Öfke Patlamalarına Karşı En İyi Panzehir: Sosyal Yaşam

Kaynak: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/1a/ce/22/1ace222cd1f868220795a830a4951d55.jpg

Stanford Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı, fareleri aynada kendi görüntüleriyle karşılaştıklarında bile saldırganlaşmalarına neden olacak kadar öfkelendirdiler. Küçük bir nöron grubunun, fareleri şiddet dolu varlıklara dönüştürebildiğini gördüler.

Stanford Üniversitesinden araştırmacılar öfke ataklarının ve kontrolsüz şiddet patlamalarının kökenini anlayabilmek için, beyinde bu davranışlardan sorumlu küçük bir nöron grubunu harekete geçirdiler. Nöron grubu harekete geçirildikten sonra erkek farelerin kendi alanlarını korumak için saldırganlaştıklarını gördüler. Bilim insanlarının yol açtığı öfke beklenmedik şekilde oldukça yüksek seviyelere ulaştı. Araştırmacılar, farelerin daha önce hiç öfkeli davranışlar göstermedikleri dişi farelere, aynadaki yansımalarına ve laboratuvar eldivenine saldırdıklarını gördüler.

Deneyin yürütücüsü Nirao Shah, olanlardan beslenme, korku ve cinsel aktivite gibi pek çok aktiviteden sorumlu olan hipotalamustaki 5.000 kadar az sayıda bir nöron grubunun sorumlu olduğunu söylüyor. Shah aynı zamanda fare beyninde bulunan 80 milyon nöronla kıyasladığında bu nöron grubunu “samanlıktaki bir iğne” olarak tanımlıyor. Bu merkezi uyarmak, erkeklerde saldırgan davranış gözlenmesi için yeterliyken dişilerde aynı durum söz konusu değil. Shah, ayrıca beyindeki bu merkezin erkeklerde bölgesel saldırganlık için gerekli olduğunu söylüyor.

Araştırmacılar, farelerin içlerindeki yoğun öfkeyi ortaya çıkaran bu mekanizmanın anlaşılması için biraz daha ileri giderek başka deneyler yaptılar. Öfke merkezi üzerinde yapılan deneyler, ilk olarak kafeslerinde yalnız yaşayan erkek fareler üzerinde gerçekleştirildi. Ancak aynı deneyi diğer farelerle birlikte büyüyen fareler üzerinde gerçekleştirmek istediklerinde her şey değişti.

Öfke Öğreniliyor mu?

Sosyal birliktelik yaşayan erkek fareler, kendi alanlarına yabancı bir erkek fare geldiğinde öfkelerini bastırdılar ve saldırganlık göstermediler. Ayrıca birlikte yaşamaya alışmış fareler daha uysal davranışlar gösterirken kendi türlerinden salgılanan feromonları (aynı türün üyeleri arasındaki sosyal ilişkileri düzenleyen kimyasal madde) algılama kapasiteleri bloke edildiğinde tekrar şiddetli davranışlar göstermeye başladılar. Bu çalışmanın ana bulgusu, sosyal bağlam ve deneyimin öfke patlamasını etkisiz hale getirebilecek olması. Diğer bir deyişle, erkeklerdeki öfkenin doğuştan mı olduğu yoksa sonradan mı öğrenildiği sorusunun cevabı, Shah ve ekibinin çalışmasına göre sonradan öğrenildiği yönünde. Bu bakış açısı, öfkeyi frenlemek için nöron devresinin doğasını yönlendirebileceğimizi söylüyor.

Araştırma ekibi, bu küçük buluşun insanlar için de geçerli olabileceğine inanıyor. Shah, “Aralıklı taşkınlık rahatsızlığı, hastanın başka insanların aynı durumda göstermediği şiddet ve öfke davranışlarını gösterdiği psikiyatrik bir rahatsızlıktır ve insanların %5’ini etkilemektedir.” diyor. Ayrıca, “Bu çalışmanın olası sonuçlarından biri de beynimizde öfkeye ayrılmış olan bir bölümün anormal aktivasyonunun bu hastalığın başlamasına neden olabilme ihtimali.” diye ekliyor.  Sosyal bağlamın öfkeyi nasıl bastırdığı ise bilim insanları için hala bir merak konusu.

