Beyindeki ‘Sıfırlama Düğmesi’: Anılarınızı Nasıl Ayırıyor?
Hayat sürekli bir akış içinde ilerlese de, anılarımız bunu bu şekilde yakalamaz. Geçmişi kesintisiz bir zaman çizgisi olarak değil, daha çok cümlelerin gramer ve noktalama işaretleriyle bölündüğü gibi, birbirinden ayrı, anlamlı anların dizisi olarak hatırlarız. Bu zihinsel yapı, deneyimlerimize netlik kazandırır ve hem ne olduğunu hem de ne zaman olduğunu anlamamıza yardımcı olur.
Beyin bu zorlu göreve çok fazla alan ayırmak zorunda olmalı, değil mi?
Yanılıyorsunuz! Aslında, küçük ama güçlü bir bölge, ağırlığından çok daha fazlasını yapıyor.
Neuron dergisinde yayınlanan bir çalışmada, UCLA ve Columbia Üniversitesi’nden psikologlar, beyin görüntüleme ve göz bebeği ölçümlerini kullanarak, beyin sapındaki locus coeruleus adlı küçük bir nöron grubunun, anlamlı değişiklikler meydana geldiğinde “hafıza sıfırlama düğmesi” gibi işlev gördüğünü ortaya çıkardılar.
UCLA psikoloji profesörü ve ilk yazar David Clewett, “Temel sorumuz şuydu: Bir deneyim ortaya çıktıkça, beyin bir anlamlı anının ne zaman bittiğini ve bir sonraki anının ne zaman başlaması gerektiğini nasıl ‘bilir’?” dedi. “Araştırmalar, aynı oda gibi sabit bir ortamda kalmanın, ardışık deneyimleri hafızada birbirine bağladığını göstermiştir. Buna karşılık, ortamda veya olay sınırında bir değişiklik yaşanması, anıları ayrı olayları temsil etmek üzere birbirinden ayırır. Bu şekilde, bağlam insan hafızasının grameri gibi işlev görür. Bulduğumuz şey, locus coeruleus’un anılar ayrıldığında olay sınırlarında en aktif olduğu. Dolayısıyla, beynin uyarılma sisteminin merkezinde bulunan bu küçük bölge, düşüncelerimizi ve anılarımızı ayırmaya hizmet ediyor olabilir.”
İşitsel ipuçları bağlamı ve hafızayı şekillendirir
Clewett, UCLA’dan Ringo Huang ve Columbia’dan Lila Davachi ile birlikte, MRI taraması sırasında nötr nesnelerin görüntülerini izleyen 32 katılımcıyla bir deney gerçekleştirdi. Bağlamdaki değişiklikleri simüle etmek için, araştırmacılar sol veya sağ kulağa basit tonlar çaldı. Aynı kulağa sekiz kez aynı ton tekrar tekrar çalındığında, bu sürekli bir olay hissi yarattı. Tonun yüksekliğindeki ve kulağın konumundaki değişiklik, bir değişim sinyali vererek olay sınırının algılanmasını sağladı. Bu alternatif model devam ederek dört farklı işitsel olay izlenimi yarattı.
Ardından, ekip bu bağlam değişikliklerinin hafızayı nasıl etkilediğini değerlendirdi. Doğru olay sırasını hatırlama yeteneğinin, deneyimlerin tek bir olay olarak mı yoksa ayrı ayrı anılar olarak mı depolandığını yansıtacağı hipotezini ortaya attılar. Olaylar birlikte kodlandığında, sıra hatırlama daha kolay olmalı; ayrı ayrı depolandığında ise daha zor hale gelmelidir.
Hafıza ve locus coeruleus’u anlamak. Kaynak: Semel Enstitüsü/UCLA
Beklendiği gibi, olay sınırları sırasında locus coeruleus’ta artan aktivite, bu sınırları geçen öğe çiftlerinin sırasını daha kötü hatırlama ile bağlantılıydı, bu da anıların ayrı ayrı depolandığını gösteriyordu. Bunu doğrulamak için araştırmacılar, locus coeruleus aktivitesinin fMRI okumalarını, aynı anda alınan göz bebeği genişlemesi ölçümleriyle karşılaştırdılar, çünkü göz bebeği boyutu yeni olaylar ve locus coeruleus aktivasyonu sırasında artma eğilimindedir. Bu veriler arasındaki tutarlılık, fMRI sinyallerinin bu küçük beyin bölgesindeki aktiviteyi doğru bir şekilde yakaladığını doğruladı. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme veya fMRI, katılımcılar tarayıcının içindeyken kan akışındaki değişiklikleri ölçerek beyin aktivitesini izler.
Hipokampüsün sınır sinyallerine nasıl tepki verdiği
Bu nöral “sıfırlama” sinyalinin etkisi, ilk hafıza segmentasyonunun çok ötesine uzanıyordu. Olay sınırlarında locus coeruleus aktivitesinin daha yüksek seviyeleri, hipokampüs içindeki aktivasyonda daha belirgin değişikliklerle bağlantılıydı. Hipokampüs, yeni anıları kodlamak ve konum ve zamanlama gibi bağlamsal bilgileri izlemek için çok önemli bir beyin bölgesidir.
“Hipokampüsün görevlerinden biri, deneyimlerimizin yapısını haritalandırmaktır, bu nedenle olayların başlangıcı, ortası ve sonu için bir dizin oluşturur. Lokus coeruleus’un hipokampüse kritik bir ‘başlangıç’ sinyali verebileceğini keşfettik, sanki ‘Hey, şimdi yeni bir olayın içindeyiz’ der gibi,” dedi Davachi. “Önceki çalışmalar, locus coeruleus aktivitesindeki patlamaların beyin ağlarını yeniden yapılandırarak dikkati yeni ve önemli deneyimlere yönlendirmeye yardımcı olduğunu göstermişti. Bulgularımız, bu güncelleme sinyalinin daha da yaygın olduğunu ve devam eden olayların temsilini taşıyan hafıza ile ilgili bölgelere de ulaştığını gösteriyor.”
Araştırmacılar ayrıca, locus coeruleus aktivasyonunun kısa süreli patlamalarının, locus coeruleus aktivitesinin arka plan düzeylerinden nasıl etkilendiğini de inceledi. Bu önemli çünkü locus coeruleus nöronları iki farklı modda çalışır: önemli olayları işaretleyen ve yeni anılar oluşturan patlama benzeri mod ve genel uyanıklığı ve stresi düzenleyen arka plan modu.
Clewett, “Locus coeruleus, beynin iç alarm sistemi gibidir” dedi. “Ancak kronik stres altında bu sistem aşırı aktif hale gelir. Sonuç, hiç durmadan çalan bir yangın alarmıyla yaşamak gibidir, bu da gerçek bir yangın çıktığında bunu fark etmeyi zorlaştırır.”
Bu ateşleme modellerinin dinamik etkileşimi karar verme, algılama ve öğrenme bağlamında incelenmiş olsa da, olayları nasıl algıladığımız ve hatırladığımızla olan ilgisi şu ana kadar belirsizdi. Bu nedenle, yazarlar, olay sınırlarında locus coeruleus aktivasyonunun patlamalarının, yani anıları bölümlere ayıran sinir sinyallerinin, kronik stres koşullarında zayıflayıp zayıflamadığını veya kaybolup kaybolmadığını test etmeye karar verdiler. Bu soru bir zorluk oluşturdu, çünkü fMRI tek başına mutlak stres düzeylerini veya locus coeruleus aktivasyonunu ölçemez. Bunu çözmek için, zaman içinde tekrarlanan aktivasyonlarla locus coeruleus’ta biriken pigmentli bir nörokimyasal olan nöromelanini dolaylı olarak ölçen bir görüntüleme yöntemi kullandılar.
Stres, beynin olay algılama sinyallerini zayıflatır
Tahmin edildiği gibi, kronik stresi gösterdiğine inanılan daha yüksek nöromelanin ile ilişkili sinyale sahip katılımcılar, olay sınırlarına karşı daha zayıf göz bebeği genişleme tepkileri gösterdi. Arka plan aktivite düzeylerinin bir göstergesi olan locus coeruleus aktivasyonundaki daha güçlü düşük frekanslı dalgalanmalar da, görev sırasında locus coeruleus aktivasyonunda ve sınırlara karşı göz bebeği tepkilerinde daha zayıf artışlar olacağını öngördü. Bu bulgular birlikte, kronik hiperarousalın kişinin değişime karşı duyarlılığını köreltebileceğini ve hafızada yeni olayları sabitleyen ve düzenleyen ipuçlarını bozabileceğini göstermektedir.
Locus coeruleus’un hafıza oluşumunun kapısı veya iletkeni olarak tanımlanması, PTSD ve Alzheimer hastalığı gibi locus coeruleus’un olağandışı şekilde hiperaktif olduğu diğer hafıza ile ilgili bozuklukların tedavisinde daha iyi yöntemlerin bulunmasına yol açabilir. Aşırı aktif bir locus coeruleus’u sakinleştirmek için farmakolojik yöntemler, yavaş nefes alma veya el ile sıkılan stres topları gibi potansiyel yöntemler bulunmaktadır. Ancak iyi uzun vadeli çözümler daha fazla araştırma gerektirir ve keşfedilip piyasaya sunulması zaman alacaktır. Olayları “doğru” şekilde algılamak, daha iyi hafıza ile doğrudan bağlantılıdır, bu da locus coeruleus işlevinin iyileştirilmesinin hafıza işlevini korumak veya geri kazanmak için etkili bir hedef olduğunu göstermektedir.
Clewett, beyni incelemek için gerekli olan sofistike araçların, yalnızca federal hükümetin sağlayabileceği türden bir finansman gerektirdiğini söyledi. Clewett, bu araştırmayı finanse eden birkaç NIH hibesinin, örneğin deneyleri yapmak için kullandıkları tarama ve tesislerin masraflarını karşıladığını söyledi.
“ Temel bilim ve klinik araştırmalar yapmak, zayıflatıcı hastalıkların tedavisi için yeni kapılar açmak açısından çok önemlidir,“ dedi Clewett. ”Son zamanlarda alınan yasal önlemler, sadece bilimsel araştırmalar için değil, hastaların ve ailelerinin yaşamlarını iyileştirebilecek buluşlar için de bu geleceği tehdit ediyor. Yasal düzenlemelerin ‘büyük ve güzel bir değişim’ vaat ettiği bir dönemde, beynin en küçük oyuncularından birinin, hayatımızı nasıl anladığımız ve hatırladığımız üzerinde en büyük etkiye sahip olabileceği ortaya çıkması belki de ironiktir.”
Kaynak: https://scitechdaily.com