Somatik duyular, bedendeki duysal bilgileri toplayan sinirsel mekanizmalardır. Duysal bilgiler sadece dış uyaranlardan gelmez, kaslarımız, iç organlarımız gibi içsel uyaranlardan da gelir. Bu duyular, beyinde parietal lobda bulunan somatik duysal kortekste toplanır. Burada “duysal homonkulus” da denen, duysal bir beden temsili (haritası) vardır. Bu bedenimizin işlevsel bir haritasıdır, yani bedenimizde hangi bölgeyi daha ayrıntılı işlemlerde ve sıkça kullanıyorsak, o bölgenin temsil alanı daha geniştir. Örneğin el ve yüz bedenin diğer uzuvlarına göre daha geniş bir alanı temsil etmektedir.
Antonio Damasio vücudun zihin için temel bir referans oluşturduğundan bahseder. Ramachandran ise vücudu beynin bir hayaleti olarak tanımlar. Bu tanımlamalar bize bedenin zihnin bir yansıması olduğunu düşündürür. Hatta Damasio zihnin organizmanın tümünden oluştuğunu söyler. Zihin üzerine düşünceler, varolan bilgimiz arttıkça değişim göstermektedir. 17. yüzyılda zihnin nerede olduğu belirsizken 19. yüzyılda Descartes’ın da katkısıyla beynin içinde ya da yakın çevresinde olduğu görüşü hâkimdir. Damasio ise zihnin vücut-beyin etkileşiminin kendisi olduğunu ifade eder. Zihni sinir devrelerinin etkinliği olarak tanımlar. Zihin duyuların varlığı ve onların temsilleriyle yapılanmaktadır.
6. duyumuz: Bedenin pozisyon bilgisi
Çok temel olarak bilinen beş duyumuz vardır. Nörofizyolog Charles Sherringtone bedenin pozisyon bilgisini (propriyosepsiyon) 6. duyu olarak tanımlar. Beden imgemiz üç sistemden gelen bilgilerin entegrasyonuyla gerçekleşir. Bu sistemler görme, dokunma ve vestibüler (denge) sistemdir. Birindeki bir eksiklik diğer sistem tarafından telafi edilmeye çalışılır. Gözlerimizi kapadığımızda, artık bedenimize ait pozisyon ve duyumları dokunma ve vestibüler sistem aracılığıyla algılarız. Ya da vestibüler sistemin eksikliğinde görme duyusu bedenin pozisyon almasında yardımcı olacaktır.
Dokunma, dış dünyayı algılamamızı sağlayan temel beş duyudan bir tanesidir. Bu elimizin ya da bedenimizin herhangi bir parçasının bir yüzeye dokunması (aktif dokunma) veya birinin ya da bir şeyin bedenimize teması (pasif dokunma) şeklinde olabilir. Dokunma duyusu sayesinde bedenimize temas eden uyaranın soğukluğunu-sıcaklığını, sertliğini-yumuşaklığını, acı verici ya da acısız bir uyaran mı olduğunu biliriz. Bütün bu bilgileri derimizde bulunan özel hücreler (reseptörler(1)) sayesinde ayırt ederiz. Bunlar yüzeyel duyulardır (ekstroseptif duyular) ve tümü de bizi dış dünya hakkında bilgilendirir.
Bedenimize ait bilgileri sadece dış dünyadaki uyaranlar oluşturmaz. Bedenimizin kasılma ve gevşeme gibi hareketlerini kaslar ve eklemlerden gelen duyular sayesinde fark ederiz. Kas içerisinde bulunan reseptörlerden gelen bu duyuları bilinçli derin duyu (propriyoseptif duyular), iç organlarımıza ait duyuları ise bilinçdışı derin duyu (introseptif duyu) olarak tanımlarız.(2) Yüzeyel ve derin duyuların oluşturduğu bu sistem somatik duysal sistemdir. Somatik duyular bedendeki duysal bilgileri toplayan sinirsel mekanizmalardır. Beden işlevlerine ait tüm duyuları somatik duyular altında inceleriz ve kendi içerisinde bölümlere ayrılır.