Makale:

  • Taehong Yang, Cindy F. Yang, M. Delara Chizari, Niru Maheswaranathan, Kenneth J. Burke, Maxim Borius, Sayaka Inoue, Michael C. Chiang, Kevin J. Bender, Surya Ganguli, Nirao M. Shah. Social Control of Hypothalamus-Mediated Male AggressionNeuron, 2017; DOI: 10.1016/j.neuron.2017.06.046

Orjinal yazı: nBeyin

Bireysel Beyin Farklılıkları Mental Yetenekleri Şekillendiriyor

Herkes farklı kişilik özelliklerinin karışımına sahip: Kimimiz dışa dönük, kimimiz zor bir kişilik ve kimimiz evhamlıyız. Yapılan yeni bir çalışma, beynin de hem anatomik hem de akıl ve hafıza gibi zihinsel faktörleri etkileyen farklı karakterlere sahip olduğunu öne sürüyor.

Sonuçlar NeuroImage dergisinde yayımlanmakta.

Çalışmanın lideri, University of Illinois’den sinirbilim profesörü ve aynı zamanda Beckman Institute for Advanced Science and Technology üyesi olan  Aron K. Barbey: “Bilişsel sinirbilimde temel odak araştırmalardan biri zekanın beyin yapısı ve fonksiyonlarındaki bireysel farklılıklar tarafından nasıl şekillendirdiğinin anlaşılmasıdır.” diyor.

Yıllarca, bilişsel sinirbilimciler beynin belli bölgeleri ile genel zeka veya hafıza gibi zihinsel süreçler arasında ilişki bulmaya çalıştı.

Günümüze kadar, araştırmacılar beyin yapısı ve işlevlerinin kapsamlı ölçümlerini bir analizde başarılı bir şekilde bir araya getirebilmiş değildi.

Barbey ve ekibi ise beynin tüm yapısına ait büyüklüğü ve şekli ölçtü.

 

Beckman Institute’te doktora sonrası araştırmacı ve makalenin baş yazarı olan Patrick Watson: “Sinir lifi demetleri, ak madde kanalları, hacmi, kortikal (kabuksal) kalınlık ve kan akışını inceleyebildik. Ayrıca, yürütme özellikleri ve işler bellek gibi bilişsel değişkenlere de aynı anda bakabildik.” diyor.

Bağımsız bileşen analizi denilen bir istatistiksel yöntem kullanarak, araştırmacılar birbiriyle ilişkili olan ölçümleri dört özgün özellik altında gruplandırdı. Bu dört özellik birlikte bireylerin beyinlerindeki anatomik farklılıkları açıkladı. Özellikler, genelde beyin büyüklüğü ve şekli ile bireyin yaşı gibi beyin biyolojisindeki farklılıklardan kaynaklanmaktaydı.  Bu faktörler insanlar arasındaki bilişsel yetenek farklılıklarını açıklayamadı. Araştırmacılar sonrasında bu dört özellik ile açıklanamayan beyin farklılıklarını inceledi. Geriye kalan bu farklılıklar zeka ve hafıza gibi bireysel farklılıklarla açıklandı.

“Genel zekayı belirleyen ve zeka için önemli bir spesifik beyin ağı olan frontoparyetal ağdaki farklılıklardan sorumlu bilişsel-anatomik özellikleri belirleyebildik.” diyor Barbey.

Watson: ” Bu çalışmada raporlanan 4 özellik beynin insanlar arasında nasıl farklılık gösterdiğini incelemek için özgün bir yöntem. Bu bilgi, araştırmacılara bilişsel yeteneklerdeki çok belli olmayan farklılıkları çalışmaları konusunda yardımcı olabilir. Beyinler yüzler kadar farklı ve bu çalışma bizim ‘normal’ beynin nasıl olduğunu anlamamıza yardımcı oldu. Beklenmeyen beyin farklılıklarına bakarak, beynin hafıza ve zeka gibi şeylerle ilgili kısımlarına doğru yönelebiliyoruz  “diyor.

