Belleğin Yapısı Üzerine Bir Söyleşi

Sinirbilimci (nörobilimci) Sheena Josselyn, beyni tam olarak kontrol edebilen yeni araçlar kullanarak farelerin seçtiği anıları anımsamasını sağlayabiliyor ya da istediği anıları silebiliyor. Başka bi..
Görsel Telif: Lightspring / ShutterStock

Sinirbilimci (nörobilimci) Sheena Josselyn, beyni tam olarak kontrol edebilen yeni araçlar kullanarak farelerin seçtiği anıları anımsamasını sağlayabiliyor ya da istediği anıları silebiliyor.

Başka bir bilimcinin 30 yıl süren başarısız arayışı, Sheena Josselyn’i şu anki kariyer yoluna itmiş. Üniversitede psikoloji bölümünü bitiren ve şu anda Toronto Üniversitesi’nde sinirbilimci olarak çalışan Josselyn, ünlü psikolog Karl Lashley’nin çalışmaları üzerine araştırmalar yapmış. Lashley’nin kuramına göre anılar, “enagram” adı verilen belirli bir kalıpta ateşlenen beyin hücreleri topluluğunda depolanıyordu. Kuramın temel düşüncesi şuydu: Beyin, belirli nöron kümeleri arasındaki bağlantıları güçlendirerek anı depolar. Beyin anıyı geri çağırırken, hücreler aynı kalıpta ateşlenir.

Lashley, beyin dokusunun parçalarını seçerek yok etmek suretiyle belirli anıların silinebileceğini göstererek, enagramın varlığını kanıtlamayı umuyordu. Fakat sıçan beyninin dört bir yanında gezinerek geçen onlarca yıla rağmen, Lashley belleği yerelleştirmeyi hiç başaramadı. 1950 yılında yenilgiyi kabul ederek, anıların küçük hücre kümelerinde depolanmadığını, beynin her yanına dağınık durumda olduğunu öne sürdü.

1990’larda Yale’de doktora sonrası araştırmacısı olarak çalışan Josselyn, farelerle yaptığı bir deneyden sonra Lashley’nin uzun süren arayışı hakkında düşünmeye başladı. Josselyn, beynin amigdala adı verilen ve duygusal belleğe bağlı olan bölümündeki bazı hücreleri kurcalamıştı. Sadece birkaç hücreyi değiştirmiş olmasına karşın, işlem hayvanın belleğini dramatik biçimde geliştirmişti. Fareler, korkutucu olayları (örneğin, bir şok ile birlikte gelen bir ses gibi) anımsamada, işlem geçirmemiş arkadaşlarından çok daha iyi duruma gelmişlerdi.

Josselyn, Lashley’nin enagramına rastlamış olabileceğinden kuşkulanmaya başladı; fakat gerçek bir kanıt elde etmek için on yıla yakın süre uğraşması gerekti. 2009 yılında ekibi, farelerde belli bir hücre kümesini öldürerek, belirli bir anıyı silebildiklerini gösterdi. Lashley’nin enagram arayışına başlayışının üzerinden geçen yüz yıldan fazla sürenin sonunda, Josselyn ve ekibi sonunda enagramı bulmuştu!

Ekibin başarısı, yeni bir anıyı oluşturan beyin hücrelerini işaretlemek için moleküler araçlar geliştirmelerinde saklıydı. Fare, hemen ardından gelecek olan elektrik şokunu haber veren özel sesi öğrenirken ateşlenen nöronları işaretliyorlardı. Ardından bu moleküler etiketleri kullanarak, sadece o beyin hücrelerini yok ettiklerinde, farelerin diğer anıları yerli yerindeyken, söz konusu anıyı unuttuklarını saptadılar.

O zamandan beri, araştırmacılar bu ve daha başka araçları kullanarak, enagram ile daha karmaşık biçimlerde oynuyorlar. Anıların kalıplarını oluşturan hücreleri etkin ya da edilgen duruma getirebiliyorlar, belirli anıları silebiliyor ya da anımsatabiliyorlar ve hatta sahte anılar yerleştirebiliyorlar.

Belleğin kontrol edilebilmesi hem heyecan verici hem de ürkütücü bir durum. “Sil Baştan” gibi bilimkurgu filmlerinin karanlık sahnelerini akla getiriyor. Fakat bu araştırmanın “travma sonrası gerginlik bozukluğu” gibi bellek bozukluklarının gizemini çözme potansiyeli de var; böylece yeni tedaviler bulunabilir.

Josselyn şimdilerde enagramın ayrıntılı moleküler yapısını gün yüzüne çıkarmaya çalışıyor. Bu sayede bağımlılık, Alzheimer hastalığı ve bazı başka rahatsızlıklar için yeni tedavilerin geliştirilmesini umuyor. Josselyn ile yapılmış olan aşağıdaki söyleşide enagram araştırmaları hakkındaki son gelişmeleri bulabilirsiniz.

Enagram nedir?

Bir anının beyindeki fiziksel tezahürüdür; etkinleştirildiklerinde anıyı ifade eden bir dizi hücredir. Bir şey öğrenirken değişir ve anımsarken yeniden ateşlenir.

