Katalog

BİLGİSAYAR DÜNYASI Beyin, anıları nasıl kaydediyor? Bellek sistemimizin sırları çözüldükçe, daha gelişmiş bilgisayarların yaratılması olanağı da artıyor. Özet Çeviri: Gülşat Aygen ellek sıstemımız basıt bır kuralla yönlendırılmekte, parça parça bılgıler peş peşe algılandığında belleğımıze bır bütun olarak yerleşır örneğın bır arkadaşımızın yuz hatları tek tek değıl bır butun olarak yerleşmıştır, tıpkı notaların blr melodlde depolanması gıbı Aynı şekılde bır kuçuk parçanın farkına varılması butunu de anımsatabılır Bır melodıdekı tanıdık blrkaç nota, bütün blr senfonlyi anımsatabılır Aynca sadece bır butunun parçaları değıl, farklı butunler de bırbırlerıne bellekte bağlı olabılır Bır arkadaşınızın görunumu, onun adındakı seslere, hatta kullandığı tıraş losyonunun kokusuna da bağlanmış olabılır Bu durumda söz konusu traş losyonunun kokusunu duyduğunuzda onun adını, yuzunu vs de anımsayabılırsınız Beyın ışlevlerıne ılışkın araştırmalar bu bağlantıların mekanlzmasım çözmeye başladı Bağlantılı anı oluşumu nöron (sınır hucresı) sıstemlerının belırlı bolgelerındekı bır dızı molekuler değışıklığı ıçerır Örneğın bazı noron bolgelerının verı kabul etme (receptıvıty) özellığı "proteln klnaz C (PKC)" adı verılen bır proteının katkısıyla arttırılabılır Proteın, noronu daha kclay verı alacak şekılde değıştırerek hucrenın sıtoplazmasından zara doğru hareket eder Programlara virüs önleme kodu Y B Tavşar beyninin kortıkal bölumu, proteın kınaz C (PKC) enzımıntn mıktarını saptamak amacıyla radyoaktıf göruntulendı Kırmızı ve sarı kısımtar PKC'nın yuksek yoğunlukta olduğu yerler, mavı ve mor kısımlar ıse duşuk yoğunluklan gösterlyorlar ızotopla enı uygulama programlarına vlrüs önleme kodu eklenıyor 1500 uyelı Yazılım Gelıştırme Konseyı'nın bır komıtesı olan Softvvare Vırus Task Force'un tavsıyelerı, en az uç Macıntosh urunüne yerleştırıldı Bunlar, Advanced Softvvare'ın kelıme ışlem dosyalarının versıyonlarını kıyaslamaya yarayan bır utılıty programı olan DocuCo.np, Apple'ın kendı onlıne sıstemı Apple Lınk 5 0 ve Clarls'ın MacVVrıte H'sının 1 versıyonudur Yazılım Gelıştırme Merkezı Başkanı Michael Odawa'ya göre tavsıyeler bır uygulama programına vırus tespıt kodunun nasıl yerleştırıleceğı konusunda bılgı vermektedır Bu yöntemle program kendı ıçınde bır butunluk testı yapıp kendını kontrol etmektedır (n.b.) Konıyucu ekran filtreferi taya çıkar Kalsıyum lyonlarının ve ıkincı bır habercı sayılan dıyasılglıserol yoğunluğundakı değışıklığe tepkı olarak PKC hucre sıtoplazmasından zara ılerleyerek K lyon akışını azaltır Bu azalmayı etkıleyen bır dığer Caaktıve kınaz, CAM kınaz II olduğu sanılmakta Bu arada Hermıssenda'nın öğrenme davranışlarının, nöronların proteın mekanızmasına bağlı olduğu da saptandı Görulduğu gıbı bırbırıyle bağlantılı anıların oluşumunu ızlerken dış ortamdakl uyaranlardan, nöral sıstemlerdekı elektrık sınyallerıne, hucre zarındakı lyon akışına, bu akışı duzenleyen molekuler kontrollere, proteınlerın sentezındekı değışıklıklere ve son olarak da nöronların yapısına gelıyoruz Bellek Işlemlerlne katılan nöronların dinamizmi şaşılacak boyutta Alkon ve Mıchıgan Çevre Araştırma Enstıtusu'nden arkadaşları Thomas P.Vogl ıle Klm L.BIackvvell, edınılen bılgıler ışığında, bılgısayar temellı "Nöral sebekeler" gıbı yapay bır bellek ustunde çalıştılar Kuramsal olarak tasarlanan bağlantılı öğrenme şebekesinde ılk ılke sınaptık etkıleşım, ıkıncısı ıse ınsan belleğı örnek alınarak saptandı Insan bır yuzu veya bır ısmı, belleğıne öğrenme anındakı çevre koşulları ıçınde yerleştırır Kuramsal bır bellek sıstemının de aynı kapasıtesının bulunması gerekır Adı