
Senkronize Beyin Dalgaları Hafızaları Birleştiriyor
İnsanlar farklı hafızaların bilgilerini birleştirmekte ve indirek ilişkilerden veya bağıntılardan çıkarım yapmakta ciddi yeteneklere sahiptir. Bu önemli fonksiyonu beyinlerimiz nasıl destekliyor olabilir? Radboud University’ye ait Donders Institute’ten sinirbilimciler yeni bir araştırma ile ritmik beyin dalgalarının yani ‘teta salınımları’nın hafızanın toparlanmasına destek veren beyin bölgelerini birbirine bağladığını ve senkronize ettiğini gösterdi. Sonuçlar Current Biology dergisinde yayımlandı.
Beyindeki aktivite sabit olarak düşük veya yüksek değildir, bunun yerine gelip giden uyarıların dalgaları olarak artma ve azalma gösterir. Teta gibi belli bir tip dalga için, aktivite saniyede bir kaç defa gel-git gerçekleştirir. Araştırmanın yazılarından Christian Doeller : ” Daha önceki çalışmalarımızdan bildiğimiz üzere teta ritimleri hafıza için çok önemli. Ayrıca anılarımızı, hafızamızı birleştirirken temporal ve frontal beyin bölgeleri etkileşime giriyor. Araştırmada bu iki gözlemi birleştirerek, teta salınımlarının hafıza birleşimi için hayati derecede önemli olduğu sonucunu çıkarıyoruz. ”
Konu ile ilgili bir problem var: sağlıklı bireylerde beyin salınımları ancak beynin dışından ölçülebiliyor. Bu durum da, beynin derinlerinde gömülü olan – hipokampus gibi hafıza için kilit rol oynayan bölgeler de dahil- bölgelerden gelen sinyallerin ölçümlerinin karmaşıklaşmasına sebep oluyor.
Araştırmanın liderlerinden Alexander Backus’un açıklaması ise şöyle : ” Salınım gerçekleştiren sinyalleri yeniden yapılandırabilmek ve bu şekliyle inceleyebilmek için gelişmiş kompütasyonel teknikler kullanmamız gerekiyordu. Bu hipokampal sinyalleri kullanarak bireylerin iki ayrı hafızayı ilişkilendirmeye çalıştıklarında teta salınım sayısının artışını gözlemleyebildik.”
Buna ek olarak araştırmacılar hipokampustan gelen teta salınımlarının mediyal prefrontal korteksten gelenler ile senkronize olduğunu keşfetti. mPFC kısaltması ile tanınan bu bölgenin bilgi ağlarının kaydedilmesi sürecine dahil olduğu biliniyor.
Backus’a göre aralarında mesafe bulunan beyin bölgeleri birbirlerinin teta dalgalarına senkronize olarak iletişim kurabilir ve böylelikle daha önce kaydedilen hafızalardaki bilgileri birleştirebilirler. Bulgular hafıza birleştirme ile ilişkili olan bir takım hastalıklar için ciddi önem taşıyor. Örneğin travma sonrası stress bozukluğunda, geçmiş travmatik olaya dair anılar günlük hayat koşulları ve durumları ile – elbetteki yanlış olarak – ilişkilendirilir. Burada yapılan araştırmalar gibi daha detaylı ve ileri incelemeler ile bu tip durum ve hastalıkların moleküler seviyedeki şemalarına ve dolayısıyla rahatsızlıklara dair daha iyi anlayış geliştirebileceğiz.
Doeller’e göre, araştırmanın kilit gözlemleri daha yüksek bilişsel fonksiyonlara dair kavrayışımız üzerinde de büyük etkilere sahip : ” Farklı anılardan ve hafızalardan bilgileri kombine edebilme yeteneği geçmiş deneyimlerimize dayanarak kararlar almamızın da arkasında yatan temel sebeptir.”
Kaynak :
- Bilimfili,
- Alexander R. Backus, Jan-Mathijs Schoffelen, Szabolcs Szebényi, Simon Hanslmayr, Christian F. Doeller.Hippocampal-Prefrontal Theta Oscillations Support Memory Integration. Current Biology, 2016; DOI: 10.1016/j.cub.2015.12.048
Beynin hayallere dalması neden yararlı?
Image copyrightiStockOturmak ve hiçbir şey düşünmeden rahatlamak… Bunu yapmak pek de mümkün değil. Beyni dinlenme moduna almaya çalışsanız bile farklı hayal dünyalarına daldığınızı görürsünüz. Fakat bu boş hayaller faydalı olabilir.
Nörologlar yıllarca beynin özel bir iş yaparken sıkı çalıştığını ve boş dururken dinlendiğini sanıyordu. Deneylerde parmak oynatma, zihin aritmetiği yapma, resimlere bakma gibi eylemler sırasında insanların beyin taraması yapılıyor ve hangi bölgelerin aktif olduğu, beynin davranışları nasıl kontrol ettiği bulunmaya çalışılıyor.
Nörologlar farklı aktivitelerde beynin nasıl çalıştığını görmek istediği için test aralarında onu nötr bir konuma getirecek bir yöntem bulmaya çalışıyor. Bunu sağlamak için kişiden siyah ekran üzerindeki beyaz bir çarpı işaretine bakmaları isteniyor. Herhangi bir şey düşünmesi istenmeyen beynin nötr bir hal alacağı varsayılıyor. Fakat öyle olmuyor.