Bedenden gelen duyumların evrimsel açıdan bir işlevselliği vardır. Bedeni korumak için gerekli davranışları üretebilmek beynin bedenin durumundan haberdar olmasıyla mümkün olur. Dolayısıyla bedene ilişkin durumlar değiştiğinde, beyin her seferinde bundan haberdar olmaktadır. Her haberdar ediliş, beyindeki beden temsilini her seferinde yenilemektedir.
Uyaranları karşılayan organ: Deri ve alıcıları
Dışarıdan gelen uyaranları alan organımız deridir. Nesnelerin biçimi, dokusu, yüzeyi ve ısısı deri üzerindeki alıcılar (reseptörler) sayesinde iletilmektedir. Aynı zamanda deri vücudun sınırlarını belirleyen bir araçtır. Deri üzerindeki reseptörler gelen uyaranı lokalize etmemizi sağlar.
Gelen uyaran hangi duysal sisteme aitse, o sisteme ait reseptörleri, sinir yollarını ve beyin merkezlerini harekete geçirmektedir. Bu reseptörler duysal bilgiyi sinir sinyallerine (aksiyon potansiyeli(3)) çevirir ve merkezi sinir sistemine iletir. Bilindiği üzere merkezi sinir sistemi beyin ve omurilikten oluşur. Çevreden ve iç organlardan gelen duyuları taşıyan bu sinirler omurilikte toplanır ve duyuyu beyne iletir. Peki gelen uyaranın dokusunu, ısısını, rahatsız edici olup olmadığını, bedenimizin hangi noktasına temas ettiğini, şiddetini nasıl ayırt etmekteyiz?
Somatik duyuların ayırt edilmesi farklı reseptörlerin uyarılmasıyla gerçekleşir. Her bir reseptör farklı özellikte duyuları alır. Bedenimizin bazı bölgelerinde diğerlerine göre daha yüksek düzeyde hassasiyet söz konusudur. Dokunulan bölgedeki reseptör sayısı bu hassasiyeti belirler. Örneğin el üzerindeki deride bulunan reseptör sayısı bedenin diğer bölgelerine göre daha fazladır. Bu sayede elimiz nesnelerin karmaşık özelliklerini ayırt etmekten Braille alfabesini(4) (körler alfabesi) okumaya kadar çok sayıda işlevi yerine getirmemizi sağlar. Reseptör sayısının yanı sıra reseptörlerin adaptif özellikleri de, uyaranın hızını veya şiddetini ayırt etmede yardımcı olur. Eğer bir uyaran dakikalar boyunca genliği ya da pozisyonu değişmeden devam ederse, nöral tepki azalır ve duyu kaybolur, buna reseptör adaptasyonu denir. Bu sayede kolumuzdaki saati, parmağımızdaki yüzüğü ya da üzerimizdeki kıyafetleri her an hissetmeyiz. Denize girerken ilk anda soğukluk hissetmemize rağmen kısa bir süre sonra bu his kaybolur. Başlangıçtaki uyarı eşik değeri aşıp aksiyon potansiyelini başlatmaya yeterli olduğu halde, uyaran aynı düzeyde gelmeyi sürdürdükçe duyu alıcılarının (reseptörlerin) yeni aksiyon potansiyeli başlatma gücü zayıflar.
Dokunma, ısı, ağrı, kas ve eklemlere ait duyular sırasıyla kutanöz mekanoreseptörler, termal reseptörler, nosiseptörler ve kas-ekleme ait mekanoreseptörlerle(5) taşınırlar. Reseptörlerden çıkan sinyaller merkezi sinir sistemine (MSS’ye) farklı sinir lifleriyle taşınırlar. Bu sinir lifleri, etraflarındaki koruyucu, aynı zamanda iletken kılıfın (miyelin kılıfı) çapına göre farklılaşmaktadır. Sinir lifinin çapı büyüdükçe MSS’ye iletim hızı da artar. Dokunmayı ve derin duyuları (propriyoseptif) kalın çaplı lifler, ısı ve ağrı duyusunu ise ince çaplı lifler taşır. Dolayısıyla bu duyuların iletim hızları farklılaşmaktadır. Sinir liflerinin etrafındaki koruyucu yapının (miyelin) hasarlanması ise duyu kayıplarına neden olur. Örneğin diyabette nöropatinin görülmesi ya da multiple sklerozda sinir iletim hızının yavaşlaması, duyuların iletiminde azalma ya da kayıplarla sonuçlanır.
