Onyıllardır devam eden tıp eğitiminin tersi şekilde, beyin ve bağışıklık sistemi arasında doğrudan bir bağlantı olduğu bildirildi. Bu köklü değişimi iddia etmek elbetteki daha fazla deney gerektiriyor, ancak bu durum multiple skleroz (MS) ve Alzheimer’s gibi hastalıklara dair araştırmalar için büyük bir haber olabilir.
Şaşırtıcı olan ise bu lenf kanalları sisteminin yüzyıllardır farkedilmeden varlığını korumasıydı.Nature ‘da yayımlanan çalışmada University of Virginia’dan Profesör Jonathan Kipnis de tam olarak bunu söylüyor:
“Bu durum bizim nöro-immun etkileşimi kavrayışımızı tamamen değiştiriyor. Bu durumu hep üzerine çalışma yapılamayan anlaşılması zor bir şey olarak düşünüyorduk. Fakat bundan böyle mekaniğe dair sorular sorabiliriz.”
MS sebepleri hakkında çok az bilgiye sahip olunan bağışıklık sisteminin beyne saldırdığı bir hastalık örneği olarak bilinir. Beyin ve bağışıklık sistemi arasındaki bağ olan lenf damarlarıüzerine çalışma imkanı bu saldırının nasıl gerçekleştiğine dair anlayışımızı ve bu saldırıyı neyin durduracağına dair kavrayışımızı geliştirebilir. Alzheimer’s hastalığının sebepleri üzerinde de henüz uzlaşı sağlanmış değil, fakat araştırmacıların ileri sürdüğü gibi damarların işini yapmamasından ileri gelen protein birikmesi de immun sistemin kökenine dair sebepler olabilir.
Kipnis:
“Her nörolojik hastalığın bir bağışıklık bileşeni olduğuna inanıyoruz, dolayısıyla bu damarlar önemli bir rol oynuyor olabilir” diyor.
Keşif Kipnis’in laboratuvarında bir araştırmacı olan Dr. Antoine Louveau tarafından fare beyinlerini saran ve beyin-omurilik zarıolarak bilinen zarın bir parçaya birleştirilmesiyle bulundu. Louveau; beyinden kan akışı sağlayan dural sinüslerde immun T-hücrelerinin dizilim örgüsünde bir doğrusallık farketti.
Prof. Kipnis:
“Ben bu keşiflerin geçen yüzyılın ortalarında bir dönemde sona erdiğini düşünüyordum, ancak görünen o ki; sona ermemiş” diyor.
Geniş çaplı bir araştırma sonucunda Virginia’nın en prestejli enstitülerinden bilimciler ve Kipnis damarların gerçekten varolduğu noktasında ikna oldular. Akyuvar taşıyan bu damarlar aynı zamanda insanlarda da bulunuyor. Araştırmacıların belirttiğine göre; bağlantı, her iki gözden başlayarak burun soğanı üzerinden doğru bir yol izliyor.
Araştırmacılar, damarların görevini anlamak için hayvanlarda görüntülemeler gerçekleştirdi. Bağlantının kan damarlarına çok yakınlığı bu keşfin neden daha önce kimse tarafından farkedilmediği noktasında fikir veriyor.
Araştırma ekibi:
“Damarlar; lenfatik endotel hücrelerinin bütün moleküler karakterizasyonuna uygun olarak; omurilik sıvısından hem sıvı hem de bağışıklık hücreleri taşıyabiliyor ve derin servikal lenf bezine bağlı bir halde bulunuyor” diyor.
Makale yazarları bağlantının çevresel lenf sistemine birçok benzerlik taşıdığını, fakat daha az kompleks ve daha dar damarlardan oluşması bakımından benzersiz özellikler gösterdiğini söylüyorlar.
Keşif, bugüne kadar şüphe ile yaklaşılan; sağlıklı beyinlerde dahi bağışıklık hücrelerinin bulunduğuna dair bulguları güçlendiriyor.
Kapak Görsel:University of Virginia Health System – Lenf sisteminin eski ve yeni temsili
Araştırma Referansı: Antoine Louveau, Igor Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Kevin S. Lee, Tajie H. Harris, Jonathan Kipnis. Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature14432
University of Virginia Health System, “Missing link found between brain, immune system — with major disease implications”, http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-06/uovh-mlf052915.php
Bilgisayarlarımızın neredeyse ayrılmaz parçası olan “fare” ilk olarak 1968’de San Francisco’da düzenlenen bilgisayar konferansında sahneye çıktı. Stanford Research Institute’da insan faktörleri araştırma grubunu yöneten Douglas Engelbart (1925-2013), insanların bilgisayarlarla verimli bir şekilde çalışabilmeleri için geliştirdiği yeni teknikleri kuru bir konuşma yerine canlı bir gösteriyle sunmaya karar vermişti. Önceden hazırlanmış bir terminalin başına oturdu ve mikrodalga TV bağlantısıyla 50 km uzaktaki laboratuvarında bulunan bilgisayarla bağlantı kurdu. Terminale harcıalem bir klavyenin yanı sıra, alışılmadık bir araç iliştirilmişti: Arkasından kuyruk gibi bir kablo çıkan bir kutucuk.
Prototip fare Douglas Engelbart’ın elinde. (Wikipedia)
Engelbart, görüntüsünden dolayı “fare” adını verdikleri bu işaretleme cihazını kullanarak uzaktaki bilgisayarda basit bir kelime işlemci, basit bir hipermetin belgesi (bağlantılara tıklayarak başka belgelere ulaşma imkânı veren bir belge), ve başka etkileşimli yazılımlar çalıştırdı.
Dinleyicilerin ne kadarı farkındaydı bilinmez, ama Engelbart onlara geleceğin bilgisayarını göstermişti.
Fare deyip geçmemek gerekiyor. Fare, veya daha genel bir terimle “işaretleme cihazları”, büyük bir vizyonun, bilgisayar teknolojisinin insan zihnine eklemlenmesi tasarısının bir parçasıydı. Bu vizyonu ilk ifade eden kişi, bir psikolog olan ama ömrünü bilgisayar sanayiinin içinde geçirmiş olan Joseph Carl Robnett Licklider (1915-1990) idi.
Licklider disiplinlerarası çalışma için doğmuş biriydi. Matematik, fizik, ve psikoloji alanında üç lisans diploması alıp psikolojide yüksek lisans yaptıktan sonra uzmanlıklarını birleştirebildiği psikoakustik (seslerin algılanması) alanında doktora yaptı. 1950’de MIT’de elektrik mühendisleri için bir psikoloji programı oluşturdu. 1957’de yüksek teknoloji şirketi Bolt, Beranek & Newman’da başkan yardımcısı olarak çalışmaya başladı. 1960’da yayınladığı “İnsan-Bilgisayar Simbiyozu” başlıklı makalesinde insanların hayatlarının bilgisayarlarla içiçe geçtiği bir gelecek tasvir etti, ki o dönemdeki bilgi işleme usulü bu hayalin çok uzağındaydı.
C. R. Licklider (Wikipedia)
1958’de ABD Savunma Bakanlığı’nın desteklediği DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – Savunma İleri Araştırma Projeleri Kurumu) tesis edildi. 1962’de Licklider DARPA’nın Bilgi İşleme Teknikleri Dairesi’nin başına geldi. İsmine rağmen DARPA doğrudan savunma projelerinden ziyade, kısa vadede uygulaması olmayan araştırmaları destekliyordu. Böylece Licklider’ın hayal ettiği şekilde bilişimi insanlarla birleştirecek araştırmalara kaynak sağlama imkânı doğdu. Engelbart’ın araştırmaları da DARPA’dan mali destek almıştı.
