Beyin ‘Anlamlı’ Bilgiyi Alakasız Olandan Nasıl Ayırır?

Kendinizi çok gürültülü bir kafede okumaya çalışırken tahayyül edin. Belki birçok kez benzer şekilde, odaklanmak istediğiniz şeye kafanızı vermenize engel olacak arkaplan dikkat dağıtıcı unsurları ile..
Görsel Telif:

Kendinizi çok gürültülü bir kafede okumaya çalışırken tahayyül edin. Belki birçok kez benzer şekilde, odaklanmak istediğiniz şeye kafanızı vermenize engel olacak arkaplan dikkat dağıtıcı unsurları ile karşılaşmışsınızdır. Bu örnekte de elinizdeki kitaba odaklanmak için çevrenizdeki çatal bıçak seslerini, konuşmaları ve kafede çalan müziği duymamanız veya duymazdan gelmeniz gerekmektedir. Bunun için de beyniniz alakasız diyebileceğimiz konu dışı veyahut odak dışı uyarıcıları kulağınız fiziksel olarak algılasa da filtreleyerek yalnızca gözünüzden gelen odaklandığınız veya ‘alakalı’ uyarıcıların -sayfadaki kelimeler- algılanmasını sağlar.

Eylül 2016`da Nature Communications’da New York University araştırmacılarının yayımladığı çalışmada bu konu özelinde yeni bir teori öne sürülüyor. Teori yazılımsal bir modele dayanarak bu veya benzeri koşullarda, beynin alakalı bilgileri, konu veya odak dışı ‘alakasız’ bilgilerden nasıl ayırıyor olduğunu açıklamaya çalışıyor.

Bir günlük yaşamımızı düşündüğümüzde, çevremizdeki onlarca uyarıya karşılık beynimiz yalnızca önemli bilgileri işleyerek aktif biçimde algılamamızı sağlar. Bu uyaranların içinde, yoldan geçen tüm araç ve insanların çıkardığı sesler, tüm koku molekülleri, gözümüzün görüş alanına giren her şey ve esen rüzgardan yürürken bize değip geçen insanlara kadar birçok şeyi ve fazlasını dahil edebiliriz. Araştırmanın başyazarı ve NY University Sinir Bilimleri profesörü olan Xiao-Jing Wang’a göre, ileri derecede karmaşık olan beynimizdeki sinirsel devreler içinde, doğru zamanda doğru yerde bizim için önemli olan ‘alakalı’ veya yararlı bilgilerin geçişini sağlayacak bir sistemin var olması gerekiyor.

Yapılan analizlerde bu soruna cevap üretebilmek amacı ile inhibitör (engelleyici) nöronlara odaklanıldı. İnhibitör nöronlar, uyarıcı nöronlar ile uyum halinde çalışarak beyine giden veya omuriliğe giden uyarılara uygun sinirsel tepkilerin üretilmesini sağlayan ve bunu yaparken birtakım nöronların baskılanarak iletiminin kesilmesi yolunu kullanan nöronlardır. Yani uyarıcı (excitatory) nöronlar aracılığı ile algıladığımız ve üreterek ilettiğimiz her tepkide, inhibitör nöronların yapmış olduğu başka nöronları baskılama aktivitesinin bir rolü vardır.

Araştırmada analizlere dayanılarak üretilen modelde, beyin devrelerinin en temel elementi olan bu inhibitör nöronlardan ve çeşitlerinden yaralanıldı. Yazılımsal olarak üretilen model ile inhibitör nöronların, birtakım bilgilerin iletim yollarını açarken diğerlerinin kapatılmasını sağlayacak sinir devrelerini aktive ettiği ve bu devrelerde aktif rol oynadığı gösterildi.

Araştırma ekibinin özellikle ilgilendiği nokta ise uyarıcı nöronların dendritlerini (nöronların diğer bağlantılı oldukları nöronların aksonlarına bağlanmalarını sağlayan uzantıları)  hedef alarak bu uzantılara bağlanan inhibitör nöronlarının belli birkaç tipiydi. Bu dendrit-hedefleyen inhibitör nöronlar, somatostatin denen biyolojik bir işaretleyici ile etiketlenmişti ve bu yolla araştırmacılar tarafından takip edilerek incelenebilecekti. Araştırmacılar bu incelemerde yalnızca bir nörona gelen tüm girdilerin kontrolünü değil aynı zamanda bu girdilerin her birinin kendine has yolaklarını da izleyebileceklerini belirtti.

Yang’a göre, daha önceleri bunun zor olduğu çünkü inhibitör nöronların uyarıcı nöronlarla olan bağlantılarının yoğun ve yapılandırılmamış olduğu düşünülürdü. Doğal olarak bu çalışmadaki keşif ile önceliği olan bilgilerin bu şekilde algılanacağı bir yolağa ancak inhibitör nöronların doğru bağlantılara sahip olması şartı ile gerçekleşebileceği gösterilmiş oldu.

Araştırmada kullanılan kompütasyonel modeller ile bilimciler, normalde rastgele bir düzene sahipmiş gibi görünen beyin bağlantılarının, inhibitör dediğimiz nöron bağlantılarının olduğu yerlerde dendritlere bağlanarak iletimi kesen sinir hücreleri sayesinde birtakım iletim yolaklarını kapatarak, uyarıcı nöronlar ile de diğer birtakım ‘önemli’ veya alakalı yolakları açma yeteneğine sahip olduğunu gösterdi.

Bu birlikte çalışma ve aynı görevi farklı yolaklar ile görme durumunun ise sinaptik plastisite (beyin plastisitesi) denilen, tecrübe ile öğrenme mekanizmaları üzerinden gerçekleştirildiği, araştırmada gösterilen diğer bir sonuç olarak not edildi.


Guangyu Robert Yang, John D. Murray, Xiao-Jing Wang. A dendritic disinhibitory circuit mechanism for pathway-specific gating. Nature Communications, 2016; 7: 12815 DOI: 10.1038/ncomms12815


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

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