Laboratuvar Fareleri Kendi Deneylerini Yapıyor Olabilir
Yeni araştırma, farelerin kararlarını anlık ödülden daha fazlasına dayandırdıklarını gösteriyor. Ayrıca bilerek ‘hata’ da yapabilirler.
Farelerin bir ödül karşılığında basit görevleri yerine getirmek üzere eğitilebildiği uzun zamandır bilinmektedir. Aç bir fareye bir lokma yiyecek ya da susamış bir fareye bir damla su vererek onu bir labirentte gezinmeye ya da belirli bir düğmeye tıklamaya teşvik edebilirsiniz. Ancak bazen fareler beklendiği gibi davranmaz, ellerindeki görevi tamamlayamazlar.
Araştırmacılar genellikle bu eylemleri dikkatsizlik ya da ilgisizlikten kaynaklanan basit hatalar olarak değerlendiriyor. Ancak Current Biology dergisinde 26 Nisan’da yayınlanan bir çalışma, daha fazlasının olduğunu öne sürüyor: fareler bir görevin kurallarını anlayabilir ve yine de davranışlarında sapma gösterebilir, potansiyel olarak kendi hipotezlerini test edebilir ve çevreleri hakkında daha fazla şey öğrenmeye çalışabilirler.
Farelerin davranış testleri sırasında verdikleri kararların, temel ödül arayışı seçimlerinden daha karmaşık olduğu görülmektedir. Laboratuvarda insan tarafından dayatılan denemeler sırasında fareler sürekli olarak çevrelerinin kurallarını keşfedip yeniden test ediyor ve kendi küçük deneylerini gerçekleştiriyor olabilir.
Bulgular, kemirgen beyinlerinin içinde neler olup bittiğine dair anlayışımızı genişletiyor ve farelerin ve diğer sözel olmayan hayvanların söylediklerinden daha fazlasını bilebileceklerini gösteriyor. Araştırma sonunda insan davranışının nörolojik temellerine de ışık tutmaya yardımcı olabilir. Çalışmanın kıdemli yazarı ve Johns Hopkins Üniversitesi’nde sinirbilim yardımcı doçenti olan Kishore Kuchibhotla, “Bu fareler muhtemelen onlara verdiğimizden daha zengin bir iç yaşama sahipler” diyor. “Onlar sadece uyaran yanıt makineleri değiller. Strateji gibi şeylere sahip olabilirler” diye ekliyor.
Direksiyondaki fareler
Çalışma, fareleri basit bir yalama görevinde test eden önceki araştırmaya dayanıyor ve fare motivasyonlarını ayrıştırmak için iki seçenekli bir testle bir karmaşıklık düzeyi ekliyor. Kuchibhotla ve nörobilim doktora öğrencisi olan baş çalışma yazarı Ziyi Zhu, susuz fareleri, bir sese yanıt olarak ön ayaklarıyla bir tekerleği belirli bir yönde döndürmeleri için eğitti. Bir ses tekerleği sağa döndürmeye, ikinci bir ses ise sola döndürmeye karşılık geliyordu. Eğer bir fare seslerden herhangi birine doğru hareketle karşılık verirse, küçük bir bardak su alacaktı. Eğer tekerleği yanlış yöne çevirirse ya da hiç çevirmezse, hiçbir şey olmadı.
Araştırmacılar, 13 farenin katıldığı binlerce deneme boyunca fare seçimini, tepki hızını ve doğruluğunu izledi ve birkaç model fark etti. Birincisi, fareler denemeler ilerledikçe kararlarında daha doğru görünüyorlardı, bu da eldeki görevde ustalaştıklarını gösteriyordu. Bireysel farelerin de tekerlek yönünü seçme konusunda tuhaflıkları ve tercihleri var gibi görünüyordu. Ve fareler uzmanlık düzeyinde bir çark yönlendirme yetkinliğine ulaştıklarında bile, hangi sesin çalındığından bağımsız olarak çarkı tekrar tekrar aynı yönde döndürerek kısa süreli yanlış tepkiler vermeye devam ediyorlardı.
Bu nöbetler sırasında neler olduğunu daha iyi anlamak için Kuchibhotla ve Zhu, fareleri doğru cevaplar için ödüllendirmeyi geçici olarak durdurdukları “sonda” denemeleri başlattı. Çok hızlı bir şekilde, fareler yön değiştirdi, keşfetmeyi bıraktı ve eğitildikleri modele uygun olarak sağ ve sol ses işaretlerine daha doğru yanıt vermeye başladılar; bu da farelerin bir bardak su almak için ne yapmaları gerektiğini anladıklarını ve kasıtlı olarak ödülden vazgeçtiklerini gösteriyordu.
Mount Sinai’de hayvan davranışı araştırmaları yürüten ancak yeni çalışmada yer almayan sinirbilimci ve psikiyatrist Dr. Brian Sweis PhD, “Hayvan modellerinde çalışan davranışsal sinirbilimciler olarak, sözel olmayan hayvanların [eylemlerinden] anlam çıkarmanın daha akıllıca ve zengin yollarını bulma görevi bize düşüyor” diyor. Özellikle ilk deneme verilerinin takip incelemesine ve araştırmacıların deneylerini çeşitlendirme yollarına işaret ederek, “Bence bu makale bu konuda gerçekten iyi bir iş çıkardı… davranışsal bir analize güzel bir derin dalış oldu” diye ekliyor.
Zhu ve Kuchibhotla, hesaplamalı bir model kullanarak her bir deneme sonucunun kendisinden önceki ve sonrakilerle nasıl ilişkili olduğunu ve fare davranışını hangi faktörlerin etkilediğini değerlendirdi. Ödülün büyük bir rol oynadığını, ancak tekerleği tercih edilen yönde döndürmeye yönelik bir önyargının da fareden fareye farklılık gösterdiğini buldular. Yine de bu önyargı sabit değildi; fareler birçok deneme boyunca her iki tarafa da dönerek bunu değiştiriyordu ve araştırmacılar farelere yalnızca tercih ettikleri yön için sesli uyarılar sunduğunda, fareler tekerleği tercih etmedikleri tarafa doğru daha fazla döndürme periyodu sergiliyorlardı. Bu gözlemler birlikte ele alındığında, araştırmacıların bir öğrenme stratejisi olduğunu varsaydıkları dinamik bir seçim yanlılığını göstermektedir.
Dil olmadan öğrenme
“Fareler şaşırtıcı bir şekilde basit görevleri bile öğrenmek için daha üst düzey yaklaşımlar kullanıyor ki bu da uyumsuz gibi görünebilir. Hayvan bir ton hata yapıyormuş gibi görünebilir, ancak bu hatalar sırasında aslında daha akıllı hale geliyor” diyor Kuchibhotla. “Bu hayvanları bu tuhaf durumlara sokuyoruz. Ortamın ne zaman değişeceğini bilmiyorlar. Onlarla ilgili kuralları ne zaman değiştirebileceğimizi bilmiyorlar. Bu tür bir sürekli keşif yapmanın değeri var.”
İnsanlar bir görevi anlamak için dile güvenebilirken, sözel olmayan hayvanlar belirli bir durumun kurallarının ne olduğunu kendileri bulmak zorundadır. Kuchibhotla bu farkın, farelerin bir göreve karşı neden sürekli değişen bir yaklaşım benimsediğini açıklayabileceğini öne sürüyor. “Sözlü ya da yazılı talimatlar zihinsel keşif alanını daraltır. Ne yapmanız gerektiğini bildiğinizde, keşfetmenize gerek kalmaz. Sahip olduğumuz hipotezlerden biri de bu – talimatların yokluğunda insanların [da] sürekli keşifte bulunacağı.” Şu anda bunun doğru olup olmadığını belirlemek için insan davranış deneylerinde takip araştırmaları yürütüyor.
Fare hatalarından ders çıkarmak
Diğer takip çalışmaları, farelerin tekerlek döndürme görevine katıldıklarında sinirsel faaliyetlerini izlemeyi, stratejilerin nasıl değiştiğini görmek için fareleri aynı anda birden fazla görevde eğitmeyi ve test etmeyi ve nihayetinde Alzheimer gibi insan nörolojik hastalıklarında altta yatan kalıpları ortaya çıkarabilecek benzer testlerle bilişsel olarak engelli fareleri çalıştırmayı içerir.
Bu tek çalışmanın kanıtladığı şeylerin sınırlılıkları var. Sweis, araştırmacıların tüm dikkatine rağmen, strateji oluşturmaktan daha basit bir şeyin hala devrede olabileceğini söylüyor. Örneğin, fareler ön bacakları yorulduğu için sık sık tekerleği döndürdükleri yönü değiştirmiş olabilirler. Sweis, “Bunun [çalışma yazarlarının] burada gösterdiği hiçbir şeyi çürüttüğünü sanmıyorum, ancak fiziksel faktörler bir itici güç olabilir” diyor. “Brian’ı tüm vücut bağlamında anlamak zorundayız.”
Yine de, seçim sürecini incelemek, “beynin çalışabileceği birçok farklı yol hakkında bize fikir verir” ve işler ters gitmeye başladığında neler olduğunu açıklığa kavuşturabilir. Başka bir takip projesinin, yaşlanmanın keşif sürecini nasıl etkilediğine ve görev esnekliğinin yaşla birlikte değişip değişmediğine bakabileceğini öne sürüyor. İlginç araştırmalar için pek çok olası dal var ve bu çalışma “biyolojiyi biraz daha anlamamız için zengin bir temel oluşturuyor.”
Hataların ilginç olmayan başarısızlıklar olarak reddedildiği onlarca yıllık kemirgen davranış sonuçlarını yeniden çerçevelendiriyor. Sweis, “Hayvanların öğrenmek için hata yapmaları gerekir” diyor ve bizim de onlardan öğrenebileceğimiz çok şey var.
Kaynak: https://www.popsci.com
Derleyen: Figen Berber
Yaşlanmayı Kontrol Etmede Dönüm Noktası: Fareleri Yaşlandırıp Gençleştirdiler