Fare güzel bir oyuncak olabilir, ama neden çığır açan bir buluş olsun? Elbette tek başına farenin pek faydası yoktu, ama fare bir grafik arayüzün parçasıydı, bu da radikal derecede farklı bir kullanım tarzı demekti. O zamana kadarki bilgisayar kullanımı çok üst seviyede bir soyutlama ve komut ezberleme gerektiriyordu. Oysa işaretleme cihazları, grafik arayüzlü bilgisayarların insan beyninin en kuvvetli özelliklerinden biri olan el-göz koordinasyonu ile yönetilmesini sağlıyordu. Böylece bilgisayar kullanımının insanileşmesi, kolaylaşması, kitlelere uygun hale gelmesinin kapısı aralanmıştı. Engelbart insan-bilgisayar etkileşimi denen araştırma alanına öncülük etmişti. Bugün kullandığımız grafik arayüzlerin temel prensipleri o dönemde belirlendi.
Ne var ki, Engelbart’ın sunumu kısa vadede hakettiği ilgiyi görmedi. Bilgisayar donanımı pahalıydı, yüzbinlerce dolarlık bir bilgisayarın işlem kapasitesinin bir kısmını grafik işlemleriyle harcamak makul değildi. Ancak 1970’lerde elektroniğin ucuzlaması ile işler değişti. Güçlenen ve ucuzlayan bilgisayarlarda, grafik arayüz teknolojisi sıçraması beklenmedik bir yerden, bir fotokopi makinesi üreticisinden geldi.
Xerox şirketi, yükselen Japon firmalarının rekabeti karşısında ürünlerini çeşitlendirme isteğiyle, 1969’da bilgisayar konusunda çalışacak bir ar-ge bölümü kurmuştu. Palo Alto Research Center (PARC) olarak bilinen bölümün amacı “geleceğin ofisi”ni kurmaktı. PARC’ın başına eski bir DARPA yöneticisi olan Robert Taylor (1932-) getirildi. Taylor, Licklider’la beraber çalışmıştı ve onun vizyonunu PARC’a taşıdı. Bu vizyonu Alto adı verilen bir bilgisayar sistemi üreterek somutlaştırdılar.
1973’de hazırlanan Alto çağının çok ötesinde bir bilgisayardı. Herşeyden önce, bir mainframe değil kişisel bir bilgisayardı. Bir dosya kâğıdı büyüklüğünde, dik duran ekranı grafik çıktıya uygun olarak hazırlanmıştı. Fare aracılığıyla bir grafik arayüzle çalışılıyordu. Alto’lar birbirlerine Ethernet standardı kullanan bir ağla bağlanabiliyorlardı. Alto’ları lazer yazıcılarla kullanmak da mümkündü.
Xerox Alto bilgisayarı. (Wikipedia)
Yaklaşık bin adet Alto üretildi, fakat bunlar satışa sürülmeyip Xerox içinde kullanıldılar. Henüz kişisel bilgisayar devrimine birkaç yıl vardı, ve çoğu insan koca bir bilgisayarın tek kişinin kullanımına adanmasını abes buluyordu. Zaten maliyeti 18 000 doları bulan bir kişisel bilgisayarın alıcı bulması çok zordu. Kişisel bilgisayar pazarının açılmasından sonra 1981’de ticari bir model hazırlandı ve Xerox Star adıyla piyasaya sürüldü. Ancak, çok üstün teknik özelliklerine rağmen çok yüksek fiyatı ve şirketin pazarlama başarısızlığı yüzünden piyasada tutunamadı.
Yine de Alto bilgisayar tarihini dolaylı yoldan etkiledi. 1979’da Steve Jobs PARC’ı ziyaret ettiğinde Alto’yu inceledi ve hayran kaldı. Fare ve grafik arayüz kullanımının bilgisayarların yaygınlaşmasının anahtarı olacağını tahmin etti ve yeni Apple modellerinin tasarımını buna göre yönlendirdi. Lisa adlı başarısız bir modelden sonra 1984’de ünlü Macintosh piyasaya çıktı. PC dünyasında aynı gelişme birkaç yıl sonra Microsoft’un Windows yazılımı ile sağlandı.
Fare çoğu insanı yıldıran siyah komut ekranını ortadan kaldırdı ve daha çok kullanıcının bilgisayara ısınmasına vesile oldu. Grafik arayüz görsel ve daha anlaşılır bir çalışma ortamı sağladı. Zamanla fareler gelişti, kolay bozulan toplu fareler yerine dayanıklı ve hassas optik fareler gelişti. Sürükleme topu (trackball) ve dizüstü bilgisayarlardaki touchpad gibi alternatif işaret cihazları icat edildi. Artık akıllı telefon ve tabletler ile sadece dokunmatik ekranlarıyla, yani işaretleme ile etkileşim kuruyoruz. Masaüstü bilgisayarların yakında yerlerini mobil cihazlara bırakacağı söyleniyor. Yakında bilgisayarlarla bilimkurgu filmlerindeki gibi boşlukta el hareketleri ile etkileşmeye başlayabiliriz. Bütün bunlar 45 yıl önce Douglas Engelbart’ın elindeki gösterişsiz tahta kutunun içinden çıktı.
“Azınlık Raporu” filmindeki gibi el hareketleriyle yönetilen bilgisayarlar çok uzak değil.
10. Web 2.0
Son maddeye başlamadan önce bir durup, çığır açıcı bulma kriterlerimizi gözden geçirelim.
Başka icatları yaratan bir kök icat, çığır açıcı olarak düşünülebilir. “Y olmasa Z olmazdı, X olmasa da Y olmazdı” mantık zinciriyle gidebildiğimiz kadar geriye giderek bir alandaki en önemli icadı bulabiliriz. Ama bunda iki sorun var. Birincisi, icatlar genellikle birden fazla kaynaktan beslenirler, doğrusal bir çizgi takip etmezler, hatta bazen birbirlerini aynı anda geliştirirler. İkincisi de, hiç bir icat gökten inmediği için, bu zincirin sonunda nihai çığır açıcı icat olarak “ateş yakma”ya varırız. Bu kadar geriye gitmek de abes olur elbet.
Bu listedeki icatları seçerken mihenk taşım şu oldu: Daha önceki teknolojilerden ciddi şekilde farklı olan inovasyonlar (meselâ transistörler), veya varolan teknolojileri biraraya getiren, büyük bir inovasyon içermeyen, ama öngörülemeyen büyük sonuçlar yaratanlar (meselâ kişisel bilgisayarlar).
Büyük bir sonuç olarak önümüzde bilgisayar ağları var. Hayatımızın her alanına entegre olmuş durumda. Peki, “ağ toplumu”nun çığır açıcı adımı nerede atıldı?
Teknoloji olarak bakıldığında bu adımın, yukarıda bahsettiğim DARPA kurumunun fonlarıyla desteklenen ARPANET projesi ile atıldığı söylenebilir. 1960’ların başında tasarlanmaya başlayan ve 1970’de devreye giren ARPANET’in amacı, coğrafi olarak birbirinden uzak mainframe bilgisayarları iletişim hatlarıyla birbirine bağlamaktı. Bu sayede bir bilgisayarın yoğun olduğu durumlarda iş yükünü başka bir bilgisayara aktarmak, böylece kaynakların daha ekonomik kullanılmasını sağlamak amaçlanıyordu.
