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)

Beynimizi Özel Yapan Nedir?

İnsan beyni eşsizdir. Bilişsel kapasitemizin şaşırtıcılığı; tekeri icat etmemize, piramitleri inşa etmemize ve ay yüzeyine inebilmemize olanak sundu. Bilim insanları; insan beyninin bu dikkate değer yanını kimi zaman “evrimin başat başarısı” olarak taçlandırır.

Fakat, tam olarak beynimizi eşsiz yapan nedir? Önde gelen bazı görüşler; beynimizin, boyutu göz önüne alındığında daha fazla nöron sahibi olduğu ve daha fazla enerji sarfettiğini, yüksek biliş seviyesinden sorumlu serebral korteksimizin orantısız bir biçimde büyük olduğunu (toplam beyin kütlemizin %80’inden fazlası) referan gösteriyor.

Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar, eşsiz bir nöron sayma yöntemiyle ( beyni homojen bir karışımda çözerek) bu yerleşik düşünceleri çürüttüler. Beyin Çorbası ismi verilen bu teknik ile araştırmacılar; beyin büyüklüğümüze oranla nöron sayımızın diğer primatlarla tutarlı olduğu ve yüksek bilişten sorumlu serebral korteksimizin de beynimizdeki bütün nöronların yalnızca %20’sini barındırdığı, bunun da diğer memelilerle hemen hemen aynı oran olduğu bulgusuna eriştiler. Bu bulgular ışığında, bilim insanları insan beyninin esasında; pişmiş gıdalar sayesinde daha fazla kalori tüketmeye başlamamızla birlikte bir primat beyninin büyümesiyle doğrusal ölçekteolduğunu ileri sürüyorlar.

Bazı araştırmacılar ise; yalnızca insan beynine özgü olduğu düşünülen özelliklerin hayvanlar aleminin diğer üyelerinde de var olduğu bulgusuna ulaştılar. Örneğin; maymunlar da adalet duygusuna sahiptirler. Fareler defedakârlık ve empati gösteriyorlar. Geçtiğimiz aylarda Nature Communications ‘da yayımlanan bir çalışmada bilim insanları, makaklar ve insanların dilin temel yapılarını işlemeden sorumlu ortak beyin bölgeleri olduğu bulgusuna ulaşmıştı.

Her ne kadar beyinimizin özel olduğuna dair ileri sürülen gerekçelerin bazıları çürütülmüş olsa da, birçok yönden farklılık gösteriyoruz. Bu farklılıklar da genlerimizde ve çevreye uyum sağlama yetimizde yatıyor. Yapılan iki yeni çalışma tartışmaya yeni bakış açıları sağlıyor.

Eşsiz Genetik İşaretler

Genetik düzeyde, insanlar diğer hayvanlarla benzerdir. DNA’mızın %90’ından fazlası; şempanzeleri, bonobolaro ve gorilleri içeren yakın akrabalarımızla ortaktır. Öte yandan fareler ve insanlar; aynı olan birçok geni paylaşırlar(bu yüzden fareler birçok insan hastalığının tedavisi çalışmalarında model olarak kullanılır). Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar, özel protein kodlayan bazı DNA kesitlerinin  insanlar ile diğer hayvanlar arasında biraz farklılık gösterebileceğini ortaya çıkardı.

Daha sağlam veriler toplayabilme tekniklerinin gelişmesi insan beyni ile diğer türler arasındaki nüansların çözülebilmesine olanak sunuyor. Örneğin, Allen Institute for Brain Science ‘dan bilim insanları  yetişkin fare ve insan beynini de içeren çeşitli türlerin binlerce gen ekspresyonunun detaylı bir atlasını geliştirdiler. Geçtiğimiz haftalarda Nature Neuroscience’da yayımlanan bir çalışmada araştırmacılar, insan populasyonunda da ortak olan gen ekspresyonu örgülerine bakma için bu veri setlerini kullandılar. Araştırmada altı bireyde 132 beyin bölgesinde ortak olan 20.000 genin 32 benzersiz işaretini tanımladılar (haritayı buradan inceleyebilirsiniz.) Bu özgün genetik kod bizim insan özellikleri göstermemize neyin sebep olduğuna dair bir açıklama sağlayabilir.