Beyin nasıl bir enagram yaratır?

Nöronlar arasındaki sinaptik bağlantıların, enagramın bir bölümünün güçlendirilmesi için seçildiğini ve böylece küçük bir ağ yaratıldığını düşünüyoruz.

Siz bu alana Lashley’nin 30 yıllık arayışından esinlenerek adım attınız. Lashley enagramın varlığını kanıtlamak için neler yapmıştı?

Bir sıçanı, bir labirentte gezinmek üzere eğittiği ve sistematik olarak beyninin farklı kısımlarını yok ettiği ustaca deneyler yaptı. Hangi anının tam olarak nerede depolandığını bulmaya çalıştı. Düşüncesine göre eğer bunu bulursa, hayvan labirentten nasıl geçeceğine ilişkin hiçbir şey hatırlamayacaktı. Kortekse, yani beynin kafatasına en yakın yerine yoğunlaştı.

30 yıllık arayışının sonunda eli boş kaldı. Bu anının beynin tam olarak neresinde depolandığını bulamadı. Bir nevi her yerdeydi. Beynin büyük kısmını yok ettiğinde, bellek etkileniyordu. Ama küçük bir kısım, nerede olursa olsun, bir şey yapmıyordu. Enagramın belli bir yerde değil, her yerde olduğunu düşündü. Bu ibret verici bir öyküydü. İnsanlar anıların depolandığı belli bir yer aramaktan vazgeçti.

Sheena Josselyn Telif: J. Adam Huggins / Quanta Magazine

60 yıldan fazla süre sonra, enagram çalışmaları sıçrayış yaptı. Niçin?

Asıl sıçrama, belirli hücreleri sessizleştirmek ve etkinleştirmek için daha fazla seçme aracımız olduğunda gerçekleşti.

Bu araçlar neden bu denli önemli?

Beyinde bir milyon hücre var, ama bunların çok azı belli bir anı için enagram oluşturur. Öğrenme sırasında etkin olan hücrelerin, enagramın kritik bileşeni olduğunu düşünüyoruz. Günümüzün modern teknikleri sayesinde, bu hücreleri görüntüleyip, kontrol edebiliyoruz. Etiketleyip, daha sonra etkin ya da edilgen duruma getirebiliyoruz. Şimdilerde Lashley’nin deneylerini yineleyebiliyoruz, ama korteksin geniş alanlarını öldürmek yerine, sadece bir öğrenme olayı sırasında aktif olan hücreleri hedef alabiliyoruz. Bu hücreleri susturmanın, anıyı ortadan kaldırdığını bulduk. Yeniden aktive edildiklerinde ise anı geri geliyor. Bu, enagramın varolduğuna ve onu belirli biçimde yönlendirebileceğimize ilişkin bir kanıt sayılabilir.

Enagramı etkinleştirdiğinizde farelerin ne düşündüğünü nereden biliyorsunuz? Olayı anımsadıklarını nasıl bilebiliyorsunuz?

Onun gerçek bir anı olduğundan emin değiliz. Ama eğer hücreleri aktifleştirirseniz, hayvan korkulu görünüyor; donakalıyor. Bu sanki kulakları es geçip, doğrudan beyne ulaşıyormuşuz gibi bir şey. Sesi çalmamıza gerek kalmadan hayvanı korkutuyoruz.

Bu sadece korkutucu anılar için mi geçerli? Başka tür anıları da değiştirebilir misiniz?

Evet, kokain temelli bir anıyı da manipüle ettik. Bir hayvana belli bir yeri kokain ile ilişkilendirmesini öğrettik ve hayvan, zamanının çoğunu bu alanda geçiriyordu. Sonra enagramın parçası olan hücreleri öldürerek bu anıyı sildik. Hayvan sanli bu ortamda hiç kokain almamış gibi oldu; o alanı tercih etmeyi bıraktı.

Bazen uyuşturucu problemi olan insanlar, rehabilitasyon ile iyileşebiliyor; rehabilitasyon sırasında uyuşturucu kullanımı ile ilgili pek çok ipucundan uzakta oluyorlar. Fakat daha önce uyuşturucu kullandıkları bir ortama geri döndüklerinde, tekrar başlıyorlar. Çünkü o mekanlarla ilişkilendirdikleri maddeleri bekliyor ve arzuluyorlar. Biz şunu sorarak, bunun kökenine inmek istedik: Bu kokain belleğini zayıflatmak için bir şeyler yapabilir miyiz? Önemli olduğunu düşündüğümüz hücreleri manipüle ederek, hayvanın daha önce hiç kokain kullanmamış gibi davranmasını sağlayabildik.

Yani fareleri kokain bağımlılığından kurtarabilir misiniz?

Hayvan tam olarak bağımlı değildi; ona çok fazla kokain deneyimi yaşatmamıştık. Ama bu, bir bağımlılığın tedavisinde ilk adım olabilir.

Bu yaklaşım insanlara da uygulanabilir mi?

