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

Bir Tutam Kabartma Tozu Görüşümüzü Geliştirebilir Mi ?

Bikarbonat (kabartma tozu); maden suyunun (soda) köpürmesine, hamurun kabarmasına, kokunun absorbe edilmesine sebep olur ve diş temizliği de dahil olmak üzere çeşitli şeylerin temizliğinde kullanılabilir. Vücutta ise, bikarbonat; sindirime yardımcı olur, pH’ın tamponlanmasında önemli role sahiptir ve fiziksel gayret sırasında üretilen laktik asiti nötrleştirir. Vücudumuzdaki bikarbonatın çoğu bütün hücrelerde atık olarak üretilenkarbondioksitten kaynaklanır. Bunun yanı sıra, tükettiğimiz karbonatlı içecekler ve bazı karbonat içeren besinler de bikarbonat kaynağıdır.

Journal of Biological Chemistry ‘de yayınlanan Harvard University ve Salus University’nin yaptığı ortak çalışmada, araştırmacılar, bikarbonatın; ışığı saptayan koni ve çubuk fotoreseptörleri tarafından oluşturulan görsel sinyalleri düzenlememizi nasıl değiştirdiğini tanımladılar.

Koni ve çubuk fotoreseptörleri bünyesindeki cGMP isimli küçük çözülebilir bir molekül; foton alımını fotoreseptörün elektrik aktivitesine bağlıyor. Işıkta, cGMP bozulmuş haldedir ve iyon kanalları kapalıdır. Pozitif yüklü sodyum iyonlarının çubuk ve konilere girişi durur ve zar, daha negatif ya da hiperpolarize hale gelir. Bikarbonat ise; direkt olarak cGMP sentezinden sorumlu guanilat sikraz enzimini uyarır.

Harvard University ‘den makale yazarlarından Clint Makino:

“Işığın etkisinin tersine çevrilmesiyle, bikarbonat; foton tepki büyüklüğünü sınırlandırır ve toparlanmasını hızlandırır. Sonuç olarak da; ışığa duyarlılık biraz azalır ancak hareket eden objeleri takip edebilme yetisi gelişir. Asıl şaşırtıcı olan ise; –elbette ki doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var ancak– görüş, metabolik düzeyde değişebilir. Bazı retinal hastalıklarda, genetik bozukluk; konilerde ve/veya çubuklardaki cGMP ‘nin ölümcül düzeyde anormal seviyelere yükselmesine sebep oluyor. Bir kez kaybedildiğinde de koni ve çubuklar yenilenemez, bu yüzden de geri dönüşü olmayan körlük trajik son olur” diyor.

İlerleyen zamanlarda, bilimciler; gözdeki bikarbonat seviyesini kontrol ederek göz hastalıklarının gelişimini yavaşlatma ya da tamamen engelleyebilme olanaklarını araştırmayı planlıyorlar.


Makale Referansı: Bicarbonate Modulates Photoreceptor Guanylate Cyclase (ROS-GC) Catalytic Activity, J. Biol. Chem. published March 12, 2015 as DOI: 10.1074/jbc.M115.650408

Kaynak:

  • Bilimfili,
  • “A pinch of baking soda for better vision?”, http://phys.org/news/2015-03-soda-vision.html

Renk Algımız Mevsimlere Göre Değişiyor

Eğer yaz ve bahar mevsimleri sizde daha canlı ve yoğun renklere çağrışım yaparken, kış mevsimi daha sönük tonları çağrıştırıyorsa, bu durumun bir nedeni var. Mevsimlerin değişmesiyle, etrafımızdaki doğal çevre de ısınan hava koşullarıyla birlikte ortaya çıkan bitki yaşamı ve yeşillikten kaynaklı olarak daha renkli bir ortama dönüşür. Öte yandan ise, kış mevsiminin ortaya çıkardığı daha kısa ve erken kararan günlerden kaynaklı olarak da genellikle etrafımızdaki renkler daha az fark edilir.

Fakat bilim insanları, bugüne kadar çevremizdeki bu renk değişiminin renkleri algılama şeklimizi etkilediğini bilmiyorlardı. University of York ‘tan araştırmacılar ilk defa olarak; beynimizin yaz ve kış mevsimlerinin ortaya çıkardığı farklı renk seviyelerini dengelemeye çalışırken aslında renk algımızın bütün bir sene boyunca değiştiğini ortaya koydular.

Araştırma ekibinden ve makalenin baş yazarı Lauren Welbourne:

“Mevsimler arasında görüşümüz çevredeki değişimlere adapte olmaya çalışıyor. Dolayısıyla, yaz mevsiminde daha fazla miktarda yeşillik varken, görsel sistemimiz bu gerçekliği göz önünde bulundurmalı ve ortalama olarak bu mevsimde daha fazla yeşile maruz kalırız” diyor.

Renk algısının doğal çevreden etkilendiği teorisini test etmek için, araştırmacılar 67 erkek ve ve kadın birey ile iki ayrı mevsim boyunca (Ocak ve Haziran aylarında) bir deney yürüttüler. Deneyde, katılımcılar karanlık bir odaya kapatıldı ve ellerine, “benzersiz bir sarı renk” bulana kadar ayarlama yapmalarına olanak tanıyan birrenkölçer verildi.

İnsan gözü; diğer renklerden herhangi bir karışım içermeyen dört eşsiz renk tonunu (ana rengi) –mavi, yeşil, sarı ve kırmızı– tanımlayabilir. Eşsiz sarı rengi ise bu renkler arasında özel olanıdır ve toplumların büyük çoğunluğunda değişmezdir. İnsan gözünün farklılığına rağmen, temelde herkes herhangi bir zamanda eşsiz sarının ne olduğu üzerinde uzlaşabilirler.

Ancak, deney iki tamamen farklı mevsimde gerçekleştirilmesine rağmen, aynı katılımcılar eşsiz sarıyı iki farklı renk olarak tanımlamıştır.

Welbourne bu durumu şöyle izah ediyor:

“Kış mevsiminde etrafımız genellikle gridir ve yaz mevsiminde her yer yeşile döner. Görüşümüz bu değişimleri (sarının nasıl göründüğü düşüncesi) dengeler. Bu durum televizyonunuzdaki renk dengesiyle oynamanıza benzetilebilir.”

Current Biology ‘de yayımlanan çalışmanın bulguları; pratik anlamda bir uygulama sağlamıyor, fakat bize; beynimizin çalışma biçimine dair daha çok şey anlatıyor ve yapılacak psikolojik araştırmalara zemin sağlamak açısından faydalı olabilir.

Araştırmanın; çevremizdeki doğal değişimlerin renk algımızı etkilediğini ortaya koyan ilk çalışma olduğunu söyleyen Welbourne:

“Çalışmamız, her ne kadar bir hastalığın nasıl tedavi edileceğine dair bulgular sunmasa da, özellikle görüş ve renk algısı sürecinin nasıl işlediği hakkında daha fazla şey öğrenmemiz, dünyayı tam olarak nasıl gördüğümüze dair daha iyi bir kavrayış geliştirmemizi sağlayabilir. Bu durum görsel bozuklukları tanılama ve tedavi etme biçimimizde zincirleme bir etkiye sahip olabilir” diyor.


Kaynak:

  • Bilimfili,
  • Peter Dockrill, “Our perception of colour changes as seasons change, study finds”, http://www.sciencealert.com/our-perception-of-colour-changes-as-seasons-change-study-finds
  • Lauren E. Welbourne, Antony B. Morland, Alex R. Wade Human colour perception changes between seasons Current Biology  Volume 25, Issue 15, pR646–R647, 3 August 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.06.030