Katalog

BEYİN ARAŞTIRMALAR I Beynimizdeki elektpiksel iletişim Beynimiz çalışırken elektrik üretir. Beyin tam kapasite ile çalıştığında 30 VVatlık bir ampulü yakabilecek ölçüde elektrik üretebilmelidir. Dı. Kuıkul Yaltkava (*) katın ve bılışımın bozulduğu demans, şızofrenı gıbı hastalıklarda P300'un ortaya çıkma zamanı uzar (adından da anlaşıldığı gıbı bu pozıtıf yonlu dalga 300 ms sonra ortaya çıkmaktadır) ve genlığı (amplıtudu) duşer C anlı hucrelerının tumü, ışlevlerını yaparken elektrik akımı oluşturur Hucrenın ıçıne ıncecık bır elekt rotla gınlıp olçum yapılırsa en yuksek voltajlı akımı sınır ve kas hucrelerının urettığı gorulur Burada "yuksek volta)"dan amaç pek alçak gonullu olup bır voltun onda bırı kadar bıle değıldır 100 mV'a ya erışır ya erışmez Kuçuk bır cep fenerı ampulunu ışıldatmak ıçın yuzlerce sıntr hucresı el ele verıp (serı bağlanıp) var gucuyle çalışmaları gerekır Boyle ce, ampule gereklı olan voltaja erışılse bıle guce erışılemez Guçlenmek ıçın bu hucre dızılerınden bırçoğunun omuz omuza verıp yan yana dızılmelerı de gerekır (paralel bağlanma) Mılyarlarca sınır hucresınden (noron) oluşmuş beynın normal ışlevını surdure bılmesı ıçın dakıkada 30 vatlık enerjıye ıhtıyacı vardır Teorık olarak bunun tersı de geçerlı olmalı, beyın tam gucuyle çalıştığı zaman 30 vatlık bır ampulu yakabılmelıdır Karıkaturlerde, adamın aklına yepyenı ve parlak bır fıkır geldığınde tepesıne ışıl ışıl yanan bır ampul çızmelerı, belkı de bu durumun sezgısel olarak bılınmesındendır (nıtekım aramızda donanma gıbı dolaşan sıvrı akıllılar da az değıldır) llk ölçüm ve kayıtlar * Gerçekte kafatasının dışına yayılan akım bır voltun onbınde bırı kadardır ve ancak çok duyarlı olçu aletlerı ıle olçulup kayıtlanabıhr Voltajın bu denlı duşuk olmasının dığer bır nedenı de bu zayıf nöron akımcıklarının kafatasını aşmadan once beyın zarlarını, beyın zarları arasın dakı su tabakasını (beynı dış darbelere karşı korumak ıçın oluşmuş bır su yastığı) geçmesıdır Ondan sonra kafatasını ve saçlı derıyı geçıp olçu aletının saçlı derıye yapıştırıl mış elektrotlarına ulaşabılır llk olçum ve kayıtlamalar çok duyarlı bır olçu aletı olan tellı galvanometreyle hayvanlarda kafatası açılarak doğrudan doğruya beyın yuzeyınden yapılmış (1875 yılında fngılız R. Caton), bu yuzyılın başında Rus Neminskı, kopeklerde (ve de daha sonra gösterıldığı gıbı ınsanda) beyın dalgalarının alfa ve beta rıtımlerı olarak ıkı çeşıt olduğunu gostermıştır Insanlarda, saçlı derıden alınan ılk beyın bıyoelektrık aktıvıtesı kaydı 1929 yılında Alman H. Berger tarafından yapılmış ve bu ıncelemeye o tarıhten berı elektroensefalografı (EEG) denılmeye başlanmıştır Çağdaşlarınca "en bılımsel olmayan bılım adamı" olarak tanımlanan Berger'ın ınsanlardan yaptığı bu ılk EEG kayıtları fazla taraftar toplamamış, hatta elde edılen dalgalar parazıt olarak kabul edılmiş, ancak elektronıkte ılerlemelerle bırlıkte 1940 yıllarından sonra yaygınla şıp, guven kazanmıştır Aynı anlaksal yeteneğe, aynı duşunce ıçerığıne sahıp olmamamıza karşın ınsan ve memelı hayvan beyınlerınde, yukarda ışaret ettığımız gıbı alfa ve beta gıbı aynı frekans ve dağılımda beyın dalgaları bulunması ılk bakışta şaşırtıcıdır ancak yanıtı da hemen hazırdır EEG anlaksal yeteneğı ve duşunce ıçerığını gostermez Bu durumda ınsanlarda kadın ve erkek EEG'lerının neden farklı olmadığı da anlaşılır (kaçınılmaz bır şekılde erkeklerın EEG'lerının yeterı kadar gelışmemış ve kusurlu olduğunu soylemek zorunluluğunda olsak bıle durum boyle değıldır Kadın ve erkek EEG'lerı aynıdır çunku beyın cınsıyet organı değıldır) Gerçekten de, duşunce ıçerığınl beynın elektrıksel ışlevlerıne bakarak dolaylı yollarla da olsa gosterebılmek ıçın daha gelışmış EEG yontemlerı kullanmak gerekır Bu yontemlerın başlıcaları "olaya ılışkın uyarılmış potansıyel" (OİUP) ınce lemelerıdır "Olaya ılışkın" olan potansıyellere geçmeden once "uyarılmış po tansıyel" kavramını açmaya çalışalım Kulağa verılen bır ses uyaranını (ben zetmemızde buna tren dıyelım) ışıtmeyı sağlayan termınale ulaşırken bırçok ara ıstasyona uğrar ve bu kısa konaklama yerlerınde de (ara kavşaklar) ufacık potansıyeller oluşturur (ışıtsel uyarılmış potansıyel İUP) Işıtsel uya ra nın kulaktakı alıcı sınır hucrelerınde oluştur duğu ılk potansıy el, belırlı bır sure sonra belırlı bır ara ıstasyona ulaşır ve dakıklıkte Ingılız demıryollarının tıtızlığı ıçınd e d ı r Ancak burada dakıka değıl, sanıyenın bınde bırı olan mılısanıye (ms) şaşmaz Dıyebılırsınız kı ses uyaranı verıldıkten 5 ms sonra, ara ıstasyona ulaş ma belırtısı olan bır potansıyel olmuşsa bu trenın, ortabeyın yakınlarındakı adı bellı şu ıstasyona (corpus genıculatum medıale veya Turkçeleştırmeye çalışır sak orta yarbuku ıstasyonu) geldığının ışaretıdır ve ıstasyon şefınden hareket memuruna kadar herkes gorevının ba şında demektır Trenın gelışı rotarlıysa ya da oncekı ıstasyonlar lyı çalışmıyor ya da demır yolunda yozlaşma var demektır Istasyonda, hep aynı anda oluşan potansıyellere "zamansal olarak uyarana kılıtlı potansıyeller" denır Örneğı çeşıtlersek goze verılen kısa ve parlak bır ışık uyarısı ortalama 100 ms sonra kdfanın arkasındakı saçlı derıye yerleştırılen elektrotlarda pozıtıf bır potansıyel oluşturur (gorsel uyarılmış potansıyelGUP) Bu potansıyel oluşmazsa gorme yollarında ya da gormeyı sağlayan merkezde bır bozukluk var demektır Bu potansıyeller sınırsel yolların ya da beynın butunluğu, sağlamlığı hakkında bılgı vermekle beraber, duşunce ıçerığı, dıkkat, anlama ve tanıma durumu, kısaca bılışsel ışlevlerle ılgılı bılgı vermezler Yukarıda anlatılan potansıyeller sadece uyarana zamansal olarak bağlı değıl, uyaranın cınsıne de bağlıdırlar Olaya ılışkın uyarılmış potansıyellerı yıne bır ornek uzerınde açıklamaya çalışalım P300 P300'u elde etmek ıçın tek cıns bır uyaran vermek gereklı değıldır Görsel, ışıtsel hatta sozel uyaranlar kullanılabılır ve denek uyarana dıkkatını verdığı surece hep bırbırıne benzeyen dalgalar elde edılır Demek kı bu yontemde uyaran cınsı onemlı değıl kışının dıkkat derecesı veya dığer bazı kışısel işlevlerı onemlıdır Kışının ıçınde (endojen), derununda, beynın ıçınde geçen olaylar onemlıdır Bu yuzden bu potansıyellere olaya ılışkın endojen potansıyeller de denır P300, duzenlı aralıklarla verılen aynı tıp (orneğın tıkırtı sesı) uyaran dızısı ıçınde arada bır uyaranın verılmemesı veya daha ınce ya da kalın bır tıkırtı sesının ve rılmesıyle oluşur Ancak deneğın bu farklı sese dıkkatını vermesı, bu farklı sesı ayırt etmesı koşuldur Hatta bunu sağlamak ıçın, deneğe farklı seslerı sayması ve ınceleme sonunda bu sayı nın kendısıne sorulacağı soylenır Dık Beklentısel negatıf değışim Kışının alasını bellı etmeye yonelık bu turlu endoıen potansıyellerın arasında "beklentısel negatıf değışim", "devınıme ılışkın olanlar" ve yazının sonunda yer ayıracağımız "sozel olaya ılışkın potan sıyeller" sayılabılır Bu potansıyellerı ka Kendılığınden surup gıtmektedır Işte bu yenı yontemde kullanılan bılgısayar, uyaranın verıldığı ana zamansal olarak kılıtlı (bağlı) dalgaları tanır uyaranla ılgılı olmayan rastgele olarak ortaya çıkan dalgaları görmezlığe gelır belleğıne alıp bırıktırmez Boyle kuçuk genlıklı ufacık kıpırtıları kayıtlayıp ınceleme olanağını buluruz Heyecanlanınca neler oluyor? Heyecanlandığımızda kalp atışı artar soluk sıklaşır, gozbebeğı buyur, ağız kurur, terleme çoğalır, tuyler dıken dı ken olur Çogu ınsan, ar namus damarı çatlamamışsa yalan soyledığınde heye canlanır (ar namus damarı çatlamamışınsanın beyaz yalan soyledığını varsaysak bıle ) Heyecanlanınca da yu karda saydığımız fızyolojık değışıklıkler oluşur Boylece, bu fızyolojık değışıklıklerı saptayan aygıtlar yapılmış ve bunlara da yalan makınesı denılmıştır Duygu larla bedensel ışlevlerın değıştığını bılen ılk hekımlerden bırının Ibnı Sına olduğu soylenır Aşkın bır çeşıt ruhsal çokuntu olduğunu soyleyen Ibni Sina, emırın aşık oğlunun karasafra (melankolı) hastalığını kullandığı psıkosomatık yöntemle anla mış, bır yandan sevdalı delıkanlının nabzını tutmuş bır yandan da kentın mahallelerını saymaya başlamış Kızın oturduğu mahalleye yaklaştıkça nabız gıderek hızlanmış, tam oturduğu mahallenın adını soyledığınde delıkanlının nabzı dort nala gıtmeye başlamış Boylece hastalığın gızemı çözulmuş Ancak ne var kı herkesın duygu ve heyecanlarını kontrol etmede tıyatro artıstlerınden beter talımlı olduğu çağımızda bu turlu yontemler çozum getırmemektedır Insanın alası gerçekten ıçınde kalmaktadır Daha ınce, daha nesnel, daha duyarlı yontemler gerekmektedır kı bunlar P300 ıle bır orneğını verdığımız OlUP'dır OlUP'ın anlak duzeyı belırlemede dığer anlak testlerıne oranla çok daha nesnel bılgıler verebıleceğıne daır bulgular vardır Örneğın gorsel uyarılmış potansıyellerın genlıklerı, her ıkı beyın yarım kuresındekı dağılış ozellıklerı an lak duzeyıyle yakın ılışkı gostermektedır Bu potansıyel gerı anlaklı bır çocukta her ıkı beyın yarım kuresınden eşıt olarak kayıtlanırsa (asımetrı gostermezse) çocuğun rehabılıtasyona yanıtı da duşuk olmaktadır Beklentısel negatıf değışim (genellıkle CNV olarak kısaltılmakta) dıyebıleceğımız bır başka OİUP ıncelemesıyle norotıklerle psıkotıklerı (sınırlılerle çılgınları) % 75 oranında ayırabılmek olasıdır Bu potansıyelın negatıf genlığı kışının dıkkat derecesıyle, gudulenmesıyie, bıleşı mıyle orantılı olarak değışmektedır Boylece CNV kayıtlamaları ıle herhangı bır makıneyı kullanan kışının dıkkatını en lyı şekılde çekebılecek gosterge ışaretlerı seçılebılır ve en yuksek genlıkte ne gatıf potansıyel oluşturan alarm uyaranı saptanabılır Sozel olaya ılışkın potansıyeller (SOP) ıncelemelerı ıle anlamsal olarak uyumlu ve uyumsuz tümcelerın beyınde oluşturduğu potansıyler ıncelenmektedır Ortalama 67 sozcukten oluşan tumceler son sozcuklerıne gore anlamlı veya anlamsız olarak ayrılır (orneğın "dış sağlığımız ıçın yatarken dışlerımızı boya malıyız" ve "ayağa gıyılen çorap, ele gıyılen eldıvendır" gıbı ) ve bu tumceler seslı olarak okunur Tumcenın cınsine gore beyınden farklı potansıyeller elde edılır (Laboratuvarımızda kayıtlanmış bır ornek şekılde verılmıştır) Boylece, SOP ıncelemelerı ıle dılın norolojık temelı ıncelenebıleceğı gıbı tümcelerın uygunluk ve hatta anlaşılırlık durumları da saptanabılır Etkın tumce duzenlemelerı, en etkın sozcuk seçırnlerı yapılabılır Belkı de bu potansıyeller anlak duzeyı saptamada neslel bır olçut de getırebılır (*) Prof. Dr., Akdeniz Üniversıtesı Tıp Fakultesı Nörolojı ABD. yıtlayıp ınceleyebılme yontemlerı 1520 yıldır gelışmıştır Bu gecıkmenın en onemlı nedenı olaya ılışkın potansıyelle rın genlıklerının (23 uV kadar) çok duşuk olmasıdır Bu duşuk genlıklı potansıyellerı, yu karda sozunu ettığımız beyın elektrıksel aktıvıtesı arasından seçıp ayırmak ozel yontemler gerektırmektedır EEG'de alfa dalgalarının genlığı 3070 uV ve hatta daha fazla olabılır Bunu haylı kabarmış bır denızın dalgalarına benzetebılırız Uçlarında kopukler oluşmuş, kuzu başı denılen cınsten dalgalı bır denıze Bızım uyarılmış potansıyel dalgaları ıse kuçuk çırpıntılar halındedır Durgun bır gole attığımız kuçuk bır çakıl taşının oluşturduğu hâleler gıbı. ım*u> \ !OOfrj L P1OOO PNH \ 3(000 Normal blr kişide sağda uyumlu, solda uylımsuz tümcelerın uyardığı sözel olaya bağlı (SOP) potansıyeller (Bu trasede uyumsuz tümcelerın daha yuksek genlikli negatıf potansıyeller oluşturduğu görülüyor). Bu hâlelerı o koca dalgalar arasında gorebılmek, ayırt etmek olanaksızdır Işte sozunu ettığımız bu yenı yontemlerle sadece o kuçuk çırpıntıları alıp toplayabılmek, koca dalgaları ıse sılmek olanaklıdır Hem de oyle tansıklara fılan gerek kalmadan kuçuk çırpıntılarımız hep taşı attıkça , taşın atılışına zamansal olarak kılıtlı olarak aynı zamanlarda oluşur Oysa kı kuzu başı dalgaların oluşu mu (taşın atılış anına gore) rastgeledır 4769