Beynin ‘GPS Sistemi’ HIPOKAMPUS

Hayatta kalmak hayvanlarda, genellikle alternatif gelecekleri hayal ettikleri, anlık kararlarına bağlıdır: ‘Eğer aç bir avcı tarafından kovalanırsam ;soldaki yol beni güvenli bir şekilde eve götürecek,sağdaki yol ise yırtıcıyı ailemden uzaklaştırmamı sağlayacak.Her iki yolda sarı kulubeye gidiyor ise ; hangisi beni kahvaltıma götürür hangisi ise beni avcının kahvaltısı yapar?.’Her ikisi de gerçekten aynı görünüyor ,tüm farkı yaratan hayal gücüdür.

Basit bir labirentte dolaşan fareler üzerinde yapılan bir çalışmada, UC San Francisco’daki sinirbilimciler beynin bu tür hayal edilen gelecek senaryolarını nasıl üretebileceğini keşfettiler.Araştırmacılar, çalışmanın sadece beynin nasıl karar verdiğini değil, aynı zamanda hayal gücünün nasıl daha geniş bir şekilde çalıştığını anlamak için yeni bir zemin sağlıyor.

Fizyoloji profesörü Ph.D. ve UCSF Bütünleştirici Sinirbilim Merkezi, Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı – UCSF Kavli Temel Nörobilim Enstitüsü müdürü ve UCSF Weill Nörobilim Enstitüsü üyesi Loren Frank‘Beynin en şaşırtıcı yeteneklerinden biri, önünde olmayan şeyleri hayal etmesidir.’ diyor. “Hayal gücü karar vermede esastır, ancak şu ana kadar sinirbilim, beynin çeşitli gündelik kararları bilgilendirmek için gerçek zamanlı olarak hayal edilen gelecekleri nasıl ürettiğine dair iyi bir açıklama yapmadı.”

Ocak 2020’de Cell’de yayınlanan yeni çalışmada Frank’in ekibi, geleneksel olarak bir hayvanın izini sürdüğü düşünülen ( nöral GPS sistemi gibi ) hippokampuste alan hücrelerin ‘place cells’ denilen nöronların ateşlemesini kaydederken ,sıçanların M şeklinde bir labirenti keşfetmesini sağladı. Ancak sıçanlar labirentte bir ayrıma yaklaştıkça, araştırmacılar, hipokampüs aktivitelerinin, hayvanın mevcut konumunu ve iki alternatif gelecek yolunu temsil etmek arasında son derece hızlı bir şekilde – saniyede sekiz kez hızla ileri geri değişmeye başladığını farkettiler , sanki şöyle: “Şimdi buradayım – sola mı gitsem ? ’’…vb.

Ekip ayrıca bu bulguyu başka bir tür hayal senaryosuna da genişletti.Hippokampus hücrelerinin hayvanların konumlarının yanı sıra, bu hücrelerin bir hayvanın gittiği yönü takip ettiği de bilinmektedir. Ekip, zıt seyahat yönlerini temsil eden hücrelerin de “Bu tarafa gidiyorum, ancak dönüp başka yöne gidebilirim” gibi, son derece hızlı bir şekilde ileri geri yönde düşünmeyi tetiklediğini buldu.

Columbia Üniversitesi’nde doktora sonrası , Frank’in laboratuarında yüksek lisans öğrencisi olarak çalışmayı yürüten Kenneth Kay, “Hücrelerin mevcut ve olası yollar arasında hızlı geçişi açıktı, çünkü bu oldukça düzenliydi.” dedi. “Görmek heyecan vericiydi çünkü hız artı tutarlılık, hem hayvanlar hem de insanlar için gerçek dünya ortamında tam olarak ihtiyaç duyulan şeydi.”

