Birkaç Saniye Önce Gördükleriniz, Bir Sonraki Kararınızı Değiştirebilir
Yeni keşfedilen bir beyin devresi, şu anda gördüklerinizi birkaç dakika önce gördüklerinizle karşılaştırarak, bir karara bağlı kalıp kalmayacağınızı veya onu değiştirip değiştirmeyeceğinizi şekillendirmeye yardımcı oluyor.
Mutfağa girdiğinizde bir şeyin yerinden oynadığını hemen anlarsınız.
Bu, gözlerinizin kendi başına verdiği bir karar değil. Beyniniz, bir dakika önce gördüğü oda görüntüsünü saklıyor ve yeni görüntüyü ona göre değerlendiriyor.
MIT’deki araştırmacılar, bu karşılaştırmanın önemli bir bölümünü beynin iki bölümü arasındaki bir bağlantıya kadar takip ettiler.
Farelerde, kafanın derinliklerinde yer alan bir yapı, sahnenin ne kadar değiştiğine dair sürekli bir raporu beynin ön kısmına gönderir.
Beynin ön kısmı bu bilgiyi kullanarak son cevabına sadık kalıp kalmayacağına veya fikrini değiştireceğine karar verir.
Çalışmanın kıdemli yazarı Mriganka Sur, MIT’nin Picower Öğrenme ve Bellek Enstitüsü ve Beyin ve Bilişsel Bilimler Bölümü’nde profesördür .
Sur, “Bu devre, duyusal dünyada az önce olanlar ile şu anda olanlar arasında, harekete geçmek için kullanılabilecek bir karşılaştırma düzenliyor,” dedi.
Filtreleme, hikayenin sadece bir parçasıydı.
Söz konusu yapı, beynin duyusal bilgilerin çoğunu kortekse ileten bölgesinde yer almaktadır.
Anatomistler bu bölgeye talamus derler . İnsanlarda bu bölgenin bir kısmı pulvinardır ve farelerde de buna karşılık gelen bir yapı bulunur.
Araştırmacılar, dikkati yönlendiren bir filtre görevi gören bu bölgeyi on yıllardır inceliyor: neye bakılacağı ve neye göz ardı edileceği.
Sur’un ekibi farklı bir soru sordu. Eğer pulvinar zaten kanıtları değerlendiren ve bir eylem seçen ön korteks bölümüyle iletişim kuruyorsa, belki de ilettiği şey bir karşılaştırmadır.
Çalışmanın baş yazarı Yi Ning Leow, deneyleri Sur’un laboratuvarında yüksek lisans öğrencisiyken yürütmüş ve şu anda Singapur’daki Moleküler ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olarak görev yapmaktadır .
Leow, “Beyin her yeni olayı sıfırdan değerlendirmez,” dedi.
“Pulvinar, geleneksel olarak dikkat ve görsel bilgiyi filtrelemedeki rolü açısından incelenmiştir, ancak biz bunun aynı zamanda mevcut bilgiyi yakın geçmişle karşılaştırmak ve bir kararı sürdürüp sürdürmeyeceğimizi veya güncelleyip güncellemeyeceğimizi etkileyecek anlamlı değişiklikleri vurgulamak için de önemli olduğunu bulduk.”
Fareler bir sahneyi bir öncekiyle karşılaştırdı.
Test, fareler için bir video oyunuydu. Ekranda noktalar hareket ediyordu, bazıları birlikte, bazıları sola veya sağa doğru hareket ediyordu ve doğru musluğu yalayan fare su alıyordu.
Yanlış bir melodi, beyaz gürültü patlamasına ve yanıp sönen bir ekrana neden oldu.
Yirmi dört fare bunu öğrendi. Ekip, hareketin ne kadar belirgin olduğunu, noktaların %16’sının birlikte hareket etmesinden, hepsinin birlikte hareket etmesine kadar değiştirdi.
Bazı denemeler kolaydı, bazıları ise tamamen tahmine dayalıydı.
Deneyi başlatmak için farenin bir saniye boyunca koşu bandında koşması ve yalamayı bırakması gerekiyordu. Ardından araştırmacılar bir deneme ile bir sonraki deneme arasındaki süreyi incelediler.
Art arda yapılan iki deneme birbirine benzediğinde, az önce doğru cevap veren fare neredeyse her zaman aynı cevabı tekrar veriyordu.
Görünüşleri çok farklı olduğunda genellikle yer değiştiriyordu. Yanlış cevap verdikten sonra ise fareler tam tersini yapıyordu.
Işık uyarımı kararları değiştirdi.
Bir hayvanın kendini tekrar etmesini izlemek, beynin hangi bölümünün karşılaştırma yaptığını kanıtlamaz.
Bu nedenle ekip, frontal kortekse ulaşan pulvinar hücrelerine ışığa duyarlı bir protein yerleştirdi ve fareler çalışırken bu uçlara ışık tuttu.
Sol tarafı uyarmak, farelerin noktaların sağa doğru hareket ettiğini söyleme olasılığını azalttı.
Sağ tarafı uyarmak tam tersi etki yarattı. Her iki durumda da, değişim miktarı, mevcut denemenin bir öncekinden ne kadar farklı olduğunu takip etti.
Fareyi sadece bir tarafa doğru iten bir sinyal, her denemeyi aynı miktarda etkilerdi. Bu sinyal ise etkilemedi.
Leow, “Bu durum, yolun sadece bilgiyi taşımakla kalmayıp, mevcut kanıtların nasıl yorumlandığını etkileyen karşılaştırma sürecinde nedensel olarak yer aldığını gösterdi,” dedi.
Ekip, bu aralığı iki kez daha daralttı. Her iki tarafa aynı anda ışık verilmesi önyargıyı ortadan kaldırdı ve denemeler arasındaki ara sırasında verilen ışık neredeyse hiçbir şeyi değiştirmedi.
Bir bölge karşılaştırır, diğeri karar verir.
Araştırmacılar, bu bağlantının aslında ne anlama geldiğini öğrenmek için çalışmasını gözlemlediler.
Fareler oyunu oynarken, mikroskop ön korteksteki 1.035 pulvinar ucunu ve alıcı uçtaki bölgedeki 126 nöronu izledi.
Sonuç bölümleri görsel kanıtları raporladı. Faaliyetleri, hareketin hangi yönde olduğunu ve ne kadar güçlü olduğunu gösterdi. Mevcut deneme bir öncekinden önemli ölçüde farklılık gösterdiğinde, farklı nokta gösterimlerini daha da ayırdı.
Farenin hangi yöne doğru yalayacağını takip etmiyordu.
Sinyali alan nöronlar ise tam tersini yaptı. Onların aktivitesi, farenin yapacağı tercihi önceden tahmin etti.
Leow, “Pulvinar’ın kararı kendi başına vermediği görülüyor,” dedi. “Bunun yerine, geçmişe dayalı duyusal karşılaştırmayı frontal kortekse gönderiyor.”
Tek taraflı ışığın bir hayvanı neden etkilediğini anlamak için ekip, MIT’nin McGovern Beyin Araştırma Enstitüsü’nden ortak yazar Mehrdad Jazayeri ile birlikte devrenin bir simülasyonunu oluşturdu .
Bu durumda, iki yarım küre cevap için yarışır; bu nedenle yalnızca bir taraftaki ışık onları dengesizleştirirken, her iki taraftaki ışık birbirini nötrler.
Otizm araştırmaları için çıkarımlar
Sur, bu çalışmanın otizm araştırmalarına da uygulanabileceğini , zira beynin gelen bilgileri yorumlamak için önceki deneyimleri kullanma biçimindeki farklılıkların bu durumun bir parçası olarak öne sürüldüğünü belirtti.
Buradaki her şey, başları sabitlenmiş farelerin noktalara bakmasıyla gerçekleşti ve pulvinarın fare versiyonu, insanlardakiyle aynı doku parçası olmaktan ziyade, kemirgenlerdeki karşılığıdır.
Ön korteksin bu karşılaştırmayı nasıl bir eyleme dönüştürdüğü hâlâ belirsizliğini koruyor.
Pulvinar uçları çoğunlukla korteksin en üst katmanına, bağlam taşıyan diğer girdilerle birlikte ulaşır ve ekip oradaki hangi hücrelerin bunları okuduğunu test etmedi.
Araştırmacılar, bu karşılaştırmanın daha iyi seçimlere yol açıp açmadığını veya sadece devrenin nasıl bağlandığını yansıtıp yansıtmadığını henüz söyleyemiyorlar.
Bunu öğrenmek için ekip, yakın geçmişin yetersiz bir gösterge olduğu koşullar altında görevi tekrarlamalı ve devrenin fareleri aynı şekilde etkileyip etkilemediğini görmelidir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Birkaç Saniye Önce Gördükleriniz, Bir Sonraki Kararınızı Değiştirebilir
/Birkaç Saniye Önce Gördükleriniz, Bir Sonraki Kararınızı Değiştirebilir/Birkaç Saniye Önce Gördükleriniz, Bir Sonraki Kararınızı Değiştirebilir/Birkaç Saniye Önce Gördükleriniz, Bir Sonraki Kararınızı Değiştirebilir