ARPANET’i oluşturmak kolay olmadı. O dönemin birbirinden çok farklı iç yapıya sahip ve değişik veri kodlama usülleri olan bilgisayarlarının kullanabileceği güvenilir bir platform yaratmak gerekiyordu. Bu amaçla, verilerin parçalara bölünüp ağ üzerinden gönderilmesi, kaynaktan hedefe doğrudan bağlantı yoksa aradaki bilgisayarların veriyi yönlendirmesi gibi yöntemler geliştirildi. Ağdaki bilgisayarların iletişim kurma kurallarını belirleyen “protokol”ler, TCP (Transmission Control Protocol – İletim Yönetimi Protokolü) ve IP (Internet Protocol – Ağlar arası protokol), yine ARPANET himayesinde gelişti. Bugünkü internet altyapısı hâlâ bu teknolojilerin üzerinde durduğu için ARPANET’in çığır açıcı olduğu söylenebilir.
ARPANET’in 1971 yılı itibariyle kapsamı. (Richard Griffiths)
Başka bir açıdan bakıldığında ise asıl büyük adımın Ethernet teknolojisi olduğu söylenebilir. Bu teknoloji 1973’de, Xerox PARC’da Alto bilgisayarı ile beraber geliştirildi. Buradaki amaç yerel olarak bağlı bilgisayarların bilgi alışverişi yapmasını sağlamaktı. Bir ofiste veya laboratuvardaki bilgisayarlar ortak bir aktarım kablosuna bağlanır, ve her biri diğerine sinyalleri aynı hat üzerinden gönderir. Sinyallerin karışmasını engellemek için, bir odadaki sohbette insanların kullandığı nezaket protokolüne benzer kurallar uygulanır. Sözgelişi, her bilgisayar iletişimi dinler, kanal boşsa kendi sinyalini gönderir. İki bilgisayar aynı anda sinyal gönderdiyse ikisi de durur, rastgele bir süre sonra tekrar denerler.
ARPANET birbirinden uzak ana bilgisayarlar arasında çalışan bir iletişim omurgasıydı, Ethernet ise yakın mekândaki kişisel bilgisayarları bağlayan bir yerel ağ oluşturuyordu. Birbirini tamamlayan bu iki teknoloji 1970’lerde ortak protokollerde birleşti ve bu protokoller bugüne kadar geldi. Bu yazıyı okuduğunuz bilgisayar Ethernet kurallarına göre çalışan bir devreyle ağınızın “router”ına bağlandı, o da TCP/IP kurallarıyla Açık Bilim sunucusundan bu sayfayı talep etti, ve sizin bilgisayarınıza aktardı.
Ancak, fiziksel bir ağ yapısı o kadar da orijinal bir fikir değildi. İletişim ağı olarak telefon şebekesi örneği vardı. Hatta önceki yüzyılda geliştirilen telgraf şebekesi bile “Victoria devri interneti” olarak anılmayı hakedecek derecede yoğun bir bilgi aktarımı sağlamıştı. Bu yüzden, biraz da cüretkâr davranarak, çığır açıcı olan gelişmenin bağlantı kurabilmek değil, aktarılan bilgilerin anlamlı şekilde organize edilmesi olduğunu savunacağım.
1980’lerde, varolan internet altyapısı üzerinde çeşitli bilgi alışverişi yöntemleri gelişti. Dosya paylaşımı, e-posta, ilan tahtası sistemleri (BBSler), listserv haberleşme grupları gibi. Bunlar küçük meraklı gruplarına hitap ediyordu, geniş kitlelere yayılmamıştı (kişisel bilgisayarların ilk aşamalarının da böyle olduğunu geçen ayki yazıdan hatırlarsınız).
World Wide Web beklenmedik bir yerden çıkageldi. 1990’da, İsviçre’deki uluslararası yüksek enerji fiziği laboratuarı CERN’de çalışan İngiliz fizikçi ve yazılım mühendisi Tim Berners-Lee (1955-), değişik bilgisayarlara dağılmış verilerin, hipermetin tıklamalarıyla birleştirilebileceği bir belge sistemi tasarladı ve Belçikalı yazılım uzmanı Robert Cailliau (1947-) ile işbirliği yaparak geliştirdi. Her Web adresinin başında gördüğünüz http (HyperText Transfer Protocol – Hipermetin Aktarma Protokolü) ve web sayfalarının görüntülenmesi için kullanılan kodlama dili HTML (Hypertext Markup Language – Hipermetin İşaretleme Dili), Berners-Lee tarafından icat edildi.
Tim Berners-Lee. (World Wide Web Foundation)
WWW kısa zamanda CERN sınırlarını aştı ve dünya çapında bir bilgi paylaşımı sistemi haline geldi. Berners-Lee’nin 1991’de yaptığı bir konferans sunumundan sonraki iki yıl içinde Web standardıyla hazırlanmış belgelerin sayısı hızla arttı. Berners-Lee Web yapısının ticari sır haline getirilmemesi, herkese açık bir geliştirme platformu olmasını istiyordu; CERN’i Web teknolojisini halka açmaya ikna etti.
İlk yıllarda Web sayfalarına metin temelli tarayıcılarla (örneğin Lynx) erişiliyordu. 1990’ların ortalarında iki gelişme Web’in akademik çevrelerden topluma hayata yayılmasını sağladı. Birincisi, 1994 sonunda hazırlanan grafik arayüzlü Netscape tarayıcısıydı. Netscape ile Web sayfalarında resim, müzik ve video gösterilebiliyor, sayfa düzeni şık bir şekilde düzenlenebiliyordu.
İkinci önemli gelişme Web’in ticarileşmesiydi. ARPANET ve 1990’da onun yerine geçen NSFNET internet omurgalarının masrafları ABD hükümeti tarafından karşılandığı için ticari amaçla kullanılmaları yasaktı. 1995’de NSFNET kapatıldı, yerini o zamana kadar serpilmiş özel internet servis sağlayıcıları aldı. Böylece mal ve hizmet satan kâr amaçlı Web siteleri kurulabildi ve e-ticaret hacmi hızla arttı. Ticarileşmeyle beraber Web sayfalarının profesyonelliği arttı, programcılar gitgide daha güzel görünen sayfalar hazırlamayı, ve karmaşık bilgilerin organize edilebildiği site düzenleri kurmayı öğrendiler.
Web’in ani patlamasının hikâyesini hepimiz biliyoruz. Ne oldu demeye kalmadan Web, banka işlemlerimiz, alışverişimiz, haberleşmemiz ve sosyalleşmemizde merkezi duruma geldi.
O zaman, Tim Berners-Lee’nin aklının ürünü olan WWW’nin çığır açıcı olduğunu söylemek doğru olur. Bununla beraber, 2000’lere gelene kadarki Web ile, son on yılın Web’i arasında büyük farklar olduğu da iddia edilebilir.
2000’lerin başında Web sayfalarının altyapısında olmasa da, görünüşü ve kullanılışında radikal bir değişiklik yaşandı. Eskinin statik (her açılışta aynı kalan, yeni içeriğin ancak sayfa tasarımcısı tarafından eklenmesiyle görülebilen, zayıf etkileşimli) Web sayfalarının yerini dinamik sayfalar aldı. Bu siteler kullanıcıya özel şekilde oluşturulabiliyor, anlık değişiklikleri gösterebiliyor, içinde başka uygulamaları barındırabiliyordu. Bu yeni yaklaşıma, yazılım sürümlerinin numaralanmasından ilham alarak, Web 2.0 adı yakıştırıldı.
Web 2.0 kavramı teknolojik altyapıda fazla bir değişiklik içermez. Bitler ağ üzerinde kırk yıllık TCP/IP protokolüyle aktarılır, web uygulamaları HTTP protokolüyle açılır, sayfalar HTML sayfalarıyla görüntülenir ve 1990’larda kullanılan aynı programlama dilleriyle programlanır. Asıl önemli fark, bu sayfaların sunduğu hizmetlerdedir.
