Ana sayfa Bilim Gündemi Beyin, geleceği tahmin etmek için iki saat kullanıyor

Beyin, geleceği tahmin etmek için iki saat kullanıyor

1580
PAYLAŞ

Çeviren: Semih Suçağlar

Müzik, spor ve diğer aktivitelerde beynin iki farklı bölgesini kullanarak hareketleri hesaplarız.

Trafik ışıklarının değişmesine saniyeler kala gaz pedalına ayağınızın gittiği o an, ya da Camila Cabello’nun Havana şarkısının ilk notası piyanoda çalınmadan hemen önce ayak parmaklarınızı hafifçe yere vurmanız. İşte bunlar beklentisel zamanlamadır.

Beynimizin kullandığı zamanlayıcıların bir türü geçmiş deneyimlerden gelen anılara dayanır. Diğeri ise ritme. Her ikisi de dünyayı keşfetme yeteneklerimiz için kritik öneme sahiptir.

Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley’de yapılan yeni bir araştırma, bu zamanlayıcıların her birini destekleyen sinir ağlarının, eldeki göreve bağlı olarak, beynin iki farklı bölümü arasına dağılmış olduğunu gösteriyor.

Berkeley’de sinirbilim alanında doktora sonrası araştırmacısı olan Assaf Breska,”İster spor, müzik, konuşma, isterse dikkat dağıtımı olsun, bizim çalışmamız, zamanlamanın birleşik bir işlem olmadığını, zamansal tahminler yaptığımız iki farklı nöral ağ olduğunu ve bunların beynin farklı bölümlerine dağıldığını gösteriyor,” dedi.

Ulusal Bilimler Akademisi Dergisi’nde yayımlanan bulgular, insanların ne zaman harekete geçeceklerini hesaplamaları konusunda yeni bir bakış açısı sunuyor.

Berkeley’de nörobilimci olan Richard Ivry, “bu beyin sistemleri sadece şu anda var olmamıza değil, aynı zamanda geleceği de aktif olarak öngörmemize izin veriyor,” dedi.

Breska ve Ivry, beklentisel zamanlamanın güçlü ve zayıf yanlarını Parkinson hastalığı olan ve serebellar dejenerasyonlu kişiler ile çalıştı.

Ritmik zamanlayıcıyı bazal gangliya, aralık zamanlayıcıyı -geçmiş deneyimlerin anılarına dayalı olan içsel zamanlayıcı- serebellum ile ilişkilendirdiler. Her ikisi de hareket ve biliş ile ilintili temel beyin bölgeleridir.

Ayrıca, sonuçları, bu nöral saatlerden birinin yanlış ateşleme yapması durumunda diğerinin teorik olarak devreye girebileceğini göstermektedir.

Breska, “Çalışmamız sadece bu nörolojik hastaların zarar gördüğü bağlamları öngörmüyor, aynı zamanda zorluk çekmediği bağlamları da tanımlıyor, bu da onların semptomları karşısında dünyayla etkileşimde bulunmalarını kolaylaştırmak için çevrelerini değiştirebileceğimizi gösteriyor,” dedi.

Ayrıca, Nörolojik zamanlama eksikliği için farmasötik olmayan tedaviler arasında zekâ geliştiren bilgisayar oyunları ve akıllı telefon uygulamaları, derin beyin simülasyonları ve çevresel tasarım değişikliklerinin yer aldığını belirtti.

Sonuca ulaşmak için, Breska ve Ivry, Parkinson ve serebellar dejenerasyon hastalarının dikkatlerini odaklamak için zamanlamayı veya “zamansal” ipuçlarını ne kadar iyi kullandıklarını karşılaştırdılar.

Her iki grup da bir bilgisayar ekranında değişen hızlarda yanıp sönen kırmızı, beyaz ve yeşil kareleri sıralarıyla izlediler ve yeşil kareyi gördükleri anda bir düğmeye bastılar. Beyaz kareler onlara yeşil karenin yaklaştığını belirtti.

Bir sırada, kırmızı, beyaz ve yeşil kareleri sabit bir ritim izledi ve serebellar dejenerasyon hastaları bu ritmik ipuçlarına iyi cevap verdi.

Bir diğerinde, renkli kareler, kırmızı ve yeşil kareler arasında değişen aralıklarla, daha karmaşık bir ritim izledi. Bu sıra Parkinson hastalarının takip etmesi ve başarması için daha kolaydı.

Ivry, “Bu deneyler ile serebellar dejenerasyonlu hastaların ritmik olmayan zamansal işaretlerin kullanılmasında zorluk yaşadığını, Parkinson hastalığı ile ilişkili bazal gangliyon dejenerasyonu olan hastaların ritmik işaretlerin kullanılmasında zorluk yaşadığını gösterdik” dedi.

Araştırmacılar, sonuç olarak, beynin beklentisel zamanlama için iki farklı mekanizma kullandığını, tek bir beyin sisteminin tüm zamanlama gereksinimlerini karşıladığına dair teorileri zorladığını doğruladı.

Breska, “Sonuçlarımız beynin geleceği öngörmek için en az iki farklı yol geliştirdiğini önermektedir,” dedi

“Ritime dayanan bir sistem, konuşma ve müzikte var olan periyodik olaylara karşı hassastır ve aralığa dayanan bir sistem, ritmik bir sinyalin yokluğunda bile zamansal düzenliliğe duyarlı, daha genel bir öngörme kabiliyeti sağlar.” diye ekledi.

Kaynak:
1) “To predict the future, the brain uses two clocks”, Sciencedaily, 20 Kasım 2018.