İnsan Yüzünün Beyindeki Kodu Çözüldü

Etraftaki nesnelerden ve pek tabii ki canlılardan yansıyan ışıkları gözlerimiz algılıyor ve sonrasında beynimize birtakım sinyaller iletiliyor. İşte bu sinyaller sonrasında beynimizde aktifleşen hücre..
Görsel Telif: John Lamb/Getty

Etraftaki nesnelerden ve pek tabii ki canlılardan yansıyan ışıkları gözlerimiz algılıyor ve sonrasında beynimize birtakım sinyaller iletiliyor. İşte bu sinyaller sonrasında beynimizde aktifleşen hücreler sayesinde kendimizi çevreleyen dünyayı 3 boyutlu olarak algılayabiliyoruz. Başka bir deyişle görüyoruz. Her ne kadar bilim kurgu filmlerinin ya da kitaplarının bir konusu gibi görünse de, beynimizde gerçekleşen bu aktivasyonun izlenmesi ile beyinde oluşan görüntünün gözlemlenebilmesi mümkün olabilir.

Cell dergisinde yayımlanan bir çalışmada, insan yüzünün gerçek görüntüsünün beyinde nasıl oluşturulduğu; makak maymunlarının beyin aktiviteleri takip edilerek açığa kavuşturuldu. Çalışmada, basit bir şekilde makak maymunlarının beyinlerindeki belirli hücrelerin hareketlerinin takibi ile gerçek görüntü ortaya çıkartılabildi.

Bunun başarılmasındaki ilk adım, gözden gelen sinyalleri yorumlayan beyin bölgesi olan ileri görsel kortekste beyin hücrelerinin ayırt edilebilir görselleri nasıl işlediğinin belirlenmesiydi. Bu araştırmada, ilk defa makakların ve dolaylı olarak da insanların beyinlerinin görülen her yüzün bileşik görüntüsünü nasıl oluşturduğu konusuna tam ve detaylı bir açıklama getiriliyor. Bilim insanlarının bu çalışma ile aslında beynin yüz kimlik kodunu kırdığını söyleyebiliriz.

50 Boyut

California Institute of Technology’den Doris Tsao ve Steven Le Chang, beyindeki tekil hücrelerin aktivitelerini birleştirerek sınırsız sayıda yüz görüntüsü üretebileceğini keşfettiler. Bu durum tıpkı gözümüzdeki kırmızı, mavi ve yeşil renk algılayıcılarının bileşik hareketi ile birçok rengin ‘’görülebilmesine’’ benziyor.

Daha önceki çalışmada, bir kişiye bir yüz görüntüsü gösterildiği zaman aktifleşen bu özelleşmiş yüz hücreleri tespit edilmişti.

Yapılan yeni çalışmada da, maymun beynindeki hücrelerin aktivitesi izlendi. Birlikte çalıştıklarında, bu hücrelerden gelen bileşik sinyaller bir yüzün 50 farklı yönünü – örneğin yüz şekli, göz mesafesi, cilt dokusu vb. – kodlayabilir.

Her ne kadar çok fazla sayıda yüz çeşidi olsa da, Dünya üzerindeki bütün insanların yüzlerinin bu 50 boyut ile tanımlanması mümkün. Bu tıpkı bilgisayar temelli görüntülerin kodlanmasına benziyor ancak bu sefer kodlar bilgisayarda değil beynimizde yazılıyor.

Bilim insanları yaptıkları çalışma kapsamında makak maymunlarının beyinlerine 205 nöronun aktivitesinin incelenmesine olanak tanıyacak elektrotlar yerleştirdiler. Daha sonra bu maymunlara 2000 insan yüzü resmi gösterdiler. Araştırmacılar bu çalışmada beyinde bulunan her bir yüz hücresinin insan yüzlerini, tıpkı değişik açılardan fotoğraflamak gibi, farklı algıladığını keşfettiler. Alınan bütün bu farklı görüntüler bir araya getirildiğinde, tek bir kompozit resim oluşuyor. Yani farklı hücrelerin algıladığı farklı açıların birleşiminden nihai görüntü elde ediliyor.

Yapılan bu çalışmada, yüz hücrelerinin geribildiriminden algoritmalar geliştirilerek ve tek başına makak beyin hücresi aktivitesi gözlemlenerek bileşik yüz görüntüleri yeniden oluşturulabildi.

1 ile işaretlenmiş sütunlarda gerçek görüntüleri ve bitişiklerindeki 2 ile işaretlenmiş sütunlarda beyin taraması ile oluşturulan eşleniklerini görebilirsiniz.

Tanı ve Hatırla

Bu hücreler bir insanın yüzünü yeniden oluşturmak için yeterliyken, tanıdık yüzler ile ilgili hatıralarımız hafızada hayati önem taşıyan hipokampusta depolanmaya devam ediyor olabilir.

Yapılan diğer çalışmalar gösteriyor ki, hipokampus içerisinde belirli kişilerin yüzlerinin hafızaya kaydedilmesinden tekil hücreler bireysel olarak sorumlular. Yani beynimiz bütün yüzleri algılamak için çok sayıda hücrenin ortak hareketine ihtiyaç duyarken, belirli yüzleri hatırlamak için yalnızca tekil hücreleri kullanıyor.

Tsao’nun çalışması ayrıca, korteksteki yüz hücrelerinin tepkisinin, daha önce gördüğümüz bireylerin anılarını oluşturmak için hipokampustaki hücreler tarafından nasıl kullanıldığı konusunda da ilk spesifik hipotezi sağlıyor.


İlgili Makale: Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.011

Kaynak: Photos of human faces reassembled from monkeys’ brain signals, New Scientist, Retrieved from https://www.newscientist.com/article/2133343-photos-of-human-faces-reassembled-from-monkeys-brain-signals/


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