Araştırmacılar insanlar ile fareleri karşılaştırdıklarında, nöronlarla ilişkili genlerin türler arasında oldukça iyi korunmuş olmasına karşın, gliyal hücrelerle –geniş bir görev çeşitliliğine sahip nöronal olmayan hücreler–ilişkili genlerin böyle olmadığını gördüler. Öte yandan, gliya ile ilişkili gen örgüsünün Alzheimer gibi beyin hastalıklarını kapsayan genlerle örtüştüğü bulgusuna erişildi. Bu bulgular da uzunca bir süredir beynin destek hücreleri olduğu düşünülen gliyal hücrelerin aslında hastalıkta ve gelişimde önemli bir role sahip olduğunu ortaya çıkaran çalışmalara güncel desteler sunuyor.

Bu bulgu aynı zamanda beynin plastisitesine dair bir başka önemli çıkarıma da sahip olabilir; gliya beynin şekillenmesinde önemli bir role sahip. Ancak bu durumun yalnızca insanlara özgü mü, yoksa diğer primatlarda da görülüp görülmediği noktasında daha fazla analize ihtiyaçları var.

Maymundan İnsana

Plastisite eşsiz bilişsel yetilerimize sebep olan beynimizdeki özel farklılıkların altında yatan şey olabilir. Geçtiğimiz aylarda Proceedings of the National Academy of Sciences ‘da yayımlanan bir çalışmada; insan beyninin genetik olarak daha az kalıtsal olabileceği ve böylelikle de yakın akrabalarımız olan şempanzelerden daha fazla plastik özellikte olabileceği ileri sürülüyor.

Yapılan bu çalışmada, 218 insan ve 216 şempanze beyninde genlerin beyin büyüklüğü ve organizasyonuna etkileri karşılaştırıldı. Çalışma sonunda beyin büyüklüğünün her iki türde de büyük oranda kalıtsal olduğu, serebral korteks organizasyonunun ise  insanlarda şempanzelere kıyasla genetik olarak daha az kontrol edildiği bulgusuna ulaşıldı. Doğum anında beynimizin diğer primat kuzenlerimize kıyasla daha az gelişmiş olması ve bu durumun da bizler için çevremizin şekillendirdiği uzun bir süreci yaratması bu farklılığın muhtemel bir açıklaması olabilir.

Sonuç olarak; faklılığın temelinde yatan şeyin tam olarak ne olduğunu belirleyebilmek için daha fazla araştırmaya ihtiyacımız var. İnsanlar ile diğer memeliler ve apelerin ortak özelliklerine dair bilmediğimiz çok şey var.


Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. What Makes Our Brains Special? ScientificAmerican MIND. (2015, November 24)
  3. Suzana Herculano-Houzel The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain Front. Hum. Neurosci., 09 November 2009 | http://dx.doi.org/10.3389/neuro.09.031.2009
  4. Sarah F. Brosnan & Frans B. M. de Waal Monkeys reject unequal pay Nature 425, 297-299 (18 September 2003) | doi:10.1038/nature01963; Received 14 May 2003; Accepted 23 July 2003
  5. Nobuya Sato , Ling Tan, Kazushi Tate, Maya Okada Rats demonstrate helping behavior toward a soaked conspecific Animal Cognition September 2015, Volume 18, Issue 5, pp 1039-1047 First online: 12 May 2015
  6. Benjamin Wilson, Yukiko Kikuchi, Li Sun, David Hunter, Frederic Dick, Kenny Smith, Alexander Thiele, Timothy D. Griffiths, William D. Marslen-Wilson & Christopher I. Petkov Auditory sequence processing reveals evolutionarily conserved regions of frontal cortex in macaques and humans Nature Communications 6, Article number: 8901 doi:10.1038/ncomms9901 Received 23 April 2015 Accepted 14 October 2015 Published 17 November 2015 Article tools
  7. Madissoon E, Töhönen V, Vesterlund L, Katayama S, Unneberg P, Inzunza J, Hovatta O, Kere J. Differences in gene expression between mouse and human for dynamically regulated genes in early embryo. PLoS One. 2014 Aug 4;9(8):e102949. doi: 10.1371/journal.pone.0102949. eCollection 2014.
  8.  Michael Hawrylycz, Jeremy A Miller, Vilas Menon, David Feng, Tim Dolbeare1, Angela L Guillozet-Bongaarts, Anil G Jegga, Bruce J Aronow, Chang-Kyu Lee, Amy Bernard, Matthew F Glasser, Donna L Dierker, Jörg Menche, Aaron Szafer, Forrest Collman, Pascal Grange7, Kenneth A Berman8, Stefan Mihalas, Zizhen Yao1, Lance Stewart, Albert-László Barabási, Jay Schulkin, John Phillips1, Lydia Ng, Chinh Dang, David R Haynor, Allan Jones, David C Van Essen, Christof Koch & Ed Lein Canonical genetic signatures of the adult human brain VOLUME 18 | NUMBER 12 | DECEMBER 2015 nature neurOSCIenCe Received 22 August; accepted 16 October; published online 16 November 2015; doi:10.1038/nn.4171
  9. S. Ben Achour, O. Pascual Glia: The many ways to modulate synaptic plasticity Neurochemistry International Volume 57, Issue 4, November 2010, Pages 440–445 Glia as Neurotransmitter Sources and Sensors doi:10.1016/j.neuint.2010.02.013
  10. Aida Gómez-Robles, William D. Hopkinsc,d, Steven J. Schapiroe, and Chet C. Sherwood Relaxed genetic control of cortical organization in human brains compared with chimpanzees Proceedings of the National Academy of Sciences vol. 112 no. 48 > Aida Gómez-Robles, 14799–14804, doi: 10.1073/pnas.1512646112

Hareket Hızınız Kararlarınızdaki Sağlamlığınızı Değiştiriyor

Alakasız gibi görünen bu iki şey arasında güçlü bir bağ var: Vücudunuzun hareket hızı ve kararlarınızdaki sağlamlık seviyeniz. Bu yıl yapılan bir araştırma; insanların hızlı ve yavaş hareket ettikleri zamanlarda, bir testte doğru cevabı verip vermediklerine dair kararlarında daha kararlı ya da daha az kararlı oldukları bulgusuna ulaştı.

Öncelikle kararlarımızın doğruluğuna dair yargıda bulunma noktasında biz insanlar oldukça kötüyüzdür. Şaşırtıcı bir biçimde, genellikle yanlış kararlarımızda, doğru kararlarımıza kıyasla çok daha fazla inatçı oluruz. Ve paradoksik bir şekilde, bir işte oldukça iyi olan birisi, genellikle yeteneğine dair daha az özgüvenlidir.

Kararlarımızın doğruluğunu yargılama yetimiz, üstbilişi (en. metacognition) ya da düşündüğümüzü düşünebilmemizi ve düşünce süreçlerimizi düşünebilmeyi gerektirir. Karar verme ve yargıda bulunma süreci, çoğunlukla beynin frontal bölgeleriyle ilintilidir, fakat bu yeni araştırma; alakasız bir beyin ağının varlığına, hareketleri kontrol eden ve düzenleyen motor sistemin aynı zamanda kararlarımızdaki direngenliğimiz üzerinde de bir role sahip olduğu bulgusuna ulaştı. Bu rol, insanların karar verme sürecinde motor sistemi aksatarak kararlarımızın doğruluğuna dair yargıda bulunma yetimizi önemli oranda azaltacak kadar önemli bir roldür.

Ve diğer insanların öznel durumlarına dair çıkarımlar yapıyorken, hareket bilgilerini birleştirdiğimize dair ipuçları da bulunuyor. Örneğin; karar alırken hızlı hareket eden bir kişiye dair yargıda bulunurken kendimize daha çok güveniriz.

University of College London’dan Eleanor Palser öncülüğündeki araştırma ekibi, aynı durumun kendimizi yargılarken de işleyip işlemediğini test ettiler. Yani; kararlarımızdaki kararlılık seviyemiz, karar alma sürecimizde kendi hareketlerimizi gözlemlememizden etkileniyor mu? 

Ekim ayında Society of Neuroscience‘ın yıllık sempozyumunda sunulan çalışma için, araştırma ekibi; 48 katılımcıdan basit bir görsel ayrımsama görevini tamamlamalarını istedi. Katılımcılara; iki kez üst üste aynı derecelendirme örüntüsü gösterildi ve kendilerinden hangi örüntünün daha parlak olduğunu bir bilyeyi iki kutudan birine atarak belirtmeleri istendi. Her deneyimin ardından, katılımcılara kararlarında ne kadar kararlı olduklarını 1 den 99 a kadar numaralar içeren bir ölçekte değerlendirmeleri istendi.

Geçmişteki bulgularla paralel olarak, katılımcıların –bilyeyi atma hızları– hareketlerinin daha hızlı olduğu durumlarda kendi kararlarında daha kararlı oldukları görüldü. Aynı şekilde hareketlerinin yavaş olduğu durumlarda ise daha az kararlı oldukları görüldü.

Sonrasında, katılımcılar bir hareket eğitim aşamasına alındılar. Bu aşamada, katılımcılardan; bilgisayardan gelen geribildirime dayalı olarak bilyeyi hızlı ya da yavaş göndermeleri istendi. Bu çalışmaların herbirinin ardından katılımcılardan görsel ayrımsama görevini tekrarlamaları istendi.

Bu kez, katılımcıların hareket hızlarının manipülasyonu bazı beklenmedik sonuçlara yol açtı. Kararlılık seviyeleri ve hareket hızları arasındaki ilişki tersine dönmüştü.

Araştırmacılar; katılımcıların hızlı denemelerin ardından daha kararlı ve yavaş denemelerin ardından daha az kararlı olmalarını beklediklerini, ancak tam tersini gördüklerini söylüyorlar. Yani, hızlı denemeler; katılımcıların doğru cevap verdiklerinde kendi cevaplarına dair daha az kararlı olmalarına, fakat yanlış cevaplar verdiklerinde ise çok daha kararlı olmalarına yol açmıştı. Bu durumu; “yanlış inadı” etkisi olarak tanımlayan Palser; belki de hızlı denemelerin ardından katılımcıların doğru bir yargıda bulunma ve bilgiyi doğru şekilde işlemeye zamanları olmadığını söylüyor. Öte yandan, yavaş denemeler ise katılımcıların üstbiliş yetilerini artırmış ve kararlarına dair –doğru ya da yanlış– daha tutarlı bir biçimde yargıda bulunma yetilerini güçlendirmişti.

Bunun yanısıra, –beklenmedik bir şekilde– sonuçlar; vücut hareketlerinin yalnızca bilişi değil aynı zamanda üstbilişi de etkileyebiliceğine dair daha fazla delil sağlıyor. Dahası, bizlerin kendi hareketlerimizi gözlemleyerek kararlarımız hakkında bilgi topladığımızı ve bu kararlılık seviyelerimizin vücudumuzun nasıl hareket ettiğine göre değişebileceğini gösteriyor. Görünen o ki; tamamen alakasız şeyler hakkında yargıda bulunurken kendi hareketlerimizi de kullanıyoruz.


Kaynak: Bilimfili

Makale Referansı: Fleming, Stephen M., Brian Maniscalco, Yoshiaki Ko, Namema Amendi, Tony Ro, and Hakwan Lau. “Action-specific disruption of perceptual confidence.” Psychological science 26, no. 1 (2015): 89-98.