Dokunma duyusunda 4 temel mekanoreseptörden bahsedebiliriz. Bunlardan ikisi derinin yüzeyinde bulunurken (Meissner ve Merkel) diğer ikisi derinin daha derin tabakalarına (Pasini ve Ruffini) yerleşmiştir. Bu reseptörlerin her biri deriye ait farklı bir bilgiyi taşır. Örneğin Meisner ve Merkel daha çok parmak ucunda bulunur ve Braille alfabesini okurken ateşlenir. Pasini ve Ruffini ise basınçla ilgili bilgiyi kodlar.
Ağrı dokunma duyusundan farklı reseptörlerce algılanır, bunlara nosiseptör denir. İğnenin deriye batması ya da derinin bir yere sıkışması sırasında nosiseptörler devreye girer. Aşırı sıcak ya da soğukla temasta da aynı nosiseptörler uyarılır. Bu sebeple aşırı soğuğa temasımızda yanmaya benzer bir his oluşur, çünkü aynı reseptörler tarafından kodlanmaktadır.
Kas iğciği, golgi tendon organı, eklem kapsülü gibi reseptörler ise görme duyusu olmadan bedenin pozisyonundan ve hareketinden haberdar olmamızı sağlar.
Sinyallerin beyne ulaştığı yollar
Peki deriden reseptörlerce alınan ağrı, ısı, pozisyon bilgileri beyindeki üst merkezlere taşınırken hangi yollardan geçer? Derideki reseptörlerden çıkan bilgi (sinyal) götürücü (affarent) liflerle omuriliğe taşınır. Dokunma ve pozisyon (propriyosepsiyon) bilgisi ile ağrı ve ısı bilgisi beyine 2 farklı yoldan taşınır ve omuriliğin farklı düzeylerinde çaprazlaşırlar. Bilindiği üzere beyinde çapraz işlemleme vardır. Yani beynin sağ hemisferi bedenin sol tarafından gelen bilgileri alıp işlerken, beynin sol hemisferi bedenin sağ tarafından gelen bilgileri kodlar, yorumlar ve yönetir. Bu durumda sağ elimize bir iğne battığında bunun bilgisi sol hemisfere iletilecektir. Reseptörler tarafından omuriliğe taşınan sinyaller beyinde koku hariç tüm duyuların ara istasyonu olan talamusa uğrayarak duysal kortekse girerler ve böylece biz elimize batan iğneyi algılarız.
Anlaşıldığı üzere, duysal bilginin beyne taşınması çeşitli aşamalardan sonra gerçekleşmesine rağmen, iletim oldukça hızlıdır. Duysal bilginin taşınırken geçtiği yollardan herhangi birinde oluşacak bir hasar, duysal kayıplara neden olabilmektedir. Oliver Sacks, Karısını Şapka Sanan Adam kitabında, çevresel sinirlerin iltihabı (polinevrit) sonucu, bedenle ilgili duyumunu kaybeden bir hastadan bahseder. Propriyoseptif bilgiyi taşıyan liflerin hasarı hastanın bedeninin pozisyonuna ilişkin bilgiden mahrum kalmasına ve ayaklarının üzerinde duramamasına, eline aldığı şeyleri hissedemediği için düşürmesine neden olur. Kitapta hastanın yaşadığı durum beden körlüğü olarak ifade edilir. Tıpkı görme duyusunu kaybeden insanların bu durumu dokunma duyusuyla telafi etmesi gibi, bedenine ilişkin duyuyu kaybeden hasta da görme duyusunu ve vestibüler (denge) sistemini kullanarak telafi etmektedir.
