Sinirbilim ile ilgili her şey burada→

Beynimiz gördüklerimizi hatırlamamıza nasıl yardımcı oluyor?

Araştırmalar, etrafa bakıldığında, görsel sistemimizde hareket ederken zihinsel imgelerin sağ ve sol beyin arasında gidip geldiğini gösteriyor.
Gördüklerimizi aklımızda tutması için beynimize güveniyoruz. Bakışlarımızı değiştiririz ve hatta geçici olarak başka yöne bakarız. Bu “görsel çalışma belleği” yeteneği zahmetsiz hissettiriyor, ancak yeni bir MIT çalışması, beynin buna ayak uydurmak için çok çalıştığını gösteriyor. Görüş alanımızda kilit bir nesne değiştiğinde – ya hareket ettiği ya da gözlerimiz değiştiği için – beyin, karşı beyin yarım küresindeki nöronlar arasında onu yeniden kodlayarak anında onun bir anısını aktarır.
Picower Öğrenme ve Hafıza Enstitüsü’ndeki sinirbilimciler tarafından Neuron’da yayınlanan bulgu, görsel sistemimizin temel kablolaması solumuzda gördüklerimizi haritalamayı gerektirse de, hayvanlarda yapılan deneyler aracılığıyla bizim için neyin önemli olduğunu sürekli olarak nasıl takip edebileceğimizi açıklıyor beynimizin sağ tarafı ve beynimizin sol tarafında sağımızda gördüklerimiz.
Brincat, Miller ve ortak yazarlar deneylerinde, bir nesne görüş alanında taraf değiştirdiğinde, beynin, beynin bir tarafındaki hafıza bilgisini yönlendirmek için beyin dalgası frekanslarının senkronizasyonunda hızlı bir değişim kullandığını buldular. Sadece milisaniyeler içinde gerçekleşen transfer, hafızayı depolamak için karşı beyin yarıküresinin prefrontal korteksinde yeni bir nöron grubu görevlendirir. Bu yeni nöron topluluğu, nesneyi yeni konumuna göre kodlar, ancak beyin onu daha önce diğer yarım kürenin görüş alanında bulunan nesne olarak tanımaya devam eder.
Miller, bu yeteneğin – bir şeyin gözümüze göre nasıl hareket ettiğine bakılmaksızın aynı şey olduğunu hatırlamak – bize baktığımız yeri kontrol etme özgürlüğü veren şey olduğunu söylüyor. Bir oyun kurucu, bakış pozisyonunu değiştirmek onları içeride büyük ölçüde değiştirmiş olsa bile, sol taraftaki alıcıların hala orada olduğunu anında unutacağından korkmadan bakışlarını sahanın sol tarafından sağ tarafa kaydırmaya karar verebilir.
Miller, “Buna sahip olmasaydın, sadece çevrede bize doğru gelen her şeye tepki verebilecek basit yaratıklar olurduk, hepsi bu,” diyor. “Ancak bir şeyleri aklımızda tutabildiğimiz için, yaptığımız şey üzerinde gönüllü kontrole sahip olabiliriz. Artık bir şeye tepki vermemize gerek yok, onu sonrası için saklayabiliriz. ”
Laboratuvarda araştırmacılar, hayvanlar oyun oynarken her iki beyin yarıküresinin prefrontal korteksindeki yüzlerce nöronun aktivitesini ölçtüler. Kısa bir süre ekranın ortasında bir nesnenin (örneğin bir muz) görüntüsü belirdiğinden bakışlarını ekranın bir tarafına sabitlemek zorunda kaldılar. Nesne böylece görüş alanlarının bir ya da diğer tarafında belirdi ve beynin çapraz bağlantılarından dolayı zıt kortikal yarım kürede işlendi. Hayvanın görüntüyü aklında tutması ve daha sonra sunulan görüntünün farklı bir nesneye (örneğin bir elma) ait olup olmadığını belirtmesi gerekiyordu. Bununla birlikte, bazı denemelerde, orijinal nesne çalışan bellekte tutulurken, hayvanlar bakışlarını bir taraftan diğerine değiştirerek, hatırlanan görüntünün görüş alanlarının hangi tarafında etkili bir şekilde değiştirildiğini belirttiler.