Boş duran beyinde aktivite
Bunu ilk olarak 20 yıl kadar önce Wisconsin’de bir doktora öğrencisi fark ediyor. Beynin rahatlaması istenen aşamada bile beyindeki aktivite devam ediyor ve bu koordineli bir aktivite.

1997’de Gordon Schulman çeşitli beyin taramalarının sonuçlarını inceleyerek insanların özel bir konuya dikkatini verdiğinde beyinde hangi bölgelerin aktif hale geldiğini görmeye çalışırken tam tersini fark etti: Hiçbir şey yapmadığımızda aktif hale gelen bölgeyi.
İnsanlar dinlenme halinden bir aktiviteye geçtiğinde beynin daha aktif olması beklenir. Ama Schulman bu durumda beynin bazı bölgelerinin sürekli daha az aktif hale geldiğini gördü. Yani, beyin tarama cihazları içinde bir şey yapmadan sessizce yatarken insanların beyninde bazı bölgeler herhangi bir iş yaparken olduğundan daha aktif hale geliyordu.
Beynin hiçbir zaman dinlenmediğinin anlaşılması biraz zaman aldı. Nörologlar yıllarca ihtiyaç olmadığında beyindeki devrelerin durduğunu sanıyordu.
Dinlenirken bile meşgul
Bugün ise beynin “dinlenme anında” şaşırtıcı derecede meşgul olduğunu gösteren üç binden fazla araştırma var. Bazıları beyin hiçbir zaman dinlenmediği için bu terime karşı çıkıyor. Onun yerine, herhangi bir aktivite yapılmadığı anlardaki “beynin normal ayarları” nitelemesini kullanıyorlar.

Peki boş dururken beyin neden bu kadar aktif? Bu konuda birçok teori var ama henüz bir anlaşma söz konusu değil. Fakat bu aktivite hali hafızanın pekişmesinde rol oynuyor olabilir. Rüyaların hafızadaki şeylerin düzenlenmesinde rolü olduğu biliniyor. Şimdi ise gündüzleri de aynı şeyin olduğuna dair veriler var (en azından sıçanlarda).
Beyin kendi haline bırakıldığında genellikle gelecek üzerine yoğunlaştığını da biliyoruz, akşam ne yiyeceğimiz, gelecek hafta nereye gideceğimiz vb. Beynin geleceği hayal etme ile ilgili üç kısmı da “beynin normal ayarları” içinde bulunuyor. Yani sanki beynimiz özel bir görevle uğraşmadığı zamanlarda gelecek üzerine yoğunlaşmak için programlanmış.
‘Ön deneyim’
Harvard Tıp Fakültesi’nden Moshe Bar bunun hayal kurmakla ilgili olduğuna, hayal kurmanın ise olmamış olaylarla ilgili hafıza oluşumu sağladığına inanıyor. Bunun bize “ön deneyim” olanağı sunduğu, böylece hayal ettiğimiz konuda karar almamızı kolaylaştırdığı sanılıyor. Örneğin uçağa binen çoğu insan uçağın düşmesini hayalinde canlandırır. Bar’a göre, uçak düşerse daha önceki hayal kurma döneminde oluşmuş hafıza devreye girecek ve yolcunun nasıl davranması konusunda karar vermesini kolaylaştıracaktır.

Fakat “normal ayarlarda” beynin durumunu incelemek çok da kolay bir iş değil. Tarama cihazı içinde yatan biri gelecekle ilgili bir hayal kurmak yerine cihazın çıkardığı sesleri ya da etrafında olup bitenleri düşünüyor olabilir. Bu nedenle bu konuda hala cevap bekleyen birçok soru var.
Fakat bazı gelişmeler yok değil. Bu yıl yapılan bir araştırma, beynin dinlenme anını herkesin farklı yaşadığına işaret ediyor. Beş kişinin ayrıntılı beyin taramasını yapan araştırmacılar kişilerin hayal kurma düşünce ve deneyimlerinin farklı olduğunu gördü.
‘Karanlık enerji’
Eylül’de Oxford Üniversitesi’nde yapılan bir araştırmada ise dinlenirken beynin hangi bölgelerinin birbiriyle bağlantılı olduğunu görmek için 460 kişinin beyin taraması incelendi. Sonuçlar, bu bağlantıların gücünün kişinin hafıza gücü, eğitimi ve fiziksel dayanıklılığıyla alakalı olduğunu gösteriyordu. Hayal kurarken bile beynin bazı bölgeleri sanki ihtiyaç olabilir düşüncesiyle bağlantı halinde kalıyordu.
Beynin hiçbir zaman dinlenmediği bilgisi uzun süreli bir sırrın çözülmesini de sağlayabilir. Beyin normalde yaptığını bildiğimiz işler için yüzde 5 kadar enerji harcaması gerekirken neden yüzde 20 enerji kullanıyor? Nöroloji uzmanı Marcus Raichle’ın beynin “karanlık enerjisi” olarak nitelediği bu yüzde 15’lik kayıp enerji işte bu dinlenme anı aktivitelerinde harcanıyor olabilir.

Boş dururken ya da başka bir işle uğraşırken beynimizin hayallere dalmasını ve başka şeyler düşünmesini engellemenin ne kadar zor olduğunu biliriz hepimiz. Ama bunun yararlı olduğunu bilmek belki beynimize biraz daha farklı bakmamızı sağlayacaktır.
Kaynak: BBC
Beynimiz Zannettiğimizden Daha Fazla Hafıza Depoluyor Olabilir!