Mutlak bir bedensizlik hissini izolasyon tanklarını kullanarak da yaratmak mümkündür. 1953’te nörofizyolog John C.Lilly beyni dış uyaranlardan izole etmek üzere ilk izolasyon tankını icat etmiştir. İzolasyon tankı yaklaşık 37 santigrat derecede, yani vücut sıcaklığında tuzlu suyla dolu bir havuzdur. Bedenin kendiliğinden su üzerinde durabilmesi için tuz kullanılmaktadır. Kişinin hava alabilmesi için de bir maske takılır ve dışarıyla olan bütün bağlantı kesilir. Yerçekimsiz ortamda kalan beden beyine sinyal göndermediği için ve dış ortamdan da ses, ışık gibi uyaranlar gelmediği için beyin bir süre sonra kendi uyaranlarını oluşturur ve halüsinasyonlar başlar. “Değişen Durumlar” (Altered States) filmi izolasyon tanklarında yapılan deneyleri anlatmaktadır.
Beyindeki duysal harita: Duysal homonkulus
Somatik duyuların bedendeki yolculuğu beyinde parietal lobda bulunan somatik duysal kortekse ulaşmasıyla son bulur. Burada bedene ait duysal bir harita bulunur. Bu duysal harita beyin cerrahı Wilder Penfield’in hastalarıyla gerçekleştirdiği ameliyatlar sayesinde keşfedilmiştir. Penfield, hastaların beyinlerinin belirli bölgelerini elektrotla uyarıp bedenin çeşitli bölgelerinde ortaya çıkan duyuları kaydetmiş ve bedenin bozuk bir haritasını çıkarmıştır. Beyindeki duysal beden temsili “duysal homonkulus” olarak adlandırılmaktadır. Bu harita bedenimizin işlevsel bir haritasıdır, yani bedenimizde hangi bölgeyi daha ayrıntılı işlemlerde ve sıkça kullanıyorsak, o bölgenin temsil alanı daha geniştir. Örneğin el ve yüz bedenin diğer uzuvlarına göre daha geniş bir alanı temsil etmektedir. Bunun nedeni elde ve yüzde bulunan reseptör sayısının fazlalığı ve kullanımının sıklığıdır.
Kortikal haritanın yetişkinlikte bile değişebilen, türler ve bireyler arasında farklılık gösterebilen bir harita olduğunun en güzel örneği ise “hayalet uzuvlar”dır. Ünlü nörobilimci Ramachandran Beyindeki Hayaletler kitabında kazada sol kolunu dirseğin hemen altından kaybeden, kolunu kaybettiğini bilmesine rağmen hâlâ varlığını hissedebilen bir hastadan bahsetmektedir. Bu hastayla yapılan deneyde Ramachandran hastanın gözlerini kapatarak bedenin belli bölgelerine dokunup hastaya ne hissettiğini sormaktadır. Hastanın yüzüne bir pamuk çubuk yardımıyla dokunduğunda hastadan ilginç bir cevap gelmiştir; yüzüyle birlikte kaybettiği hayalet elini de hissettiğini söylemiştir. Peki bu hayalet his nereden kaynaklanmaktadır? Ramachandran bunu korteksteki duysal homonkulusun yeniden haritalanmasıyla açıklamaktadır. Kortekste bulunan haritada yüz ve el birbirine yakın temsil edilmektedir, dolayısıyla yüzden giden dokunma sinyallerini ileten lifler beyinde aynı zamanda ele ait nöronları da uyarmaktadır.
Beden algısının bozulduğu hastalıklar
Ramachandran vücut imgesini ve parietal lobun işlevini, “Vücut imgesi kişinin mekân ve zamandaki bedeninin içsel imgesi ve buna dair bellektir. Herhangi bir anda bu vücut imgesini oluşturup sürdürmek için parietal loblar birçok kaynaktan, kaslar, eklemler, gözler ve motor kumanda merkezlerinden gelen bilgiyi birleştirir” sözleriyle açıklar.
