Katalog

BEYİN ARAŞTIRMALARI Bisiklet, araba kullanmak gibi Oğrenilmiş davranışlar niçin unutulmuyor? Nörobiyologlar, öğrenme sürecinde edinilen becerilerin beyine kaydoluş karmaşık mekanizmasını çözmede bir adım daha attılar. Çeviri: GülşatAygen | ir düşünun bakalım llk kez ne zakman seksek oynadınız? Pek çok in"san gıbı sız de buyük olasılıkla tam olarak nerede ve ne zaman bu oyunu öğrendiğınızı anımsayamayacaksınız Oysa dokuz kareden oluşan şekıl ustünde nasıl sıçranacağını hâlâ bılıyorsunuzdur Bir başka deyışle, olayı anımsamasanız bıle bu motor becerıyı anımsayabıliyorsunuz Bu nası(,oluyor? Bu basıt sorunun, nörobıyologları hâlâ uğraştıran karmaşık bir yanıtı var Işbırlıği ıçınde çalışan ıkı bılım adamı bu sorunun yanıtına bir adım daha yaklaştılar Yaptıkları araştırma, motor becerılerı öğrenme merkezının ve daha sonra anımsama yeterlılığının beyıncıkte bulunduğunu gösteren kanıtları ortaya çıkardı B Becerilerin kaydı Rlchard F. Thompson ve VVIIIIam Grelnough şunu keşfettıler Bir motor becerıyı öğrendığımızde, beyıncığın sınır sistemının bir kısmı fızıksel olarak değışir öbür sınır hucrelerıyle ıletişımı sağlayan belirli lıf ve dendrıtler öğrenme sürecinde farklı buyürler Kısacası ınsan bu tur öğrenme sürecındeyken edlndlğl beceıiler beyne kaydolur. Bu ışlem butun yaşlarda aynı şekılde geçerlıdır ve beynın devıngen yapısının önde gelen örneklerınden bırıdır Bılım adamlarının başlattıkları bu çalışma doğrulanacak olursa motor öğrenme ve bellek sorunlannı çözmek, normal motor öğrenme ve belleğı de gelıştırmek ıçin yenı yollar bulunabılecek Bu araştırma, olayları anımsama konusundakı soruları yanıtlamasa da bu öbur bellek sorunlannı nasıl tanımlayıp çözebıleceğimız konusunda bir model oluşturabtlır Nörobılımcıler beylnclk ve onun hareketle lllşklsiyle uzun zamandan berı ılgılenmekteler Bugune kadar beyıncığın dengeyı kontrol ettığı hareketlerın yumuşak ve serı olmasını ınsanların düsmeden yurumelerlni, tenısçilerın oyun alanının bir yanından öburune sıçramasını sağladığı bılınıyordu Ancak son 25 yıldır araştırmacılar (beynın toplam ağırlığının sekızde bırı kadar ağır olan) beyıncığın, beynın öbur kısımlarının öğrendiğı eylemleri yalnızca duzenlemekten öte ışlevler gördüğunü cıddı olarak düşünmekteler "Benlm asıl llgl alanım nöron hücrelerinin mekanlzmalandır: Hücreler belleği nasıl depoluyor? Beynln belirli bir bölumü başlangıç biçlmlnl kullanarak bu soruya yanıt bulunabillr. ' Thompson, klasık bir Pavlon tarzı koşullandırma deneyı yaptı, bir zıl çaldıktan sonra tavşanların gozlerıne uflendı Tavsanlar bu sıralamayı öğrendıkten sonra zilin sesını duyar duymaz otomatık olarak gözlerını kırpmaya başladılar Thompson bu basıt koşullanmaya dayalı tepkının nöral ışaretlerını aramaya 1971 yılında başladı O ve ekıbı çalışmalarını ılk olarak lımbık sıstemın hıpokampusunda (beyındekı ıkı beyaz çıkıntının her bıri) odaklaştırdılar Bellek konusunda hipokampüs çok önemlıdır ama özgül ışlevı hâlâ belırsızdır Thompson, eğitilmış tavşanlarını kullanarak motor maharet öğrenme ve bellek merkezlerının hıpokampusta bulunmadığını saptadı "Hıpokampusu çıkarttıktan sonra da tavşanlar koşullandıkları tepkıleri göstermeyı sürdürdüler" cığındekı belırtı bir alana zarar verınce, ne göz kırpabıldıklerını ne de bunu öğrenebıldıklerını saptadı Thompson'ın bir sonrakı adımı, oradakı nöronlarda ne olduğunu belırlemek oldu Göz kırpma hareketlnin «n önamll yerl, HVI adı verılen, beyıncık korteksının küçücuk bir noktasıdır Beyıncık dört çeşıt hücre ıçerır, elde edılen kayıtlara göre öğrenme sırasında HVI Purkınje hücrelerı çok önemlıdır Nöronal etkınlığı araştırmak ıçın Thompson on beş tavşanı aynı şekılde göz kırpacak şekılde, yalnız bu kez zıl yerıne hafıf bir elektrık şoku kullanarak eğıttı Elektrık uyaranı beyıncıkte, zılden çok daha sınırtı bir alanı etkıler Ancak araştırmacıların çoğu bu deney konusunda dıkkatlı davranıyorlsr Henuz kontrol çalışmalarını tamamlamamış durumdalar Pek çok önde gelen nörobılımcı mevcut araştırmaların Thompson'ın savını desteklemedığını dıle getırıyor Bunlardan bırı de Phoenıx dekı Barrovv Neurologıcal Instıtute'den nörobıyolog James Bloedel. Bloedel bir tavşanın beylnclğlni çıkarttıktan sonra bila tavşanı gö» kırpmaya koşullandırabıldi "Bu bulgu," dıyor Bloedel, "beylnciğln, bu tür öğrenmeyle ilglli merkezl barındırmadığını göstermektedlr." "Herkesln üstünde önemll bir sey varsa, o da boylnclğln öğrenme ve bellek üstünde önemll bir rolü olduğudur," dtyor Calıfornıa Unıversıtesı'nden flzyolog Stephen Llserger. Ustunde anlaşmaya varılamayan şey, bu rolün ne olduğu, nerede gerçekleştıği ve beyıncığın belleğın depolanma yerı olup olmadığıdır Thompson'la Greenbough'un araştır ması doğrulanırsa, beyıncığın belleğın depolandığı yer olduğu duşuncesı ağırlık kazanacak Beyıncıksel belleğın nasıl ışlev gördüğunun anlaşılması, motor yeteneklerı etkılenmış beyın hasarlı hastaların tedavısınde yararlı olabılır Bu arada rehabılıtasyon uzmanları Nöron buyütme ılaç ve yöntemlerıne bağlı tedavıler gelıştırebılirler Eğitilen bölgede azalma Eğıtımden sonra tavşan beyinciklerinı psikolog Greenough'un beyınde öğrenmeyebağlı yapısal değışıklıkler konusunda araştırmalar yaptığı laboratuvarına yolladı Orada ıkı yıl boyunca, Greenough'un ekıbı, beyıncıklerın eğitilmış ve eğıtılmemış taraflarındakı HVI bölgelerının Purkınje hücrelennı ıncelemek ıçin ışık mıkroskopları kullandılar "Aldığımız sonuç Dr Thompson'ın tahmın ettığının aynısı oldu" dıyor Greenough Eğitilen tarafta, paralel lıfler adı verılen sınır yollarıyla Purkınje hucrelerı arasındakı bağlantıların sayısında bir azalma saptandı Dendrıtık dalların sayısında da bir azalma belırlendı Normal olarak öğrenmeyle bırlıkte dal ve lıf sayısının artması beklenır Oysa beyıncıkte, Purkınje hucrelerı engelleyıcı ışlev görurler öğrenme sırasında uyarılan Purkınje hucrelerının en yaygın tepkısı, tepkılerını azaltmaktır Hücreler neyın geldığını öğrendıkçe kabul etmeme eğılımı gösterır Bu bulgu, beyıncıkte öğrenme sırasında oluşan değışıklıklerın en güçlü kanıtıdır Yapısal biyoloji bakışı "Bu nöroanatomık değışıklılerın bellekte bılgı depolamaya lemel oluşturduğunu varsayalım, dıyor yapısal biyoloji profesöru John Dlsterhoft. "Bu, nöronların dendıit dallannı budayıp yeni parçalar •kleyebileceğl anlamına gellr. Bir yandan bunu cesur yenl dünya'nın bir ışı olarak gorebılırsıniz öbur yanda, darbe yemış bir hastanın hasar görmesı durumunda belirli bir madde vererek o bölgedekı nöronların daha kolay şekıl alıp elaskıt ve devıngen olmasını sağlayabılır sınız Daha sonra da nöronları harekete geçırecek fızıksel tedavıyı uygulamayı surdurebılırsınız " Aynı ılke atletlk cesareti arttırmak içın de kullanılabılır mi? Bazı attetler ıçın ustünluk elde etmek neredeyse bir saptantıdır Bu tur bir uygulama bir balerını başbalerin yapabılır mı? "Belkı" dıyor Greenough "Elbette hâlâ bilınmeyen etkenler nedenıyle kesın bırşey söylemek olası değıl" Orneğın normal bir atlet yeteğını gelıştırırken henuz nıtelığını bılmedığımız bazı özel maddelerın uyarıcılığı olmadan da, beyıncığınde bazı hucresel değışıklıkler olmaktadır Normal bir sıstemın hassas dengesını de düşünecek olursak, herhangı bir mudahale yarardan çok zarar getırebılır Motor öğrenme nerede? Motor öğrenme ve bellek merkezı başka bir yerde olsa gerek Ama nerede"? Thompson tavşanların beynıne öğrenme sureçlerındekı hucre etkınlığını kaydetmek içın elektrotlar bağladı Kayıtlar araştırma yı beyıncığe yönelttı Buna göre tavşanlar göz kırpma tepkısını öğrenırken, beyıncıktekı nöronların etkınlığı büyük çapta artar Thompson, tavşanların beyın Belleğimiz iz suruyor Bazı şeylerı aradan ne kadar zaman geçerse geçsın unutmayız örnek Bısıklete bınmeyı bılmek gıbı Sadece bir adım Greenough ve Thompson son olarak yaptıkları deneyın yalnızca bir başlangıç olduğunu vurguluyorlar "Bu araştırma yalnızca bu hucrelerın öğrenme surecıyle ılışkılı olduklarını bıraz daha kesın bir şekılde bıze gösterıyor Ama bu ılk deney llk deneylerın heyecan verıcı ve ılgınç olmaları normaldır, çünku büyuk olasılıkla karşılığını bulabıleceğınız bir yönu ışaret eder Ama bunu sankı artık bu alanda yapılacak ış kalmamış gıbı tamamlanmış bir araştırma olarak görmemek gerekır " (OMNI, MAYIS 90)