Öğrenme Sırasında Beyindeki Bilgi Depolama Süreci Tanımlandı
Yeni bilgileri nasıl aklımızda tutarız? Beynimiz bunu yapmak için kendini fiziksel olarak yeniden düzenler. Bu değişiklikler trilyonlarca sinaps tarafından gerçekleştirilir – tek tek nöronlar arasındaki bağlantılar.
Bu karmaşık süreçte, yeni bilgiler belirli sinapsların güçlenmesine ve diğerlerinin zayıflamasına neden olur. Sinirbilimciler bu değişiklikleri “sinaptik plastisite” olarak adlandırıyor.
Ancak sinapsları değiştirmek için “kuralların” seçimini anlamak bilinmemektedir ve bu tam olarak bilginin beyinde nasıl depolandığını belirleyen şeydir.
Sinirbilimciler William “Jake” Wright, Nathan Hedrick ve Takaki Komiyama, “sinaptik plastisite” olarak bilinen, bilginin beyinde depolanması sürecinin temel ayrıntılarını ortaya çıkarabildiklerini söylüyorlar.
Çalışmada bilim insanları, farelerin beyin faaliyetlerini yakınlaştırmak ve öğrenme sırasında sinapsların ve nöronların faaliyetlerini izlemek için iki fotonlu görüntüleme de dahil olmak üzere gelişmiş beyin görüntüleme metodolojisi kullandılar.
Tek tek sinapsları görebilen bilim insanları, farklı beyin bölgelerindeki nöronların sinaptik plastisite oluşturmak için farklı kurallar izlediğini keşfetti. Dahası, tek bir nöronun plastisitesi aynı anda birkaç farklı şekilde oluşabilir.
Makalenin yazarlarından William Wright, “İnsanlar sinaptik plastisite hakkında konuştuklarında, bu genellikle beyin içinde homojen olarak hayal edilir” dedi.
“Çalışmamız, öğrenme sırasında sinapsların nasıl değiştiğinin daha net bir şekilde anlaşılmasını sağlıyor; bu da birçok beyin hastalığı bir tür sinaptik işlev bozukluğu ile ilişkili olduğundan, terapötik uygulamalar ve sağlık bakımı için önemli çıkarımlara sahip olabilir.”
Makalenin ortak yazarı Takaki Komiyama, “Farklı hesaplamalar nöronun farklı kompartımanlarında (bölmelerinde) paralel olarak gerçekleşiyor” dedi.
Yeni hafıza formülü
Bilim insanları, bir nöronun bugün yapay sinir ağlarında gerçekleştirildiği gibi sadece bir parametre değil, paralel hesaplamalara sahip oldukça karmaşık modern bir işlemci olduğu sonucuna vardılar. Bu, beynin nasıl çalıştığına dair düşüncelerimizde büyük bir fark yaratıyor.
Çalışma, yapay zekânın geleceği için umut verici bilgiler sunuyor. Tipik olarak, tüm bir sinir ağı ortak bir plastiklik kuralları setine dayalı olarak çalışır, ancak bu çalışma, yapay sinir ağının bireysel “nöronları” için birden fazla kural kullanarak gelişmiş yapay zeka sistemleri tasarlamanın yeni yollarını önermektedir.
Bulgular bağımlılık, travma sonrası stres bozukluğu ve Alzheimer hastalığı gibi durumlar için yeni tedaviler geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Öğrenme Sırasında Beyindeki Bilgi Depolama Süreci Tanımlandı
Beynin Hatırlıyor, Vücut Tepki Veriyor: Zayıflamada Hafızanın Gücü