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
Kaynak:
- Popularscience
- 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 –
Hafıza ve Hipokampus İlişkisinde Yeni Bir Teori

Kompütasyonel sinirbilimci Yrd. Doç. Mallar Chakravarty ve Centre for Addiction and Mental Health (CAMH)’den araştırmacılar yıllardır doğru olduğu düşünülen; daha büyük hipokampusün daha gelişmiş hafızaya ve daha gelişmiş hafıza fonksiyonlarına yol açtığı hipotezine meydan okuyan yeni bir bulguyu yayımladılar.
Beyindeki hafıza devresinin en önemli parçası olan hipokampusün büyüklüğü, tek bir metot ile ölçülerek hafıza devresi ve bağlantıları arasında kapladığı alan ve çalışma yüzdesi incelenmişti. Ancak bir çok tipik hipokampus araştırmasında olduğu gibi bunda da şekli gözardı edilmişti.
Çok yeni ve sıradışı aloritmik teknik ile hipokampus haritalaması yapan McGill University Psikiyatri bölümü Yard. Doç. Dr. Chakravarty hipokampusün şeklinin önemini gün yüzüne çıkardı denebilir. Ekip tarafından geliştirilen algoritma hipokampus yapısının ve şeklinin kişiden kişiye değiştiğini ortaya koyuyor.
Gerçekte araştırmaya göre hipokampus kendine has bir şekle sahip olmakla birlikte, yüzey alanı ve geneli daha geniş veya açık olan hipokampuse sahip olan bireylerin bir çok hafıza testinde daha başarılı oldukları bulundu.Bilimciler tarafından hipokampusün şeklinin, genel hacminden daha iyi bir hafıza göstergesi olduğu kanısına varıldı.
Heyecan verici bu yeni buluş; hafıza devrelerimizi, devredeki bağlantıları ve fonksiyonlarını nasıl koruyacağımız konusunda da bize çok yardımcı olabilir. Disiplinlerarası kolobrasyonun ve ortak araştırma yürütmenin (bilgisayar ve yazılım bilimciler, psikiyatrlar ve mühendisler birlikte çalıştı) önemi de bir kez daha ortaya çıkmış oldu.
Neden Önemli?
Nöropsikiyatrik hastalıkları anlamada, Alzheimer gibi hastalıkları önlemede kullanılacak medikal terapiler geliştirmede beyin yapılarının üç boyutlu geometrisini anlamak kısa zamanda çok büyük ilerleme kaydetmemizi sağlayabilir. Özellikle bu çalışma hipokampus ve hafıza ilişkisini incelemesi bakımından Alzheimer ile ilgili yaklaşımlar geliştirmek adına çok büyük önem arz ediyor. Dünya’daki neredeyse tüm sağlık sistemlerinin yakında daha da ciddi bir şekilde yüz yüze kalacağı problem unutkanlıkla ilgili hastalıkların özellikle de Alzheimer’ın teşhisi konusunda yaşayacağı zorluk olacak.
Araştırma bu hafta içinde Human Brain Mapping’de yayımlandı.
Referans : Bilimfili, Aristotle N. Voineskos, Julie L. Winterburn, Daniel Felsky, Jon Pipitone, Tarek K. Rajji, Benoit H. Mulsant, M. Mallar Chakravarty. Hippocampal (subfield) volume and shape in relation to cognitive performance across the adult lifespan. Human Brain Mapping, 2015; DOI: 10.1002/hbm.22825
Neden Unuturuz: İşte Hafızamız Hakkında 5 İlginç Gerçek

Beyin oldukça karmaşık bir organdır ve hafıza da bu karmaşıklığın dışında değildir. Akademide nasıl hatırladığımız ve nasıl unuttuğumuz üzerine yapılmış yığınla araştırma var. Öte yandan insan hafızasının dayandığı modele dair henüz kesin bir şey bilinmiyor.
Çeşitli hafıza tipleri vardır ve beynin de her birine özel bir unutma biçimi söz konusudur. Psikologlar unutmamızın çeşitli yollarının sınıflandırmasını yaparken, biyologlar da hücresel düzeyde unutma mekanizmaları üzerine çalıştılar.
Yapılan çalışmalar gösteriyor ki; unutma gayet normal süreçtir ve hatta beynin çalışması için de oldukça önemlidir. İşte insanların unutma durumlarının arkasındaki 5 garip gerçek:
Kapı Eşikleri Hafızayı Nasıl Etkiliyor?
Kısa süreli hafızanın başarısızlığı ile ilgili yaygın bir gizemdir; insanlar neden orada olduklarını hatırlamaksızın kendilerini bir odada bulurlar. Böyle durumlar için araştırmacılar kapı eşiklerinin suçlanabilecek bir şey olduğunu söylüyor. Kapı eşiğinden doğru geçme davranışı beyne şu düşünceyi veriyor olabilir: “yeni bir sahne başladı ve bir önceki şeyleri bir kenara bırakmalısın.” Böylelikle de bu durum hafıza aralarına sebep oluyor.
University of Notre Dame ‘den psikolog Gabriel Radvansky:
“Kapı eşiğinde durmak ya da eşikten geçmek beyinde; olay bölümlerini ayıran ve önceki kayıtları bir kenara bırakan “olay sınırı” ifadesini ortaya çıkarır. Farklı bir odada alınan ve uygulamaya sokulan kararı hatırlamak zordur, çünkü bölümlere ayrılmıştır” diyor.