Bir kafa travması ya da inmeden dolayı parietal lobunda hasar oluşan hastalardan öğrendiğimiz kadarıyla, bu bölgelerin hasarı dokunma duyusunda ya da ağrı ve ısının iletiminde bozulmalarla birlikte beden algısının da bozulmasına yol açmaktadır. Parietal lob hasarlarının tanıma bozukluklarına yol açtığını inme ya da travma sonrası sendromlardan bilmekteyiz. Örneğin astereognozi parietal lob hasarı sonucu nesneleri dokunarak tanıyamama durumudur. Gözleri kapalıyken böyle bir hasarı olan kişinin eline her zaman kullandığı bir cismi verip bunun ne olduğunu söylemesini istersek söyleyemez, ancak gözlerini açıp görürse söyleyebilir. Nesneleri dokunarak tanıyamama günlük yaşamda çok sorun yaratmaz, çünkü görmeyle telafi edilebilir.
İhmal sendromlarını da yine parietal lob hasarında fakat özellikle sağ parietal lobun hasarında görmekteyiz. Bir kafa travması ya da inme sonucu parietal lobu hasarlanan hastalar vücutlarının yarısını tanıyamaz, sanki yokmuş gibi davranır ve inkâr ederler. Bu sendroma anozognozi denir. Klinik olarak ilk defa 1908’de Fransız nörolog Joseph Francois Babinski tarafından tanımlanmıştır. Bu bozuklukta hastalar, örneğin ceket giyerken felçli beden yarısını ihmal ederler, etkilenen beden yarısını yıkamaz ya da traş etmezler. Yatakta yatarken bacağının kendisine ait olduğunu inkâr eder, hatta “Kim koydu bu bacağı yatağıma” diyebilirler. Anozognozinin ilginç bir yönü kendini hep sol beden yarısının ihmaliyle göstermesi, yani sağ hemisferin hasarında görülmesidir. Halbuki sol hemisferi hasarlanan hastalarda bu inkâr mekanizmasından bahsedilmez. Bu asimetrinin bir anlamı vardır. Ramachandran kitabında bununla ilgili bir hipotez öne sürmektedir. Bu hipotezin temelinde hemisferik yanallaşma vardır. Bilindiği üzere sağ ve sol hemisfer farklı işlevlerde özelleşmişlerdir. Örneğin dil ve konuşma merkezi sol hemisferdedir. Sağ hemisfer ise görsel ve duygusal işlevlerde baskındır. Ramachandran anazognozide görülen inkâr mekanizmasının iki hemisferin farklı özelliklerinden kaynaklandığını söyler. Sol hemisfer akla, mantığa uygun açıklamalarda bulunarak kişinin duruma adapte olmasını amaçlarken, sağ hemisfer eleştireldir ve adaptif olmasa da gerçeği söyleyen doğrucu hemisferdir. Bu durumda sağ hemisfer hasarlandığında, sol hemisferin durumu mantıklı hale getirme çabalarını engelleyecek eleştirel bakışı kaybederiz. Yani hastalar sol beyinleriyle sanki hiçbir şey olmamış, felç geçirmemiş gibi düşündüklerinde bunu eleştirecek sağ hemisfer etkinliği ortadan kalkar. Ramachandran spekülatif bu yorumunu sağlıklı kişilerin günlük hayatlarında sıklıkla kullandığı Freud’un inkâr mekanizmalarına dayandırmaktadır.
Parietal lob aynı zamanda görsel sistemden motor davranışla ilgili bilgileri alıp entegre eden bir bölgedir; bu bölgenin hasarı sonucunda semptomları anozognoziye benzeyen bir başka bozukluk asomatognozidir. Asomatognozide de kişinin beden farkındalığı bozulur ve beyindeki lezyonun çapraz tarafındaki beden parçasının kendisine ait olduğunu görse bile inkâr eder. Kişi hastalığının farkında değildir. Duyu kaybından kaynaklanan bir bozukluk değildir. Beyinde duyuları entegre eden merkezlerde hasar vardır. Felçli uzuvdan beyindeki haritayı güncelleyen yeni bir bilgi gelmediği için, hâlâ eski halinin imgesini taşıdıkları için, sanki iyiymiş gibi hissederler.
Somatoparafrenide ise asomatognozide olduğu gibi hastalar kendi uzuvlarını inkâr eder, bir başkasına aitmiş gibi davranır ya da bir başkasının vücut bölümlerini kendilerininmiş gibi tanımlayabilirler.
Beynin kapıldığı beden illüzyonları
Buraya kadar bahsedilen bedene ilişkin algıdaki bozulmalar beyinden ya da periferden kaynaklanmaktadır. Fakat bedene ilişkin bu yanılsamalar sadece hastalıklarda karşımıza çıkmaz. Birtakım illüzyonlar bizzat kendi bedenimizi farklı algılamamıza neden olabilir. Bunlardan en bilineni plastik el illüzyonudur (rubber hand illusion). Bu illüzyonu test etmek için kişi bir sandalyeye sol eli görme alanının dışında kalacak şekilde oturtulur ve görme alanındaki sağ elinin yanına gerçekçi bir sol el yerleştirilir. Deneyi yapan kişi aynı anda kişinin hem gizlenen sol eline hem de yapay sol ele fırça yardımıyla dokunsal uyarımda bulunduğunda, kısa bir süre sonra deneye tabi tutulan kişi bir yanılsama yaşar. Önünde duran yapay eli kendi gerçek eliymiş gibi hissetmeye başlar. Yapılan çalışmalar bu illüzyon sırasında beyinde duysal korteksin bulunduğu parietal bölgede ve hareketin planlanmasından sorumlu premotor korteksteki aktivitede artış olduğunu göstermiştir. Muhtemelen görsel ve dokunsal duyuların senkronize hareketi kişinin bu illüzyonu yaşamasına neden olmaktadır. Taktil uyarımın yarattığı bir başka yanılsama ise “pinokyo illüzyonudur.” Kişi burnuna dokunurken aynı zamanda koluna vibrasyon duyusu (yaklaşık 100 Hz frekansında) uygulanırsa, sanki burnu uzuyormuş gibi hissedecektir. Bunun nedeni vibrasyon duyusunun koldaki kaslarda uzamaya neden olması ve burunda da sanki uzuyormuş hissi yaratmasıdır.
Bu örneklerden de anlaşılacağı üzere, bedenin sınırları zihnimizde çok keskin ve sabit değildir. Bu kadar somut ve gözle görülebilir bir yapının zihin tarafından bu denli çarpıtılabilmesi, bizi beynin çözülmeyi bekleyen gizemleriyle karşı karşıya bırakmaktadır. Gerçekliğin sınırları nerede başlayıp nerede son bulur ya da algımızdan bağımsız bir gerçeklik var mıdır gibi sorular, beyinin işleyişine dair bu gizem çözülmedikçe varlığını sürdürmeye devam edecektir.
Dipnotlar
1)Reseptör: Çeşitli uyarıları alabilen ve duyu organlarının yapısında bulunan özelleşmiş hücre, hücre grupları veya sinir uçları.
2)Charles Sherringtone bedene ait (somatik) duyuları ekstroseptif, propriyoseptif ve introseptif olarak üçe ayırmaktadır.
3)Aksiyon potansiyel, bir hücrenin elektriksel zar potansiyelinin kısa bir süre içinde aniden yükselmesi ve azalmasıdır.
4)Braille alfabesi ya da körler alfabesi, 1821’de Louis Braille tarafından geliştirilmiş görme engelli insanların okuyup yazması için kullanılan bir alfabe yöntemidir. İki kolon taşıyan dikdörtgen düzen üzerine dizilmiş altı kabartılmış noktadan oluşur. Her iki kolonda üçer nokta bulunur. Noktalardan her biri 64 farklı kombinasyondan birini oluşturması için farklı şekillerde dizilir.
5)Mekanoreseptör: Mekanik uyaranları (ısı,elektrik,vibrasyon,basınç gibi) alan reseptörlerdir.
Kaynaklar
Oliver Sacks, Karısını Şapka Sanan Adam, Çev. Çiğdem Çalkılıç, Yapı Kredi Yayınları.
S. Ramachandran – Sandra Blakeslee, Beyindeki Hayaletler, Boğaziçi Üniversitesi Yayınları
Editörler: Eric R.Kandel, James H. Schwartz ve Thomas M. Jessell, Principles of neural science, New York: McGraw-Hill, 2000.