1990’ların Web’i (“Web 1.0”) çok önemli bir devrim yapmış, isteyen herkesin kendi web sayfasını oluşturabileceği araçlar sunmuştu. Yine de bu araçlar belli bir teknik zorluğa göğüs germeyi gerektiriyordu, sayfayı barındıracak bir internet hizmeti (“hosting”) ve alan ismi satın almak, HTML kodlaması yapmak gibi. Bireylerin söz hakkı bir miktar artmıştı, ama ifadenin önündeki bariyerler tamamen kalkmamıştı.
Web 2.0 ise kişiler arası bağlantıları, iletişimi, ortak çalışmayı, içerik üretimini ön planda tutar. Sözgelişi, Web programlama zahmetine girmek istemeyenler ücretsiz olarak, hazır kalıpların bulunduğu Web alanları oluşturabilirler. Bunlar statik sayfalar da olabilir, bloglar gibi belli usullerde dinamik hizmet veren siteler de. “İçerik yönetim sistemleri” denen üst düzey Web programlama araçları, tam teşekküllü bir site oluşturmayı çok kolay hale getirerek site sahibinin, yazacağı içeriğe odaklanmasını sağlıyor.
Web 2.0 uygulamaları iki boyutta, içerik paylaşımından paylaşma/filtrelemeye, ve Web uygulamasından sosyal ağa, değişik noktalarda yer alırlar. (Future Exploration Network)
Örnek vermek gerekirse, son yılların belki de en büyük uygarlık adımı olan Wikipedia “wiki” adı verilen özel bir içerik yönetim sistemi kullanır. Ama ne okuyucuların, ne de madde yazarlarının bunun ayrıntısını bilmesi gerekmez. Bazı basit kuralları kullanarak içerik yaratmak esastır. Wikiler ve benzeri internet imecelerinin (“crowdsourcing”) devrimsel yanını anlatmak buraya sığmaz. Web 2.0’ın sağladığı araçların temel yararını Clay Shirky’nin ifadesiyle şöyle özetleyebiliriz: “Bir örgüt olmanın minimum maliyeti nispeten yüksek olduğu için, bazı faaliyetler, belli değerleri olsa da, örgütlü şekilde yürütülmeye değecek kadar değerli değildirler. Yeni sosyal araçlar, grup eylemini koordine etmenin maliyetini düşürerek bu denklemi değiştirir.”
Sosyal ağlar, Facebook, Twitter, FriendFeed, LinkedIn, Google+, ve daha niceleri, Web 2.0 kapsamındaki araçlar ve kavramlar ile ortaya çıktı. Bunlar bireylere hızlı ve ücretsiz olarak içerik üretme imkânı vermekle kalmadı, paylaşma ve tartışma ortamı da doğurdu. İfade bariyerleri daha da aşağı indi.
Sosyal ağlar toplumsal ve siyasi değişimde de kilit rol oynuyor. Eskiden kolayca örtbas edilen kabahatler sosyal medyada fırtına gibi esiyor, hafızalara yerleşiyor. İletişimin kolaylaşmasıyla örgütlenme imkânı artıyor, Arap Baharı veya Gezi Direnişi gibi kitle hareketleri bir anda ortaya çıkıveriyor.
Coursera, EdX, KhanAcademy gibi sitelerin sunduğu çevrimiçi dersler, geleneksel eğitimi ortadan kaldırmasa bile, muhtemelen değişik bir biçime sokacak. Yeni Web araçları bilimsel araştırmaya da damgasını vuruyor; eski yayıncılık modeli değişiyor, makalelerin “müsvedde”lerini barındıran arşivler en çok kullanılan yayın mecraı haline geldi. Bilimsel araştırmanın her aşamasının paylaşılmasından bahsediliyor.
Web 2.0, bilgiye bakışımızı kökten değiştirdi. Eski medyada gazeteler, basılı ansiklopediler, televizyonlar, tek yönlü ve tartışmasız bir otorite oluştururlardı. Yeni medya ise bunların çoğunun üzerinden atlayıp geçiyor. Tek taraflı değil, kişilerin karşılıklı tartışmaları ve paylaşmalarından ortaya çıkan yeni bir resim çiziyor. Bu yeni tavır, eskiye alışık olanların tepkisini çekiyor. Sosyal ağlarda yayılan yalan haberleri ve abartıları kötü örnek olarak göstermek yaygın, fakat buna karşılık geleneksel medyada da yalanlar ve çarpıtmaların çok sayıda olduğunu gördük, özellikle de Gezi direnişi ve daha sonraki olaylarda. Web 2.0 araçlarını kullandıkça görüyoruz ki, kitlesel katılımla hazırlanan içerikte, Wikipedia sayfası olsun, twitter haberleri olsun, gerçeğin daha kapsamlı ve doğru bir ifadesine ulaşmak mümkün.
Toplum hayatında devrim yaratan kişisel bilgisayarların bir teknolojik atılımdan çok, varolan teknolojinin farklı bir kullanım tarzı olduğunu görmüştük. Aynı şekilde Web 2.0 da, mevcut yazılım ve donanım sistemlerinin kitlesel kullanıma uygun hale getirilmiş paketlemelerinden başka birşey olmasa da, hayatımızda olağanüstü değişiklikler yaptı ve yapmaya devam ediyor.
11. İkili sistem
“Dünyada 10 çeşit insan vardır: İkili sistemi bilenler ve bilmeyenler.” – Anonim
Buraya kadar, aşağı yukarı kronolojik sırayla, on değişik çığır açıcı teknoloji gördük. Bunların bir kısmı diğerlerine temel oldu, bir kısmı varolanların değişik bir bakış açısıyla kullanılması ile gerçekleşti.
Ancak açıkça görünür olmasa da bütün bilgisayar teknolojisinin altında yatan bir teorik kavram var: Bilgiyi ikili sistemde, sıfırlar ve birler dizisi olarak kodlamak ve işlemek. Bilişim teknolojisi tamamıyla bu matematiksel teorinin görünmez temeli üzerinde durur.
İkili sistemde yazılan her işaret bir bit (“binary digit” – ikili rakam) olarak anılır ve sadece 0 veya 1 değerlerini alır. 1950’lerden bu yana bütün bilgisayarlar ve diğer dijital araçlar bilgiyi bitler dizisi olarak saklar, kullanır ve aktarır. Ancak eski bilgisayar tasarımlarının hepsi ikili sistem kullanmıyordu. Howard Aiken’in Harvard Mark I cihazı (1943), hatta daha sonraki ENIAC (1946) bile sayıları onlu tabanda saklıyor ve işliyordu. Daha öngörülü tasarımlar olan Konrad Zuse’nin mekanik Z1 (1937) makinesi ile, John Atanasoff ve Clifford Berry’nin lambalı ABC’si (1942) ikili tabanda çalışıyorlardı.
Bitler ve ikili sistem neden bu kadar önemli? Biri teknik, biri matematiksel olmak üzere iki sebebi var. Teknik sebep, ikili sistemde kodlanmış verilerdeki aktarımındaki hataların ortadan kaldırılabilmesinin kolay olması. Sözgelişi, antenle dinlediğimiz radyo ile, Açık Bilim’in cepyayınını karşılaştıralım. Birincisi radyo vericisinden aktarılan analog sinyallerle bize ulaşır. Radyoda ses, radyo dalgasının frekansının an be an küçük miktarlarda değiştirilmesiyle kodlanır. Ancak etrafımızı saran başka elektromanyetik dalgalar da vardır: Başka radyo kanalları, TV veya telsiz yayınları, cep telefonu sinyalleri, az da olsa evimizdeki ampullerden çıkan radyo dalgaları, hatta şimşekler. Bu dalgaların bazıları alıcımızda sinyale karışır ve sinyali az da olsa değiştirir. Radyodaki “parazit”in sebebi budur. Antenli televizyonlarda aynı etki kumlu görüntü olarak kendini belli eder.
Açık Bilim’in cepyayınındaki ses ise ikili sistemde kodlanmıştır. Bu kodlamada ses dalgasından sık aralıklarla “numune” alınır, ve her numunedeki dalga büyüklüğü ikili sistemde (genellikle çok sayıda bitle) ifade edilen bir sayıya dönüştürülür. Bunlar arka arkaya eklemlenerek dijital ses dosyasını oluştururlar (genellikle de dosya boyunun küçülmesi için sıkıştırma uygulanır).
Dijital bilgi aktarılırken de elbette yukarıda saydığım elektromanyetik parazit yine sinyale eklenir. Ancak, genellikle parazit dijital sinyalin 0 ve 1’lerini ayıran aralıktan daha zayıftır. Dijital alıcı belli bir eşiğe kadar olan dalgalanmaları düzeltebilir, meselâ 0.7 değerini 1 olarak, 0.2 değerini 0 olarak alır. Bu yüzden parazit, çok kuvvetli olmadıkça, dijital sinyali bozmaz.
Solda: Bir analog dalgaya parazit eklendiğinde sinyal bozulur. Sağda: Bir dijital sinyale eklenen parazit alıcının aldığı sinyali değiştirmez. (Yamaha Corp.)
Aynı avantaj kopyalamada da geçerlidir. Analog kayıt yapan eski tip bir manyetik teyp kasetini başka bir kasete kopyaladığınızda az da olsa bazı sesleri kaybedersiniz. Kopyanın kopyasını yaparsanız biraz daha bilgi kaybedersiniz. Dijital kopyalamada ise, hem dijital sinyalin ayrıklığından, hem de çeşitli hata düzeltme algoritmaları kullanıldığından, bilgi kaybı yok denecek kadar azdır.
Teknik avantajının yanı sıra ikili sistem, dijital devrelerin temel matematik ile tasarlanıp analiz edilmesine de elverişlidir. Bitler 1-0 yerine bazen doğru-yanlış veya evet-hayır şeklinde de yorumlanırlar. Bu onları, temel önermeler mantığına bağlar. Önermeler de bitler gibi iki değerlidir, ya doğrudurlar ya yanlış, üçüncü bir şık yoktur. Önermelere ve, veya, değil gibi işlemler uygulanarak yeni önermeler üretilebilir. Karmaşık mantık işlemleri, Boole cebrinden türetilen bazı bağıntılarla basitleştirilebilir.
Bu matematiksel/mantıksal kavramlar dijital elektroniğe birebir aktarılabilir. İkili veriler, bunlarla ve, veya, değil işlemi yapan elektronik devrelere (mantık kapıları) bağlanır. Mantık kapıları ise birleştirilerek aritmetik, bellek erişimi, veri saklama gibi işlemler yapan devrelere dönüştürülebilir. Bunların hepsinin işleyişi Boole cebri ile analiz edilebilir. Dahası, devre tasarımı ve analizi bu matematiksel araçlar yardımıyla otomatik hale getirilebilir, yani devre tasarımı yapan programlar üretilebilir.
Bugünkü bilgisayar devrimimizin kökü temel matematikten beslenir. Eğer verileri ikili sistemle kodlamasaydık elektronik parazit gibi teknik bir sorunu aşmamız belki yine mümkün olurdu, ama devreleri temel mantık ve Boole cebri kullanarak analiz etmemiz mümkün olmayacaktı ve muhtemelen elektronik devreleri bugünkü karmaşıklığına ulaştıramayacaktık.
Bence bu, temel bilimlerle sağlanan bilgi birikimi olmadan teknolojik gelişmenin mümkün olmayacağını ispatlayan en güzel örneklerden biri.
Koltukaltı kokusu yeterince iğrençtir, ancak bazı bilim insanları koltuk altının; günlük kur yapmadan, uyarıya kadar her türlü sinyali gönderiyor olabileceğinden şüpheleniyorlar. Bunun nedeni de; bazıları kötü kokulu, bazıları da burnumuzun koku saptama eşiğinin altında kalan vücut salgılarının feromon isimli kimyasal mesajlarla dolu olma ihtimali olabilir. Yarım yüzyıldan beridir süren bu ince ipuçlarına dair araştırmalar yürütülse de, bunların insanlarda var olduğuna dair doğrudan bir kanıt henüz bulunmuş değil.
Feromon Nedir?
İnsanlar ve diğer hayvanlar binlerce kimyasal bileşen arasında ayrım ve saptama yapabilme yetisi olan koku duyusu sistemine sahiptirler. 50 yıldan fazla bir süredir, bilim insanları belirli böceklerin ve hayvanların kimyasal bileşimler -genellikle yağ ya da ter şeklinde– salabildikleri ve diğer canlıların da bu bileşenleri saptayabilme ve ona göre tepki üretebilmelerine olanak sunan sessiz bir kimyasal iletişim sisteminin varlığı üzerine çalışmalar yürütüyorlar.
Her ne kadar tam tanımı üzerinde tartışmalar sürse de, feromonlar; genellikle aynı türün organizmaları arasında sinyal alış verişini sağlayan tek ya da küçük setler halindeki kimyasal bileşenler olarak tanımlanır. Bunlar sıklıkla bir böcek ya da hayvan tarafından yayılan geniş çaptaki koku karışımının yalnızca bir parçasıdırlar ve bazı feromonlar farkedilebilir bir kokuya sahip değildir.
İlk kez 1959 yılında tanımlanmasından bugüne, bilim insanları feromon temelli iletişime dair birçok örnek bulmuşlardır. Bu sinyallerin en göze çarpıcısı, anlık bir davranışsal tepkiyi ortaya çıkarır. Örneğin, dişi ipek güveleri, erkek güvelerin rastladıkları anda takip etmesine olanak sunan bombykol isimli molekül izi salarlar. Öte yandan, yavaş hareketli feromonlar alıcının üreme fizyolojisini etkileyebilir, örneğin; erkek fare idrarındaki alfa-farnesenemolekülü genç dişi farelerdeki ergenliği hızlandırır.
Bazı bilim insanları “işaretçi” olarak isimlendirilen bir üçüncü grup feromonların bireyin sosyal statüsü ya da sağlığı hakkındaki bilgiyi taşıdığını ileri sürüyorlar. Fareler, kalıtımla alakalı özgün proteinlere dair kısmen bilgi veren kokuya bağlı ipuçlarına dayanarak uygun eşi seçebilir.
İnsanlardaki Sorun
Bugüne kadar, bilim insanları; insan vücudunun saldığı kokuya maruz kalmanın diğer insanlarda birtakım tepkilere sebep olabildiğini gösteren bazı başarılı çalışmalara imza attılar. Kemirgenlerde yürütülen araştırmalarda olduğu gibi, insan teri ve salgıları diğer insanların üremeyle ilgili hazır bulunuşluklarını etkileyebiliyor. 1970’lerden beri araştırmacılar; bi başka kadının terine maruz kalan kadınlardaki adet döngüsündeki değişimleri izlediler. 2011 yılında, Florida State University’den bir araştırma ekibi yumurta dönemindeki kadınların kokusunun erkeklerdeki testosteron seviyelerinin artırma yönünde uyarıda bulunabildiği bulgusuna ulaştılar.