Fakat yine de, mental olay sınırları gereklidir, çünkü bu ayrıştırmalar beynimizin olay örgüsünü organize etmemize yardımcı olur, yalnızca nerede olduğunu hatırlamıyoruz ancak olayın ne zaman meydana geldiğini hatırlıyoruz. [Kapı Eşikleri Geçici Hafıza Kaybına Neden Oluyor]
Zihin Temizleme Aktiviteleri
Nadir de olsa, belli aktiviteler; geçici global amnezi olarak bilinen, geçici hafıza kaybına ve bilinç bulanıklığına sebebiyet verebilir. Örneğin, seks böyle bir hafıza problemine sebep olabilir. Bu hastalar dünü ya da daha da geçmişi unuturlar ve yeni hafızalar oluşturmakta güçlük yaşarlar.
Geçici global amnezi yaşayan insanlar, ciddi yan etkilere maruz kalmazlar ve hafıza problemleri genellikle birkaç saat içerisinde yok olur. Fakat bu durumun nasıl olduğu tam olarak bilinmiyor ve bu tip bir amnezi hastasının beyin taramaları da beyinde herhangi bir hasarın olmadığını gösteriyor.
Onlara Ulaşamasak da Hafızalarımız Varlığını Korur
Unutulmuş şarkılar biz farkında olmasak da beynimizde var olmaya devam edebilir mi?
2013 yılında Frontiers in Neurology ‘de yayınlanan bir çalışmada, bir kadının bilmediği (ancak çevresindekilerin bildiği) bir şarkıya dair müzikal halüsinasyonlara sahip olduğunu ileri sürdüler.
Bilimciler kadının şarkıyı bir zamanlar bildiğini fakat sonradan unuttuğunu söylüyorlar. Bu durum şu soruyu akıllara getiriyor; peki unutulan hafızalara ne oluyor?
Bilim insanları hafızaların beyinde tekrar geri çağrılabilen bir formda saklandığını ve tanınmaz bir halde olduğunu ileri sürüyorlar. Araştırmacılar kadının; bu hafızaların (müziksel) parçalara ayrılmış şekilde ancakanahtar denilebilecek kısımlarını kaybetmiş bir halde saklamış olabileceğinin, dolayısıyla da bu hafızaları tanıyamadığının mümkün olduğunu söylüyorlar.
Beyin Bebekliği Unutmak Üzere Programlanmış Olabilir
Çocukluğumuza dair hafızalarımız hayal meyal bir haldedir. Çoğunlukla insanlar yaşamlarının ilk zamanlarına –genellikle 3 ya da 4 yaş öncesine– ait hafızaları geri çağırmazlar. Bu durum bebeklik amnezisi olarak bilinir.
Bilim insanları önceleri; yaşamın bu ilk evrelerine dair olan hafızaların beyinde varlığını koruduğunu fakat çocukların onları izah edebilecek bir konuşma becerisine sahip olmadıklarını düşünüyorlardı.
Öte yandan, yapılan yeni bir araştırma; çocukların 3-4 yaş öncesi süreçte hafızalar oluşturduklarını fakat sonradan bilinçli mekanizmalar yoluyla unuttuklarını ortaya koydu. Bu duruma dair muhtemel açıklamalardan birisi ise;beynin gelişimidir. Beyin hızlıca büyürken ve hücreler oluşurken depolanan hafızalar silinir.
Beyin Hasarları Unutmaya Sebep Olabilir
Beynin hafıza oluşturmaktan, korumaktan ve geri çağırmaktan sorumlu yapılarında meydana gelen hasarlar nedeniyle hafızaları kaydetme şansına sahip olmadan önce onları kaybetmemiz de mümkün. Beynin bu kısımlarında meydana gelen hasarlar da amnezi türlerine sebep olabilir.
Bu tip amnezilere örnek olarak, akademide yaygın olarak bilinen; epilepsi hastalığınının tedavisi için girdiği ameliyat esnasında beyninin hipokampus bölümü çıkarılan bir hastanın yeni hafızalar oluşturabilme yetisini kaybetmesi vakasıdır. Bir başka ünlü vaka ise; bir virüs sebebiyle beyinde oluşan iltihaplanma sonucu hasta bir önceki vakadaki gibi hafıza oluşturma yetisini kaybetti.
Kaynak:
- Bilimfili,
- Bahar Gholipour, “Why You Forget: 5 Strange Facts About Memory”,
- Danilo Vitorovic and José Biller Musical hallucinations and forgotten tunes – case report and brief literature review Front. Neurol., 08 August 2013 | http://dx.doi.org/10.3389/fneur.2013.00109
Beyin Dalgaları Elektrik Alanla Mı Yayılıyor?
Case Western Reserve University’den bilim insanları beyin içerisinde iletişim (nöronlar veya beyin bölgeleri arası etkileşim kastediliyor) sağlayan yeni bir yolu keşfetmiş olabilir.
Araştırmacıların keşfi, beyin dalgalarını incelerken hafıza ve epilepsi ile ilintili olası yeni hedeflerin tanımlanmasını ve sağlıklı beyin koşullarının daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir.
Yapılan araştırmada, nöral uyarının beyinde izlediği yolun bilindiği bir takım mekanizmalarda, sinir uyarıları çok yavaş bir hızda kaydedildi. Araştırmacılar, bu dalganın yayılımının tek açıklamasının; tespit edilebilecek zayıf bir elektrik alan tarafından yayılıyor olacağını belirtti. Laboratuvar çalışmaları ve bilgisayar modelleri de bu savı destekliyor.