Hayvanlar, kendilerine sunulan görüntülerin eşleşip eşleşmediğini hatırlamakta doğruydu, ancak bakışlarını değiştirmek zorunda kaldıkları durumlarda performansları biraz azaldı. Brincat, hatanın değişime ayak uydurmanın beyin için göründüğü kadar kolay olmadığını gösterdiğini söylüyor.Ekip, beyindeki ölçümlerini analiz etmek için, nesne görüntüsünün belleğini gösteren sinirsel aktivitenin ham verilerindeki kalıpları tanımlamak için kod çözücü adı verilen bir bilgisayar programı eğitti. Beklendiği gibi, bu analiz beynin, görüş alanında bulunduğu yerin tersi yarım küredeki her bir görüntü hakkında bilgiyi kodladığını gösterdi. Ancak daha dikkat çekici bir şekilde, hayvanların bakışlarını ekran boyunca kaydırdığı durumlarda, hafıza bilgisini kodlayan sinirsel aktivitenin bir beyin yarım küresinden diğerine kaydığını da gösterdi.
Ekip ayrıca nöronların kolektif aktivitesinin veya beyin dalgalarının genel ritimlerini de ölçtü. Bir yarım küreden diğerine bir hafızanın aktarılmasının sürekli olarak bu ritimlerde bir imza değişikliği ile gerçekleştiğini buldular. Transfer gerçekleşirken, çok düşük frekanslı “teta” dalgalarının (yaklaşık 4-10 hertz) ve yüksek frekanslı “beta” dalgalarının (~ 17-40 Hz) yarım kürelerindeki senkronizasyonu yükseldi ve “alfa / beta” senkronizasyonu dalgalar (~ 11-17 Hz) azaldı.
Bu itme ve çekme ritimleri modeli, Miller’in laboratuarının korteksin bilgiyi iletmek için ritimleri nasıl kullandığına dair birçok çalışmada bulduğu bir modele çok benziyor. Çok düşük ve daha yüksek frekanslı ritimlerin kombinasyonundaki artışlar, duyusal bilginin (yani, hayvanın az önce gördüğü şeyin temsilleri) kodlanmasına veya geri çağrılmasına izin verir. Alfa / beta frekans aralığındaki bir güç artışı, duyusal bilgi işlemede bir tür geçit görevi gören bu kodlamayı engeller.
Ritim kalıpları önceki çalışmalarla tutarlı görünürken, araştırmacılar çalışmanın başka bir bulgusuyla şaşırdılar: Görüş alanında aynı noktada aynı nesne görüntüsü verildiğinde, prefrontal korteks başlangıçta o konumda görüldüyse farklı nöronlar kullanıyordu. diğer yarımküreden transfer edilene kıyasla. Başka bir deyişle, görüşlerinin sol tarafında bir muz gören hayvanlar, muzun daha önce sağda görülmesi ve ardından o noktaya aktarılması durumunda yaptıklarından farklı bir sinir grubu oluşturdular.
Miller’a göre, bulgunun ilginç bir sonucu var. Sinirbilimciler bir zamanlar bireysel nöronların beyindeki temel işlev birimi olduğunu düşündüler ve son zamanlarda bunun yerine nöron topluluklarının olduğunu düşünmeye başladılar. Bununla birlikte, yeni bulgular, aynı bilgilerin bile farklı, keyfi olarak bir araya getirilmiş topluluklar tarafından kodlanabileceğini öne sürüyor.Zihinsel bir görüntü görüş alanı boyunca değiştiğinde, beyin, prefrontal korteksin karşı hemisferindeki nöronlar arasında bunun bir anısını yeniden kodlar.

Kaynakça: David, O., (2021).Picower Institute for Learning and Memory.
https://www.lifescience.net/news/3683/how-the-brain-helps-us-remember-what-weve-seen/

Gülay VURAL
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi 1.sınıf öğrencisi. Sinirbilimin Nöropsikoloji ve Davranış Sinirbilimi alanıyla yakından ilgilenmektedir. Felsefe ve Psikoloji özel ilgi alanıdır. Yaşamı keşfetme ve anlama arzusuna sahip olmak hayat felsefesidir. İnsanları durağan ve değişmez değil sürekli hareket ve değişim halinde olmaya teşvik etmek istemektedir. Hedefi akademisyen olmaktır.