Fakat insanda herhangi bir kimyasal üretiminin sebep olduğu tutarlı ve güçlü bir tepkiye dair delil yok. Görünen o ki; bizim tepkilerimizi bir ipek larvasındakine kıyasla saptaması oldukça zor. Açıklanması güç olan bu durum araştırmacıların bir başka kimyasal mesaj türü olan ve alıcının duygu durum ya da mental halini etkileyen“modülatör (düzenleyici)” feromonunu ileri sürmelerine sebep oldu. Bu türe ait bir örnekte, 2009 yılında Stony Brook University’den araştırmacılar; ilk kez paraşüt atlayışı yapan birisinin ter kokusunu koklamanın kişinin belirsiz duygusal ifadeler arasında ayrım yapabilme yetisini artırabileceği bulgusuna ulaşıldı. Yani atlayıcının terindeki kimyasallar, alıcıda yüksek bir uyarım ve ayrıntılara daha dikkat edici bir hali ortaya çıkaran bir alarm sinyali oluşturmuş olabilir.
Feromonların gerçekten etkili olduğunu gösterebilmek için; araştırmacılar, sorumlu molekülleri belirlemek zorundalar ancak bu henüz başarılabilmiş değil. Bugüne kadar, bilim insanları muhtemel feromonların etkilerine dair deliller topladılar, ancak tam olarak hangi insan feromonunun olduğunu belirleyemediler.
İşaret Kokusu
İnsan feromonlarını saptamak için sürdürülen av devam ederken, bilim insanları; kokunun bu derin etkilerine dair muhtemel diğer açıklamalar üzerindeki araştırmalarını da sürdürüyorlar. Örneğin, bebeklerin anne sütünün kokusuna doğru emeklemelerini düşünün. Yavru fareler, süt veren anne farenin belirli bir feromonuna maruz kaldıklarında emmeye başladıkları biliniyor. Buna göre, bebekler de basit olarak annenin eşsiz kişisel kokusuna bağlılık duyabilirler. Koku izi, beslenme biçiminden, çevreden, sağlıktan ve genetikten etkilenir. Dolayısıyla, onları feromon olarak tanımlayabilecek kadar fazla bileşenden oluşuyorlar.
Öte yandan insan feromonlarının belirlenememiş olması, bazı girişimcileri “aşk iksiri” üretimine dair kâr sağlama işinden alıkoymuş değil. Gerçekte ise, bu ürünlerde genellikle domuz feromonları kullanılır. Biyomedikal literatüre dair herhangi bir fikri olmayan bu “uyanık” girişimciler, atıp-tutmakta bir beis görmüyorlar. Bilimin henüz böyle bir bulgusu olmamasına rağmen, insan feromonları temelli bir iletişime dayanan parfüm üretme fikri de basit bir tüketici yanıltmasından başka bir şey değil.
Are Human Pheromones Real? ScientificAmerican. (2014, May 1)
P. KARLSON & M. LÜSCHER ‘Pheromones’: a New Term for a Class of Biologically Active Substances Nature 183, 55 – 56 (03 January 1959); doi:10.1038/183055a0
Lilianne R. Mujica-Parodi , Helmut H. Strey , Blaise Frederick , Robert Savoy , David Cox , Yevgeny Botanov , Denis Tolkunov , Denis Rubin , Jochen Weber Chemosensory Cues to Conspecific Emotional Stress Activate Amygdala in Humans PLOS One Published: July 29, 2009DOI: 10.1371/journal.pone.0006415
Gözlerimiz beynimize sürekli olarak çevremizde olup bitenler hakkında bilgi gönderir. Gelen bilgi beyinde tanıyabileceğimiz nesneler biçiminde düzenlenir. Bu süreçte gözde bulunan bir dizi nöron, bilgi taşınımı içinelektriksel ve kimyasal sinyaller kullanır. Ulusal Sağlık Enstitüleri’nde (İng. National Institutes of Health – NIH) fareler üzerinde yapılan bir çalışmada bir nöron türünün bu sayede nasıl hareket eden nesneleri ayırt edebildiği ortaya kondu. Buna göre, normalde öğrenme ve bellek ile ilişkilendirilen bir protein olan NMDA reseptörü, gözdeki ve beyindeki nöronlara bu bilgiyi taşımada yardımcı olabiliyor.
Araştırmadan elde edilen bulgular Neuron dergisinde yayımlanan ve baş yazarlığını Jeffrey S. Diamond’ın yaptığı bir makale ile açıklandı. “Göz hem dış dünyaya, hem de beynin içsel işleyişine açılan bir penceredir. Yaptığımız çalışma, gözdeki ve beyindeki nöronların karmaşık bir görsel dünyada hareketi algılamalarına yardımcı olması için NMDA almaçlarını nasıl kullanabileceklerini gösterdi,” diyor Dr. Diamond.
Işık göze girip, göz küresinin arkasındaki retinaya ulaştığında görme başlar. Retinada bulunan nöronlar, ışığı sinirsel sinyallere dönüştürerek beyne iletir. Dr.Diamond’un laboratuvar ekibinden Dr. Alon Poleg-Polsky, fare retinası üzerinde yaptığı çalışmalar sırasında yönelimsel seçici retina ganglion hücrelerini (İng. directionally selective retinal ganglion cells – DSGC) incelemiş. DSGC hücrelerinin göze göre belli yönlerde hareket eden nesneler olduğunda ateşlenerek, beyne sinyal gönderdiği biliniyor.
Elektriksel olarak kaydedilen verilere göre bu hücrelerin bir bölümü retinaya ışık hüzmesi soldan sağa doğrudüştüğünde ateşlenirken, hücrelerin diğer bir bölümü ise ışık hüzmesi retinaya ters yönde düştüğünde ateşleniyor. Daha önce yapılan çalışmalarda, bu benzersiz tepkilerin komşu hücrelerin kimyasal iletişim noktaları olan sinapslardan gönderilen sinyallerin alımı ile kontrol edildiği öne sürülmüştü. Bu çalışmada Dr. Poleg-Polsky bir sinaps kümesindeki NMDA reseptörlerinin aktivitesinin, DSGC hücrelerinin beyne yöne duyarlı bilgi gönderip göndermeyeceğini düzenleyebileceğini keşfetti.
NMDA almaçları, glutamatve glisin nörokimyasallarına tepki olarak elektriksel sinyaller üreten proteinlerdir. Etkinleştiklerinde, elektriksel yük taşıyan iyonların tıpkı kapağı açılmış bir kanala akan su gibi hücrelerden içeri ve dışarı akışına izin verirler.
1980’lerin başlarında Fransa’da ve NIH Enstitüleri’nde yapılan çalışmalarda, nöron kuvvetle aktifleştirilmediği ve elektriksel durumu belli bir gerilimin üstüne çıkmadığı sürece magnezyumun akışı engellediği görülmüştür. Bu düzenlemenin belli öğrenme ve bellek türleri için ve ayrıca nöronlardaki sinyallerin yükseltilmesi (İng. amplify) için kritik olduğu düşünülmüştür.
Dr.Poleg-Polsky tarafından yapılan başka deneylerde de magnezyumun NMDA almaçları üzerindeki kontrolünün DSGC hücrelerinin ateşlenmesini nasıl düzenleyebildiği incelendi. Gerçek koşulları taklit etmek için Dr.Poleg-Polsky farklı arka plan ışıklarına maruz bıraktığı retinaların üzerinden ışık hüzmeleri geçirdi. Araştırma sonuçları, arka plandaki ışıkların ürettiği sinyal akışının karışmasına rağmen, geçen ışık hüzmelerine yanıt olarak hücrelerin beyne sürekli bilgi iletiminin değişken magnezyum engeli ile güvencelendiğini ortaya koydu.
NMDA almaçları hücrelerin hüzmelere verdiği tepkileri çarpımsal ölçekleme (İng. multiplicative scaling) adı verilen bir işlemle yükselterek bunu gerçekleştiriyor. “Gözdeki hücreler çarpma işlemi yapabiliyor. Bu da hücrelerin bir kaplanın aheste bir biçimde geziniyor mu yoksa hızlı hareketlerle yemek peşinde mi olduğunu belirlemesine yardımcı oluyor,” diyor Dr.Poleg-Polsky. Bu çalışmanın sonuçları, NMDA almaçlarının nöronların bilgi iletiminde nasıl kritik bir rol oynadığını öneren ve giderek artan kanıtlar yığınını destekliyor. “Elde ettiğimiz sonuçlara bakılırsa, NMDA almaçları nöronların kendilerini ilgilendiren bilgiyi gereksiz arka plan gürültüsünden ayırmalarına yardımcı oluyor,” diyor Dr.Diamond.
Bilgisayarlar gibi, beyinlerimizin de hafıza depolama kapasitesi çok yüksek. Bilim insanları anıların nöronlar arasında iletilerek depolandığını tahmin ediyor. Ancak ne kadar bilgi depo edildiğinden hiç emin değiller. Salk Enstitüsü’nden bir grup bilim insanı ise ne kadar bilgi depolandığını tahmin edebileceklerini iddia ediyorlar. Ayrıca iddialarına göre beynimizin 1 petabyte (yaklaşık olarak 1 milyon GB) hafızası var ve bu sayı önceden tahmin ettiğimizin tam 10 katı!
Ekip bir farenin beyninden yararlanarak, hipokampus dokusunun dijital olarak yapılandırdı. Beynin bu bölgesi hafıza depolama görevini üstlenen bölgelerden. Bu yapılandırma sayesinde bazı sinir hücrelerinin, diğer sinir hücreleri ile çift bağ kurduğu görüldü. Onların sayısı yüzde 10 iken tek bağ kuranların sayısı yüzde 90. Ayrıca bu bölgedeki bazı sinir hücresi bağlantılarının (sinapsların) boyutları da farklılık gösteriyor. Ekip tam olarak 26 farklı boyutta sinaps keşfetti. Bu sinapsların boyutu depoladıkları bilgi miktarını da etkiliyor. Ekip yaptığı hesaplamalara göre bir sinaps 4.7 bit bilgi depolayabiliyor. Bu sayı kipokampusdeki tüm sinapslara oranlandığında 1 milyon gigabyte ediyor!
Ancak bu rakamlar hakkında şüpheci olmamızı gerektirecek bazı durumlar var. Fare beyni insan beynine benzese de aynısı değil ve sinaps sayıları türler arasında, hatta beynin bölgeleri arasında farklılık göstermekte. Bu yüzden bu sayılar tahminden öte gitmeyebilir. Bu yüzden ekibin cevaplaması gereken daha birçok soru var.
Bardağın dolu tarafı ise bu araştırma için daha fazla. Çünkü fare beyinleri üzerinde yapılan bu araştırma insan beyni için bir örnek teşkil ediyor. Yani benzer bir çalışma yapılması için ön ayak oluyor. Ayrıca sinaps sayısındaki farklılıklar artık olaya daha farklı bir açıdan bakmamızı sağlıyor
Thomas M Bartol Jr, Cailey Bromer, Justin Kinney, Michael A Chirillo, Jennifer N Bourne, Kristen M Harris, Terrence J Sejnowski – Nanoconnectomic upper bound on the variability of synaptic plasticity – DOI: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.10778Published November 30, 2015 Cite as eLife 2015;4:e10778 –
Beyinlerinin yarısı insan beyni olan fareler üretildi ve tamamı fare beyni olan kardeşlerinden çok daha zeki oldukları kaydedildi. Fikir bir kurgunun taklidi değil, tamamen insan beyin hastalıklarını daha iyi anlamak ve bunu laboratuvar kaplarında değil bütün halinde yerinde araştırmak için bir gelişme niteliğinde.
Değiştirilmiş fareler hala fare nöronlarına sahipti – “düşünmeyi” sağlayan ve beynin yarısını oluşturan hücreler, ancak gliyal hücreleri, -beyni destekleyen ve besleyen- tamamen insan hücreleriydi. Bu demek oluyor ki beyin hala bir fare beyniydi, ama nöron harici hücreler insana aitti.
Hızlı Devir
Bu fotoğrafta görülen insan astrosit hücresinin yeşil renkli uzantıları sinaps bağlantılarını kuvvetlendiren tendrillerdir.
Araştırma ekibi olgunlaşmamış gliya hücrelerini, bağışlanmış insan fetüslerinden çıkardılar. Fare paplarına (yavrularına) enjekte ettiler ve burada bu hücreler astrositlere dönüşerek , doğal olarak yıldıza benzer bir şekil aldılar ve olgunlaştılar.
Bir yıl içinde, tüm fare gliya hücreleri insandan alınanlar tarafından tamamen gasp edildi ve kullanılmaz hale geldi. Alınan 300.000 insan hücresi bölünerek 12.000.000 tane olana kadar yerli hücrelerle yer değiştirerek bölündü.
Bilinçli düşünce için astrositler olmazsa olmaz, çünkü nöronlar arası bağlantıları (sinaps) kuvvetlendiriyorlar. Tendrilleri (bkz. figür:1) bu işlevi, sinapslarda elektrik sinyallerini ileterek yerine getiriyorlar.
İnsan astrositleri farelerinkinden 10 ila 20 kat daha büyük ve 100 kat daha fazla tendril taşıyor. Bu da farelerinkinden çok daha fazla bağlantıyı koordine edebildiği ve adapte edebildiği anlamına gelir.
Zekada Sıçrayış
Fare hafızası ve bilişsellik ile ilgili standart testler uygulandığında, insan astrositlerine sahip olan farelerin, normal fare astrositlerine sahiip olan kardeş ve arkadaşlarına nazaran çok daha zeki oldukları tespit edildi.
Ani bir elektrik şoka bağlı olarak çıkan ses dalgalarını hatırlamayı ölçen bir testte, insanlaştırılmış olan fareler normal olanlara nazaran 4 kat daha uzun süre bekleme haline geçti, buradaki önerme hafızalarının yaklaşık 4 kat daha iyi çalıştığıdır. Hem istatiksel hem de önemsel olarak çok ciddi bir fark görünüyor.
Geçen sene ki çalışma da araştırmanın yöneticisi olan Prof. Goldman ve ekibi farelere zaten olgunlaşmış olan gliya hücrelerini eklemişler ve statik bir gözlem yapmışlardı. Yine de benzer sonuçlar gözlenmişti. Ancak bu sefer, bu hücrelere dönüşecek olan hücreler koyuldu -gliyal öncül hücreler – (bölünebilen ve çoğalan olgun hücrelere dönüşebilen gliya hücreleri) . Bu şekilde farenin beyni ele geçirilmiş oldu, ve ancak fiziksel alan yani farenin beyni durduğunda bu ele geçirme süreci durdu ve fare beyni içine insan astrositleri yayılmış oldu.
Türlerin Çaprazlanması
İnsan astrositlerinin farelerde de aynı yolla fonksiyon gösterip göstermediğini anlayabilmek çok ilginç olurdu; çünkü bu aynı zamanda alıcı canlının eklenen hücrelerin kaderini değiştirip değiştirmediği ve bu hücrelerin aynı özellikleri insanda olduğu haliyle koruyup korumadığını göstermiş olurdu.
Bir türe ait hücrelerin başka bir türe ait bir organizmada fonksiyonunu yerine getirebiliyor olması son derece ilgi çekici ve hangi özelliklerin hücrenin kendisi tarafından taşındığı ve hangilerinin çevresel koşullarla şekilllendiği sorusunu ise içinde barındırmakta.