Bugüne kadar bu fenomen üzerine çalışılıyor olsa da, bu araştırmadaki bağıntı daha önce kurulamamış, net bir kanıt da bulunamamıştı. Burada yapılan bağıntının da sonucunda bu yönü belirlenebilir elektrik alanla; çeşitli beyin süreçlerinin kontrolü ve geliştirilmesi için kognitif ritime müdahale edilebileceği veya bir takım hastalık koşularının modülasyonu yapılabileceği çıkarımı kolaylıkla yapılabilir.
Araştırmacılar bulgularını ve araştırmanın detaylarını The Journal of Neuroscience’da yayımladılar.
Araştırmacılar bugüne kadar beyin içindeki elektrik dalgalarının, dalga geçişini sağlamak için (dalga ile bilgi aktarımı) fazla zayıf olduğunu düşünüyorlardı. Ancak öyle görünüyor ki; beyin belki de sinaptik transmisyon (nöronlar arası uyarının direkt iletilmesi), difüzyon veya açıklık bağlantıları (teknik olarak ‘gap junctions’ terimi kullanılır) olmadan elektrik dalgaları ile iletişimini sağlıyor olabilir.
Alanlar Nasıl Çalışıyor
Bilgisayar modelleri ve fare hipokampusları (beynin uzamsal navigasyon ve hafıza ile ilgili olan bölgesi) üzerinde yapılan testler; alanın, bir hücrede veya bir grup hücrede başlıyor olabileceğini gösteriyor.
Elektrik alan düşük genlikte de olsa, bu alan hemen yakınlardaki hücre veya hücreleri uyararak aktive edebiliyor, ki bunun sonucunda da bu hücrelerin yakınlarında olan diğerleri uyarılıyor ve saniyede 10 santimetre gibi bir oranla beyin boyunca uzanabilecek bir iletişim başlamış oluyor.
Araştırmacılar, farelerin hipokampuslarında, beyin içinde üretilen doğal elektrik alanı blokladıklarında ve hem laboratuvar kaplarındaki sinirler üzerindeki incelemelerde hem de bilgisayar modelinde benzer etkiyi yaratmak için hücreler arasındaki mesafeyi artırdıklarında dalganın hızının yavaşladığını gözlemlediler.
Araştırmacılara göre bu sonuçlar aktivite süresince yayılma mekanizmasının, elektrik alanla tutarlılık gösterdiğini ve de yavaşlama miktarının bu aradaki fark kadar olduğunu açığa çıkarıyor.
Uyku dalgaları ve uyku süresince hafıza oluşumunun bir anlamda devam etmesini sağlayan teta dalgaları ve epilepsi nöbeti dalgaları saniyede bir metre ilerleyebiliyorlar. Bu bize frekansları hakkında direkt bir bilgi veriyor ve araştırmacılar şimdi de elektrik alanın hem fizyoloji (normal durumlar) hem de patoloji (epilepsi ve diğer benzer hastalık koşulları) için olası etkilerini araştırmaya devam edecekler.
Eğer bir ilgisi varsa bir sonraki aşama da elektrik alanın bu anlamda normal durumlar veya patolojilerle ilgili nasıl bilgiler taşıdığını öğrenmek ve bunun üzerine epilepsi veya başka bilişsel hastalıklar / anomalilerin tedavisinde yeni adımlar atmak üzerine olacaktır.
Kaynak : Bilimfili, C. Qiu, R. S. Shivacharan, M. Zhang, D. M. Durand. Can Neural Activity Propagate by Endogenous Electrical Field? Journal of Neuroscience, 2015; 35 (48): 15800 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1045-15.2015
Alzheimer’ın kökeni insan zekasına bağlandı

Geçtiğimiz ay içinde BioRxiv1′de yayımlanan bir araştırmada bilim insanları, Alzheimer hastalığının insan zekasıyla paralel bir evrim geçirdiği ve geliştiği savını ortaya attı.
Araştırmada, 50.000’den 200.000 yıla kadar geçmiş dönemde beyin gelişimi ile ilgili altı gende doğal seçilime bağlı olarak değişim gerçekleştiği bulundu. Bu değişimler ile nöron bağlantıları artmış, böylelikle modern insanlarınhominin atalarından daha zeki olması durumu gelişmiş olabilir. Ancak bu gelişmiş zeka kapasitesinin bir bedeli vardı; aynı genlerin değişimi Alzheimer hastalığının da temel sebebini oluşturdu.
Şangay Biyoloji Bilimleri Enstütüsü’nde popülasyon genetikçisi olan Kun Tang, yaşlanan insan beyninde artan zekanın metabolik ihtiyaçlarının karşılanamamasına bağlı olarak hafıza problemlerinin ve bozukluklarının ortaya çıktığını düşünüyor. Alzheimer hastalığına sahip olan tek tür insandır ve en yakın olan akrabalarımız şempanzeler de dahi bu hastalık görülmüyor.
Araştırma ekibi, bu arkaik evrimin kanıtlarını bulmak üzere modern insan DNA’sını analiz etti. 90 farklı insan DNA’sını inceleyen bilim ekibi, popülasyon büyüklüğü ve doğal seçilimdeki değişimler ile oluşan çeşitlilik ve bu çeşitliliğin yayılmasını takip etti.