geçen ekıp DYSTAL (Dynamıcally Stable Assocıatıve Learnıng) adını verdıklerı bır bılgısayar uygulaması gelıştırerek öğrenme, öğrendıklerını koruma ve daha sonra anımsama yeterlılıklerını denedıler DYSTAL oldukça başarılıydı Oysa bıyo lojık yapılara dayanmayan pek çok yapay şebeke, yanlışları azaltan bır sıstemle ça lışır ve bu denlı başarılı olamaz (Scıentlfic American, Tem.'89) doğada suyun çalkantısına ayak kaslarını kasarak tepkı gösterır Burada amaç sert bır yuzeye tutunmaktır Koşullandırma yoluyla aynı tepkıyı ışığa göstermesı sağlanır Tavşanlar da gözlerıne uflenen havayla bır ses tonunu bırlıkte öğrenır Uflenen hava, göz kırpma zarının genışlemesıne neden olur Zamanla tavşan, öğretılen tonda ses duyunca aynı tepkıyı göstermeye başlar Her ıkı öğrenılmış davranış, "tepkl transferl" orneklerıdır Tepkı transferı koşullanılmamış uyaranı (okyanus çalkantısı, uflenen hava), koşullanılmış uyaranlara (ışık, ses) bağlanmasıyla gerçekleştırılır Bu bağlantıyı öğrenebılmesı ıçın hayvanın olayların zaman sıralamasını öğrenmesı gerekır Bu organızmalardakı öğrenme ve bellek, nöral sısternjerıne ve davranış değışıklıklerınden sormnlu hucresel değışıklıklere kadar ızlenebılır Daniel Alkon ve eklbl, tavşan beyninin hıpokampusunda "plramidal hucreler" adı verılen nöronları, salyangozda ıse Btıpı fotoreseptorlerı gözlemledıler Her ıkı hayvanda da Pavlov koşullanması hedef noronlarda şu değışıklığe yol açmaktadır Zarlardakı kanallardan akan potasyum (K) lyonları azalmakta1 Aslında K akışı, hucre zarındakı elektrık yukunu sınyallerın alınabıleceğı eşığın altında tutmayı sağlar K lyonlarının akışı azalınca ımpulslar çok daha kolaylıkla alınır Ayrıca CA1 ve Btıpı fotoreseptörlerın uyarılabılırlıklerı de koşullandırma yoluyla belırgın duzeyde gelışır Dısterhoft ve Coulter K lyon akım değışıklıklermın oğrenmeye ozgu olduğunu ve CA1 hucrelennde bulunduklarını da kanıtlamış durumdalar lyon akım farklılıkları, kalsıyuma duyarlı enzım PKC hareketlerının sonucunda or M onıflex'ın parıltıyı ve statık elektnğı önleyen ekran filtreleri okunabılırlığı arttırmakta ve ışık kırılmalarını elımıne ederek yuksek kontrast ve net göruntuler vermektedır Monıflex filtreler ayrıca radyasyonu azaltıyor ve statık elektrık yüklenmesinı önluyor Bellekte anı oluşumundakı molekuler değışımlerın çoğu, gelen sınyallerı alan "dendrltlk ağaçlar" adı verılen nöron dallarında olur Bu "ağaçlar" devasa yuzey alanlarının yanı sıra karmaşıklıklarıyla da çok şaşırtıcıdırlar Blr nöron, 100 bın200 bın farklı slnyal alabılır Bu nedenle sıstemın kapasıtesını taşırmadan neredeyse sonsuz sayıda şekıl, verı depolayabılır Daniel Alkon ve arkadaşlarının bu konudakı araştırmaları, bılgısayar temellı bellek sıstemlerı (nöral şebeke) çızımlerınde de kullanılabılecek verıler sağladı Bu araştırmalarda denızsalyangozu (Hermıssenda crassıcornıs) ve tavşanda "bağlantılı oğrenme"ye çok yakın olan Pavlov koşullanması ıncelendı Bu tur koşullanmada organızma ıkı ayrı uyaranı bırleştırerek öğrenır Örneğın bır Deniz Salyangozuna parlak ışıkla, okyanustakı çalkantıya benzeyen su hareketını bırleştırmeyı, araların da ılıntı kurmayı öğretebılırız Bu hayvan, 18 Panltıya, radyasyona ve statık elektnğe karşı ekran filtreleri Filtreler ozel formullu yapıştırıcılarla sağlam ama yıne de esnek bır çerçeveye yerleştırılmış ağlardan yapılmıştır Ağ 50100 mıkron kalınlıkta son derece ınce lıflerden yapılmış Lıfler ışık emme etkısı sağlamak ve ışık kırılmaları tamamen yok etmek ıçın sıkı şekılde dokunmuş Antıstatık fıltrelerdekı mıkrolıfler maksımum ıletkenlığı sağlamak uzere sıkı dokunmuş, yuksek karbonlu maddelerle kaplanmış (n.b.)