Yapılan bir çalışmada, insanlarda dil gelişimi ile ilişkilendirilen Foxp2 geninin farelerde öğrenmeyi kolaylaştırdığını gösterdi. Paralel başka bir deneyde ise, olgunlaşmamış insan gliyal hücreleri -sinir hücrelerine yalıtım yapan- miyelin proteinini oluşturmakta sıkıntı yaşayan fare yavrularına enjekte edildiğinde, bu hücrelerin fare beyni içerisinde yalıtım maddesi oluşturan oligodendrositleri oluşturmak üzere olgunlaştığı gözlemlendi. Bu da, hatalı hücrelerin bir şekilde tespit edildiği ve kusurların telafi edildiğini göstermekte. Bu yöntem, multipl skleroz (MS) gibi miyelin kılıfın hasarlı olduğu hastalıkların tedavisinde kullanılabilir. MS hastalığının tedavisinde gliyal öncül hücrelerin kullanım izni için ilk başvuru çoktan yapıldı bile, araştırmaların 1 ila 1,5 yıl içerisinde başlaması bekleniyor.
Hâlâ Bir Fare
İnsan astrositlerinin zeka, hafıza ve öğrenmeyi nasıl etkilediğini daha detaylı anlayabilmek amacıyla farelerden daha akıllı olan sıçanlara hücre aşılanıyor. Bu her ne kadar bilim-kurgu gibi gözükse de, yeni eklenen bu hücrelerin farelere onları daha “insan” haline dönüştürecek ek yetenekler sağlamaması bu kanıyı yıkıyor. Aksine, eklenen bu insan hücreleri farelerin kendi sinir ağlarının etkinliğini artırıyor, ancak fare “fare” olarak kalıyor.Bununla birlikte, insan hücrelerinin maymunlara eklenmesi potansiyel etik sorunlardan dolayı gerçekleştirilemiyor. İnsan beyni hücrelerinin hangi hayvana ekleneceği ise zor bir karar. Çünkü hayvanların insan özellikleri verilerek insanlaştırılması işlemi için nerede duracağımız sorusu akılları kurcalıyor.
Bu çalışma Journal of Neuroscience dergisinde orijinal olarak yayımlanmıştır.<
Referans : Bilimfili,A Competitive Advantage by Neonatally Engrafted Human Glial Progenitors Yields Mice Whose Brains Are Chimeric for Human Glia Martha S. Windrem1, Steven J. Schanz1, Carolyn Morrow1, Jared Munir1, Devin Chandler-Militello1, Su Wang1, and Steven A. Goldman1,2 —26 November 2014–Journal of Neuroscience, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1510-14.2014
Inception ya daTotal Recall filmlerini hatırlıyor musunuz?
Hafıza nakli (implantasyonu) bilim kurgu filmlerinde bilinen senaryolardan birisidir. Fakat bu kez kurgular bilim sayesinde gerçeğe dönüştü. İlk defa olarak, farelerin beyinlerine uyku esnasında bilinçli bellek aktarımı sağlandı.
Paris’teki Industrial Physics and Chemistry Higher Educational Institution ‘dan bilimciler farelerin beyinlerine yeni bir hafızayı naklettiler.Çalışmada; düşünmeyi başlatan ya da spesifik bir yerdeki nöronlar hedeflendi ve “geri çağırma süreci” çıkarıldı. Çalışmanın başarısı aynı tekniğin günün birinde insanlarda sık sık akla gelen travmatikolaylar gibi bazı kötü hafızaları değiştirmede kullanılabilir olacağı ümidini artırıyor.
İnsanlar ya da hayvanlar uyku sırasında genellikle o günün aktivitelerini hatırlarlar, düşünürler, geri çağırırlar. Bu geri çağırma yeni bir aktivitenin öğrenilmesine ve pekiştirilmesine katkı sunar.
Uzmanlar; kemirgenlerin beynindeki bu geri çağırma işlemi bozulduğunda, bir önceki gün öğrendiklerini hatırlama yetilerinin de bozulduğu sonucuna ulaştılar. Örneğin; fare bugün yeni bir ambar keşfetti ve nerede olduğunu öğrendi, beynindeki geri çağırma işlemi bozulduğunda ertesi gün fare bu yeni ambarla ilgili bir şey hatırlayamıyor.
Araştırmacılar; fareler uykudayken beyinlerinde yeni hafızalar oluşturmak için beyindeki bu geri çağırma işlemini kullandılar. Karim Benchenane öncülüğündeki araştırma ekibi; beyindeki düşünmeyi başlatan ya da spesifik bir yerdeki nöronları hedefledi.
Fare uyuyorken, araştırma ekibi canlının beyin aktivitelerinigözlemledi ve spesifik bölge hücreleri “canlandığında”, ödülle ilişkili beyin bölgeleri bir elektrotla uyarıldı.
Fareler uyandığında, hızlıca ödül hissiyle ilişkilendirilen bölgeye doğru koşuşturdukları görüldü. Bu durum da; bu yeni ödülle ilişkili hafızanın bilimciler tarafından oluşturulduğunu gösteriyor.
Bu durum; uyku sırasında gerçekleşen ilk bilinçli bellek aktarımı olurken, daha öncesinde de bilimciler uyku sırasında insanların beyinlerinde bilinçaltı ilişkiler oluşturmayı başarmıştı. Örneğin, sigara kullanan insanlar için yapılan bir çalışma neticesinde, sigara kullananlar sigarayı çürük yumurta kokusu ile ilişkilendirmişti.
Farenin ödülle ilişkilendirilen bölgeye doğru hedef odaklı bir davranış geliştirdiğini söyleyen Dr. Benchenane:
“Bu da, bu davranışın otomatik bir davranış olmadığını kanıtlıyor. Oluşturduğumuz şey; farenin ödülle ilişkilendirilen bölgeye bilinçli bir şekilde erişim sağlamasıdır” diyor.
Araştırma ekibi, tekniğin; yetenek gibi daha farklı türde hafızaların aktarımını yapabilecek duruma gelmesinin yıllar alacağını düşünüyorlar, ancak tekniğin insanlarda travmatik olaylarla ilgili hafızaları değiştirme noktasında geliştirilebileceğini ümit ediyorlar.
Eğer insan beynindeki korku-ilişkili tecrübelerin tekrar aktive olduğu yer tam olarak saptanabilirse, burada pozitif bir ilişki geliştirilebilir. Böylelikle travmatik olayların etkisiyle sürekli kabuslar gören insanlarda kötü hafızalar pozitif düşünceler ile eşleştirilebilir.
Araştırmanın Makalesi İçin: Naure Neuroscience, http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nn.3970
Kaynaklar: Bilimfili, Jessica Hamzelou, “New memories implanted in mice while they sleep”, http://www.newscientist.com/article/dn27115-new-memories-implanted-in-mice-while-they-sleep.html#.VSLzQfmsUYO
Xerox Alto bilgisayarı. (Wikipedia)
Web 2.0 uygulamaları iki boyutta, içerik paylaşımından paylaşma/filtrelemeye, ve Web uygulamasından sosyal ağa, değişik noktalarda yer alırlar. (Future Exploration Network)
Solda: Bir analog dalgaya parazit eklendiğinde sinyal bozulur. Sağda: Bir dijital sinyale eklenen parazit alıcının aldığı sinyali değiştirmez. (Yamaha Corp.)
Fare uyuyorken, araştırma ekibi canlının beyin aktivitelerinigözlemledi ve spesifik bölge hücreleri “canlandığında”, ödülle ilişkili beyin bölgeleri bir elektrotla uyarıldı.
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.