Seçilim ile işaretlendi
Analiz bir bakıma yanıltıcıydı, çünkü iki kuvvet de birbirine benzer etkiler yaratabiliyor. Popülasyon değişimlerinin etkilerini kontrol etmek ve böylelikle doğal seçilimin birebir etkilerini gözlemlemek için, ekip popülasyon değişimini sayısal olarak hesapladı. Daha sonra popülasyon geçmişi ile uyuşmayan DNA segmentleri ve bunların içinden doğal seçilim ile şekillenmiş olanları tespit edildi.
Bilimciler bu yolla 500.000 yıl içinde gerçekleşmiş seçilim olaylarını gözlemlemiş, modern insanın yükselişini belirleyen 200.000 yıllık kuvvetleri belirlemiş oldu. Daha önceki ilkel metotlar bu değişimleri yalnızca 30.000 yıla kadar gözlemleyebiliyordu.
Deneysel olarak yöntemin geçerliliği ispatlanana kadar ek çalışmalara ve tekrara ihtiyaç duyulsa da, en güçlü genomik-analiz yöntemleri dahi tarihsel bozunmalardan dolayı bile kısıtlı bir başarıya sahip. Asya’lı ve Avrupa’lı insanlar 60.000 yıl içinde buralara doğru göçen küçük gruplardan gelişerek popülasyon oluşturdu.
Popülasyonların kendi içinde üremesi ve soyunu devam ettirmesinden dolayı Avrupa’da genetik varyasyonların eski göstergeleri silinmiş durumda. Afrika’lı insanların genomu ile araştırmacılar, insanlığı oluşturan evrimsel değişimleri ve kökenlerini çok daha eskiye bakarak gözlemleyebiliyor.
Referans :
- Bilimfili,
- Nature
- Li H1, Durbin R. Inference of human population history from individual whole-genome sequences. Nature. 2011 Jul 13;475(7357):493-6. doi: 10.1038/nature10231.
- Udupa A, Wahi RS, Chansouria JP, Srinivasan S, Udupa KN. Monoamine oxidase in thyroid gland of rats: effect of neurohumors, thyroxine, carbimazole, adrenaline, beta-adrenergic blockers & MAO inhibitors. Indian J Exp Biol. 1976 Jan;14(1):14-8. http://dx.doi.org/10.1101/018929 (2015).
Başkasına Yüksek Sesle Tekrar Etmek Hafızayı Güçlendiriyor
Hepimiz zaman zaman önemli bir bilgiyi yüksek sesle tekrar etmenin hafızaya iyi geldiğini duymuşuzdur. Peki, bu tekrarları bir başka kişiye hitaben yapmanın hafızanızı çok daha fazla güçlendirebileceğini biliyor muydunuz? Montreal Üniversitesi’nden Prof. Victor Boucher ve ekibinin gerçekleştirdiği bir çalışma, bilgileri başka birine yüksek sesle tekrar etmenin sözlü hafızayı belirgin biçimde artırdığını ortaya koydu. Üstelik bu etki, kişi kendi sesini duymasa bile gerçekleşiyor. Bu araştırma, sosyal bir iletişim bağlamının hafıza üzerinde ne denli büyük bir fark yarattığını çarpıcı biçimde gösteriyor.
Araştırmanın Tasarımı ve Yöntemi
Prof. Victor Boucher ve öğrencisi Alexis Lafleur, deneylerinde 44 Fransızca konuşan üniversite öğrencisini bir okuma ve tekrar testine tabi tuttular. Öğrencilere bir bilgisayar ekranında art arda bazı kelimeler (dilbilimde sözlük birimi veya lexeme olarak adlandırılan, sözlükte madde başı olabilecek anlamlı sözcükler) gösterildi. Bu esnada her bir katılımcı, kulaklıklarından gelen “beyaz gürültü” sayesinde kendi sesini duyamıyordu. Amaç, işitsel geri bildirimi engelleyerek sadece tekrar şeklinin etkisini ölçmekti.
Her öğrenci, ekranındaki kelimeleri dört farklı biçimde tekrar etti:
- Zihinden Sessiz Tekrar: Kelimeleri içinden tekrar etti, hiçbir ses çıkarmadı ve jest veya mimik kullanmadı.
- Dudak Hareketiyle Tekrar: Hiç ses çıkarmadan fakat yalnızca dudaklarını oynatarak sözcükleri sessizce tekrar etti.
- Yüksek Sesle Tekrar (Kendi Kendine): Karşısında kimse olmadan, ekrandaki kelimeleri yüksek sesle okudu (yanında biri olsa da, kulaklık nedeniyle kendi sesini duymuyordu).
- Yüksek Sesle Tekrar (Birine Hitaben): Yanında bulunan bir kişiye yönelikmiş gibi, kelimeleri yüksek sesle söyledi (yine kulaklıkla kendi sesini duymaksızın).
Her bir koşul tamamlandıktan sonra, öğrenciler kısa bir dikkat dağıtıcı görev yaptılar. Ardından kendilerine karışık bir kelime listesi sunuldu. Bu listede, az önce ekranda gördükleri sözlük birimleri ve görmedikleri bazı başka kelimeler yer alıyordu. Öğrencilerden, hangi kelimeleri hatırladıklarını belirtmeleri istendi. Bu sayede hangi tekrar yönteminin hafızada ne kadar iz bıraktığı ölçülmüş oldu.