 


Kaynak :

  • Bilimfili,
  • P.D. Watson, E.J. Paul, G.E. Cooke, N. Ward, J.M. Monti, K.M. Horecka, C.M. Allen, C.H. Hillman, N.J. Cohen, A.F. Kramer, A.K. Barbey.Underlying sources of cognitive-anatomical variation in multi-modal neuroimaging and cognitive testing.NeuroImage, 2016; 129: 439 DOI: 10.1016/j.neuroimage.2016.01.023

Beyin ve Bağışıklık Sistemi Arasında Yeni Bağlantılar Bulundu !

Beyin ve Bağışıklık Sistemi Arasında Yeni Bağlantılar Bulundu !

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


Kaynak: 

  • Bilimfili,
  • 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

Endişeli Olduğumuzda Beynimiz Bize Neden Hata Yaptırır?

Endişeli Olduğumuzda Beynimiz Bize Neden Hata Yaptırır?

Bir işi yaparken birilerinin sizi izliyor olmasının yarattığı endişe performansınızda talihsiz etkilerin oluşmasına sebep olabilir. Bu deneyimi karşılaştığınız önemli testlerde, örneğin bir konser verirken, gösteri sanatı sergilerken ya da basitçe direksiyon kursundayken yaşamışsınızdır. Birileri sizi izliyorsa içerisinde bulunduğunuz zorlu durum daha endişe verici bir hal alır ve hata yapmanız daha muhtemel bir hale gelir. Peki endişeli olduğumuzda hata yapma durumunu yaşamamızın daha muhtemel olmasının sebebi nedir?

University of Sussex’ten nörobilimciler; en istemediğimiz anlarda “tökezlememize” ve hatalar yapmamıza sebep olan beyin ağı sistemini belirlemeyi başardılar.

Araştırma ekibi, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) tekniğini kullanarak bir deney sırasında performansta bir talihsizliğe sebep olan beyin bölgesini belirleyebildiler.

Geçmişte yapılan çalışmalar; insanların izlendiklerini bildiklerinde daha fazla çaba gösterme eğiliminde olduklarını ortaya koymuştu. Örneğin, piyanistler, yalnız başlarına oldukları zamanlara kıyasla bir dinleyici kitlesi önünde performans sergilerken tuşlara bilinçsiz olarak daha fazla baskı uyguluyorlar.

Scientific Reports‘da yayımlanan çalışmada, bir nesneyi tutarken titiz bir çaba göstermeyi gerektiren bir görevi yürüttükleri sırada katılımcıların beyin aktiviteleri gözlemlendi.

Deney sırasında, katılımcılara kendilerini değerlendirdiklerini düşündükleri iki kişinin kamera görüntüsü gösterildi. Sonrasında deneyi bir kez de kendilerini değerlendirdiklerini düşündükleri iki insanın kamera görüntüsü önünde tekrarladılar.

Deney sonunda, katılımcılar, izlendiklerini düşündükleri deneme sırasında daha endişeli hissettiklerini belirttiler.Bu koşullar altında, nesneyi beceri ile tutmakta oldukça zorlandılar.

Tarama sonuçları; izlendiğimizi düşündüğümüzde, sensorimotor fonksiyonlarımızı kontrol edebilmemize yardımcı olan bir beyin bölgesinin –inferior (alt) parietal korteks (IPK)– aktifleştiğini ortaya koydu.

Beynin bu bölgesi, nörobilimcilerin eylem-gözlenme ağı (EGA) olarak tanımladıkları ağı oluşturmak için aslında diğer bir beyin bölgesi –arka üst temporal sulkus (pSTS)– ile birlikte çalışıyor. EGA, izlendiğimiz kişinin yüz ifadelerine ve gözlerini odakladığı yere dayandırarak kişinin ne düşündüğüne dair çıkarsamada bulunduğumuz bir “mentalizasyon” sürecinden sorumludur.

pSTS bu bilgiyi daha sonradan uygun motor aksiyonu oluşturan IPK’ya taşır. Eğer ki gözlemcimizin bizden iyi bir performans sergilememizi beklediğini hissedersek, iyi bir performans sergileyebliyoruz. Ancak, eğer ki gözlemcimizden olumsuz işaretler alırsak, IPK’mız deaktif hale geliyor ve performansımız kötüleşiyor.

Araştırmacılardan Dr. Michiko Yoshie; EGA’nın da aynı zamanda performans endişemizle ilişli olduğunu fark ettiklerini, çünkü dikkatlice izlenme durumunda izleyicilerin performansımız ve bizim hakkımızda ne düşündüğüyle ilgilenme eğiliminde olduğumuzu söylüyor.

inferior-parietal-lob-bilimfilicom

Tarama sonuçları; izlendiğimizi düşündüğümüzde, sensorimotor fonksiyonlarımızı kontrol edebilmemize yardımcı olan bir beyin bölgesinin –inferior (alt) parietal korteks (IPK)– aktifleştiğini ortaya koydu.

Aşırı performans endişesi olanlar için, araştırmacılar; beyni uyarma tekniklerinde istenilen davranışı aktive edebilen örneğintranskraniyal manyetik stimülasyon (TMS) ve transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) gibi önemli gelişmelerin var olduğunu söylüyor.

Ve ayrıca, insanların beyin aktivitelerini nasıl kontrol edebileceklerini öğrenmelerine yardımcı olabilen çeşitli nöro geri-bildirim eğitimleri de var.

Öte yandan, izleyiciler karşısında iyi bir performans sergileme noktasında karşınızdaki kitlenin sizi desteklediğine ve başarılı bir performans sergilemenizi umduklarına inanmak önemli bir yöntem olabilir.

Bu tarz düşünceleri güçlendirmek için de, tavrını kestiremediğiniz bir kitle karşısına çıkmadan önce, bazen destekleyenlerinizin önünde provalar yapma fırsatlarını değerlendirmelisiniz. Örneğin, bir müzisyen ailesinin ya da yakın arkadaşlarının önünde oldukça alkış aldığı bir deneme yapabilir. Bu tarz bir deneyim beyninizde arzu edilen aktivasyon örgüsünü oluşturmanıza yardımcı olabilir ve özgüveninizi güçlendirebilir.


Kaynak ve İleri Okuma:

  • Bilimfili,
  • Bealing, J. “Why Your Brain Makes You Slip Up When Anxious?” University of Sussex. http://www.sussex.ac.uk/ (Accessed on: 2016, July 18)
  • Michiko Yoshie, Yoko Nagai, Hugo D. Critchley & Neil A. Harrison Why I tense up when you watch me: Inferior parietal cortex mediates an audience’s influence on motor performance Scientific Reports 6, Article number: 19305 (2016) doi:10.1038/srep19305 Received: 22 May 2015 Accepted: 10 December 2015 Published online: 20 January 2016

Gerçek Altıncı Hissiniz

Antik Yunan ve Aristo’dan beri temelde 5 duyumuz olduğu herkesçe bilinir. Bu beş duyu ile; çevremizi görür, duyar, koklar, dokunur tadarız. Peki size gizli bir süper gücünüz olduğunu söyleseydik?

Propriyosepsiyon Duyusu

Gözlerinizi kapayın ve avuç içiniz yukarı bakacak şekilde bir elinizi önünüze doğru uzatın. Muhtemelen diğer elinizi havada duran elinizin tam yanına getirebilirsiniz. Peki gözleriniz kapalı olduğu halde elinizin nerede olduğunu nasıl biliyorsunuz? Burada dokunma duyunuzun iş üstünde olduğu tahmininde bulunabilirsiniz, fakat aslında olan tam olarak bu değil.

Doğru cevap farklı bir yetiye ait: Birçoğumuzun hafife aldığı; altıncı hissimiz.

