Katalog

B EY İ N A R A Ş T I R M A L A R I Bir beynin yeniden doğuşu Kanarya beyni, insan beyninin aksine, kendini yenileyebiliyor. Sinir oluşumunu sağlayan etkenlerin saptanması, insan beyni için çeşitli açılardan yeni boyutlar açabilir... Çeviri: Daniyal Eriç R ockfeller Üniversitesi'nden Nottebohm ve meslektaşları kuş şarkılarının fizyolojik "haritası"nı çizerek, kuşların beyinlerinde seslerin özelliğini denetleyen merkezler bulunduğunu belirlediler. Ayrıca ilk kez, insana ait olmayan beyinlerin yapılarındaki cinsiyete bağlı değişimleri de kaydettiler. Ancak en Önemlisi ilk defa olarak yetişkin bir kuş beyninin büyük bir olasılıkla Insanda var olmayan şaşırtıcı bir yetisini ortaya çıkardılar: Kuş beyni slnlr hücrelerini yenileyebiliyor. Bıçakla parmağımızı kestiğimizde yara birkaç günde kapanır. Çünkü dokularımız larafından üretilen yeni hücreler ölülerin yerini tutar. Fakat bir kaza ya da hastalık sonucu zarar gören insan beyni hücreleri yeııilenemezler. Beynin sağlıklı bölümleri bu ölü nöronların işlevlerini Ustlenebilirler, ama hiçbir zaman yeni sinir hücreleri oluşamaz. tnsanoğlu altı aylıkken tüm nöronlar oluşumlarım tamamlar. Oysa kuşlar farklıdır: Yetişkin bir kuş bir günde 20 bin yeni nöron oluşturabilir. Şimdiye dek insanlarda ya da diğer hayvanlarda bu tür bir özelliğe rastlanamamıştı; pek çok bilim adamı bunun olanaksızlığına inanıyor. Öte yandan Nottebohm, kuşlarda slnlr oluşumunu denet kullanılmalarını amaçlıyor. "Tabil kl tüm bunlar şimdilik düşünce aşamasında" diye açıklamada bulunuyor Nottebohm, "Ancak bu blze, önemll bir kliniksel değer niteliğlnde olacak beynin yeniden yapılanmasıyla ilglli doğal bir Işlem suNottebohm'un insan beyni gelişiminin gizemli dünyasına yaptığı yolculuk onu başlangıçtakı tutkularından uzaklaştırdı "Ben salt kuşların davranışlarıyla llglleniyordum. Ancak bu konuda, hiçbir bllim adamının tahmln edemeyeceği sürprlzlerle karşılaştım." Nottebohm ilk projesinde, kuş şarkı söylerken ses kutusundaki (östaki borusu) zarın nasıl titreştiğini gözlemledi. Genellikle erkek kuş şarkı söyler. Dişi ise erkeklerin şarkılarını dinleyerek en etkili, en karmaşık sesleri çıkaranı seçmeye çalışır. 1950'lerde Cambridge'den biyolog VV.H.Thorpe, ispinoz kuşunun cinsel olgunluğa erişmeden önce "kritik dönem"de şarkı söylemesini öğrendiğini kanıtlar. Genç kuş, yetişkin kuşun şarkısını örnek alıp bunu birkaç kez mimiklerle söylemeye çalışır. Thorpe'un deneylerine göre kuş bu dönemde tek başına kalıp kendi melodisini diğer bir yetişkininkiyle karşılaştıramayınca ses tonu gerektiği kadar gelişemez. Thorpe'un belirlediği gibi bu işlem, In sanlann dll öğrenme yöntemteriyle benzerlikler taşıyor. Bu tür bir deneyin cocuklar üzerınde gerçekleştirilmesi oldukça güç; ancak küçüklerin erişkinlik çağına geçmeden önce ikinci bir dilin çevrelerinde devamlı konuşulması durumunda genelde bunu çok çabuk öğrendikleri bilinen bir olgudur. Oysa cinsel olgunluğa erlştlkten sonra ikinci bir dıli tam olarak ögrenmek oldukça güçleşmektedir. Sağırken şarkı Kuş ve insanda öğrenme İnsana "kuş beyni" leyen moleküler etkenlerl inceleyerek bunların memelilerde de hatta insanlarda aynı işlevleri yaratmak üzere