Sonuçlar ve Dikkat Çeken Bulgular
Deneyin sonuçları son derece çarpıcıydı: Bir başkasının varlığında, o kişiye hitaben yüksek sesle yapılan tekrar, diğer yöntemlere kıyasla en yüksek hatırlama oranını sağladı. Yani bilgiyi biriyle paylaşırcasına sesli tekrar etmek, hafızayı en çok pekiştiren yöntem oldu. Üstelik öğrenciler kendi seslerini hiç duymamış olsalar da, sosyal bir bağlamda sesli söylemenin getirdiği avantaj belirgindi.
Buna karşılık, yalnızca içinden sessizce tekrar etmek, dört yöntem içinde hafızayı en az destekleyen, en zayıf yöntem olarak kayda geçti. Sadece zihinden geçirilen kelimeler, öğrencilerin belleğinde diğer koşullardaki kadar güçlü bir iz bırakmadı.
Prof. Boucher, bu farklılığı şöyle açıklıyor: “Sessiz bir şekilde (ses çıkarmadan) bilgi tekrarı yapmak bile beynimizde bir duyu-motor bağlantı oluşturur ve hatırlama yeteneğimizi artırır. Fakat eğer bu tekrarlar konuşma fonksiyonuyla birleştirilirse, çok daha fazla bilginin akılda kalması mümkün hale geliyor.” Başka bir deyişle, kelimeleri yüksek sesle dile getirmek, sadece düşünmeye kıyasla zihinde daha kalıcı izler bırakıyor; bunu bir de karşımızdaki birine hitap ederek yaptığımızda etki katlanıyor.
İlginç bir ayrıntı da, deneye katılanların kendi seslerini duymamasına rağmen bu sonuçların ortaya çıkması. Yüksek sesle tekrarın faydası, kişinin kendi sesini işitmesinden değil, kelimeleri sesli olarak üretme eyleminin ve iletişim durumunun beyninde yarattığı izden kaynaklanıyor. Yani hatırlamayı güçlendiren, aslında duyma değil, söyleme ve sosyal etkileşimde bulunma deneyimi.
Duyusal-Motor Hafıza ve Çoklu Algı Etkisi
Boucher’nin önceki çalışmalarından da biliniyor ki, bir kelimeyi sesli olarak telaffuz ettiğimizde beynimizde o kelimeye dair duyusal ve motor izler oluşuyor. Ağzımızın hareketini, dilimizin konumunu, ses tellerimizin titreşimini hissediyoruz – işte bu bedensel deneyim, öğrenilen sözcüğü zihnimize sadece görsel veya sessiz okumanın ötesinde, farklı bir açıdan sabitliyor. Tek başına bir duyunun (örneğin sadece ağzı hareket ettirmenin) devreye girmesi bile hafızayı, tamamen zihinden tekrara göre daha güçlü kılabiliyor.
Şimdi buna sosyal iletişim boyutunu eklediğimizde neler oluyor bir düşünelim. Biriyle konuşarak öğrenmek, aslında bir çeşit çok duyulu (multisensory) deneyim yaratıyor. Karşımızda bir insan varken, sadece kelimeleri söylemekle kalmıyoruz; karşımızdaki kişiyi görüyor, belki onun gözlerine bakıyor, beden dilimizi kullanıyoruz. Episodik hafızamız (yaşantısal bellek) devreye giriyor: O an, bir iletişim anısı olarak zihnimizde kodlanıyor. Beyin, iletişim esnasındaki görsel, işitsel ve duygusal ipuçlarını da öğrenilen bilgiyle birlikte depoluyor. Sonuç olarak, bilgi tek başına kuru bir metin olmaktan çıkıp zengin bir deneyimin parçası haline geliyor ve hafızada tutulması çok daha kolaylaşıyor.
Nitekim, günlük hayatımızda da çoklu duyusal hafıza örneklerine sıkça rastlıyoruz. Fransız yazar Marcel Proust, ünlü romanında çocuklukta yediği bir madlen kurabiyesinin tadı ve kokusunun, yıllar sonra kendisinde anıları nasıl canlandırdığını anlatır. Bir tat ve koku, onu bir anda geçmişe, annesiyle geçirdiği çocukluk günlerine götürür. Bu örnekte olduğu gibi, bir anıyı çeşitli duyularla ilişkilendirmek, onu zihinde adeta evrimsel bir avantaja dönüştürür: Çok boyutlu çağrışımlarla zenginleşen anılar, tek düze bilgilere göre çok daha sağlam kalır.
Boucher’nin bulguları da, sözlü tekrar sırasında oluşan duyusal-motor deneyimin ve sosyal bağlamın hafıza için ne kadar önemli olduğunu bilimsel olarak destekliyor. Konuşarak öğrenmek, insanlığın binlerce yıldır kullandığı bir yöntem — düşünün, bilgiyi nesilden nesile aktarmak için hikâyeler anlatmak, birlikte eğitim görmek veya bir konuyu başkasına anlatarak pekiştirmek, hep bu yüzden etkili değil mi? Beynimiz, iletişim halinde öğrenmeye adeta evrimsel olarak yatkın: Bir bilgiyi sosyal bir eylemle birleştirdiğimizde, onu sadece aklımızda tekrar etmekten daha iyi özümsüyoruz.
