Beyniniz Oluşturuyor Olabilir Mi?

Algınızın neredeyse tamamı gerçekten de duyularınızla veri örnekleri topladığınız dış dünyanın sadece zihinsel bir simülasyonu olabilir mi? Bu durum Matrix-tarzı bir komplo teorisi değil ancak bazı bilim insanları durumun bu tarz bir şey olabileceğini söylüyorlar.

Bir başka deyişle, gerçeklik, gerçektir ancak gördüğünüz şey tamamen kafanızda oluşturulmuş olabilir.

Fakat, bizlerin sanal gerçeklik yaratan bir makineye sahip olduğumuz düşüncesine dair herkes aynı fikirde değil. Tartışmanın bir diğer tarafında ise, algımızın; gözlerimiz, kulaklarımız ve diğer duyu organlarımız aracılığıyla aldığımız bilgiye dayalı olduğunu söyleyen sinirbilimcileri de var ve beynin zihinsel yansımasının boşlukları dolduran bir işlevde olduğunu söylüyorlar.

Durum her ne olursa olsun, hemen hemen herkes hem duyusal bilginin hem de zihinsel modellemenin dış dünyayı nasıl algıladığımıza bir role sahip olduğu konusunda hemfikirdir. Dışarıda yürümeye başladığımızda, görerek, dokunarak ve duyarak; beynimiz, deneyimlerden öğrenir ve çevreyle olan etkileşimlerimize dair yargılar oluşturan modeller oluşturur.

Algımızın neredeyse %90’ının aslında zihinsel fabrikasyon ürünü olduğunu söyleyen Carnegie Mellon University’den sinirbilimi ve psikoloji yardımcı doçenti Timothy Verstynen’e göre; bu durum, duyularınızdan toplanan her tekil bilgiyi işleme sürecinden çok daha verimli bir yoldur. Dolayısıyla, alınan bir yığın bilginin hepsinin işlenmesinden ziyade, zihinsel simülasyon; belki de dış dünyanın değerlendirilmesinde oluşturulan modellemenin duyularınız vasıtasıyla doğru olup olmadığını kontrol etmenin daha önemli olabileceği yargısına dayandırılıyor.

Hayali Bir Ağırlık

Zihinsel simülasyon teorisi şu anlama geliyor; örneğin, bir nesneyi elinize aldığınızda, nesnenin hissetiğiniz ağırlığının büyük çoğunluğunun nesnenin gerçek ağırlığından ziyade beyniniz tarafından oluşturulan ağırlık olduğudur.

Bu düşünceyi destekleyen delillerin bazıları; nesnelerin beklentilerimize karşı koyan durumlar ortaya çıkardığıillüzyonlara dayanıyor. Örneğin bir boyut-ağırlık illüzyonundaki gibi: Aynı ağırlıklarda ancak farklı büyüklüklerde iki topu elimize alalım. Küçük topun muhtemelen büyük toptan daha ağır hissine kapılırız.

Çünkü beklentimiz şu yöndedir; küçük top daha hafif olmalıdır. Ancak elimize aldığımızda hissetiğimiz ile beklentimiz arasında bir uyuşmazlığın olduğunu görürüz ve bu durum da küçük topun daha ağır olduğu düşüncesini oluşturmamıza sebep olur.

Bu durum beklentilerimizin dış dünyayı nasıl algıladığımızı etkilediğini gösteriyor.  Eğer ki; yalnızca duyularımıza dayandırsaydık, boyut-ağırlık illüzyonu ortaya çıkmayacaktı.

Birkaç yıl önce, Verstynen ve ekip arkadaşları kazara yeni bir illüzyon (kişinin kuvvet algısının büyük oranda manipüle edilebildiği) keşfettiler. Ekip, bir sanal gerçeklik sistemi kullanarak, insanlara; kollarını görmedikleri ancak kollarının ve bir kütlenin sanal bir kopyasını gösterdikleri bir dizayn oluşturdular. Daha sonra katılımcılardan kütleyi diğer elleriyle kaldırmaları istendi. Katılımcılar sanal kütlenin avuçlarında yükseldiğini izledikçe, araştırmacılar gerçek yükü katılımcıların ellerine doğru bırakmaya başladılar. Bu durum katılımcılarda –gerçekte kuvvetin büyüklüğü sabit kalmasına rağmen– ellerindeki kuvvette güçlü bir artış olduğu algısı oluşturdu.

Fiziksel Bağlantılı Beklentiler

İllüzyonlar sıklıkla dış dünyaya dair bazı öz varsayımlarımızı öne çıkarır. Daha küçük nesnelerin daha hafif olmasını ve gölgedeki nesnelerin daha karanlık olmasını bekleriz. Bu varsayımlar genellikle yerleşiktir ve insanları bu illüzyonları bekleme noktasında eğitmek yalnızca küçük bir etki yaratabilir.

Zihinsel beklentilerimizin algımız üzerinde böylesi güçlü etkilerinin olmasının bazı muhtemel sebepleri vardır. Örneğin, zihinsel modelleri tamamlayan bir beyin, potansiyel olarak daha önemli beklenmedik duyusal sinyallere dair daha fazla kaynak sahibi olacaktır. Bununla birlikte bu durum; bir nesnenin herhangi bir özellikliğine dair  –örneğin; her defasında geniş bir skalada değişkenlik göstrebilecek muhtemel ağırlıklar arasından bir hesaplama yapmak yerine kendi modeliyle bir kıyas yaparak ağırlığını söylemesi– beynin bir yargı oluşturması daha verimli bir yoldur.

İnsan Robotlar da Zihinsel Modellere İhtiyaç Duyabilir

Güncel olarak, robot teknolojisinin büyük bir bölümü, duyusal girdiyi işleyen ve bu girdiye tepki veren robotlar üretme aşamasına yönelmiş durumda. Verstynen’e göre; insan modelindeki robot elde etmek için, robotun beyninin insan beyninin kullandığı bazı zihinsel kısa yollara sahip olması gerekir. Bir başka deyişle, bir robot da beklentiler oluşturabilmeli ve her bir girdiyi işlemeye çalışmak yerine duyusal girdileri kendi yöntemiyle kontrol edebilmeli.

Yapay zeka alanı; insan beynini taklit etme göreviyle başladı, fakat birkaç on yıllık süre içerisinde satranç ve starteji oyunları oynamak gibi daha spesifik hesaplamalı görevlere doğru keskin bir dönüş yaptı. Şimdi ise, bilişsel bilimciler Yapay Zeka araştırmalarının tekrar insan beynini öğrenmeye çalışma şekline dönmesi gerektiğini ve robotların insanlardan doğru bir biçimde öğrenebileceğini tartışıyorlar.


Kaynak ve İleri Okuma:

  • Bilimfili,
  • Diedrichsen, Jörn, Timothy Verstynen, Andrew Hon, Yi Zhang, and Richard B. Ivry. “Illusions of force perception: the role of sensori-motor predictions, visual information, and motor errors.” Journal of neurophysiology 97, no. 5 (2007): 3305-3313.
  • Gholipour, B. “Up To 90% Of Your Perception Could Be Made Up Purely By The Brain” https://www.braindecoder.com/post/up-to-90-of-your-perception-could-be-made-up-purely-by-the-brain-1104633927 (accessed 2016, May 7)

“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