Beyln Konishi, Thorpe'un çalışmalarını derinleştirdi ve ötmeyi öğrenen bir kuşun sağırlaştıktan sonra da normal şarkısına devam edebileceğini gösterdl. Konishi'nin görüşlerine göre kuşun şarkı söylemesi için sesini duyması gerekmiyor; düzgün şakıyabilmek için ses kutusunun nasıl çalıştığı konusundaki bilgılerini kullanarak şarkılarını oluşturabiliyor. Östaki borusu (ses kutusu), herbiri kendine ait sinirleri ve kaslarıyla bağımsız bir ses kaynağı olarak hareket edebilen iki parçaya bölünmüştür. Kuşun şarkı söylerken duyduklarını engellemek amacıyla Nottebohm, östaki borusunun bir bölümünden beyine doğru giden siniri kesti. "Bunu yaparken" diyor Nottebohm "borunun sol ya da sağ kısmının kesilmesinln önemll larklılıklar yarattığını gözlemledlm. Sağ kısmı kestiğinizde kuş normal ötüşünü sürdürüyor. Oysa sol tarafın slnlrlerlni çıkarttığınızda korkunç sonuçla karşılaşıyorsunuz. Kuş şarkı söyleyemiyor. Bu işlev Insanlardaki el uzvuna benzetlleblllr; sağ ya da sol el dlğerlnkine göre belll bir üstünlüğe sahlptlr. Ancak bu tür bir etkene İlk kez İnsan dışındakl canlı varlıklarda rastlıyoruz." Sağ elini kullanan insanlarda beynin sol bölümü dil kullanımında sağ kısımdan çok daha önemlidir. Nottebohm kuşlarda, sol beyinden giden sinirierin, şarkı oluşumun da sağ beynin sinirlerinden niçin daha etkili olduklarını açıklayabilmek amacıyla bu tür bir uzmanlaşmanın onlarda da var olup olmadığını araştırmaya başladı. "Bu bulgu beni şaşkına çevlrdi" diyor kendisi. "Kuşların öğrenme ve ses yetlleri insanlardakl glbl beynin bir bölümünün dlğerlne göre daha etkln olmasından kaynaklanıyor. " Kanarya şarkısının unsurları bir ses spektrografı sesleri frekanslarına göre çizen bir cihaz üzerinde şekillendirilip belirli "heceler" halinde sınıflandırılabilir. Kuş iki aylık oluncaya kadar sesi bir bebeğinkini andırır. İki ile yedi ay arası erkek kanarya, "plastik" olarak adlandırılan oldukça düzgün bir şarkı üretmeye başlar Ancak bu dönemde henüz yetişkin bir kanaryanın 50 değişik ses tonuna erişmemiştir. Kuş cinsel olgunluğa geçtikten sonra "sabit şarkı"nın keskin heceleri duyulur. Daha sonra erkek, ilkbahar ve yaz üreme dönemlerinde dışiyi elde edebilmek için kendi repertuarındakl sabitşarkı hecelerini kullanır. Erkek kanaryanın cinsel başarısında şarkı önemli bir rol oynadığından Nottebohm, beyinde şarkı öğrenmeye yönellk belll merkezler olduğunu düşündü. 1971'lerde Nottebohm, östaki borusunun sol kısmının şarkı üretiminde sağ bölümden daha etkili olduğunu bulduğunda henüz bu konuyla ilgili fazla bir şey bilinmiyordu; kimse ses kontrol bölgelerinin nerede bulunduğunu açıklayamıyordu. 50 değlşik ses Sımrter Neles boruıu Ostakı borusu Kuşun beynlnde östaki borusuna bağlı soldakl üç ses merkezi şarkıyı denetllyor (yanda). Üstte İse kuşlarda sinir oluşumunu denetleyen moleküler etkenleri Inceleyen bilimadamı Nottebohm. Farklı beyinler 1976'da Nottebohm ve nörobiyolog Arthur Arnold yaptıkları araştırmalar sonucu erkek ve dişi kanaryaların birbirlerinden farklı beyinlere sahip olduklarını gördüler. Erkeklerin üst ses merkezi dişininkinden dört kat daha fazla gelişmişti. Bunun nedeni erkeğin söylediği melodilerin daha karmaşık olmasıydı.