Hippokampus hücrelerinin mevcut ve olası gelecekler arasındaki kararsızlığı, farelerin hangi yoldan seçileceğine dair kararlarını doğrudan kontrol ediyor gibi görünmüyordu, ancak Kay ve meslektaşları, sıçanların karar noktasına yaklaştıkça daha da güçlendiler. Bu, araştırmacılara hipokampüsün karar vermede rolünün, beynin diğer bölümleri için bu seçenekleri kendi değer veya potansiyel tehlikelerinin geçmiş deneyimleriyle ilişkilendirebilecek hayali senaryoların bir “menüsünü” oluşturmak ve daha sonra , bir hayvanın mevcut dürtülerine ( aç veya susuz, korkak veya cesur) dayanan uygun bir karar almasına neden olduğunu gösterdi.

Frank, “Bunun hipokampüsün sadece geçmişi kaydetmekten ve bugünü işlemekten değil, geleceği de hayal etmekten sorumlu olduğunu gösterdiğini düşünüyoruz” dedi. “Bu çalışma sadece bir ilk adım, ancak hayvanlar karar verirken hayali senaryoların beyinde nasıl üretildiğini ve değerlendirildiğini incelememiz için yeni yollar açıyor.” dedi.

Çalışma, Hipokampus Kavramının Hayal Gücü Kaynağı Olduğunu Öngörüyor

Zamansal loblarda beynin her iki tarafında bulunan denizatı şeklindeki bir yapı olan hipokampus, beynin en yoğun incelenen kısımları arasındadır.

Hipokampal hasar – beyin hasarı veya Alzheimer gibi bir hastalıkta – insanları yeni anılar oluşturma yeteneğinden uzaklaştırır ve 20. yüzyıl bilim insanlarını hippokampusu beynin hafıza merkezi olarak tanımlamaya yönlendirir. 1970’lerde bilim adamları, hayvanlar onları keşfederken kendiliğinden yeni ortam haritaları oluşturan hipokampal yer hücrelerini belirlediler ve daha sonra kullanmak üzere bu haritaları sakladılar. 2014 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülen bu keşif, bilim adamlarını hipokampüsün de bir navigasyon merkezi olduğunu fark etmelerini sağladı; bir hayvanın geçen yaz böğürtlen bulduğu yere bir yıl sonra nasıl geri dönebileceğini hatırlamasını sağlayan sistemdir.

Frank ve diğerleri tarafından yapılan önceki çalışmalar, hippkampus hücresi aktivitesinin sayesinde bir hayvanın bulunan harita üzerindeki çizgiler boyunca,son hareketlerini tekrarlayabildiğini ve – tipik olarak hayvanlar dinlenirken veya duraklarken,hareket ederken bir sonraki hamlelerini dikkate alarak.-hatta bir hayvanın daha sonra nereye gidebileceğini tahmin edebildiğini gösterdi, ancak bu aktivite sadece aralıklı olarak görüldü.

Yeni Hücre çalışması, hipokampal hücrelerin zaman içinde tutarlı ve sistematik olarak farklı varsayımsal senaryoları nasıl temsil edebileceğini gösteren ilk çalışmadır. Böyle bir sistem, hareket halindeki hayvanların şu anda bu hayali alternatiflere dayanarak son derece hızlı kararlar almalarına izin verirken, aynı zamanda hayvanın mevcut gerçekliğini de takip edebilir. Hatta beynin varsayımsal senaryolar veya düşünceler üretme yeteneğinde daha geniş bir rol oynayabilir.

Kay, “Mevcut ve olası – gerçek veya hayal edilen – karar verirken, sadece mekanik olarak hatırlamak veya tahmin etmek için değil, birçok fikir üretmek için sağlam bir sistem gibi görünüyor” dedi. “Hipokampus hayal etme yeteneğimizin kökenini oluşturuyor olabilir.” dedi.

Kaynak: https://www.bizsiziz.com/brains-gps-system-toggles-between-present-and-possible-future-paths-in-real-time/

Çeviri: Burcu Kurt

102 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
26 + 21 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.