Şu anda, farelerde kullandığımız teknolojinin harikalar diyarı, insanlara kolayca uygulanamaz. Ama bu çalışmalardan öğrendiğimiz ilkeleri kullanarak, insanların tedavisi için yeni yollar araştırabiliriz. Sonuçlar, bu tedavileri uygularken bedendeki tüm hücreleri hedeflememize gerek olmayabileceği ilkesini kanıtlıyor. Belki sadece etkin hücreleri hedefleyen ilaçlar geliştirebiliriz.

Yani anıları canlandırabiliyor ve silebiliyorsunuz. Bilimciler bellleğe başka ne gibi garip şeyler yapabiliyor?

İnsanların bununla oynamak için bir sürü yöntemi var. Örneğin bilimciler sahte anılar yerleştirebiliyor. uzaysal bir enagramı (belli bir yerle ilişkilendirilen bir aktivite kalıbı) yeniden aktifleştiriyorlar ve bunu bir şokla eşleştiriyorlar. O zaman fareler, daha önce şoklanmadıkları bir yerde donakalıyorlar.

Bundan sonra ne yapmak isteğindesiniz?

Şu anda çok yapay deneyimlere bakıyoruz. Farelere bir şeyi öğretip, bir şeyi sınıyoruz; bir şokla bir tonu eşleştirmek gibi. Fakat daha gündelik deneyimleri incelemek istiyoruz; bunların nasıl birbirleri üstüne katmanlandıklarına. Fareler ve insanlar çok sayıda farklı şey öğrenebilir. Enagram nasıl belli bir anıdan, bilgi hâline gelecek biçimde sürer? Enagramların sonsuza dek kalıcı olmasını sağlayabilir miyiz? Yaşlanırken ve anılarımız karışırken ne olur? Enagramlar karışır mı? Ödüllendirici anılar, olumsuz anılarla nasıl etkileşir? farklı yaşlarda bu nasıl değişir?

Eksikliğini çektiğimiz önemli bir bileşen ise zamanlama. Bu hücreler bir anıyı gündeme getirmek için muhtemelen Mors kodu gibi benzersiz bir biçimde ateşleniyorlar. Şu anda hücreleri aktive etmek için keskin olmayan bir yaklaşımımız var: Hücreleri hep birlikte komple ateşlemek. Bu, basit anılar için işe yarıyor; ses ile şokun eşlenmesi gibi. Ama büyük olasılıkla beynin işleyişindeki hücrelerin ince ayarlı orkestrasında böyle olmaz. Daha derine inmeli ve beyni okumak için daha incelikli yollar bulmalıyız.

Bu çalışmanın ahlaki sonuçları konusunda endişeli değil misiniz?

Sanırım ahlaki kaygılar çok fazla, özellikle de bu teknolojinin insanlarda uygulanıp uygulanmayacağı konusunda. Birisi bir anıyı anımsamayı tatsız bulduğu için “silivermek” etik midir? Hepimiz geçmişteki hatalardan ders alırız; o yüzden bu anıların olduğu gibi kalması önemlidir. Örneğin çocukken sıcak sobayı ellediğimi hatırlıyor oluşum, beni bunu bir daha yapmaktan alıkoyar. Ama eğer acı dolu bu anıyı silseydim, aynı hatayı tekrarlamam gerekirdi. Normal yaşantıya karışan yıkıcı bir anısı olan kişiler söz konusu olduğunda ise durum karmaşıklaşıyor. Mesela travma sonrası gerilim bozukluğu durumunda, kişinin normal yaşamını sürdürmesini engelleyen kötü anılar silinirse, kişi sağlığına kavuşabilir. Sınırın nereye konacağı karmaşık hâle gelebilir.

Bu araştırma Lashley’i haklı mı çıkarıyor? Onun orijinal bellek kuramının doğruluğu sonunda kanıtlanmış oldu mu?

Hem evet, hem hayır. Enagram, başta düşündüğümüzden daha karmaşık. Bir anıyı barındıran bir beyin noktasından ibaret değil. Şu anki teknikler enagramın bileşenlerini bulmamızı sağladı; ama tüm enagramı henüz bulabilmiş değiliz. Bunun beynin tümüne yayılmış olduğunu ve anı yıllandıkça değişebildiğini düşünüyoruz. Çoğu kişi belli bir beyin bölgesindeki bir öbek nörona bakıyor. Herkes kadar bu benim de suçum. Ama her seferinde tek bir yere bakamk giderek eski moda oluyor. Tüm alanlara bakmalıyız çünkü beyin muhtemelen geniş bölgelerle iletişim kurup, birlikte bir bütün olarak çalışıyor.

Enagram hakkında ilk düşünmeye başladığınız 1999 yılında, bugün olduğunuz yere varabileceğinizi seziyor muydunuz?

İlk başladığımızda, bugün mümkün olanak çılgın deneyleri yapabileceğimizi hiç düşünmezdik. Kimsenin bizi desteklemeyeceğini ve ciddiye almayacağını düşünürdük. Fakat zaman içinde giderek daha fazla insanın ilgisini çekti. Şu anda 2016 yılındayız, yani 17 yıldır bu problem üzerinde çalışıyorum. Lashley kadar uzun bir süre değil, ama ona hızla yaklaşıyorum!

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv