Bundan 3 sene kadar önce, o zaman daha 6 aylık olan oğlumun sayesinde daha hava aydınlanmadan ofisime geldiğimde, planım bağışıklık sisteminde önemli rol oynayan bir gen ailesinin hemen gerisinde yer alan bir genom parçasının (NE1 bölgesi) evrimsel analizini yapmaktı. Bilmiyordum ki, bu ilk analiz 2 sene içerisinde, doktora sonrası yaptığım en önemli çalışmalardan birisi olacaktı ve sonuçlarımız Afrika'da yüzbinlerce sene önce yaşayan insansı atalarımıza birazcık da olsa ışık tutacaktı. Teknik bir devrim O sırada bütün canlılarda kalıtım malzemesini taşıyan ve insanlarda 3 milyar kimyasal harften oluşan genomun okunmasının neredeyse 1 milyon kat ucuzlaması sürecine tanıklık etmiş, bu konuda önemli bir iki makaleye katkıda bulunmuştum. Örneğin doktora sonrası araştırmama 2008'de başladığımda bana verilen projelerden birisi, o zaman kadar dizilenen 6. insan genomu için bir dizi analiz yapmaktı. Bu projeden sadece iki sene sonra, 2010'da, yüzlerce insan genomu dizilenmiş ve veritabanlarında halka açık hale gelmişti. Anlayacağınız büyük bir teknik devrime şahit olmuştum. Eskiden inanılmaz maddi kaynak ve zaman gerektiren genetik çeşitlilik çalışmaları, doğru bir bilgisayar ve popülasyon genetiği bilgisine dayanıyor ise, daha ucuz ve çok daha büyük ölçekte yapılabilmekteydi artık. Bu teknik gelişme ışığında, New York'taki Mount Sinai Hastanesi'nde birlikte çalıştığımız virolog Viviana Simon ile, APOBEC3 gen ailesinin çalışmasını etkileyebilecek ve insanlar arasında farklılık gösteren tüm genetik parçaları çalışma kararı almıştık. Bu gen ailesi bağışıklık sistemi ile ilgili ve özellikle AIDS hastalığına yol açan virüse karşı etkisi hala tartışılmakta. İnsanlar arasında bu genlerin etkinliğinde farklılıklar görülmekte ve biz de bu etkinlik farklarının altında yatan genetik faktörleri anlamak için büyükçe bir fon bulmuş ve çalışmalara başlamıştık. Burada önemli bir ayrıntıyı açıklamak gerekiyor: Her bir insan genomu, 3 milyar kimyasal harften oluşan ve soydan soya aktarılan bir biyolojik hafıza birimi. Bu 3 milyar harften iki kopya, her hücremizde 23 çift kromozom halinde bulunmakta. Bu çiftlerin birisi annemizden, diğeri ise babamızdan geliyor. Daha geriye gidersek, babamıza ve annemizde de 23'er çift kromozom var ve bu çiftler de onların anne babalarından kalıtılmış. Üstelik, sperm ve yumurta oluşumu sırasında, iki çift kromozom birbirleri ile genetik materyel alışverişinde bulunuyorlar. Sonuç olarak, hepimizin genomu geriye doğru gittikçe çoğalan atalarımızdan kalıtılan ve 23 çift kromozomda saklanan rengarenk bir mozaik. Her birimiz hücrelerimizde binlerce atamızdan parçalar taşıyoruz. Bu sayede, genomumuza bakarak atalarımızın genetik yapısı ile ilgili tahminlerde bulunabiliyoruz. Beklenmedik bir farklılık İşte benim de tam yapmak istediğim, Dünya'nın değişik coğrafyalarında yaşayan insanların genomlarını karşılaştırarak, 35.000 harften oluşan bir genomik mozaik parçasının, yani NE1 bölgesinin evrimsel tarihini anlamaktı. Bu bölge ile özellikle ilgileniyorduk çünkü hem APOBEC3 gen ailesine yakın bir bölgede idi, hem de bazı insanlarda bu mozaik parçasının 4500 harfi yoktu. Bu 4500 harf, belki de APOBEC3 gen ailesinin işleyişini etkiliyordu. Acaba belli bir çevresel güç, bir kısım çeşitliliğin kalıtılmasını engellemiş miydi? Acaba, bu bölgenin fonksiyonu ile ilgili bir ipucu yakalayabilecek miydik? Yoksa, genomun çok büyük kısmı gibi, bu bölgede olan genetik çeşitlilik demografik etkenler, yani göçler, nüfus artışı vb. tarafından mı şekillenmişti? Sabah kocaman kahve fincanımı doldurduktan ve Cat Power'ın o aralar arka arkaya dinlediğim 'Greatest' albümünü başlattıktan sonra çalışma arkadaşım Çihui Zu'nun benim için hazırladığı verileri analiz etmeye başladım. Çihui, veritabanlarından çağımız Avrupalı insanlarının genomlarının, sadece o ilgilendiğimiz 35.000 harflik genetik mozaik parçasına denk düşen kısımlarını ayıklamış ve bana göndermişti. Ben bu bölgenin çağımız Avrupalılarının genomları arasında ne kadar farklılık gösterdiği ile ilgili bir analiz yapmak istiyordum. Daha önce bahsettiğim 4.500 harflik silinmenin hangi harf değişikliklerle beraber kalıtıldığını anlamak istiyorduk. Herhangi iki insan genomunu karşılaştırdığımızda, genetik harflerin ortalama olarak binde bir kadarının zaten değişik olduğunu önceki çalışmalardan biliyorduk. O yüzden, birbiri ile yakın akraba olmayan Avrupalıların genomunun 35.000 harflık bir kısmını birbiri ile karşılaştırdığımızda, 30-40 arası değişiklik bekliyorduk. Planımız bu değişiklikleri kullanarak 4500 harflik silinmeyi taşıyan mozaik parçasının evrimsel tarihini araştırmaktı. Analiz için yazdığım kısa bilgisayar kodunu girip sonuçları beklerken açıkçası çok da heyecanlı değildim. Hatta bilgisayar ekranında çıkan grafikte bazı örnekler arasında 30, 40 değil de, yüzlerce değişim görünce sinirim bozuldu. Çünkü, verilerde veya bilgisayar kodumda bir hata yaptığımı düşündüm. Belki de 35.000 harfi birbiri ile aynı hizaya getirirken, bir kaydırma yapmıştım. Kaydırma, üniversite sınavı zamanından beri biliyorsunuz hepimizin korkulu rüyası. Yaklaşık 3 saat ve onlarca tekrardan sonra, sinir bozukluğu, yerini dikkatli bir heyecana bırakmıştı. Sonuçları alıp hemen takımımla paylaştım ve hep beraber Çihui'nin bu sonuçları benden bağımsız olarak tekrarlamasına karar verdik. iki gün sonra, sadece Avrupa genomlarında değil, Asya genomlarında da gözlemlediğimiz, beklenenden fazla çeşitliliği birden fazla yöntemle göstermiştik. Artık rahat rahat heyecanlanabilirdim. Neandertal genomu ile benzerlikler Heyecanımın en önemli sebeplerinden birisi sadece aylar öncesinde yayınlanmış ve çok büyük sansasyon yaratmış olan Neandertal insanları ile ilgili bir çalışmaydı. Svante Paabo ve Leipzig'de yönettiği Max Planck Enstitüsü'nden çalışma arkadaşları, 50-60 bin yıl önce Avrasya'da yaşamış, bizim gibi alet kullanabilen, dik yürüyen, büyük beyne sahip olan ve hatta sembolik rituellerde bulunan yakın kuzenlerimiz Neandertallerin kemiklerinden DNA çıkarmayı ve tüm genomu düşük kalitede de olsa dizilemeyi başarmıştı. Bu büyük ses getiren çalışmanın en önemli sonucu, modern Avrasya'lıların genomlarında Neandertal genomlarından parçalar bulunması idi. Daha önce kullandığım mozaik analojisini kullanırsak, Avrasya genomlarını oluşturan binlerce genetik mozağin bir kısmı (yüzde 1 -4 'lük bir kısmı) Neandertallerden kalıtılmış olabilirdi. Dolayısı ile, bizim çalıştığımız 35.000 harflik bölgede bir kısım Avrupalıda görülen ve diğer Avrupalı genomlardan yüzlerce harfle değişiklik gösteren mozaik parçaları belki de Neandertallerden kalıtılmışlardı. Heyecanla, bu sonucu sorgulamak için bir seri analiz yaptık. Gerçekten de, diğer Avrupalılardan daha farklı olan mozaik parçaları Neandertaller ile çok büyük bir benzerlik gösteriyorlardı (Şekil 2). Dahası, farklılık gösteren bu parçalar aynı zamanda 4.500 harflik silinmeyi de beraberinde taşıyorlardı. Hem Paabo ve arkadaşlarının genel sonuçlarını doğruluyorduk, hem de ilk defa bu tip bir silinmenin Neandertallerden insanlara kalıtıldığını gösteriyorduk. Dahası, Emoryi ve Harvard üniversitelerindeki iki grup ile iletişime geçip, genomdaki bu 35.000 harflik bölgenin diğer genlerin ne kadar aktif olacağını belirlemede bir rol oynadığını ve dahası bu rolün birbirinden farklı iki genetik mozaik parçası arasında farklılık gösterdiğini bulduk. Ne yazık ki, bu bölgenin APOBEC3 genine etkisini hala bulamamıştık, ama sonuçlarımızı dünyaya duyurmaya hazırdık. Yakın zamanda, çok iyi bir bilimsel dergide yayınlanacağına kesin gözüyle bakıyorduk ve keyfim çok yerindeydi. Ancak, Çihui'den ekstra olarak istediğim ve çok önemli olduğunu düşünmediğim bir analiz bütün keyfimizi kaçıracaktı. Afrika'da kadim genomlar Çihui'den Neandertallerle benzerlik gösteren haplotiplerin dünyadaki insan grupları içinde dağılımını göstermesini istemiştim. Sonuçlara göre bazı Afrika gruplarında da bu aykırı haplotip görülüyordu. Fakat bu nasıl olabilirdi? Sonuçta biliyorduk ki, Neandertallerden kalıtım sadece Avrasya'da görülmüştü. Avrasya grupları ile bildiğimiz kadarı ile hiç doğrudan ilişkisi olmamış Mbuti pigme populasyonunda bile bu haplotipi gözlemlememiz, bu beklenmedik genetik çeşitliliği sadece Neandertal kalıtımı ile açıklayamayacağımızı gösteriyordu. Çoğu yazılmış makalemizi, hazırlanmış figürleri bir kenara bırakıp, ayağımızı sürüye sürüye, Amerikalıların deyimi ile 'beyaz tahtaya' geri döndük ve neyi atlatığımızı bulmak için kara kara düşünmeye çalıştık. Bu süreç içinde bir çok, pek bir yere varmayan modelleme ve analiz yaptık. Sonucumuzu etkileyen Arizona Üniversitesi'nden Michael Hammer'ın ve ekibinin 2011'de ki önemli makalesi idi. Konuya geri dönersek, Hammer ve ekibinin makalesi Afrika'da yaşamış, doğalarını tam olarak bilmediğimiz eski insan veya insansı gruplarının birbirleri ile gen alışverişinde bulunduğunu gösteriyordu. Dahası bu alışverişin sonucu olan eski ve birbirinden oldukça farklı olan genetik mozaik parçalarının bir kısmının çağımız insanları arasında var olduğunu ortaya koyuyordu. Gerçekten de, analizlerimizi bu perskpektifte tekrarladığımızda, verilerimizin uyuştuğunu ve NE1 bölgesinde gözlemlediğimiz genetik çeşitliliği tutarlı bir şekilde açıklayabildiğimizi gördük. Kısa bir süre sonra, gözlemlerimizi PLoS Genetics dergisinde yayınladık. Ve hepimiz rahat bir nefes aldık. Genomun küçük bir parçasının, Avrupalılarda beklenenden fazla değişiklik gösterdiğini bir fincan kahveyi bitirecek sürede yaptığım basit bir analiz ile görmüştüm. Bu çeşitliliğin Afrika'da yüz binlerce sene önce yaşamış insan gruplarının arasında gerçekleşen, nasıl meydana geldiğini tam bilmediğimiz bir gen alışverişinin ürünü olduğunu ancak 4 kişinin 2 sene kafa kafaya vermesi ile bulabildik. Kahve lobisi de eminim bizim bu konuda çalışmamızı son derece desteklemiştir. Geriye baktığımda, Afrika'daki genetik yapıyı nasıl atlamışız diye hayıflanmıyor değilim. Belki biraz daha dikkatli olsaydık, Afrika'da genomun çok az yerinde görülen ama çok muazzam bir genetik tarihi işaret eden, kadim Afrika genomlarının izlerini belki Hammer grubundan önce biz bulacaktık. Henüz kısa sayılacak akademik kariyerimde öğrendim ki, hayıflanmanın çok da faydası yok. Bilim böyle ilerliyor ve harcadığımız zaman aslında bizi bir sonraki gözlem için daha hazır hale getiriyor. Bundan 3 ay kadar önce, New York Eyalet Üniversitesi'nde kendi laboratuarımı kurduktan ise 1-2 ay sonra, Stefan Ruhl isimli bir Alman biyolog ile buluştuk. Çok iyi bir protein uzmanı olan Stefan, tükürükte bulunan bir grup proteinin şempanzeler ve insanlar arasında değişiklik gösterdiğini bulduklarını ama nasıl açıklayacaklarını bilemediklerinden yakınıyordu. Genetik bilgisinin yetersizliğinden dem vuruyordu. Ona belki yardım edebileceğimizi söyledikten sonra, labımda doktorasına başlayan Duo Zu'ya bu genlerin değişik populasyonlardaki çeşitliliğine bakmasını söyledim. Bir iki hafta Duo elinde bir grafik, yüzünde üzgün bir ifade ile ofisime geldi. önce Duo genlerin birisi için genomlar arasında beklenenden çok daha fazla farklılık bulmuştu ve analizleri yanlış olduğunu düşünüyordu. Ben ise tam olarak ne yapmamız gerektiğini biliyordum. Belki de ilk defa, kadim Afrika genlerinin sadece genom çeşitliliğini değil, aynı zamanda sindirim ve bağışıklık sistemimizin işlemesi ile ilgili çeşitliliği de açıklayadığını göstereceğiz. Bu yazıyı bitirdikten sonra, yeni bir fincan kahve doldurup, 'The Broken Circle Breakdown' filminin müziklerini açıp, Duo'nun bu genin Afrika'nın değişik yerlerinde çok büyük genetik farklılıklar gösterdiğine dair sonuçlarının üzerinden geçeceğim.


Minyatür Laboratuvar Sistemlerine değineceğim bu yazı ile mikro akışkanlar teknolojileri üzerine hazırlamış olduğum bu yazı dizisini bir ay gecikmeli olarak bitireceğiz. Dizinin önceki yazılarında minyatür laboratuvar uygulamalarının avantajları, neden minyatür laboratuvarlara ihtiyaç duyulduğu, üretim yöntemleri, kullanılan malzemeler gibi temel konulara göz atmıştık. Bu yazılara şu ve şu bağlantıdan ulaşabilirsiniz. Mikro akışkanlar teknolojisi kullanılarak üretilen sistemler içerideki akışkanı hareket ettiren kuvvetin doğasına göre 5 farklı alt başlık altında toplanabiliyor (Şekil 1). Bu 5 farklı hareket yönteminin çeşitli örneklerinin açıklamalarını aşağıda basitçe inceleyeceğiz. Yanal Akım Testleri : En bilinen uygulaması hamilelik testleri olan yanal akım testlerinde sıvılar kapiler kuvvetler sayesinde hareket ederler. Kapiler kuvvetleri lise yıllarımızdan hatırlayabiliriz, hani şu incecik boru içindeki suyun daha kalın borudakine göre bir parça daha yükseğe çıkmasına neden olan kuvvetler(Şekil 2). Sıvı ve sıvıyı çevreleyen katı arasındaki moleküller arası etkileşimler yanal akım testleri içerisindeki sıvıların hareketini sağlıyor. Yanal akım testlerinin yapılabilmesi için gerekli kimyasal sıvılar üretim sırasında test çubuğunun içine depolanıyorlar. Test kullanıldığında test edilecek örnek ile kimyasallar tepkimeye giriyorlar. Yanal akım testlerinin sonuçları genellikle gözle görülebilir renk değişiklikleri ile belirleniyorlar(Şekil 3). Yanal akım testleri bir çok alanda kullanıyorlar. Özellikle sağlık alanında kullanımları çok yaygın. Vücut sıvılarındaki biyomarkörlerin belirlenmesi esasına dayalı sağlık testleri ile hamilelik, bazı metabolizma hastalıkları, kan şekeri, kalp krizi gibi önemli sağlık kontrollerinde yanal akım testleri kullanılıyor. Ayrıca şarbon, salmonella ve virüsler gibi bulaşıcı hastalığa sebep olan organizmaların varlığının belirlenmesi ile uyuşturucu ve zehirli madde tespitleri de aynı prensiple çalışan testler ile yapılıyor. Yapılan test başına çok düşük olan maliyetleri ve basitlikleri nedeni ile evde yapılabilecek testlerin bir çoğu yanal akım testleri ile gerçekleştiriliyor. Ancak karmaşık analizlerin yapılamaması, farklı ihtiyaçlara yanıt verememeleri nedeni ile kullanım alanları sınırlı. Doğrusal Hareket Cihazları : Bu cihazlar içerisinde sıvılar en basit anlamı ile tıpkı bir şırınga ile iğne yapılırken ilacın zerk edilmesi gibi doğrusal bir kanal içinde ittiriliyorlar. Bu yöntemle sıvıları hareket ettiren cihazlar içerisinde kanalların çeşitli dallara ayrılması ya da farklı yollardan giderek değişik testlerin yapılması mümkün değil. Test sırasında kullanılacak katı ve sıvı kimyasallar tek kullanımlık kartuşlar içerisinde depolanıyorlar. Abbott Point of Care tarafından üretilen i-STAT(Şekil 4) analiz cihazları doğrusal hareket ve tek kullanımlık kartuş yöntemi ile test yapan cihazların örneklerinden bir tanesi. Ölçülecek kan parametresine göre değişik testleri tek bir cihaz üzerinde yapmak mümkün. Kartuşlar test edilen kan örneği ile kontamine olduğundan tek kullanımlık olmak durumunda. Kullanılan kartuş çöpe giderken elektronik olarak kalibrasyonu ve gerekli testleri yapan cihaz farklı testler için tekrar kullanılabiliyor. Doğrusal hareket cihazlarının en önemli avantajları görece olarak test başına düşük maliyetleri ile katı ve sıvı kimyasalları uzun süreli depolamaya ve sonra kullanmaya izin veren kartuşlu çözümleri. Ancak test edilen sıvının doğrusal hareket etmesi nedeni ile sıvıyı ayırma, farklı testler yapabilme ya da paralel işlem yapmanın mümkün olmaması doğrusal hareket cihazlarının uygulama alanlarını kısıtlıyor. Basınçlı Laminar Akım Cihazları : İlk yazımızdan hatırlayacağınız gibi minyatür laboratuvarlar içerisinde hareket eden sıvıların laminar akış rejiminde olması gerekiyor. Teorik modeller ve hesaplamalar akışın düzenli olduğu yani laminar olduğu durumları hassas bir şekilde betimleyebiliyorlar. Sıvıları mikro kanallar içerisinde hareket ettirmek için şırıngalar, mikro pompalar, titreşen zarlar gibi farklı yöntemlerle basınç uygulanıyor. Test edilecek örnekler ve kimyasallar genellikle minyatür laboratuvarın giriş kısmına enjekte ediliyor. Sıvıların hız profillerinin tahmin edilebildiği, kontrol edilebilen yayınım karakteristikleri ve durağan fazların bulunması laminar akım cihazlarının bir çok farklı alanda kullanılmasına olanak sağlıyor. Günümüzde bir çok minyatür laboratuvar parça sayım ve ayırma işlemleri için laminar akım yöntemlerini kullanıyor. Öte yandan nükleik asit temelli tanı sistemleri en çok ilgi çeken uygulamalardan. Laminar akım prensibi ile çalışan minyatür laboratuvarlarda en az iki sıvı akımının mikro kanalların kesişim noktalarında (Şekil 5) birbirlerine temas ederek örneğin biyokimyasal reaksiyonu başlatması ya da sıvı akışlarını düzenlemesi en basit çalışma yöntemlerinden. Kesişim noktalarında sıvı akışlarının düzenlenmesine akış odaklanması adı veriliyor. Mikro ölçekli nesneleri odaklanmış akış içinde ayırmak ya da sıralamak oldukça kolay. Bu işlemleri yapabilmek için geometrik engeller, manyetik kuvvetler, akustik kuvvetler gibi değişik teknolojiler kullanılıyor. Bütün bu teknolojilerin ortak özelliği uygulanan kuvvetin ayrılacak ya da sıralanacak nesneleri etkilerken sıvı akımına etkilerinin olmaması ya da çok az olması. Bu cihazların en önemli avantajı örneklerin sürekli olarak işlenebilmesine olanak vermesi. Örneğin klinik verilerin sürekli takip edilmesi gereken durumlarda, su kalitesinin daimi olarak kontrolünde ya da hücrelerin düzenli ve sürekli olarak ayrılması gereken durumlarda çok önemli olan sürekli işlem özelliği tercih edilen bir özellik. Ancak bu cihazlarda basınç kaynağının tek kullanımlık minyatür çipe bağlanması gerekliliği cihazların taşınabilirliğine olumsuz etkileri var. Ayrıca basınç kaynaklarını çipe doğru şekilde bağlanması işlem için gerekli manuel adımları arttırarak uygulama zorluğuna yol açıyorlar. Santrifüj Tabanlı Minyatür Laboratuvarlar: Kendi etrafında dönen mikro yapının ürettiği merkezcil, Euler ve Corilois kuvvetleri ile mikro akışkanların hareketini sağlandığı sistemlerdir. İşlenecek örnekler radyal olarak içeriden dışarıya doğru işlenirler . Merkezkaç kuvvetinin etkisi ile sıvılar radyal olarak dışa hareket ediyorlar. Merkezcil kuvvetlerin örneklerle kimyasalları karıştırma ve karışımı bir noktadan diğerine iletme teknolojilerinin geçmişi 1960'lara kadar gidiyor. Mikroakışkan sistemleri tek bir dönme ekseni ile hareket ettirmenin çeşitli avantajları var. Bunlardan ilki tek dönen eksen ile sıvıları harekete geçirebilmenin, ya da karıştırmanın pompa gibi makro ölçekli aygıtlara bağlanmayı gerektirmiyor oluşu. Diğer bir avantajı ise basit yapıları nedeni ile güvenilir ve dayanıklı oluşları. Bunların yanı sıra dönen eksenin frekansının hassas bir şekilde kontrol edilerek istenen akışın kolayca sağlanabilmesi. Santrifüj kuvvetleri ile çalışan sistemler aynı anda bir çok işlemi birbirilerine paralel olarak yaparak yüksek verimli ve hızlı işlemler yapabiliyorlar. Paralel işlemler için gerekli sıvı miktarının 1 L'nin altına indiği santrifüj teknolojisi ile çalışan modern sistemler çok değerli sıvıların ve kimyasalların tüketimlerini en aza indirerek farklı alanlarda tercih ediliyorlar. Yine de sıvıların basınçla hareket ettirildiği sistemler kadar yaygın değiller. Plazmanın ayrılması, DNA özütleme, protein tabanlı tahliller, klinik kimya tahlilleri santrifüj teknolojisi ile çalışan minyatür laboratuvar çiplerinin kullanıldığı alanlar. Elektrokinetik Tabanlı Minyatür Laboratuvarlar: Parçacık içeren heterojen sıvıların üzerine etki eden dış bir kuvvet aracılığı ile sıvı katmanlarında istenilen hareketin sağlandığı bu sistemlerde elektrik yüklü parçacıklara ya da elektrik dipollere etki eden elektrik alanları uygulanarak istenilen işlemlerin yapılması sağlanıyor. Elektrokinetik etkilerden bir tanesi olan elektroozmos ile bütün bir sıvının hareketi sağlanabilirken elektroforez ya da dielektroforez yöntemi ile farklı parçacıkların birbirinden ayrılması sağlanabiliyor(Şekil 6, 7 ). En basit elektrokinetik sistemlerin hareketli parçalara ihtiyaç duymaması, sıvıların dışarıdan uygulanan elektrik alanları ile yönlendirilmesi ve analiz edilebilmesi nedeni ile mikroakışkan uygulamalarının ilk yıllarından bu yana sıklıkla kullanılan sistemler olmalarına yol açmış. Günümüzde bir çok firma kapiler elektroforez tabanlı minyatür çipleri BA sistemlerinde kullanıyor. DNA ve protein analizinde alınan örneğin elektroozmotik kuvvetler ile hareketinini sağlandığı ve kapiler elektroforez ile ayrıştırılarak test edildiği çipler tahlillerin ve analizin dakikalar içerisinde tamamlanmasına olanak sağlıyor. Akustik Dalga Platformları: Yakın zamanda yüzey akustik dalgaları kullanılarak mikro akışkanların karıştırılması, harekete geçirilmesi ve hızlandırılması araştırmacıların ilgisini çekmekte. Ses hızının katı yüzeyde ve sıvılardaki farklılığından ötürü araştırmacılar yüzeyde yaratılan dalgaları kullanarak mikro akışkanları istekleri doğrultusunda hareket ettirmek için çalışmalar yapmaktalar. Hidrofobik bir yüzey üzerinde yerleştirilen sıvı damlasının yüzey üzerinde yaratılan akustik dalgalara yüzeyden farklı tepki vermesi ile yapılabilecek testler ve olası uygulamaları konusunda araştırmalar devam etmekte. Teknolojisi, uygulamaları ve teorisi ile disiplinler arası bir çalışma gerektiren bu sistemler günümüz bilim dünyasının en çok ilgisini çeken konuların arasında yer alıyor. Her yıl yayınlanan binlerce makale, alınan patentler BA sistemlerinin önümüzdeki yıllarda yaşamımızın içinde sıklıkla karşılaşacağımıza işaret ediyor. Bu yazı dizisinde derya deniz bir alan olan minyatür laboratuvar, mikro bütüncül analiz sistemlerinin yüzeyini konuya uygun olarak mikro miktarlarda da olsa kazımaya çalıştım. Meraklı okuyucular yazı dizisinin altındaki kaynaklardan okumaya ve araştırmaya devam edebilirler. Ayrıca bu sayımızda yayınlanan Tevfik Uyar'ın Nanogelecek ve Respirositler isimli yazısı da nano ölçekli gelecek hakkında fikir edinmek isteyen okuyucularımızın mutlaka okunması gereken bir yazı.


Şirin, küçük ve sevimli bir kız çocuğu olduğu kadar oldukça üretkendi de. Öyle ki bir an önlem almadığınız zaman bulunduğu odayı dolduracak kadar çoğaltabiliyordu kendini. Kötü olan şeyse gözlerinin asla kopyalanamamasıydı. Siz iyi veya kötü bir çocuk olsanız da Şirin'leri görebilirdiniz; ama Şirin'ler sizi asla göremezlerdi. T. Uyar Geleceğin sisli ufuklarına bakınca, diğerleri arasından sıyrılarak öne çıkacağı ve insanlığa büyük bir sıçrama yaptırabileceğine inanılan bir kaç saha var. Nanoteknoloji de bunlardan birisi. Bir ölçü birimi olarak nanometreden türeyen kendisi bir metrenin bir milyarda biridir- nanoteknoloji kelimesi, bizlere çok küçük aletler yapmayı vaat etmenin yanı sıra aynı zamanda maddeleri atomlar düzeyinde kontrol edebilerek hiç ummadığımız tarzda bir insan yaşamını tetiklemeyi ifade ediyor. Sırf bu özelliği dolayısıyla nanoteknolojiyi insanoğlunun gerçekleştirebileceği en son ve en uç devrim olarak nitelendirenler bile var. Kirlilik, küresel ısınma, enerji, imalat teknolojileri vb. pek çok alanda devrimsel çözümler üretmeye muktedir olan nanoteknolojik ilginin hatırı sayılır bir kısmı tıp sahasında, biyoteknolojik gelişmelerin epey minik formları olarak karşımıza çıkıyor. Bu alanda nanoteknolojinin imkan vereceği ya da geliştireceği uygulamalar temel olarak i) hastalıkları daha hızlı ve kesin olarak teşhis etmek, ii) ilaçları / tedavi edici molekülleri doğrudan hedeflenen organ ve hücreye gönderilebilmek, iii) hastalığa neden olan biyolojik etkenleri karmaşık bir manipülasyon ile ortadan kaldırmak veya iv) iletişim imkanı veren nano cihazlar sayesinde hastayı sürekli olarak muayene etmek ve izlemek olarak sıralanıyor. Bunlar bildiğimiz tıbbi uygulamaların son derece gelişmiş halleri; bir de nanoteknolojinin biyolojik olarak yapılacaklar listesinde insan performansını geliştirmek de var. Yani insanın kendi limitlerini aşmasını sağlamak... Kulağa bilimkurgu gibi geliyor olabilir. Öyledir de; Ottawa Üniversitesi'nden Jose Lopez, nanoteknolojiyi aşırı gelecek yönelimli olarak tanımlayarak onu geleceğe ilişkin olanla mümkün olan arasındaki uçurumu derinleştirmekle suçlar ve bu yüzden de bilimkurguyla içiçe olduğunu söyler. Nitekim bu yazımı değerlendiren Açık Bilim yazarlarından birisi yazımın fütürist bir yazı olduğunu anladığını ifade etmesinin yanı sıra bazı noktalarda uçuklukla suçladı. Adını pek sık duymamıza rağmen nanoteknolojinin icat ufku şimdilik pek gerçekçi gözükmüyor. Ancak pek çok nanoteknolojik tasarı, ulaşılabilirlik açısından bir ışık hızını geçmek ve ya da zaman yolculuğu yapmak gibi değil... Öte yandan tıpkı zaman yolculuğunun olası kazaları gibi nanoteknolojinin de kasıtlı veya bilerek neden olacağı felaketler ya da sosyal değişimler mevcuttur. Özellikle de bu yazıda konu alacağımız cinsten, insan limitlerini aşmaya yarayan gelişmeler. Düşünün ki siz yüzlerce kitabı geleneksel yollarla okurken parayı bastıranlar bir kütüphanelik bilgiyi beyinlerine sinaptik paketler göndermek suretiyle yükletebilecekler... Siz isyan etmez miydiniz? Ben ederdim. Zira bana göre bilginin bu kadar kolay elde edilmesi onun değerini düşürür. Fakat tümörü kimyasal olarak hedefleme yoluyla bulan ve bertaraf eden metalik 'nanokabuk'lar sayesinde kanseri sivilcemi sıkar mısın? düzeyine inmiş bir problem olarak görebilme şansını da reddedemem. Şüphesiz bu türümüz için sevindirici bir ilerleme olurdu. Bir ciddiye alma sorunsalı: Nanoteknolojinin makro çılgınları... Aslında nanoteknolojinin getirilerinin yanında olası götürülerini düşünenler de azınlıkta değil. Richard Feynman'ın fikir babası olduğu nanoteknoloji kavramının onu büyütüp hayata hazırlayan bir annesi varsa o da K. Eric Drexler'dır, çünkü nanoteknoloji terimini birbirinden habersiz icat eden iki kişiden birisi olup, bu konuyla ilgili ilk doktora tezinin yazarıdır. 1986 yılında kaleme aldığı Yaratımın Makineleri: Nanoteknoloji adlı kitabıyla bugüne dek hiç bitmeyecek olan tartışmaların fitilini de ateşlemiştir. Drexler az sonra bahsini edeceğimiz Robert A. Freitas'ın nanobiyoteknoloji hakkında düşündüğünün çok daha fazlasını nano-imalat teknolojileri için düşünmüştür. Bir yandan nanoteknoloji sayesinde yapılabilecek olan müthiş şeyleri ve değişen ekonomik/sosyal düzeni tasvir eden Drexler, bir Grey Goo tehlikesine de dikkat çekmiştir: Grey Goo, Drexler'ın yarattığı bir nanoteknolojik felaket senaryosudur. Grey Goo tehlikesinin başrolünde kendinisinin tıpkısının aynısını atmosferde yer alan hammaddeleri kullanarak üretebilen bir nanofabrika vardır. Bu bakteri benzeri fabrika kontrolden çıkar ve 2'nin kuvvetleri şeklinde artan sayısı nedeniyle teorik olarak iki günden kısa bir süre içerisinde gezegenimizden daha ağır hale gelir. Elbette bu hepimizin ölümü demektir. Drexler, ilginç bir şekilde nanoteknolojinin annesi olmasına karşın bu sahada çalışanlarca, Richard Smalley'in değerlendirmesiyle 'çocukları korkutan' fikirlerinin aşırı uçuk ve kurgusal bulunması yüzünden dışlanmıştır. Kendisinin Nobel Kimya ödüllü Richard Smalley ile meşhur Büyük Çekişmeler kitabına konu olabilecek bir çekişmesi de vardır . Bazı kimyacılar onu 1986 yılında yazdığı kitaptan sonra şarlatan olarak yorumlamıştır. Zira o tarihte yazdığı kitap, haklı bir moleküler düzeydeki işler öyle makro düzeydekiler gibi değil canım! eleştirisi almıştır. Makro ölçekteki her şeyin nanoölçekte de uygulanabileceğini öne süren Drexler'ın atomik dünyadaki karmaşık ve tuhaf mekanizmayı gerçekten de dikkate almadığını kabul edebiliriz. Bunu zaten kendisi de kabul ediyor ve Bu uçak yapmak isteyen birine yerçekimini düşünmediğini söylemek gibidir. Zaten sorunun temel parçalarından birisi budur diyor. Mark Stevenson'a göre Drexler'ın kimyacılarla yaşadıkları mühendislerle bilim insanlarının temel çatışmasından başka bir şey değildir. Drexler'ın kendisinin aleyhinde olan bilim camiasının nezdinde ayaklarının biraz daha yere değdiğini söylersek yanlış olmaz. 2006 yılında ABD Ulusal Bilim Akademisi, Ulusal Mühendislik Akademisi ve Ulusal Araştırma Konseyi, moleküler düzeydeki üretim süreçleri ile ilgili araştırmalara teşvik verilmesi gerektiği yönünde rapor sunarken, IBM de nano inşaat şirketi için -elbette vadesi çok uzun olmak üzere- planları ciddiye almaya başladı. Drexler'ın yapıtlarını doğrudan okuyan kişi olmadığım için ne onu yerebilir, ne de övebilirim. Yapabileceğim tek şey hayalgücüne ona sahip olanın dışlanması yoluyla ket vurulmasına karşı çıktığımı ifade etmek. Ama Robert A. Freitas öyle değil. Yani en azından Drexler gibi algılanmıyor. Asıl anlatmak istediğim Respirositleri tasarlayan Freitas'tır. Freitas, yapay alyuvarlar olarak tanımlayabileceğimiz Respirositlerin , yapay fagositler olan ve antibiyotiklerden çok daha hızlı ve kesin olarak enfeksiyonu döven Mikropçulların , bozuk gen parçacıklarını yenileriyle ustaca değiştiren Kromalositlerin fikir babası ve tasarımcısıdır. Tasarımcısıdır; çünkü bu üç silahşörler hala birer belki gelecekte imali mümkün görünen- mühendislik projeleridir. O bir süper alyuvar! Freitas'ın 1998 tarihli A Mechanical Artificial Red Blood Cell: Exploratory Design in Medical Nanotechnology makalesinde tarif ettiği respirositler, kabaca yapay kan hücreleri olarak tanımlanabilir ve alyuvarların gerçekleştirdiği Oksijen ve Karbondioksit taşıma görevlerini yapabilecek şekilde tasarlanmışlardır. Bir kaç paragraf boyunca bu teorik makineden bahsedeceğimden kullandığım kip nedeniyle zaman zaman zaten yapılmış gibi bir algıya neden olabilirim. Unutmamanızı tavsiye ederim ki respirositler kavramsal olarak projesi çizilmiş gelecek alyuvarlarıdırlar. Şimdi hep beraber bu makineye yakından bakalım. Freitas tarafından öngörülen yapının çapı sadece bir mikrometredir. Toplamda 18 milyar adet atomun bir gaz tankı şeklinde düzenlenmesiyle organize edilen yapı, alyuvardan 236 kat daha verimlidir. Aslında yapay alyuvarlar deyince günümüzde kullanılan bir takım yöntemlerle karışabileceğine de dikkat çekmek gerek. Günümüzde koroner perfüzyon hastalarının tedavisinde hiçbir yan etkisi olmadan oksijen taşıyabilen florokarbon çözeltileri kullanılabilmektedir. 20 yıldan fazladır uygulanan bu yöntem sadece tedavi amaçlı olup süper alyuvar respirosit gibi damarımda kanımsın diyebileceğimiz türden değildir. Respirositler bir ilaç değil, sürekli olarak taşıyabileceğimiz birer nanotankerdirler. Her ne kadar nanotanker diye anıyorsak da respirositler statik birer tanker değil; aslında bir makinedirler. Bir respirosit, üzerinde işlev bakımından üç çeşit rotor barındırır. Bu rotorlardan ilki respirosit akciğere geldiğinde bünyesine oksijen çekmesini ve kan dolaşımı sırasında ise salmasını sağlar. İkinci rotor ise kan dolaşımı içerisinde karbondioksit toplama işlemini gerçekleştirir ve akciğerlere geldiğinde de tamamını dışarıya tahliye etmeye yarar. Üçüncü rotor ise tankın kendi motorudur: Kandaki serbest glukozu yakıt olarak kullanarak diğer rotorların ihtiyaç duyduğu enerjiyi sağlar. Her bir respirositin bünyesindeki gaz sensörleri, tankın içerisindeki oksijen ve karbondioksit miktarlarını izleme ve ayarlamaya yarar. Bu gaz sensörleri respirositin merkezindeki bir bilgisayara bağlıdır ve bu bilgisayar dışarıdan akustik sinyallerle ya da bir takım başka nanomakine ve sensörlerle programlanabilir ve kalibre edilebilir. Freitas, respirositin tüm bu işlemleri yapabilmesi için bilgisayarı mutlaka kendi bünyesinde bulundurması gerektiğini ve 104 bit/s'lik bir bilgisayarın bir respirositi çalıştırmaya yeteceğini söylüyor. Ancak bu boyutlarda olup çalışabilen bir bilgisayarın mümkünatı konusunda soru işaretleri de mevcut. Geleneksel yarı iletken teknolojileriyle elde edilebilecek nanoölçekte bir bilgisayar için çeşitli limitler bulunuyor ama buna rağmen bu alanda çarpışan şirketler hedeflerini giderek küçültüyorlar. 2006 yılında Koreli bir grup FinFET adında sadece 3 nanometrelik bir transistör geliştirerek Dünya'nın en küçük nanoelektronik cihazının mucidi oldular. Yine 2010 yılında Avustralyalı bir grup da sadece 7 atomdan oluşan 4 nm boyutunda tek işlevli bir işlemci geliştirmeyi başardıklarını duyurdular. Intel şirketi günümüz bilgisayarlarında kullandığımız işlemcilerin her bir düğümünü 5 nanometreye hedefini 2022 yılına dek gerçekleştirmeyi planlıyor Bir Silikon-Silikon bağının 235,2 pikometre olması temel sınırı teşkil ediyor. Ancak tabi ki bu bildiğimiz yollar... Bilmediklerimizi henüz bilmiyoruz. Respirositlerin sırrı bünyesindeki karbondadır. Bünyesine bu kadar gaz sığdırmasının kerameti, elmastan farksız özellikler sergileyen dizilimin 1000 atmosfer basıncı kaldırabilmesi ve bu sayede içinde 9 milyar adet oksijen ve karbondioksit molekülü taşıyabilmesindedir. Aslında elmasımsı diye anıyor olsak da yapının münferit parçaları elmastan farksızdır. Bir bütün olarak yapı 10 nm kalınlığında -yaklaşık 60 karbona tekabül ediyor- 2.2 x 2.2 mikronluk elmas saclarla inşa edilmiştir. Bu saclar yine karbondan inşa edilmiş, balpeteği formundaki iskelet çevresinde kullanılır. Bu sayede yapı oldukça mukavimdir ve küçük bir hacimde muazzam miktarda gaz molekülü taşıyabilir. Öyle ki respirositleri %50 derişimde içeren 5 cm3'lük bir sıvı, 5400 cm3'lük kanın gaz kapasitesine sahiptir. Yan etkisi olmayacağı düşünülmektedir ve hatta ömür çevrimini tamamlar: Respirositler elmasımsı yapıları ve küçüklükleri sayesinde kullanım ömürleri içerisinde makrofajlar ve dalak hücreleri tarafından fark edilmezler; ancak çalışmaları durduğunda üç boyutlu yapıları bozulduğu için algılanır ve yok edilirler. Artıları / Eksileri Nanoteknolojik imalat kabiliyetlerimiz arttığı zaman inşa edilmesi mümkün görünen bu mikro gaz tankerlerinin yaratacağı tıbbi ilerlemeden kimsenin kuşkusu yok. Her şeyden önce kansızlık, akciğer yetmezliği, kalp yetmezliği gibi pek çok hastalık respirositler sayesinde tarihten silinebilirler, organ nakilleri ve uzun ameliyatlarda karşılaşılan kanlanma ve oksijenlenme sorunları çok büyük ölçüde giderilebilir. Yani bir şekilde lokal ya da genel oksijen yetmezliğine bağlanabilecek tüm rahatsızlıkları respirositler bir çırpıda ortadan kaldırabilir. Transhümanistlerin seveceği kısma gelirsek: Respirositler sayesinde bir insan 4 saat boyunca su altında durabilir hale gelecek. Öte yandan var gücümüzle attığımız deparı 15 dakika boyunca kesintisiz sürdürebiliyor hale geleceğiz ve oksijen azaldıkça kaslarda biriken laktik asit nedeniyle hissettiğimiz yorgunluk bizler için tatlı bir nostalji haline gelmiş olacak. Sıklıkla verilen daha çarpıcı bir örnekse, kalp krizi geçiren bir kişinin kalbi tekrar çalışana dek bir saat daha hayatta kalabilmesidir. Kan dolaşımı dursa dahi respirositler mevcut pozisyonlarında yaptıkları oksijen salınımları ile duran dolaşımın olumsuz etkilerini bir saat boyunca hissettirmeyecektir. Bu süre de kişilerin bir sağlık kuruluşuna yetiştirilerek kalplerinin yeniden çalıştırılması için ihtiyaç duyulacak süreyi fazlasıyla sağlar. Elbette her makine gibi respirositin de bir takım problemleri olacaktır. Yazarın kendisi bunları aşırı ısınma, yanıcı olmayan patlama ve radyasyondan kaynaklanan hasarlar olmak üzere üç grupta toplamış ve bu olası problemler için de bir takım çözüm önerileri de getirmiş; ancak beklenmedik kazaların her zaman olabileceğini de unutmamak gerekir (O yüzden 2 yıl garanti istemeyi unutmamak ve faturasını da asla kaybetmemek gerekir...). Sonuç Gelecek buradan çok tatlı görünüyor... Hımmmm... Ama bunlar şimdilik davulun uzaktan gelen hoş sesleri... İmalat hatası yüzünden bir anda patlayan respirositlerin insanların ani ölümlerine me şekilde sebebiyet vereceğini, tüm respirositlerdeki gazı serbest bırakacak akustik bir sinyal yaratabilecek terör örgütlerini, binlerce kişinin katıldığı maraton koşularıyla olimpiyatların önemini tamamen yitirmesine neden olacağı ve bunun yanında hala kalırsa- futbol maçlarındaki olağanüstü performansların respirosit şikesi olarak adlandırılıp adlandırılmayacağı gibi çeşitli spekülasyonlar daha ilk düşünüşte aklıma gelenler. Belki kullanımı yasaklanan bir 'illet' haline gelir ve kıymetlenerek karaborsaya bile düşer. Dahası, pratikte olabilecekler hakkında henüz öngöremediğimiz pek çok şey olabilir. Kesin olarak öngörebildiğimiz tek şey ise, eğer ki ücretsiz olup her insanın sahip olabileceği bir imkan olmazsa zengin ve yoksul kesim arasındaki farkın artık sadece rakamlarla değil, su altında nefeslerini ne kadar tutabildikleri ile de ölçmeye başlamamız olur. Respirositlerin mühendislik açısından bir sıkıntısı gözükmediğini, ancak gerçekleştirilebilmesi için teknolojinin başka sahalarında ilerleme ve yeniliklere ihtiyacımız olduğunu, ama tüm ilerlemeler kaydedildiğinde bu sayede Homo Superior'u oluşturma yolunda bir adım daha ilerleyebileceğimizi söyleyebilirim. Ama Homo Superior'u yaratırken adaleti es geçersek pek öyle süper müper bir insan yaratmış da olmayacağız...


Tıp fakültesinde öğrenci olduğum yıllardı... Acil nöbetine yakınları tarafından tekerlekli sandalye ile getirilen 30 yaşlarında kadın hasta, müphem şikayetlerden yakınıyordu: Nefes alamama, ellerde uyuşma, genel halsizlik, isteksizlik, yorgunluk, vücutta ağrılar, başta uyuşma... Ailesi, son birkaç gündür bu durumda olduğu ve yürüyemediğini anlattı. Yaptığımız tüm muayene ve tetkiklere rağmen bir tanı koyamadık, şikayetleri hiç bir hastalıkla uyumlu değildi. Biz muayene ederken gittikçe daha kötüleşiyor, hızlı hızlı nefes alıyor, ağlayacak gibi oluyordu. Bunun üzerine dahiliye asistanı psikiyatri konsültasyonu istedi, ve gelen psikiyatristin, hastanın şikayetinin somatizasyon olduğuna kanaat getirdi. İlaç dolabından bir adet C vitamin ampulu aldı, enjektöre doldurdu. Elinde enjektörle hasta yanına giden asistan, hasta ve yakınlarının duyacağı şekilde yüksek sesle Sorununuzun nedenini anladık, şimdi yurtdışından yeni getirilmiş çok etkili olan bir ilaç vereceğim size. Yaklaşık 30 dakika içinde etki gösterecektir, tüm şikayetlerinizin geçmesi lazım. dedi, hastanın kalçasından C vitamini enjeksiyonunu yaptı ve yarım saat sonra tekrar sizi muayene edeceğim. diyerek hastanın yanından ayrıldı. Aradan yarım saat geçtiğinde, adeta o hasta gitmiş, yerine bütün ağrı ve sızıları geçmiş gülümseyen bir kadın gelmişti. Hasta ve ailesi çok teşekkür ederek, hep birlikte yürüyüp gülümseyerek acilden çıkarlarken, hastanın geldiği ve boş duran tekerlekli sandalyeye ağzımız açık halde bakakalmıştık. Daha sonra benzer hastaların, gene benzer etkisiz müdahalelerle şikayetlerinin iyileştiğine defalarca şahit oldum: Gözleri görmediği şikayeti ile gelip, damardan tuzlu su verildikten sonra görmeye başlayan bir delikanlı, kayınvalidesiyle kavga ettikten sonra sağ tarafında uyuşma şikayeti ve felç şüphesi ile gelen ve gene tuzlu su ile tüm şikayetleri geçen orta yaşlı bir kadın.... Peki ne oluyor da teorik olan hiç bir etkinliği olmaması gereken bu girişimler, bu hastaların şikayetlerini böylesine çarpıcı bir şekilde ortadan kaldırıyor? İşte bu sihirli etkinin adı Plasebo... Son yıllarda sıklıkla duyduğumuz bu kelime, bilinen ve sevilen bir müzik grubunun adı olmanın yanısıra, aslında binlerce yıldır dünyanın dört bir yanındaki hekimler tarafından kullanılagelmiş bir yöntem. Eskiden tedavi amaçlı kullanılmış olmasına rağmen, hastaları etkin olmayan madde vererek kandırmak tıp etiğine uymadığı için bugün modern tıpta daha çok klinik denemelerde, herhangi bir ilacın veya girişimin gerçekten etkili olup olmadığının saptanmasında kullanılıyor. Sizi hoşnut edeceğim! Plasebo kelimesinin kökeni 14. yüzyıla dayanıyor. Kelime, anlam olarak latince Sizi hoşnut edeceğim. anlamına geliyor. Bu yıllarda, ölülerin ardından para ile ağlayan kişiler tutulurmuş ve bu kişiler ağlamaya Placebo Domino in regione vivorum. yani Yaşayanlar aleminde, Tanrı'yı hoşnut edeceğim. diye başlarlarmış. Aslında, ölünün ardından ağlaması gereken aile üyelerinin yerini tutan ve onlar yerine ağlayarak Tanrıyı ve ölen kişinin ruhunu hoşnut tutma görevini üstlenmiş bu kişilere zamanla Placebo denmeye başlamış. Zamanla, kelime tıp dünyası tarafından ödünç alınmış ve ilaç yerini tutan yöntemler anlamında kullanılmaya başlamış. 1811 yılında, ilk defa Quincy Tıp Sözlüğü'ne girmiş: hastayı iyileştirmekten çok memnun etmeye yarayan tedavi yöntemleri. Günümüzde plasebo etkileri denen bir grup fenomeni şöyle tanımlayabiliriz: Plasebo etkileri, hastalığı tedavi edecek herhangi bir etkinliği olmayan farmakolojik olarak etkisiz maddelerin veya nedensiz girişimlerin, hastaların şikayetlerini azaltarak kendilerini daha iyi hissetmelerine neden olan etkilerdir. Plasebo etkileri tam olaran anlaşılamasa da binlerce yıl boyunca gerek doktorlar gerek daha eski tarihlerdeki sağaltıcılar, şamanlar, hatta üfürükçüler tarafından kullanılmış. Tarih boyunca, özellikle ağrı tedavisi üzerine yapılmış pek çok plasebo denemesi kayda geçirilerek günümüze ulaşmış. Bunlar arasında belki de en çarpıcılarından biri Amerikalı bir anestezi uzmanı olan Henry Beecher'ın çalışmaları. İkinci Dünya Savaşı sırasında cephede cerrahlık yapan Beecher, morfin stokları tükenince ameliyat ettiği hastalara morfin yerine morfin olduğunu ima ederek tuzlu su enjeksiyonları vermiş ve hayretle hastalarının ağrılarının azaldığını görmüş! Benzer şekilde, yanında anestezi ilacı olmadığından hastaları damarlarından su verip, anestezi yaptığına ikna eden ve ciddi ameliyatları bu şekilde yapmış hekimler bile mevcut. Ağrı ve benzer subjektif şikayetleri olanlara ilaç görünümünde şeker tabletlerinin verilmesinin ardından ağrılarının azaldığını rapor etmeleri pekçok hekim tarafından bilinen bir durum iken, 1950'lerde yapılan bir çalışma, sahte ameliyatların da plasebo etkisi yaratabildiğini kanıtladı. O zamana dek, kalp damar tıkanıklığında LIMA ameliyatı denen bir yöntem sıklıkla uygulanıyordu. Bu ameliyatla, meme iç kısmındaki bir damar bağlanıyor, ve akabinde bağlanan damardan çıkan yan dalların zamanla koroner damarı tıkalı olan kalp kasına ulaşacağı ve buranın kan dolaşımını düzelterek koroner kalp hastalığını iyileştireceği düşünülüyordu. Ameliyat olan hastaların çoğunun ameliyat sonrası göğüs ağrısı şikayetlerinin azalması, tıp çevrelerine bu ameliyatın oldukça etkin olduğunu düşündürüyordu. Ancak, bu inanışa rağmen bu ameliyatın etkinliğinden şüphe duyan bir grup hekim iki ayrı çalışma yaptı. Her iki çalışmada da, hastalar iki gruba ayrıldılar. Bir gruba klasik LIMA ameliyatı yapılmasına rağmen, ikinci gruba ameliyat yapılmadı. Ancak hastaların ameliyat olduğunu sanmaları için anestezi verildi ve hasta bayılınca, normal LIMA ameliyat yerine denk gelecek yerde, cilt üzerine bir kesi yapılıp dikiş atıldı. Böylece, uyanan hastalar kendilerinin de LIMA ameliyatı geçirdiklerini sanacaklardı. Her iki çalışmanın sonucunda, ameliyat olan hastalarla olmayan hastalar arasında hiç bir fark gözlenmediği, her iki grupta da göğüs ağrısı şikayetinin aynı oranda azaldığı bulundu. İlerleyen yıllarda yapılan benzer çalışmalarda birbirinden güçlü plasebo etkileri gözlendi: Depresyon hastalarına, ilaç görünümlü plasebo hapları antidepresan olduğu söylenerek verildiğinde, şikayetlerinde %50'ye varan azalma gözlendi, plasebo migren hapları, migren hastalarında %40 etkili oldu, hatta iktidarsız erkeklere verilen plasebo ereksiyon tabletlerini kullanan hastaların %25'i şikayetlerinin geçtiğini beyan ettiler. Liste oldukça uzun... Nasıl oluyor da oluyor? Bugün, altında yatan mekanizmaları net olarak bilemesek de, plasebo etkileri dediğimiz bu etkilerin, aslında tek bir mekanizmaya bağlı olmadığını, birden çok etmenin ve mekanizmanın birleşimi sayesinde ortaya çıktığını biliyoruz. Beklenti, endişe hafifletme mekanizmaları, beyindeki ödül devrelerinin çalışması, sosyal öğrenme, genetik ve kişilik özellikleri gibi farklı etkiler, gerek beyindeki nörokimyasal mekanizmaları tetikleyerek, gerek hastalarda algı değişikliğine neden olarak plasebo etkilerinin ortaya çıkmasına neden oluyorlar. Beklenti ve endişenin hafiflemesi Plasebo etkilerini tetikleyen faktörlerin en başında beklenti geliyor. Hastalar kendilerine verilen ilaç ve uygulamalar nedeniyle iyileşme beklentisine kapılıyorlar. Tedaviyi uygulayan doktorun, tedavinin işe yaradığına yönelik telkini, hastanın verilen ilaçın çok etkili olduğunu düşünmesi semptomplarının psikolojik, hatta kısmen fizyolojik olarak da gerilemesine neden olabiliyor. Beyaz önlük giymiş, otoriter ve ilgili bir hekimin şimdi size çok güçlü bir ilaç vereceğim, birkaç güne bir şeyiniz kalmaz telkini ile plasebo alan hastalar, tedavi seansının ardından kendilerini daha iyi hissetiklerini beyan ediyorlar. Nörokimyasal etkiler Son yapılan çalımalarda plasebo uygulamalarının, psikolojik etkilerin de ötesine geçerek, beyindeki kimi nörokimyasal mekanizmaları da tetiklediği saptanmış durumda. Özellikle ağrı şikayetinin ortadan kalkmasında etkin olan iki mekanizma olduğu düşünülüyor: endojen opoioid sistem ve endocannabinod sistem. İnsanlarda bulunan doğal ödül mekanizmaları, yemek, su, seks ve para gibi uyaranlar sonucunda nucleus accumbens denen beyin bölgesinin uyarılması ve bunun sonucunda da dopamin maddesi salgılanmasına neden oluyor. Plasebo uygulanması sonucunda da aynı ödül mekanizmaları tetikleniyor. Uygulanan tedavi ile daha iyi olacağı beklentisine giren hastada, bu beklenti dopamin artışına neden oluyor ve artan dopamin hastanın kendini daha iyi hissetmesini, ağrılarının hafiflemesini, şikayetlerinin geçmesini sağlıyor. Öğrenme Öğrenme ve özellikle şartlı öğrenme de plasebo etkilerinin ortaya çıkmasında önemli. Bir hastaya ilk olarak plasebo uyguladığınızda, o hastada gözlenen plasebo etkisi çok güçlü olmuyor. Ancak hastaya önce etkin bir tedavi uygular ve daha sonra bu tedaviyi hasta fark etmeden plasebo ile değiştiriseniz o zaman plasebo etkisinin çok daha arttığı gözlenebiliyor. Örneğin, ağrı tedavisi için yapılan bir çalışmada hastalara Pazartesi, Salı, Çarşamba ve Perşembe günü morfin verilip, Cuma günü morfin yerine su enjekte edildiğinde hastalarda sanki morfin almışçasına ağrıların azaldığı gözlenmiş. Bugün, plasebo etkilerinin ne şekilde ortaya çıktığını tam olarak anlayamamış olmamız rağmen, hangi durumlarda plasebo etkilerinin daha güçlü olduğunu biliyoruz. Plasebo etkilerini artırma yolları Bugün, biliminsanları hala plasebo etkilerinin fizyolojik, biyokimyasal ve psikolojik mekanizmalarını araştırmaya devam ediyorlar. Her geçen gün yeni bulgular ışığında plasebo etkisini oluşturan mekanizmaları biraz daha anlamaya çalışıyoruz. Bu çalışmalar, plasebo etkilerinin nedeninin yanısıra hangi durumlarda daha güçlü plasebo etkileri gözlendiğini de görmemizi sağlıyor. Gelin, hangi durumlarda plasebo etkilerinin daha güçlü gözlendiğine bakalım: İki hap alayım, rengi pembe olsun. Plasebo etkisi, alınan tablet sayısı ve verilen tabletlerin rengine göre değişiklik gösteriyor. Blackwell ve ekibi 1972 yılında yaptıkları bir deneyde, gönüllü üniversite öğrencisilerine oldukça sıkıcı bir ders dinletmişler. Dersten önce öğrencileri gruplara ayırarak bazılarına bir, bazılarına iki mavi veya pembe şeker tableti vermişler ve bu tabletlerin konsantrasyon artıran ilaçlar olduğunu söylemişler. Dersin ardından, öğrencilerin dikkatini ölçen testler uyguladıklarında iki tablet alanların dersi daha dikkatli dinlediğini bulmuşlar. Ayrıca tablet renkleri ile sonuçlar arasında bir başka bağlantı da keşfetmişler: pembe tablet alan öğrencilerin dikkat seviyesi, mavi tablet alanlarınkinden daha yüksek çıkmış. Kültürel olarak pembe rengin daha uyarıcı, mavinin ise daha sakinleştirici etkisi olması sonuçları etkilemiş. Benzer şekilde, sakinleştirici bir ilaç olan oksazepamın endişe giderici etkisinin, yeşil renkli olduğunda sarı renkli olduğundakinden daha yüksek olduğu bulunmuş. Ne kadar yeni, o kadar etkili İlaçların rengi kadar ne şekilde paketlendiği, hangi formda hazırlandığı da plasebo etkilerinin gücünü etkiliyor. 1970'te yapılan bir çalışmada, gene bir endişe giderici olan klordiyazepoksitin kapsül formunun, tablet formuna göre daha etkili olduğu bulunmuş. Her ne kadar iki ilacın içindeki aktif madde ve emilim hızı aynı da olsa, kapsül alan hastalar daha çok iyileştiklerini beyan etmişler. 1981'de Branthwite ve Cooper, 835 kadın hastada baş ağrısı tedavisinde aspirin ile plasebo etkinliğini karşılaştırmışlar. Hastaları dört gruba ayırmışlar, birinci gruba üzeri yazısız şeker tableti, ikinci gruba üzeri yazılı ve albenili bir ambalaj içinde şeker tableti, üçüncü gruba yazısız aspirin ve dördüncü gruba da gene üzeri yazılı ve albenili ambalajlı aspirin tabletleri vermişler. Tahmin edeceğiniz gibi, üzeri yazılı albenili tablet alan hastalar, aynı tableti yazısız alanlara göre daha çok iyileştiklerini beyan etmişler. İlaçların pazarlanması ile bağlantılı ortaya çıkan en ilginç bugulardan biri, Moerman'ın bir mide ülseri ilacı olan simetidin üzerinde yaptığı çalışma. Moerman, 1975 yılında piyasaya yeni sürülen simetidinin etkinliğini %80 olarak ölçmüş. 1994 yılında, piyasaya yeni bir ülser ilacı olan ranitidin sürülmüş, hemen arından Moerman daha önce %80 etkin bulunan simetidin ilacının etkinliğinin %50'ye gerilediğini bulmuş. Kısacası, bir ilaç ne kadar yeni, ne kadar albenili ve ne kadar son teknolojiyi çağrıştırıyorsa plasebo etkinliği o kadar yüksek gözleniyor. İşyeri hekiminizin reçete ettiği SSK tarafından üretilen ağrı kesicinin işe yaramadığı kanısındaysanız, bir kez daha düşünün. Ucuz etin yahnisi İlaçların yeni olması kadar pahalı olması da plasebo etkisinin gücünü artırıyor. Davranışçı ekonomi alanında çalışan Dan Ariely, 2008 yılında yaptığı bir deneyde, gönüllülere elektrik şoku vererek canlarının yanmasını sağlamış. Daha sonra aslında C vitamininden ibaret olan plasebo haplarını iki gruba ayırdığı hastalara dağıtmış. Birinci gruba, tabletlerin tanesinin 2,5 dolar olduğunu, diğer gruba ise tanesinin 10 sent olduğunu söylemiş. Sonuç tahmin ettiğiniz gibi: 2,5 dolarlık tableti alan hastalar aldıkları ilacın etkinliğinin daha yüksek olduğunu ve ağrıyı daha iyi tedavi ettiğini söylemişler. Kan çıkmazsa para yok Hastaya yapılan girişim ne kadar acılı ve ciddi ise, plasebo yanıtı da o kadar kuvvetli oluyor. Hastalandığında illa iğne yapılmasını isteyen, iğne yapılmadan hap kullanırlarsa ağrılarının bir türlü geçmediğini söyleyen kişileri, yakın çevrenizde de gözlemiş olabilirsiniz. Hekim olarak çalıştığım yıllarda, ateşlenen çocuklarına illa kalçadan antibiyotik yaptırmak isteyen ve tablet reçete ettiğinizde beğenmeyip iğne yaptırana dek doktor doktor gezen hastaları çok görmüştüm. Yukarıda örneği verilen LIMA operasyonundan sonra hastaların şikayetlerinin ilaç kullananlara göre daha çok azalması ve aslında hiç bir etkinliği olmamasına rağmen bu operasyonun 20 yıl boyunca yapılması bunun en çarpıcı örneği sanırım. Plaseboya inanma, ama plasebosuz da kalma Peki, plasebo eğer hastaların rahatlamasını sağlıyorsa, özelikle de içinde kimyasal madde yokken vücut kimyasını değiştirebilecek güçteyse neden rutin tedavilerde plasebo kullanmayalım? Bu cevabı oldukça karmaşık, ve yerine göre oldukça değişen bir soru. Öncelikle, her ne kadar plasebo etkileri gözlemlenebilen hatta günümüzde kısmen de olsa nörokimyasal olarak ölçülebilen etkiler olmasına rağmen, hastaların plasebo kullanmaları sonucunda ilaca verdikleri yanıt, gerçekten etkin madde içeren ilaçlara verdikleri yanıttan epey farklı. Yapılan pek çok sayıdaki çalışmada, plasebo uygulaması sonrasında gözlemlenen iyileşmenin genelde subjektif olduğu, ve bu iyileşme halinin de etkin maddeyle tedavi edilen hastalara göre çok daha kısa sürdüğü saptanmış. Plasebo tableti verilen hastalar, ağrılarının geçtiğini beyan etmelerine rağmen, gözlemledikleri etkinin süresi, gerçek ilaç alanlara göre daha kısa. Yani, özellikle ağrı gibi şikayetlerde plasebo geçici bir rahatlama sağlasa da etkisi kısa bir zaman sonra yok oluyor. Oysa etken madde içeren tedavilerin etkinlik süresi çok daha uzun. 2011 yılında, astım tedavisinde plasebonun yerini inceleyen ve NEJM'da yayınlanan bir çalışma, pek çok hastalıkta neden plaseboya bel bağlamamız açısından güzel bir örnek. 39 hasta üzerinde yapılan bu çalışmada, astım hastası olan ve nefes darlığı çeken bir grup hastaya, albuterol denen sprey formunda bir astım ilacı, içeriğinde etkin madde olmayan plasebo bir sprey ve sahte akupunktur tedavisi uygulanmış. Sonuçlar oldukça ilginç. Çift körlemesine kontrol grubu ile yapılan bu deney protokolünde, hastaların bu tedavileri almadan önceki ve sonraki akciğer fonkisyonları ve subjektif olarak kendilerini nasıl hissetikleri karşılaştırılmış. Bu karşılaştırmada, astım için oldukça önmeli bir kriter olan FEV1 testi kullanılmış. FEV1, kişinin kendini zorlayarak nefes vermesi sırasında, 1 sn içinde akciğer içindeki havanın ne kadarının dışarı atıldığını gösteren bir ölçüm. Normal kişilerde, bu değer %70-80 arasında bulunuyor, yani kendimizi zorlayarak soluk verirsek, 1 sn içinde akciğerimizdeki havanın %70-80'ini dışarı atabiliriz. Astım hastalarında, solunum yolu daraldığından bu değer daha düşük çıkıyor, verilen astım ilaçları solunum yolunu genişleterek bu değerin normal değerlere yaklaşmasına yardımcı oluyorlar. Deneyde hastalara birer hafta arayla bu tedavi yöntemleri karışık sırayla uygulanmış. Her bir uygulama öncesi hastaların FEV1 değerleri not edilmiş, uygulama sonunda bu ölçüm tekrarlanmış. Ayrıca her uygulama sonrası hastalara uygulanan yöntemden ne kadar fayda sağladıklarını soran bir de anket yapılmış. Böylece deneyi düzenleyen araştırmacılar her bir hasta için uygulanan yöntemin hem ölçülebilir objektif etkilerini, hem de hasta tarafından algılanan subjektif etkilerini kaydetmiş ve sonra bunları karşılaştırmışlar. Çıkan sonuçlar gerçekten şaşırtıcı: Her bir tedaviden sonra hastalar, şikayetlerindeki iyileşmenin albuterol , plasebo sprey ve gene bir plasebo olan akupunktur tedavisinden sonra hemen hemen aynı oranda olduğunu beyan etmişler. Yani hastalar, her üç yöntemin de nefes alışlarına iyi geldiği kanaatinde. Ancak karşılaştırılan FEV1 değerleri aynı şeyi söylemiyor. Her üç yöntemden önceki ve sonraki FEV1 değeri değişimine baktığımızda, albuterol uygulanan hastaların FEV1 değerlerinde %20 gibi anlamlı bir artış olmasına rağmen, plasebo sprey veya akupunktur uygulanan hastaların FEV1 değerindeki iyileşme hiçbir uygulamaya tabi tutulmayan hastalara göre farklılık göstermemiş. Yani, plasebo ve akupunktur uygulanan hastalar akciğer fonksiyonlarında iyileşme olmadığı halde kendilerini daha iyi hissettiklerini beyan etmişler. Bu ve benzeri çalışmalar, plasebo uygulamalarının aslında hastalığın kendisini tedavi etmektense, hastalıkla ilgili semptomları kısmen ve geçici olarak hafiflettiği veya hastanın bu semptomları algılayışını değiştirdiklerini gösteriyor. Bu nedenle, plasebo içeren tedavi yöntemleri, hastaların gerçek anlamda tedavi edilmesini sağlamaktan uzak. Kısmen, hastalara anlık bir iyileşme sağlama dışında pek bir iyileştirici etkileri yok. Etkinlikle ilgili sıkıntıların yanısıra, plasebo uygulamalarında bir diğer problem tıbbi etik. Tıp etiğinde artık hastaya haber vermeden, bilgilendirmeden yapılan uygulama ve verilen ilaçların artık yeri yok. Etik olarak, hastaya verilen ilaçların ne olduğunun, ne gibi etki ve yan etkilerin beklendiğinin detaylı açıklanması, hastanın da bunların farkında olarak aldığı tedaviye onay vermesi gerekli. Bir hastaya, etkin olacağını söyleyerek etkisiz bir ilaç veya uygulama reçete etmek, onu kandırmakla eşdeğer ki bu tıp etiğiyle bağdaşmıyor. Bir diğer etik sorun da, mantar gibi üreyen ve plasebo etkisinden başka bir etkinliği olmayan alternatif tıp uygulamalarının sayısındaki patlama. Yeni türeyen pek çok alternatif tıp yönteminin savunucuları, insanların beklentilerini, inançlarını, güvenlerini ve umutlarını suistimal ederek etkinliği olmayan maddelerle hastaların tedavi edildiği sanrısını yaratmayı plasebo etkileri üzerinden mazur göstermeye çalışıyor. Bu akımın savunucuları plasebo etkilerinde görülen nörokimyasal etkileri ve beyinden salgılanan endorfinlerin yarattığı ağrı ve benzer şikayetlerin algılanmasındaki değişikliği öne sürerek uyguladıkları tedavilerin etkin olduğunu iddia ediyorlar. Bu tip tedavilerin artışı, hem hastaların etkin olduğunu düşündükleri tedavi yöntemlerine bel bağlayarak suistimal edilmelerine, hem de aslında kalıcı etkisi olmayan bu yöntemlere aktarılan kaynakların heba olmasına neden oluyor. Plasebo etkilerinden faydalanarak etik olmayan uygulamalar yapan tek grup alternatif tıp değil elbette. İlaç firmalarının da hiç azımsanmayacak şekilde plasebo etkilerini kullanarak, hastaları, hatta doktorları manipüle ederek haksız kazanç sağladığını görüyoruz. Yeni piyasaya çıkan ve belki de etkinlikleri piyasada mevcut olan benzerlerinden pek de farklı olmayan ilaçların albenili ambalajlar, özellikle dizayn edilmiş renk ve şekildeki kapsüllerle satılarak olduklarından daha etkinmiş izlenimi verdiklerini sıklıkla izliyoruz. Bu pazarlama yöntemi, hem doktorlara bu ilaçların daha etkin olduğunu düşündürerek bu ilaçların daha çok reçetelendirilmesine, hem hastaların bu yeni ve son moda ilaçları kullanmak istemesine neden oluyor. Hastalar yeni ilacı eskisinden daha etkin gösteren kısa ama geçici plasebo etkileriyle mutlu olurken, ilaç firmaları daha pahalı ilaçların satışını artırarak ceplerini doluyor. Plaseboyu kucaklayabilir miyiz? Plasebo etkilerinin, ne olduğunu bilerek dikkatli ve uygun şekilde ve etik olarak kullanıldığı alanlar da var elbette. Bu etkilerin en önemli kullanım alanı yeni tedaviler bulmaya yönelik yapılan bilimsel çalışma ve klinik deneyler. Hem doktorların, hem hastaların ortak hedefi uygulanan tedaviden hastanın fayda görmesi. Bunun yolu da gerçekten işe yarayan, tedavi edici özellikleri olan maddeleri bulmak ve sınamaktan geçiyor. Klinik deneylerde, bir tedavinin gerçekten işe yarayıp yaramadığını, ancak benzer bir plasebo kullanarak test edebiliyoruz. Ancak bu testlerden geçip, etkinliği plasebodan farklı olan ilaçlar tedavi protokollerinde yerini alıyor. İlginç ve yeni bir diğer uygulama da, yukarıda bahsettiğim hastaya içinde etkin madde var yalanıyla plasebo ilaç verme konusundaki etik sorununu ortadan kaldırarak, açık olarak plasebo verme yöntemi. Yakın zamana dek, hastaya verilen ilacın plasebo olduğunun açıkça söylenmesinin plasebo etkinliğini yok edeceği yolunda görüş hakimdi. Ancak yeni yapılan birkaç çalışma, bazı durumlarda hastaların bilerek plasebo alması halinde bile kısmen de olsa plasebo etkilerinin gözlenebileceği ve hastanın semptomlarının iyileşebileceği yolunda veriler elde etmiş durumda. Örneğin, Harvard Üniversitesi'nde 80 İrritable Bağırsak Hastası gönüllü üzerinde yapılan bir çalışmada, bu hastalara şeker tabletleri verilmiş ve verilirken de bu tabletlerin içinde etken madde olmadığı, şekerden ibaret oldukları, ancak yapılan klinik deneylerde bu tabletleri kullanan kişilerin gaz, şişkinlik gibi şikayetlerinde azalma gözlendiği söylenmiş. Bu telkin üzerine, içinde etken madde olmadığını bile bile şekerden ibaret plasebo tableti alan hastalar, yine de şikayetlerinin azaldığını beyan etmişler. Ancak bu çalışmaların sayısı henüz oldukça az, diğer pek çok çalışma da aksine hastaların kendilerine verilen tedavisinin plasebo olduğunu anladıklarında iyileştikleri algısının zayıfladığını gösteriyor. Kısaca, hastalara açık açık plasebo uygulamasının faydası olup olmadığı daha derinlemesine araştırılması gereken bir konu. Kim bilir, zaman geçtikçe belki de etik dışı uygulamalar yapmadan plasebo etklilerinin olumlu yanlarını tıp uygulamarına doğrudan dahil edecek yöntemler bulabiliriz. Plasebo'nun öğrettikleri Plasebo etkileri hakkında son yüzyılda yapılan çalışmalardan öğrendiklerimiz çok kıymetli. İnsan beyninin beklenti, endişe ve benzer mekanizmalarla nöroendokrin mekanizmaları tetikleyerek beyin kimyasını değiştirdiğini biliyoruz. Bu alanda yapılan derinlemesine çalışmalar hem bu etkileri daha iyi anlayıp hastaların iyiliğine kullanmamızı sağlayacak, hem de plasebo etkilerini güncel tıp uygulamalarıyla etik olarak nasıl bütünleştirebileceiğimiz konusunda bize yol gösterecek. Ancak plasebo etkileri ile yapılan çalışmaların, belki de modern tıbba öğrettiği en önemli şeylerden biri, hastaların kendilerini iyi hissetmesinde verilen tedavi yöntemi kadar iyi bir hasta-hekim ilişkisinin önemini bir kez daha göstermesi. Hastalar birer makine değiller, ve hekimler olarak onları sadece etken madde içeren ilaçlarla iyileştirmemiz yetmiyor. Uyguladığımız tedaviden en yüksek etkinliği alabilmemiz ve hastalarımızın kendini mutlu ve güvenli hissetmesini sağlamak için onları birey olarak görmeli, onlara yeterli vakit ayırmalı ve gereken önemi ve saygıyı göstermeliyiz. Meraklısına notlar: Plasebo etkileri ile karışan durumlar Etkisiz tedavi uygulaması sonucunda iyileştiğini beyan eden her hastanın iyileşme nedenini plasebo etkisi olarak görmemek gerekli. Plasebo etkileri dışında da, kişilerin hastalık belirtilerinin ortadan kalktığı durumlar olabilir. - Bazı hastalıklar kendiliğinden iyileşebilir ve bu tesadüf, etkisiz bir tedavi yönteminin etkinliği varmış gibi algılanmasına neden olabilir. - Benzer şekilde, kişinin içine düştüğü teyit önyargısı da iyileşme sanrısına neden olabilir. Örneğin işe yarayacağını düşündüğümüz bir tedavi yöntemini denedikten sonra, hissettiklerimizden beklentimizle uyumlu olanları anımsama, çelişenleri ise göz ardı etme eğilimimiz mevcut. - Bazı hastalıklar, semptomlarda dalgalanmalarla seyreder. Hastanın deneyimlediği şikayetlerdeki dalgalanma, uygulanan tedaviden bağımsız olarak hastanın kendini daha iyi hissetmesine neden olabilir. Ortalamaya dönme eğilimi, sıklıkla plasebo etkileriyle karıştırılan bir durum. Bu konuda daha önce yayınladığımız Panik yok, ortalanacaktır başlıklı yazımız ilginizi çekebilir. Plasebonun kötücül ikizi Plasebonun olumlu etkilerinin aksine, bazen etkisiz madde alımını takiben olumsuz etkiler de gözlenebiliyor. Nosebo etkileri denen bu fenomen, uygulanan etkinliği olmayan tedavi yönteminin ardından gerçek ilaçtan beklenen yan etkilerin gözlemlenmesi durumuna verilen isim. Eğer herhangi bir ilacı alırken hiç bir yan etki deneyimlemediğiniz halde günün birinde prospektüsünü okuyup orada görülen yan etkilerde kaşıntı ve mide bulantısı yaptığını gördükten sonra tüm gününüz kaşınarak ve kusmamaya çalışarak geçtiyse siz de nosebo etkisiyle tanışmış olmalısınız. Ekli videoda, Dr. Ben Goldacre Plasebo ve Nosebo etkilerini eğlenceli bir şekilde açıklıyor.


Hepimizin başına sık sık gelir: Farklı ortamlarda birlikte olduğumuz iki arkadaşınızın birbiriyle önceden tanış olduğunu öğrenebilirsiniz. Eşinizin iş arkadaşının nikahında, yirmi senedir görüşmediğiniz mahalle arkadaşınıza rastlayabilirsiniz. Amerika'daki oğlunuzun yemek yediği Yunanlı dönerci, kayınvalidenizin eski semtinde yaşamış bir İstanbullu olabilir. Hiç beklenmedik yerden ortak tanıdıklar çıkar. Böyle rastlantılar o kadar yaygındır ki, dünya küçük diyerek şaşırmak artık bayatlamıştır bile. Peki bu gerçek mi, dünya gerçekten küçük mü? Bu kalabalık dünyada böyle denk düşmeler nasıl mümkün olabilir? Bu soru bilimsel olarak sosyal ağlar başlığı altında incelenmekte. 1950lerden beri sosyolojide küçük ama saygın bir yeri olan bu alan, 2000'lerde bilişim ağlarının gelişmesiyle çok büyük bir ölçeğe taşındı ve gitgide gelişmekte. Milgram ve altı adım uzaklık 20. yüzyılın önde gelen psikologlarından Stanley Milgram'ın (1933-1984) otoriteye itaati incelediği çalışmalarına Açık Bilim'de daha önce yer vermiştik. Yaratıcı ve ilgi alanı çok geniş bir bilimci olan Milgram 1960'larda küçük dünya fikrini incelemek için basit ama ilginç bir deney tasarladı. Milgram ABD'nin orta bölgelerinden gönüllüler buldu. Çoğunlukla çiftçilerin yaşadığı, nüfus yoğunluğu düşük bu eyaletlerin ülkenin geri kalanına hem coğrafi hem de sosyal yönden uzak olduğu varsayıldı. Bu gönüllülere birer bilgi paketi gönderildi. Talimatlar şöyleydi: - Boston'da yaşayan belli bir hedef kişiyi şahsen tanıyorsanız bu paketi doğrudan ona gönderin. - Hedef kişiyi tanımıyorsanız, paketi, senli benli olduğunuz ve hedef kişiye ulaştırmasının daha kolay olduğunu düşündüğünüz birisine gönderin. - İsminizi paketteki listeye yazın, ve pakette bulunan pullu kartpostalı araştırmacılara gönderin. Paketi alan aradaki kişilerin de aynı talimatlara uyması ümidiyle deney başlatıldı. Boston'daki hedefe ulaşan paketlerdeki listeler, paketin bazen bir veya iki, bazen on küsür el değiştirdiğini gösteriyordu. Birçok insan eline geçen paketi gönderme zahmetine katlanmadı. Gönderilen 296 paketten 232 tanesi kayboldu. Ancak, hedefe ulaşan 64 paketin ortalama olarak altıya yakın sayıda el değiştirdiği görüldü. Bu deney popüler kültüre, Milgram'ın kendisi bu tabiri hiç kullanmasa da, altı adımlık mesafe ifadesiyle yansıdı. 1991'de John Guare'nin bu kavramdan yola çıkarak isimlendirdiği Six Degrees of Separation oyunu New York'da büyük ilgi gördü. Oyunun 1993'de yapılan sinema adaptasyonu en iyi kadın oyuncu dalında Akademi ve Altın Küre ödüllerine aday gösterildi. Milgram'ın yöntemi bazı metodolojik hatalar içeriyordu. Sözgelişi ilk denekler tipik insanlardan daha fazla çevresi geniş olanlardan seçilmişti. Ayrıca paketlerin elden ele aktarılma zinciri uzadıkça paketin onu tekrar göndermeyecek birine denk gelmesi ihtimali artıyordu. Bu iki hata daha uzun zincirlerin daha az temsil edilmesine yol açabilirdi. Öte yandan, paketi alanlar, herkesin arkadaşlık bağlarını tam bilemeyecekleri için bir tahminde bulunuyor ve paketi muhtelemen gereğinden daha uzun bir yoldan yolluyorlardı. Bu da tersine, zincirlerin gereğinden uzun görünmesine yol açabilecek bir etkiydi. Bu yöntem zaaflarına rağmen Milgram'ın sonuçları çok yanlış değildi. Daha yakın zamanlarda elektronik ortamda yapılan deneyler benzer sonuçlar verdi. Sözgelişi 2003'de e-posta ile yapılan bir araştırma, herhangi bir kişiden belirli bir hedefe ulaşmak için beş ila yedi adımın yeterli olduğu sonucuna vardı . Gerçek arkadaşlık bağlarına yakın bir ağ olan Facebook ağının incelenmesi, Mayıs 2011 itibariyle kullanıcılar arası uzaklığın yaklaşık beş adım olduğunu gösterdi . Dünya gerçekten de küçük görünüyor! Bunlar elbette ortalama değerler. Sibirya'da yaşayan bir rengeyiği çobanından Amazon ormanlarındaki bir yerliye ulaşmak için ortalamadan daha fazla adım gerekecektir. Asıl önemli olan nokta, dünyadaki milyarlarca insandan herhangi birisinden bir başkasına, iki elin parmaklarıyla sayılabilecek kadar adımda ulaşabiliyor olmamız. Kevin Bacon Oyunu Tanınmış oyuncu Kevin Bacon'un o kadar çok film çevirdim ki, muhtelemen beraber oynamadığım kimse kalmamıştır demesi üzerine genç sinemaseverler Kevin Bacon Oyunu'nu icat ettiler. Oyunun amacı, herhangi bir aktörden yola çıkarak, onunla aynı filmde oynayan aktörlerden bir zincir yaparak Kevin Bacon'a ulaşmak, ve bunu mümkün olduğunca kısa bir zincirle yapmak. Böyle oluşturulan en kısa zincirin uzunluğu, o aktörün Bacon sayısı olur. Sözgelişi, Russell Crowe'dan başlayalım. Crowe ile Bacon'ın hiç bir filmde ortak rolleri yok. Ancak Crowe Man of Steel (2013) filminde Kevin Costner'la beraber oynadı. Kevin Costner da JFK (1991) filminde Kevin Bacon'la beraberdi. Yani Russell Crowe'un Bacon sayısı iki. Crowe da Bacon gibi pek çok filmde rol almış bir oyuncu, o yüzden bu sayının küçüklüğü pek şaşırtıcı olmayabilir. Bu sefer başka birinden, Yıldız Savaşları'nın başrol oyuncusu olmasına rağmen daha sonra pek az sinema filminde oynayan Mark Hamill'den başlayalım. Onun Bacon'a mesafesinin çok daha büyük olmasını bekleriz, ama şaşırtıcı şekilde yine sadece iki adımda Bacon'a ulaşıyoruz. Hamill Corvette Summer (1978) filminde Ken Tipton'la oynadı, o da Planes, Trains & Automobilesda (1987) Kevin Bacon'la beraberdi. Genellikle bir oyuncudan diğerine ulaşmak için birden fazla kısa yol bulunabilir. Hamill'den Bacon'a giden başka birçok yoldan biri Carol Martin'den geçiyor. The Raffle (1994) filmde Mark Hamill ile Carol Martin beraberdi, Martin de 1980'de Hero At Large filminde Bacon'la oynamıştı. Tamam, ama bunların hepsi sonuçta Hollywood oyuncusu. Uzak bir ülkede yaşayan, Hollywood'a adımını atmamış bir oyuncunun Bacon'a çok daha uzak olacağı tahmin edilebilir. Sözgelişi bir Türk oyuncuyu, Kemal Sunal'ı alalım. Kemal Sunal Propagandada (1999) Meltem Cumbul'la oynadı. Cumbul The Alphabet Killerda (2008) Michael Ironside ile beraberdi. Ironside ise X-Men: The First Classde Kevin Bacon'la rol arkadaşıydı. Öyleyse Kemal Sunal'ın Bacon sayısı sadece üç. Dahası, Ayhan Işık, Nubar Terziyan, Nuri Alço ve Fatma Girik'in de Bacon sayıları üç. Deneme yanılmayla daha yüksek sayılar bulmak epeyce zor. Sinema bilginiz delicesine derin değilse, herhangi bir oyuncunun Kevin Bacon'a hangi filmlerle bağlandığını görmek için The Oracle of Bacon sitesine bakabilirsiniz. Oracle of Bacon, internet film veritabanı IMDB'nin düzenli olarak güncellenen veritabanını kullanıyor. Bu veritabanındaki iki milyon oyuncuyu bir milyondan fazla film ile birbirine bağlarsanız ve bilgisayar yardımıyla hepsinin Bacon'a uzaklığını hesaplarsanız, bunların ortalama Bacon sayısı 3'e çok yakın çıkmakta. En yüksek Bacon sayısı ise 8. Başka bir deyişle, bu milyonlarca oyuncudan her biri en fazla 8 adımda Bacon'a ulaşabiliyor. Dahası, 1,5 milyon gibi ezici bir çoğunluk Bacon'a sadece 2 veya 3 adım uzakta. Bu ilginç durumun sebebi ne? En önemli sebep Bacon'un üretkenliği. Birçok filmde oynadığı için çok sayıda farklı çalışma arkadaşı olmuş, bu da onun ulaşılabilirliğini artırmış. Çevreniz genişse, çok arkadaşınız varsa, üçüncü bir kişinin sizinle ortak bir arkadaşı bulunması ihtimali daha yüksektir. Ancak, Bacon çok özel bir yerde değil. Kevin Bacon yerine, Dustin Hoffmann oyununu oynadığımızı düşünelim. Yine her oyuncunun, ortak çevrilen filmler aracılığıyla kurdukları bağlantıları takip ederek Dustin Hoffmann'a da az sayıda adımda (ortalama 2,94) ulaşırız. Yani Hoffmann'a ulaşmak, az daha kolaydır. Öyleyse, her oyuncuya tek tek bu ölçüyü uygulayarak, en kolay ulaşılabilen aktörün kim olduğunu bulabiliriz. Bunu elbette elle yapmayız, çünkü dört trilyon aktör çifti arasındaki en kısa mesafeyi bulmak gibi zahmetli bir iş yapmamız gerekir. Ama bilgisayarlar böyle işler için var. Hesabın sonunda, bütün sinema oyuncularına olan mesafesi en yakın olan aktörün Harvey Keitel olduğu ortaya çıkıyor. Bütün aktörlerin Keitel sayısının ortalaması sadece 2,85. Bir dairenin içinde, dairenin çevresindeki noktalara ortalama uzaklığı en küçük olan nokta merkez noktasıdır . Bu geometrik benzetmeden yola çıkarak Harvey Keitel'in sinema dünyasının merkezinde olduğunu söyleyebiliriz. Ancak bu merkez epeyce dolu; merkeze en yakın ilk bin kişinin sayıları 2,85 ila 3,06 gibi dar bir aralıkta değişiyor. Ağların matematiksel dili Ağların matematiksel incelenmesinde basit bir model kullanılır: Bir ağ, belli sayıda noktalar ve bunların bazıları arasındaki bağlantılardan ibarettir. Milgram'ın incelediği türden arkadaşlık ağlarından bahsediyorsak, noktalar kişileri temsil eder ve iki kişi yakın arkadaşsa aralarında bir bağlantı varsayarız. Hollywood oyuncuları ağında noktalar yine insanları temsil eder, ama aralarındaki bağlantı arkadaşlık ilişkisiyle değil aynı filmde rol almalarıyla kurulur. Bu yaklaşım basitliğine rağmen çok kullanışlıdır ve birbirinden çok farklı sistemleri temsil etmek için kullanılabilir. Nispeten bariz olan iletişim ağları veya karayolu ağlarının yanı sıra, sözgelişi protein etkileşim ağları veya ekoloji ağları da oluşturulabilir. Birincisi hücre içindeki süreçlerde birbiriyle etkileşen proteinler arasında bağlantı kurarak, ikincisi ise bir tür başka bir türü avlıyorsa avı avcıya doğru bağlayarak inşa edilir. Ağ dilinde bir aktörün Bacon sayısı, o aktörle Bacon arasındaki uzaklık olarak bilinir. Ağda iki nokta seçelim ve bağlantıları takip ederek birinden diğerine bir yol çizelim. Birçok uzun ve dolambaçlı yol bulunabilir, ama biz en az adım gerektiren i seçelim. Bunların uzunluğu, iki noktanın birbirine uzaklığıolarak tanımlanır. Ortalama Bacon sayısı ise, diğer aktörlerin Bacon'a olan bu uzaklıklarının ortalamalasıdır. Ağdaki bir noktanın merkeziliği de bu uzaklıklardan yola çıkarak hesaplanır. Belli bir nokta alınıp bütün diğer noktaların uzaklıklarının tersinin ortalaması, o noktanın yakınlık merkeziliğini verir. Buna göre Harvey Keitel en yüksek yakınlık merkeziliğine sahip olan oyuncu olacaktır. Bir ağın çapı, yine daireden ilham alarak, noktalar arasındaki en uzun mesafe olarak tanımlanır. Yani bütün nokta çiftlerini tek tek tarayalım, birbirinden en uzak çifti bulalım; bu ikisinin arasındaki uzaklık ağın çapı olur. Aktörler ağının çapının ne olduğunu bilmesek de bir tahminde bulunabiliriz. Oracle of Bacon herkese en uzak olan aktörün ortalama uzaklığının 10,105 olduğunu hesaplamış. Adı açıklanmayan bu aktöre en uzak olanlar sadece 15 adım mesafede, demek ki ağın çapı da 15. Yani, milyonlarca aktörden herhangi ikisini seçin, birinden diğerine en fazla 15 adımda ulaşabilirsiniz, o da çok şanssızsanız. Çok daha yüksek ihtimalle 4-5 adım yeterli olacaktır. Küçük dünya ağlarının matematiksel tanımı da böyledir: Ağın çapı, ağdaki nokta sayısından çok çok küçük olmalıdır. Şu en uzakta duran aktöre daha ayrıntılı bakalım. Aşağıdaki tablo, bu aktöre her uzaklık değerinde kaç tane aktör olduğunun dağılımını veriyor. |Uzaklık |Kişi sayısı |0 |1 |1 |7 |2 |2 |3 |4 |4 |2 |5 |33 |6 |7 |7 |411 |8 |10068 |9 |189897 |10 |1054696 |11 |323166 |12 |24544 |13 |2426 |14 |191 |15 |30 Aktörümüzün aynı filmde beraber çalıştığı sadece yedi kişi var. Muhtemelen sadece bir veya iki tane çok düşük bütçeli filmde oynamış. Kendisiyle oynayanlarla beraber oynayan sadece iki aktör var. Bir sonraki katmanda sadece dört kişi, sonrakinde ise sadece iki kişi mevcut. Garip bir şekilde birçok yalıtılmış aktör, birbirleriyle de pek biraraya gelmeden, olağanüstü küçük kadrolu filmlerde yer almışlar. Ancak yedinci adımdan sonra belli bir kalabalık oluşmaya başlıyor, ondan sonra üç adım daha atarak bir milyon kişilik bir katmana ulaşıyoruz. Bu örnek, küçük bir dünyada, herkesten uzak kalmanın aslında ne kadar zor olduğunu gösteriyor. Ağ modelleri Çok sayıdaki noktaların herhangi birinden diğerine, nispeten az sayıda adımla ulaşabilme anlamına gelen küçük dünya özelliği şaşırtıcılığına rağmen çok yaygın. Birbirinden çok farklı doğal ve yapay ağda bu özellik gözleniyor . Birkaç örnek vermek gerekirse: - Internet, WWW, elektrik şebekesi, ulaşım hatları gibi teknolojik ağlar. - Sinir bağlantıları, ekolojik besin zinciri ağları, metabolizma tepkimeleri, protein etkileşmeleri gibi biyolojik ağlar. - Arkadaşlık, eşyazarlık, telefon konuşmaları, e-posta etkileşimi gibi sosyal ağlar. Bu yaygınlığın nedeni nedir? Bunu anlamak için ağ modelleri oluşturulur. Her model gibi ağ modelleri de önemli miktarda sadeleştirme içerir. Elimizdeki gerçek ağın özelliklerini taklit edebilecek bir matematiksel bir tanım oluşturur ve bununla neleri açıklayabileceğimizi görmeye çalışırız. Amacımız, nasıl bir bağlantı deseninin bir küçük dünya oluşturabileceğini anlamak. Sade ve simetrik düzenlerle başlayalım. Mesela dünyada herkes birbiriyle arkadaşsa, küçük dünya şartı hemen sağlanır. Bize gelen mektubu gerekli kişiye doğrudan veririz. Ama yedi milyarlık bir dünyada bunun gerçekçi olmadığı belli. Düzenli, yani her bireyin aynı sayıda bağlantıya sahip olduğu bir ağ düşünelim. Ağdaki noktalar, aşağıda gösterildiği gibi her iki yanındaki ikişer komşusuna bağlanmış olsun. Kolay görülmesi için sadece 16 noktası bulunan bu ağda en uzak noktaya gitmek için sadece dört adım gerekmesi sizi aldatmasın; bin noktamız bulunsaydı karşı uca gitmek için 250 adım atacaktık. Böyle bir ağda küçük dünya özelliği görmeyiz çünkü bir ucundan diğerine gitmek için çok sayıda adım gerekir. .Ancak, düzenli ağ modeli kısmen de olsa isabetli. İnsanlar genellikle birbirini tanıyan gruplar şeklinde düzenlenmiştir. İşimizde, okulumuzda, mahallemizde herkesin birbirini tanıdığı küçük gruplar içindeyizdir. Sosyal ağların bir özelliği küçük çaplı olmaksa, başka bir özelliği de öbeklenmedir. Bu terim, benim iki arkadaşımın yüksek ihtimalle birbirleriyle de arkadaş olduğunu ifade eder. Bu özellik, okul ve iş arkadaşlığı gibi bariz durumların yanı sıra, daha şaşırtıcı durumlarda da kendini gösterir. Bir okul arkadaşınız ve bir iş arkadaşınızın birbirleriyle tanış olduğunu öğrenebilir, tatil köyünde tanıştığınız birisiyle İstanbul'da aynı lokantanın müdavimi olduğunuzu keşfedebilirsiniz. Matematikçi Steven Strogatz ve Duncan Watts, düzenli ağ modelinde küçük bir değişiklik yaptılar. Bu modelde her nokta, normal çevresindeki komşularına bağlantılarına ek olarak, küçük bir olasılıkla, seçilen rastgele uzak bir noktaya bağlanmaktadır. Yani, az sayıda nokta kendi yakın çevresinin dışından, uzak diyarlardanarkadaş edinmektedir.Watts ve Strogatz, çok az sayıda uzak bağlantının bile ağın çapının birdenbire küçülüvermesini sağladığını gördüler. Ellerinde bir küçük dünya vardı şimdi. Üstelik ağın öbeklilik özelliği de devam ediyordu. İkilinin 1998'de Nature dergisinde yayınladıkları kısa makaleleri sosyal ağların matematiksel analizinde bir çığır açtı ve bu alandaki çalışmalara yeni bir soluk verdi. Küçük dünya özelliğine sahip başka pek çok ağ yapısı hayal edilebilir. Başka bir örnek olarak, varsayalım ki ağdaki bağlantılar tamamen rastgele kuruluyor olsun. Her nokta sırayla bütün diğer noktalara baksın, her biri için bir piyango çeksin ve sonuca göre o noktayla bağlantı kurup kurmamaya karar versin. Bu modele Erdös-Renyi modeli adı verilir. Modele isimlerini veren ünlü matematikçiler bu modeli 1959'da ortaya atarken sosyal ağları incelemekten çok, soyut ağ teorisinde bir ispat aracı oluşturmayı düşünmüşlerdi. Yine de bu model, gerçek ağların incelenmesinde bir mihenk taşı görevi görmekte. Erdös-Renyi ağları da küçük dünya özelliğine sahiptir. İnsan toplumunu temsil etmek üzere, mesela bir milyar nokta alalım, ve bunların her birinin aşağı yukarı yüz arkadaşı olması için bağlanma olasılığını on milyonda bire ayarlayalım. Matematiksel sonuçlar bu ağın çapının sadece beş civarında olacağını söylüyor. Daha fazla nokta eklemek çapı logaritmik olarak, yani çok yavaş artırır. Bir yerine on milyar insan varsa bu rastgele ağın çapı sadece altıya çıkar. İşte size küçük dünya. Ama Erdös-Renyi ağlarının önemli bir eksiği var. Ağ üzerindeki bir noktanın iki arkadaşının birbirleriyle de arkadaş olması neredeyse imkansızdır. Yukarıdaki örnekte, iki kişi arasında bağlantı olması ihtimali on milyonda birse, üç kişinin birbiriyle arkadaş olması ihtimali yüz trilyonda birdir. Bu da, gördüğümüz gibi, gerçek sosyal ağlara aykırı düşer. Watts-Strogatz modeli elbette sosyal bağlantıların en iyi matematiksel temsili değil. Modeller büyük miktarda sadeleştirme içerir, böylece temel süreçlerin daha iyi anlaşılmasını sağlarlar. Başka modeller, incelenen sosyal ağın yapısına göre farklı varsayımlar içerebilirler ve incelenecek olguya göre farklı derecelerde ayrıntı içerebilirler. Son onbeş yıldır karmaşık ağ araştırmalarında bir patlama yaşanmakta. Eski teorik araçlara yenileri eklendi ve dijital bilgi depoları gerçek ağlara dair verileri daha erişilebilir hale getirdi. Ağlarda saklı birçok ilginç özellikler daha keşfedilmeyi bekliyor, ve bu keşif süreci daha yıllarca sürecek. İşin daha da güzel yanı, temel ağ kavramlarının sadeliği sebebiyle, amatör araştırmacıların da bu sürece katılmalarının mümkün olması.


Bir sabah yine alarmınızın çalmasıyla uyanıyorsunuz. Yüzünüzü yıkamaya banyoya gidiyorsunuz ve aynada tanımadığınız bir yüz size bakıyor. Giyindikten sonra evden çıkıyorsunuz işinize doğru giderken karşıdan köpeğini gezdiren biri geliyor. Saçını toplama tarzına ve köpeğinin cinsine bakarak alt katta oturan komşunuz olduğuna karar veriyorsunuz. Gün içinde de çeşitli ipuçlarıyla iş arkadaşlarınızı tanıyorsunuz: bazısını takısından, bazısını yüzündeki beninden ya da çillerinden, bazısını saç renginden... İnsan ilişkilerinden mümkün olduğunca kaçınarak eve geliyorsunuz. Böyle bir hayat sizi yorar mıydı? Kimseyi tanıyamamak? Her defasında bir ipucu yakalayarak birileriyle konuşmak? Kişinin yüzüne bir bütün olarak değil de tek tek yüz özelliklerine bakmak? Neredeyse hiçbirimiz böyle bir hayat yaşamıyoruz çünkü beynimiz bizim için yüzleri bir bütün olarak saklıyor ve birinin yüzüne baktığımızda hemen tanımamızı sağlıyor. Peki ya beynimiz bunu yapmayı bırakırsa ve şu andan itibaren yüzleri tanıyamasak insanlar tarafından nasıl değerlendiriliriz? Düşünün ki çok yakın bir arkadaşınız yanınızdan geçiyor ve yüzünüze bakmasına rağmen sizinle konuşmuyor. Hepimiz böyle bir durumda ne hata yaptığımızı düşünürdük. Bu olay defalarca tekrarlanınca da arkadaşımızın gerçekten kaba biri olduğuna karar verirdik. Aramızda sayıları az da olsa bunu yaşayan insanlar var ve bu yazı prosopagnozi dediğimiz bu durumu anlatıyor. Yüz körlüğü nedir, ne değildir? Prosopagnozi terimi Yunancadan köken alır. Prosopo yüz, gnozi bilme, a- ön takısı ise olumsuzluk anlamı verir. Yani bu terim yüzü bilememe, tanıyamama ya da asıl itibariyle yüz körlüğü anlamına geliyor. Prosopagnozi, agnozi denilen nörolojik hastalıkların bir çeşididir. Agnostik kişiler çeşitli şeyleri tanıyamazlar. Örnek verecek olursak; fonagnostikler kendilerine söylenilen sözlerin anlamını kavrasalar da sesleri tanıyamazlar, aleksikler ise yazma kabiliyetlerini korumalarına rağmen yazılan yazıları tanıyamazlar. Prosopagnozi ilk defa 1947'de Alman nörolog Joachim Bodamer tarafından tanımlanmış ve böylelikle araştırmalar başlamıştır. Yüz körlüğünün yüz hafızasının zayıflığından ayırt edilmesi gerekir. Aralarındaki temel fark kısa süreli yüz tanıma durumunda ortaya çıkar. Yüz hafızası zayıf kişilere fotoğraf gösterilip bunu birden çok sayıdaki yüz fotoğrafının içinden hemen ayırt etmesi istenirse yapabilirken yüz körü olan kişiler saniyeler önce gördükleri yüzü tanıyamazlar. Bu sebeple yüzleri hatırlayamayan kişilerin prosopagnostik olup olmadığını anlamak için bir nöroloğa başvurmaları gerekir. Yüz körlüğünün sebepleri nelerdir? Yüz körlüğüne sahip olanları iki gruba ayırabiliriz: Gruplardan birini doğuştan bu hastalığa sahip olanlar, diğerini ise bir kafa travması ya da tümör benzeri bir kitle sonucu hastalığı edinmiş olanlar oluşturur. Doğuştan bu hastalığa sahip olanlarda beynin yüz tanıma merkezinde herhangi bir lezyon gözlenmemiş olmasına karşın bu bölgedeki gri maddenin hastalığa sahip olmayanlara göre daha az olduğu belirlenmiştir. Doğuştan prosopagnostik bireyler üzerinde yapılan aile ağacı çalışmalarında elde edilen verilere dayanarak hastalığın genetik bir geçişinin olduğu da düşünülmektedir, fakat prosopagnozide rol oynayan genler henüz keşfedilmiş değil. Prosopagnostik bireylerden ikinci gruba dahil olanlarda ise fiziksel bir kitle ya da travma olduğu için bu bireyler hastalığın beyindeki hangi merkezlerden kaynaklandığı konusunda araştırmalara daha çok katkı verir. Bir felç, travma ya da beyin tümörü nedeniyle yüz tanıma yetisini kaybeden insanlarda sorun olan bölgelere bakılmış, beynin hangi bölgesinin yüz tanıma ile ilişkili olduğu bulunmaya çalışılmıştır. Bunun yanında fMRI(1) gibi görüntüleme tekniklerinin gelişmesi ile birlikte araştırmalar hızlanmış ve yüz tanıma yetisine sahip olmamızı sağlayan bölüm ortaya çıkarılmıştır. Bu bölüm fusiform yüz bölgesi olarak adlandırılmıştır. Prosopagnostik kişilerin sayısı hakkında araştırmalar henüz kısıtlı olsa da rastlanma sıklığının %2'lere varabileceği öngörülüyor. Bu sayı İngiltere ve Amerika'da yapılan araştırmalar sonucunda ortaya çıkarılmış bir sayı, Türkiye'deki sıklığını bilmiyoruz. Yüz körleri neler yaşar? Yüz körlüğü net sınırları olmayan bir hastalık. Bazı kişilerde sadece yüz tanımamayla sınırlıyken sıklıkla topografik agnozi de yüz körlüğüne eşlik eder. Topografik agnoziye sahip olanlar çok sık kaybolur çünkü çevrelerini tanıyamazlar. Kaybolmamak için aynı yolları takip ederler ve sürekli kendilerine yol işaretleri ararlar. Sadece yüz tanıyamayanların da kendi içlerinde farkları vardır. Bazıları her gün gördüğü insanları tanırken daha seyrek görüştüklerini tanıyamaz. Bazıları ise aynada kendini bile tanıyamayacak kadar ağır prosopagnostik olabilir! Prosopagnoziye çok farklı agnozi türleri de eşlik edebilir: aleksi, ağır veya hafif derecede görsel agnozi gibi. Yüz körlüğü yaşayan kişilerin anılarına bakarak onlar hakkında daha fazla bilgi sahibi olabiliriz. Prosopagnozi ile ilgili en çok bilinen hikayeyi, kendisi de bir yüz körü olan nörolog Dr. Oliver Sacks Karısını Şapka Sanan Adam kitabında yazmıştır. Hikayenin kahramanı olan Dr. P hayatının bir bölümünde ortaya çıkan ve gittikçe ilerleyen yüz tanıyamama nedeniyle Oliver Sacks'a başvurur. Sacks, Dr. P ile konuşurken bir gariplik olduğunu fark eder çünkü Dr. P normal bir kişinin yapacağı gibi yüze bakmaz, onun yerine gözleri Dr. Sacks'in gözüne, burnuna, kulağına oradan da çenesine hareket eder. Dr. Sacks nörolojik muayenesini yapmak için ayakkabılarını çıkarmasını ister. Reflekslerini ölçmek için ayağının altını anahtarla hafifçe çizer ve reflekslerde bir gariplik olduğunu fark eder. Dr. Sacks, Dr. P'ye ayakkabısını giyebileceğini söyler ve odadan çıkar, odaya döndüğünde ise Dr. P'nin ayakkabısı giymediğini görür. Dr. Sacks ayakkabısını giymek için yardıma ihtiyacı olup olmadığını sorar. Dr. P, Dr. Sacks'in kendisine ayakkabısını giymesini söylediğini unuttuğunu söyler ve ayakkabısını giymek için ayakkabıya uzanacağına ayağına uzanır. Kendi ayağını ayakkabısı zannetmiştir. Dr. P'de prosopagnozinin yanında çok ağır görsel agnozi de vardır. Bu sebeple yüzleri tanıyamamasının yanında, bazı cisimleri de yüze benzetir. Oliver Sacks'in ise prosopagnozisi ağırdır ve aynada kendini tanıyamaz. Aklın Gözü kitabında bazen tam birine çarpacakken durup özür dilediğini sonra da bu kişinin aynadaki yansımasından başka bir şey olmadığını fark ettiğini yazar. Dr. Sacks'in prosopagnozisine topografik agnozi de eşlik etmektedir. Aynı kitabında eve hep aynı yoldan dönmek zorunda olduğunu yoksa kaybolduğunu yazar. Bir keresinde kaybolup evinin önünden dört kez geçer, en sonunda ev sahibi bir sorun olduğunu düşünerek Dr. Sacks'e seslenir. Dr. David Roger Fine da doğuştan prosopagnostiktir ve bu yöndeki yaşantısını bir makale ile anlatmıştır. Kendisi daha üç yaşında iken ikiz kız kardeşleri olmuştur ve zaten farklı yüzleri bile ayıramayan biri için ikizleri ayırmak çok daha zordur. İkizlerin iyice dikkat edildiğinde ayrılabildiklerini söyleyen ailesi Dr. Fine'ı tembellikle suçlamışlardır. Dr. Fine, makalesinde kardeşlerini hala ayıramadığını söyler fakat bunu telafi edecek bir yol bulmuştur: Kardeşlerinden birinin alerjisi olduğundan küpe takamamaktadır bu da yüz körlüğü olan birisi için çok değerli bir ipucudur. Dr. Fine okul hayatı boyunca küçük arkadaş grupları ile yetinmiştir. Prosopagnostikler genelde çok belirgin özellikleri olan küçük arkadaş grupları ile dolaşırlar. Bu özellik bazen bir dövme, bazen bir ben, bazen de alışılmışın dışında saç ve kıyafettir. Dr. Fine prosopagnostikler için ipuçlarının olduğu kadar mekanların da çok önemli olduğunu söyler. Örneğin kızıl saçlı bir iş arkadaşınız varsa iş yerinde kızıl saçlı biriyle karşılaştığınızda bunun arkadaşınız olduğu açıktır. Yolda karşılaştığınız kızıl saçlı birinin ise arkadaşınız olma ihtimali çok düşüktür. Dr. Fine hayatının büyük bir kısmını insanların birbirinden farklı yüzleri olduğunu bilmeden geçirir ve 53 yaşında prosopagnozi tanısını alır. Yüz körlüğü hakkında bildiklerimiz ve yapabileceklerimiz Yüz körlüğü bazen insan yüzü ile sınırlı olmayabilir. İşi başka hayvanları tanımak olan kişilerde ortaya çıkan prosopagnozi sonucu hayvanların ayırt edilmesi de zorlaşır. Kayıtlara geçmiş vakalardan olan bir çiftçi sahip olduğu inekleri yüzlerine bakarak ayırt edebilmektedir. Sonradan yüz körü olduğunda ise ineklerini birbirinden ayıramaz. Kuş uzmanları kuşları ayırt etme işini fusiform yüz bölgesi ile yapar. Çünkü kuşları tanımak bu kişiler için bizim yüzleri tanıyabilmemiz gibi sıradan bir durumdur. Aynı şekilde arabalarla iç içe olan bir kişi fusiform yüz bölgesi sayesinde modelleri birbirinden ayırır. Bu örneklerde fusiform yüz bölgesi etkilendiği zaman yüzlerin yanı sıra kuşlar ve arabalar da birbirinden ayırt edilemez. Prosopagnozi hakkında bildiklerimiz daha çok gözlemlere dayanıyor. Araştırmalar ise gözlemlere göre ikinci planda kalıyor. Yapılan araştırmaların çoğu çeşitli yüz testlerine dayanıyor. Bu testlerde yüz resimleri gösterilen bireylerin fMRI ile ilgili beyin bölümlerinin aktivitesi ölçülüyor. Prosopagnozi tanısı koymak için de bazı testler kullanılıyor. Bu testlerden bazıları gösterilen bir yüzün bir çok yüz arasından tekrar bulunması şeklindeyken bazıları ise ünlü kişilerin tanınması şeklinde oluyor*. Yüz körlüğü hayat kalitesini oldukça düşüren bir durum ve bu konu ile ilgili daha fazla bilgiye ihtiyacımız var. Araştırmalar ve bilgiler arttıkça prosopagnostik bireylerin yaşam kalitelerini arttırmak için çalışmalar yapılabilir, bu durum düzeltilemese bile onlara kişileri ayırt etmek için kullanabilecekleri yöntemler öğretilebilir. Burada anne-babalara ve öğretmenlere büyük görevler düşüyor. Çocuklarının ya da öğrencilerinin yüz körü olduğunu fark etmeleri durumunda onlara bu yönde eğitim verilmesini sağlamalılar. Notlar (1) fMRI beyindeki aktif bölgelerde kan akımının artmasına bağlı olarak aktivite artışını ölçen bir görüntüleme yöntemidir. Bireylere fMRI aracılığı ile beyinleri görüntülenirken farklı yüz fotoğrafları gösterilmiş ve aktivitenin arttığı yerler belirlenmiştir. Prosopagnostik bireylerde bu aktivite yok denecek kadar azdır. - Ünlü kişilerin yüzlerinin tanınması ile ilişkili yüz testlerinden birine şu adresten erişilebilir: http://www.faceblind.org/facetests/ff/ff_intro.php - Prosopagnostik bireylerin yaşayabileceği bir olayı konu almış olan bir kısa film şurada izlenebilir: