Ana sayfa Bilim Gündemi Çoklu görev yapan nöronlar

Çoklu görev yapan nöronlar

99
PAYLAŞ

admin

Her şeyi bir anda nasıl yapabildiğinizi düşünün. Gözlerinizi bu makalede gezdirirken, beyniniz koridorda kaynayan kahvenin kokusunu ve pencerenizin dışında uçuşan yaprağın sesini işliyor olabilir. Belki siz ayağınızı tıkırdatıyor ve parmaklarınızla bir kalemi döndürüyorsunuz. Verili tüm anlarda, beyniniz duyularınızdan gelen yoğun bilgiyi, bir yandan davranış dizinini baş döndürücü bir şekilde desteklerken kendiliğinden işliyor.
Tüm bu bilgiler bir anda nasıl işleniyor? Yıllardır öngörülen yanıtlar, özelleşmede yoğunlaşmıştı. Biyologlar nöronların belirli davranışlar için özelleştiğini düşünüyorlardı ve bu nöronları yorumladıkları sinyallere göre farklı sınıflara ayırmışlardı. Fakat Cold Spring Harbor Laboratuvarı’nda birtakım tarafından yapılan araştırmada, faredeki bulgular yaygın olarak kabul gören bu önerinin sorgulanmasının önünü açtı. Takım Doç. Anne Churchland’ın öncülüğünde, farenin korteksinde çoklu davranışı destekleyip bu bilgiyi işleyen nöron grubu buldu.
Daha önceki bir nörolojik araştırma, nöronların nasıl tek, özelleşmiş aktiviteye cevap verdiklerini hesaplıyordu. Bu araştırma beynin özel bölgelerinde nöronal sınıfları ortaya çıkardı. Churchland görsel korteksin müthiş bir örnek olduğunu açıklıyor: “Biz bu nöronların ileri derecede özelleştiğini biliyoruz. Örneğin, belirli nöronlar değişik parçaların uzayda bulundukları konuma göre yukarı ya da soluna doğru inmesi gibi etkilere cevap verebilecek şekilde özelleşmiş.”
Churchland aynı kurallar beynin diğer karmaşık işlem yapan bölgelerinde de uygulanabilir mi diye merak ediyor. Onun takımı beynin arka yan lobu üzerinde çalışıyor. Bu bölge karar verme, yargılama, dikkat ve planlama gibi yüksek beyin fonksiyonları ile ilişkilendiriliyor. Bu alanda her fonksiyon için özelleşmiş nöron grubu var mı? Ya da tek tek nöronlar, eşsiz bir şekilde çoklu uyarıcılara tepki verebilir mi?
Churchland ve takımı iki olasılık arasındaki farkı bulmak için araştırmayı karar verme mekanizması üzerinde kullanmak için düzenlediler. “Biz yanıp sönen ışık ya da sesi belli kapıdan ve daha düşük şiddetli bir uyaranı diğer kapıdan vererek,fareleri ilişkilendirmeleri yönünde eğittik.” Daha sonra takım farelerin arka yan loblarındaki belirli nöronların ışık ve sese nasıl tepki verdiklerini hesapladı ve bunları her deneme için hayvanların kararları ile karşılaştırdı. “Beynin arka yan lobu üzerinde çalıştığımız nöron gruplarında belli bir göreve özelleşme olmaması bize sürpriz oldu.” diyor Churchland. Onun yerine takım bu nöronların çoklu görev yerine getirdiğini her birinin birden fazla sinyale tepki verdiğini buldu. Belirli bir sınıfı olmayan üç yüzden fazla nöron olduğunu hesapladılar. “Her nöronun kendine özel tepki mekanizması var, hiçbiri aynı değil, bundan dolayı biz onları aynı kategoride toplayamıyoruz.”
Böylesi çoklu görev yapabilen nöronlar, beynin yanıtları birleştirmesinin esnek bir yolunu sunuyor olabilir. “Bu, nöronların nasıl kullanıldığı ve birlikte çalıştığı hakkında düşünme biçimimizi değiştirdi.” diyor Churchland..
Bu çalışma biliminsanlarının bilişselliği daha geniş bir çerçeveden anlamalarını sağlamak için önemli ipuçları barındırıyor: “Tek seferde binlerce girdiden yüzlerce algıyı, dünyanın tutarlı bir görüntüsüne sahip olabilmek için oluşturabilmeliyiz ” diyor Churchland. Ve bu beceri, otizm gibi zihinsel bozukluklarda ters gider.

Rıza Acar
İTÜ Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141110124225.htm