Propriyosepsiyon kelimesi Latince kökenli ve “kişinin kendini kavraması” anlamına gelen bir kelimedir. Propriyosepsiyon denen iç algımız; boşlukta bulunan uzuvlarımızın vücudumuzun geri kalanına göre nerede olduğunu bilme duyusudur.

Elinize bakmadan ve tam olarak nerede olduğunu görmemenize rağmen, bazı nesneleri tutabilir ve onları hareket ettirebilirsiniz.

Bu altıncı hissimiz; aslında basit bir duyu değildir. Vücudumuzun duruş pozisyonunu (ve onu değiştirmek için ne kadar efor harcanması gerektiğini) kestirebilmek için, beynimiz vücudumuz boyunca çalışan sayısız kaynaktan gelen bilgiye dayanır. Bunların arasında; kaslarda, tendonlarda, eklemlerde ve deride; çekmeye, harekete ve basınca duyarlı sinir uçları da vardır. Aynı zamanda, dengede durmamıza yardımcı olan iç kulağımızdaki vestibüler sistem de bu süreçte görev alır. Bu organlarımızdan gelen girdiler denge ve hareket koordinasyonumuzdan sorumlu beyin parçası olan beyinciği besler. Bilim insanları beynin bu girdileri direkt olarak diğer kaynaklardan gelen bilgilerle birleştirdiğini düşünüyorlar.

Peki propriyosepsiyonu anlamamız neden bu kadar önemli? 

Kısaca söyleyelim; çünkü gündelik yaşamımız için oldukça önemli. Çünkü propriyosepsiyon sayesinde bakmadan hareket edebiliriz. Karanlık bir odada olduğunuzu hayal edin. Propriyosepsiyonunuz olmadan hareket edemezsiniz, çünkü ayaklarınızı göremezsiniz.

Öte yandan; propriyosepyon çok karmaşık olmasından kaynaklı, kolayca aldatılabilir. Bunu kendiniz de deneyebilirsiniz. İşte size kendi başınıza deneyebileceğiniz bir test:

Pinokyo illüzyonu 

İşaret parmağınızı burnunuzun ucuna değdirin. Bir arkadaşınızdan telefonunun titreşimini çalıştırarak bisepsinize (burnunuza değdirdiğiniz kolunuzda) değdirmesini isteyin. Telefonun oluşturduğu bu titreşimler kas liflerinize gider ve gerildiğini düşünmeye sebep olur. Bu da kolunuzun yüzünüzden uzaklaştığı hissini verir ve burnunuza hala dokunduğunuz için de bu sinyaller beyninizde burnunuzun uzadığı algısını oluşturur.

Propriyosepsiyon aldatılabilir bir histir, fakat oldukça önemli bir histir. Bilim insanları; beynin, gelen bilgileri nasıl işlediği ve sentezlediğine dair çalışmalarını sürdürüyorlar. Ve bütün süper güçlerde olduğu gibi, bu gücün temelinde de hala çözülmeyi bekeleyen gizemler var. Kim bilir, belki bir gün, siz, bir “süper kahraman” olur ve propriyosepsiyonla ilgili her şeyi açığa çıkarırsınız.


Kaynakça: Bilimfili,
1- en.Wikipedia, “Proprioception”, https://en.wikipedia.org/wiki/Proprioception
2- Society for Neuroscience, “Your Sixth Sense”, https://www.youtube.com/watch?v=A1BVp5aivtA&list=PLUXnlfxIfR9-la3KEenkj1ZDrHqxUJkvt&index=3

Yetişkin Beynindeki Yeni Nöron Oluşumları Çevreye Adaptasyon Sağlıyor

 İnsan beyninin yetişkinlikte de yeni nöronlar üretmeye devam edebilmesi sinirbilimin temel dogmalarını yerle bir etti ama bu nöronların davranış ve bilişsel alandaki görevleri henüz bilinmiyor. Daha önce Ekim ayında Trends in Cognitive Sciences ‘da yayımlanan çalışmada yetişkin hipokampüslerinde (beynin öğrenme ve hafıza ile ilgili en çok aktiviteye sahip bölgesi ) yeni nöron oluşumlarının gözlendiği bildirilmişti.

 Araştırmacılar bu tip yeni nöron oluşumunun, hayvan türlerinde çevreye , çevredeki değişimlere ve adaptasyonüzerine nasıl yardımcı olduğunu tartışmaya devam ediyorlar. Bu fikirleri test etmek için mümkün olduğunca doğal deneyler dizayn edildi, laboratuar kemirgenleri daha doğal ve sosyal ortamlarına benzer kurgular içinde gözlemlendi. Burada amaç sosyal statünün yeni nöron yapımını nasıl etkilediğini gözlemlemekti.

Yeni nöronlar hipokampüsü muhtemel çevresel değişikliklere adapte etmeye yarıyor. Spesifik olarak ödül ve stress mekanizmalarıyla ilgili deneyler bireyin beynini optimize etmesini sağlıyor. Yine de adaptif önemin anlaşılması için daha doğala özdeş deney dizaynları gerekli bir adım olarak görülüyor.

Son yıllarda, her geçen gün daha da kesinleşen bir bilgi var  ki ; memeli beyni değişen çevresel şartlardan son derece etkilenmektedir. Stres yaratıcı günlük tecrübeler, hipokampüs bölgesinde oluşan yeni nöron sayısını son derece azaltıyor. Aksine, ödül mekanizmasını harekete geçiren tecrübeler ile (fiziksel egzersiz, çiftleşme, sosyal paylaşım) yeni hipokampüs nöronlarının oluşumunu dramatik oranda artırıyor.

Yetişkinlikte yeni nöronların oluşması çok önemli davranışsal ve bilişsel sonuçlar ortaya çıkarabilir. Strese bağlı yeni nöron oluşumunun azalması, hipokampüse üzeri bilişsel aktivite (obje hafızası, uzamsal yön bulma ve öğrenme gibi) yapılmamasına bağlanıyor. Stres sebebi olan yaşantıların hipokampüse bağlı anksiyete davranışlarını artırdığı da biliniyor. Buna karşın ödül mekanizmaları anksiyete davranışlarını da düşürüyor ki bu da bilişsel görevlerin başarısına bağlanıyor.

Nöronların adaptif önemi konusunda bir anlaşmazlık olsa da , bilimciler günlük aktivitenin beyni değiştirdiğinekanaat getiriyor. Geleceği kestirmenin en iyi yolu geçmişe bakmak olduğu için stres yaratıcı bir ortamda adaptasyon stres ile modellenmiş bir beyinden anlaşılabiliyor.

Gel gelelim, bu yöndeki stres üzerinden yapılan deneyler ödül deneylerinden çok daha az olduğu için, sistem yanlış adaptasyon sonuçları , şiddeti ve sıklığı ortaya çıkarabiliyor.

Genel olarak tüm çalışmalar kurulmuş laboratuvar ortamlarında yapıldığından gerçek dünyadaki iz düşümler kestirilemiyordu. Açık izlenebilir bir oyuklar sistemi kullanmak ve içine açık alanlar geçitler ve tüpler kurmak, araştırmacılar için baskınlık hiyerarşisini gözlemleyebilecekleri doğal bir ortam yaratılmasını sağladı. Burada sıçanların doğal ortamlarındaki stres, ödül mekanizmaları ve gerçek sosyallik durumları kolaylıkla ve doğal olarak ortaya çıktı.

Daha doğal ve gerçekçi dizaynlar ile dominant yetişkinlerde , ortalama erkek sıçanlara oranla daha fazla yeni nöron üretimi olduğu görüldü. Kompleks sosyal etkileşimleri, bireysel farkları maksimum düzeyde ölçmeyi sağlayacak set uplardan laboratuvar hayvanlarını alıp, insanları bu alana koymak deneyleri ve algımızı bir adım öteye taşıyacaktır.

 

Referans     :

  1. Bilimfili,
  2. Maya Opendak, Elizabeth Gould. Adult neurogenesis: a substrate for experience-dependent change. Trends in Cognitive Sciences, 2015; DOI:10.1016/j.tics.2015.01.001

Beyin Aktivitesini Analiz Ederek Konuşma Tanıma

Konuşma, insanın serebral korteksinde üretilir. Konuşma süreçleriyle ilişkili olan beyin dalgaları direkt olarak korteksin yüzeyine yerleştirilen elektrotlarla kaydedilebilir. Bu dalgaların kaydedilmesiyle kesilmeden devam eden bir konuşmanın temel birimlerinin, sözcüklerinin tekrardan kurulabileceği ve cümlelerinin tamamlanabileceği gösterildi. KIT ve Amerika’daki Wadswarth Merkezi’ndeki araştırmacılar “Brain-to-Text” sistemlerini Frontiers in Neuroscience adlı bilimsel dergide sundu.

Elektrokortikografi ile kaydedilen beyin aktivitesi (mavi noktalar). Aktivite örüntülerinden (mavi/sarı) konuşulan sözcükler tanınabiliyor. Fotoğraf: CSL/KIT
Elektrokortikografi ile kaydedilen beyin aktivitesi (mavi noktalar). Aktivite örüntülerinden (mavi/sarı) konuşulan sözcükler tanınabiliyor.
Fotoğraf: CSL/KIT

KIT’in Bilişsel Sistemler Laboratuvarı’ndan ekibiyle birlikte bu çalışma sürdüren Tanja Schulz, “Uzun zamandır, insanların beyin dalgaları vasıtasıyla makinelerle iletişim kurup kuramadığı tartışılıyordu” diyor ve ekliyor: “Bu istikamette atılan en büyük adım olan sonuçlarımız hem tek başlarına konuşma seslerinin hem de kesintiye uğratılmayan konuşma cümlelerinin beyin aktivitesinden tanınabileceğini gösteriyor.”

Bu sonuçlar bilişim, sinirbilim ve tıp alanlarından araştırmacıların disiplinlerarası ortaklığı sayesinde elde edildi. Karlsruhe’de sinyal işleme ve otomatik konuşma tanıma yöntemleri geliştirildi ve uygulandı. Doktora çalışmaları esnasında Brain-to-Text sistemini geliştiren Christian Herff ve Dominic Heger, “Konuşmanın beyin aktivitesinden deşifre edilmesinin yanı sıra modellerimiz, konuşma süreçlerinde aktif olan beyin bölgelerinin ve bunların birbirleriyle olan etkileşiminin detaylı analizini sunuyor” dedi. Bu sistem, kesintiye uğramadan devam eden konulmayı deşifre eden ve onu metinsel olarak gösterimleyen ilk sistemdir. Bu amaçla kortikal bilgi, dilbilimsel bilgi ve makine öğrenme algoritmalarıyla birleştirilerek en muhtemel olan sözcük dizilerini seçiyor. Şu anda, Brainto- Text işitsel konuşmayı temel alıyor. Ancak bu sonuçların elde edilmiş olması, düşünceden konuşmayı tanımak için atılmış önemli bir adımdır.

Amerika’da, araştırmaya klinik tedavileri devam ederken gönüllü olarak katılan 7 epilepsi hastasının beyin aktivitesi kaydedilmiştir. Bir elektrot dizisi hastaların nörolojik tedavisi için serebral korteksin yüzeyine yerleştirilmişti (Elektrokortikografi (EKoG)). Hastalar örnek metinleri sesli bi şekilde okurken EKoG sinyalleri yüksek çözünürlükle kaydedildi. Daha sonra, Karlsruhe’deki araştırmacılar Brain-to-Text’i inşa edebilmek için veriyi analiz etti. Temel bilimin ve beyindeki kompleks konuşma süreçlerini anlamanın yanı sıra Brain-to-Text, gelecekte şuurunu kaybetmemiş fakat vücudu tamamen felç olan hastalarla iletişim kurabilmek için de önemli bir adım.
Brain-to-Text’in işleyişi üzerine bir video;


Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. Science Daily “Speech recognition from brain activity” 
  3. Christian Herff, Dominic Heger, Adriana de Pesters, Dominic Telaar, Peter Brunner, Gerwin Schalk, Tanja Schultz. Brain-to-text: decoding spoken phrases from phone representations in the brain. Frontiers in Neuroscience, 2015; 9 DOI: 10.3389/fnins.2015.00217

Empati Öğrenilebilir mi?

Yabancılara empati ile yaklaşmak ve anlayış göstermek öğrenilebilir bir davranış biçimidir. Başka bir gruptan insanlarla yaşanan pozitif deneyimler ve ilişkiler beyindeki öğrenme etkisini şaşırtıcı biçimde tetikliyor ve bu yolla da empati yeteneğini geliştiriyor.  University of Zurich’ten araştırmacıların bulgularına göre, az sayıda pozitif öğrenme tecrübesi bir insanın daha empatik olması için yeterli.

Farklı milletlerden, kültürlerden insanlar arasındaki sürtüşmeler hatta bazen kavga ve savaşlara varan olaylar çoğunlukla yabancıya -öteki’ne- karşı şefkat ve/veya empati eksikliğinden kaynaklanır. Diğer grubun üyelerine ve mensuplarına karşı daha fazla empati gösterebilmek birlikte barışçıl bir varlığı daha mümkün kılar. University of Zurich’te gerçekleştirilen bir araştırmada da diğer gruplara karşı empati sahibi olmanın öğrenilebilir olup olmadığı ve bu gruplarla gerçekleşmiş olumlu tecrübelerin beyinde empatik tepkiler üretilmesine nasıl sebep olduğu incelendi.

Philippe Tobler, Jan Engelmann ve Marius Vollberg ile bir ekip oluşturan psikolog ve sinirbilimci Grit Hein, kendi dahil olduğu gruba mensup olanlarla veya diğer gruplara mensup olanlarla olumlu tecrübeler yaşamış olan katılımcıların beyin aktivitesi ölçümlerini gerçekleştirdi. Test süresince katılımcılar ellerinin üst yüzeylerine acı verici darbeler almayı bekliyorlardı. Ancak bu esnada kendi gruplarından veya diğer gruptan insanların para ödeyerek kendilerinin acı çekmelerine engel olabileceğini öğreniyorlar. Beyin aktivasyonu ölçümleri de, aynı anda acı/ağrı gözlemlenirken her bir ihtimal için hem bu deneyimlerden önce hem de sonra yine her insan için ayrı ayrı kaydedildi.

Çalışmanın başında ‘yabancı’nın (diğer grubun mensubu olan kişi veya kişiler kastediliyor) acısı katılımcının beyninde çok zayıf bir aktivasyonu tetiklerken, katılımcının kendi grubundan birisinin acısı daha güçlü bir aktivasyonu tetikledi. Buna karşılık, diğer grubun bir mensubu ile gerçekleşen yalnızca çok az sayıdaki pozitif deneyim, diğer grubun başka bir üyesine acı verildiği durumda katılımcının beyninde empatik tepkilerin oluşmasını ciddi oranda artırdı. ‘Yabancı’ ile pozitif deneyim güçlendikçe veya arttıkça, sinirsel empati de bir o kadar artış gösterdi.

Diğer grup için artan empatik beyin tepkileri, o grubun mensuplarıyla yani ‘yabancı’yla yaşanan şaşırtıcı nitelikte olumlu deneyimlerin sebep olduğu nöronal öğrenme sinyalleri ile sağlanıyor. Sonuçlar gösteriyor ki, diğer grubun bir üyesi ile yaşanan olumlu deneyim, bütün gruba aktarılarak diğer grubun tüm üyeleri için empati duyusunun oluşturulmasını veya gelişmesini sağlıyor.

 


Kaynak : Bilimfili, Hein, G., Engelmann, J.B., Vollberg, M., & Tobler, P.N. How learning shapes the empathic brain.Proceedings of the National Academy of the United States of America, December 2015  , DOI : 10.1073/pnas.1514539112