Anlam ve Bellek: Ek Bir Deneyin Gösterdikleri
Araştırmacılar, bulgularını daha iyi anlamak için bir ek deney daha gerçekleştirdiler. Bu kez öğrencilere verilen kelimeler, Fransızcada anlamı olmayan rastgele hece dizileriydi (yani gerçek bir sözcük oluşturmayan “non-kelimeler”). Amaç, anlamsız bilgilerde de aynı tekrar avantajının ortaya çıkıp çıkmayacağını görmekti. Sonuç, tam da ekibin beklediği gibi çıktı: Anlamsız heceleri ister yüksek sesle ister sessizce tekrar etsinler, öğrencilerin hatırlama oranlarında kayda değer bir fark oluşmadı. Hiçbir yöntem, anlamsız içerikte diğerinden üstün görünmüyordu.
Bu durum, anlamın hafızadaki rolünü vurguluyor. Anlamlı sözcükler, beynimizde zaten var olan kavramlarla, çağrışımlarla bağlantı kurabiliyor. Onları sesli tekrar ettiğimizde, bu yeni duyusal izler mevcut hafıza ağlarımıza eklenip pekişiyor. Ancak anlamsız hece dizileri, belleğimizde yerleşik bir karşılık bulamadığından hangi yolla tekrar edilirse edilsin kalıcılık sağlayamıyor. Boucher, bu sonucu “Bilginin hafızaya iyice yerleşmesi için, motor-duyusal deneyimlerin, anlamlı sözel içerikle birleşmesi gerekiyor” şeklinde yorumluyor. Yani duyusal ve motor katkılar ancak anlamla bütünleştiğinde hafızayı gerçekten güçlendiriyor.
Hafızayı Güçlendirmek İçin Sesli ve Sosyal Tekrar
Bütün bu bulgular, günlük hayatta hafızamızı güçlendirmek için uygulayabileceğimiz basit ama etkili bir yöntemi destekliyor: Öğrenmek istediğiniz şeyleri yüksek sesle tekrar edin, mümkünse bir başkasına anlatıyormuş gibi yapın.
Örneğin, sınava çalışıyorsanız önemli noktaları kendi kendinize yüksek sesle anlatın veya bir çalışma arkadaşınıza konuyu açıklayın. Yeni bir dil öğrenirken kelimeleri içinizden söylemek yerine sesli telaffuz edin, hatta o dilde konuşan hayali birine hitap ediyormuş gibi pratik yapın. Bir sunum hazırlıyorsanız, aynanın karşısında sanki gerçek bir izleyici varmış gibi prova edin. Bu tür sesli ve etkileşimli tekrar yöntemleri, beyninizin bilgiyi daha derin işlemeye başlamasına yardımcı olur.
Unutmayın, konuşarak öğrenmek, pasif okumaya veya içinden tekrara göre daha zahmetli görünebilir, ama tam da bu çaba sayesinde akılda kalıcılık artar. Hatta birisine bir konuyu anlatırken, aslında kendinize de anlatmış olursunuz – bu durum, öğrenmenin belki de en etkili formüllerinden biridir. Eğitim dünyasında “başkasına öğretme etkisi” (protégé etkisi) olarak bilinen olgu da bunu destekler: Bir bilgiyi bir başkasına aktarırken, o bilgiyi en iyi öğrenen siz olursunuz.
İleri Okuma
- MacLeod, C. M., Gopie, N., Hourihan, K. L., Neary, K. R. & Ozubko, J. D. (2010). The Production Effect: Delineation of a Phenomenon. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 36(3), 671–685. DOI: 10.1037/a0018785
- Icht, M. & Mama, Y. (2014). The production effect in memory: Multiple species of distinctiveness. Frontiers in Psychology, 5, 886. DOI: 10.3389/fpsyg.2014.00886
- Lafleur, A. & Boucher, V. J. (2015). The ecology of self-monitoring effects on memory of verbal productions: Does speaking to someone make a difference? Consciousness and Cognition, 36, 139. DOI: 10.1016/j.concog.2015.06.015
- Bodner, G. E., Jamieson, R. K., Cormack, D. T., McDonald, D. L. & Bernstein, D. M. (2016). The production effect in recognition memory: Weakening strength can strengthen distinctiveness. Canadian Journal of Experimental Psychology, 70(2), 93–98. DOI: 10.1037/cep0000082
- Forrin, N. D. & MacLeod, C. M. (2017). This time it’s personal: The memory benefit of hearing oneself. Canadian Journal of Experimental Psychology, 71(4), 309–320. DOI: 10.1037/cep0000147
- Xavier, Z., et al. (2021). Neural correlates of the production effect: An fMRI study. Neuropsychologia, 149, 107693. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2021.107693
- Icht, M. & Mama, Y. (2022). Effects of speech-production training on memory across short and long delays in 5- and 6-year-olds: A preregistered study. Applied Psycholinguistics. DOI: 10.1017/S0142716422000130
- Icht, M., Ben-David, B. M. & Mama, Y. (2023). Production benefits on encoding are modulated by language experience. Psychology & Language Learning, 5(2), 198–213. DOI: 10.1017/pll.2023.15
Hafıza Destekleyici Makinalar Yolda, İnsan Deneyleri Başladı!

- Scientific American
- Min-Chi Hsiaoa , Pen-Ning Yua , Dong Songa, , Charles Y. Liub , Christianne N. Heckc,, David Millettc, d, , Theodore W. Bergera An in vitro seizure model from human hippocampal slices using multi-electrode arrays 2 September 2014 doi:10.1016/j.jneumeth.2014.09.010