Dopaminin Ötesi Beyinde Yeni Bir Ödül Sistemi Keşfedildi Bağımlılıkların ve psikiyatrik bozuklukların tedavisi, beyin dünyamızın derinliklerinde kendimizi iyi hissetmemize neden olan ödül sistemleri sayesinde gerçekleşir. Tıpkı uzay gibi, beynin bu bölgelerinin de daha fazla araştırmaya ihtiyacı vardır. En eski ve en çok bilinen ödül sistemi, ventral tegmental alandan akkumbens çekirdeğine uzanan nöronlardan oluşan mezolimbik dopamin sistemidir. Dopamin, beyin ödül beklediğinde salınan bir nörotransmitterdir. Dopamin artışı yemek yemekten, dans etmekten, alışveriş yapmaktan kaynaklanabilir. Ancak uyuşturucu, alkol, sigara, kumar oynamak gibi bağımlılığa sebep olan şeylerden de dopamin salgısı artabilir. Bağımlılığı ve psikiyatrik hastalıkları tedavi etmenin yollarını arayan araştırmacılar, beynin ödül sisteminde dopaminden farklı yolları arıyorlar. Nature Neuroscience'da yayınlanan makalede, Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde Bruchas Laboratuvarı'ndan araştırmacılar, beyinde dopaminden farklı yeni bir ödül sistemi keşfetti. Bruchas Laboratuvarı'nı yöneten Dr. Michael Bruchas, Bu çalışma, nikotin, afyon veya diğer ilaçların kötüye kullanılmasının yanı sıra depresyon da dahil olmak üzere ödül sistemini etkileyen nöropsikiyatrik hastalıkları tanımlamak ve çözümlemek için yeni yollar açıyor dedi. GABA Nöronları Ödül Sisteminde de Rol Alıyor Bu çalışmada araştırmacılar, ventral tegmental alandaki hücrelerin yaklaşık %30'unun GABA nöronları olduğunu buldular. GABA nöronları bağımlılık, depresyon ve diğer strese bağlı bozuklukların tedavisi için olduğu kadar ödül ve ceza sisteminde görevli oyuncular olarak da giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Nöronlar, beynin ve sinir sisteminin temel birimleridir. Dış dünyadan duyusal girdi almaktan, kaslarımıza motor komutları göndermekten ve duyusal motor girdiler aradaki her adımda elektrik sinyallerini dönüştürmek ve iletmekten sorumlu hücrelerdir. Ventral tegmental alandan akkumbens çekirdeğine uzanan GABAerjik girdiler ödül ve bağımlılık davranışıyla da ilişkilidir. Bruchas Laboratuvarında bağımlılık, ağrı ve duygunun nörobiyolojisi konularında çalışan doktora sonrası araştırmacı ortak yazar Raajaram Gowrishankar çalışmayı şu şekilde özetliyor: Ventral tegmental alandan akkumbens çekirdeğine giden uzun menzilli GABAerjik girdi üzerine çok fazla çalışma yapılmamış ve bu nedenle ödül sistemindeki rolü bilinmemektedir. Hem erkek hem de dişi farelerde yapılan bu çalışmada, ventral tegmental alandan akkumbens çekirdeğine uzanan GABAerjik girdilerin ödül ve bağımlılık davranışıyla da ilişkili olduğunu gösteriyoruz. Bu GABAerjik girdilerin ventral akumbens kabuğundaki kolinerjik ara nöronlarla sinaps yaptığını ve böylece ventral akumbens kabuğundaki kolinerjik ara nöronların inhibisyonu yoluyla güçlendirilmiş ödül davranışını modüle etmede özel bir işleve hizmet ettiğini gösteriyoruz. Bu bulgular, ventral tegmental alanda GABAerjik girdilerin yapısal ve fonksiyonel topografisindeki çeşitliliği ve bunların akkumbens çekirdeği kabuğunun dorsoventral gradyanı boyunca nöromodülatör etkileşimlerini belirleyebilir. Ayrıca çalışma depresyon ve bağımlılık gibi nöropsikiyatrik durumlarla doğrudan ilişkili olan nöronal devreler hakkındaki anlayışımızı daha da ileriye taşıyor. Klinik Farmakoloji Merkezi ve Washington Üniversitesi ile ortak yazar Ream Al-Hasani, bulguları Legolarla bir ürün inşa etmeye ve bir parçanın diğerine nasıl bağlandığını bulmaya benzetti. Bulmacanın parçalarını bir araya getirmek birkaç yıl sürebileceğini ifade etti. Gowrishankar, bulguların bilim adamlarının beynin derinliklerini anlamalarına ve ödül sisteminin çalışma esnasında belirli nöromodülatörlerin nasıl serbest bırakıldığını görselleştirmelerine izin verdiğini söyledi. Araştırmacılar beyindeki heterojenliği veya beyindeki farklılıkları belirleyebilir.


Beyindeki Glikoz Miktarı Beynin Büyümesini ve Şekillenmesini Etkiliyor Beynin büyüme ve gelişme sürecinde nöronlarda bulunan glikoz miktarının varlığı önemli bir rol oynuyor. Beyin büyümesi yaş ilerledikçe yavaşlamasına rağmen beynin bazı bölgeleri diğer bölgelerinden daha hızlı bir gelişim gösteriyor. Bu bölgelerde bağlantılar daha hızlı kuruluyor ve beynin kendini tekrar modellemesi daha hızlı gerçekleşiyor. Bunun nasıl gerçekleştiği sorusu sinirbilimciler için hala büyük bir merak konusudur. Cevap şekerde yani karbonhidratta saklı olabilir. Daha fazla karbonhidrat yakan nöronlar beynin gelişiminde kilit rolleri üstleniyorlar. Allen Enstitüsü araştırmacılarının yaptığı son çalışma beyinde fazla şeker yakan nöronların gelişimdeki önemini ortaya çıkarıyor. Beynin sürekli çalışması için diğer organlar gibi yakıta ihtiyacı var. Bu yakıt çoğunlukla glikozun işlenmesiyle elde ediliyor. Beyinde nerede glikoz tüketildiğini gösteren Pozitron Emisyon Tomografi taramaları bazı bölgelerde gerekenden fazla karbonhidrat harcandığını gösterdi. Bu fazla yakıt tüketimi kanser hücrelerinde de gözleniyor ve kanser hücrelerinin daha fazla bölünmesi için onlara enerji sağladığı düşünülüyor. Oksijenli solunumla elde edilen fazla yakıt tüketimi çocukluk yaşlarına gelindiğinde vücutta büyük bir artış gösteriyor ve 5 yaşlarında beynimizin şeker ihtiyacının üçte birini karşılıyor. Bu yaşlar aynı zamanda beynimizde sinaps gelişiminin zirveye çıktığı zamanlar. Beynin Her Bölgesi Aynı Miktarda Glikoz Harcamaz Beynin çeşitli yerlerindeki glikoz tüketimi farklı olduğundan araştırmacılar fazla glikoz tüketen bölgelerin sinaps oluşumunda gözlendiği gibi eşit düzeyde mi yoksa farklı oranlarda mı büyüdüğünü araştırdılar. Eğer durum böyleyse bu bölgeler ömür boyu çocuk yaşlardaki hızlarda gelişim gösterebilirler. Oksijenli solunumla elde edilen fazla yakıt tüketiminin önemini araştırmak için ekip bu bölgelerde çok etkin ve fazla miktarda protein kodlayan genleri incelediler. Araştırmacılar glikoz tüketiminin en fazla olduğu 16 bölge belirledi ve onları neotenik özelliklerine göre sınıflandırdı. Neoteni canlıların çocukluk dönemlerinde kazandığı özelliklerin hayatlarının ileri dönemlerinde de kalmasına verilen bilimsel terimdir. Bir sonraki aşamada araştırmacılar fazla yakıt tüketimiyle ilişkili olan genleri belirlediler. Allen Beyin Atlas'ının kaynakları gelişim sürecinde farklı bölgelerdeki gen ifadelerini belirlemede kritik bir rol oynadı. Allen Beyin Bilimleri Enstitüsü'nün veri tabanı her yaştan insanın beyin taramalarına sahip olduğundan araştırmacılar beynin yaşlandıkça gen ifadelerinin nasıl değiştiği sorusunu yanıtlamada çok zorlanmadılar. Glikoz neleri etkiliyor? Yapılan analizler bu genlerin akson yönlendirme, potasyum iyon kanal gelişimi, sinaptik iletim, beyin esnekliği ve daha birçok alanda çok önemli görevleri olduğunu ortaya çıkardı. Dr. Michael Hawrylycz araştırmada hem yetişkin beyinleri hem de genç beyinleri kullandıklarını belirtiyor. Glikoz tüketiminin fazla olduğu genlerin gelişimdeki önemine ve beynin kendini modellemesine, sinaptik gelişim ve yeni nöronların oluşumunda üstlendiği görevlere dikkat çekiyor. İleri Okuma: Obez ve Diyabet Hastalarının Beyinlerinde Daha Az Glikoz Bulundu


Beyindeki Hayaletler Vilayanur S. Ramachandran


Beyindeki Noradrenalin Trafiği Çok Şey Anlatıyor Olabilir Trafikte hayatı tehdit eden bir durumla karşılaştığında ya da bir ceylan üzerine doğru gelen aslanı gördüğünde beynin tepki vermesi için sadece bir saniyesi vardır. Bir saniye yaşam ve ölüm arasındaki ince çizgiyi belirliyor. Beyin, bunu gerçekleştirmek için çeşitli alanları arasında işlevsel ağlar olarak adlandırılan verimli bir iletişim kurulmalıdır. Beynin bu iletişim sürecini nasıl yönettiği ise henüz belli değildir. İnsanlar üzerinde yapılan testlerde beynin stresli durum sırasında salgıladığı noradrenalinin beynin diğer bölgelerle iletişim kurmasında büyük bir role sahip olduğu öne sürülüyor. Ancak, bu teoriyi insanlarda doğrudan incelemek mümkün değildir çünkü noradrenalin salımı seçici olarak kontrol edilemez. Johannes Bohacek ve Nicole Wenderoth başkanlığındaki iki araştırma ekibi bu zor sorunu çözmek için güçlerini birleştirdiler. Hayvan testleri, ETH Zürih'teki araştırmacılara ilk kez noradrenalinin seçici salımının beyindeki büyük ölçekli ağlar arasındaki iletişimi yeniden yapılandırdığını kanıtladı. Bulgular, stresli durum sırasında beyinde meydana gelen hızlı sinirsel süreçler hakkında bilgi vermektedir. Bu testlerde bilim inanları fare beynini uyarmak için beynin tamamına noradrenalin salgılatan locus coeruleusu kullandılar. ETH araştırmacıları, locus coeruleustan noradrenalin salınımını tetiklerken, anestezi uygulanmış hayvanların beyinlerinin gerçek zamanlı manyetik rezonans görüntüleme taramalarını gerçekleştirdiler. Kaygı ve Panik Bozuklukları İçin Yeni Yöntemler Bulunabilir Sonuçlara bilim insanları da çok şaşırdı. Araştırmada çıkan sonuçlardan bazıları şunlar; Seçici noradrenalin salımı, farelerin beyin bölgeleri arasındaki bağlantıyı akut strese maruz kalan insanlarda gözlenen değişikliklere oldukça benzer bir şekilde yaptığını gözlemlediler. Beynin görsel ve işitsel merkezi gibi duyusal uyaranları işleyen ağlar aktivitedeki en güçlü artışı sergiledi. Anksiyete durumlarıyla ilişkili olan amigdala ağında da aktivitede benzer bir artış gözlendi. Amigdala ve duyusal uyaranları işleyen ağlarda da aktivite artışı olmuştur.


Beyindeki Nörotransmitterler Nelerdir? Bu yazıyı okurken beyninizdeki nöronlar sürekli birbirleriyle bilgi alışverişi yapıyorlar ve algınızı oluşturuyorlar. Nöronların kendi aralarındaki iletişimi nörotransmitter adı verilen moleküller vasıtasıyla olur. Beyindeki nörotransmitterler nöronların birbirini uyarmasını, düzenlemesini veya susturmasını sağlar. Uyarıcı bir nörotransmitter sinaptik boşluğa salınıp hedef nöronuna bağlandığında bir aksiyon potansiyeli başlatır. Susturucu bir nörotransmitter ise var olan aksiyon potansiyeli durdurur. Beyindeki nörotransmitterler birden fazla reseptöre bağlanabilir. Örneğin GABA'nın ve dopaminin bağlanabildiği birçok reseptör türü vardır. Nörotransmitterlerin bağlandığı hücredeki etkisi biraz da reseptörün türüne bağlıdır. Nörotransmitterlerin çoğu küçük amin moleküllerinden veya amino asitlerden oluşur. Bazıları da nöropeptitlerden meydana gelir. Nörotransmitter olarak görev alan bir düzine küçük molekül ve 100'den fazla nöropeptit biliniyor. Bilim insanları hala daha nöronların iletişim aracı olarak kullandığı yeni moleküller keşfediyor. Bu nörotransmitterler sadece nöronlar arasındaki iletişim için gerekli değildir. Aynı zamanda nöronlar ile kaslar arasındaki etkileşim için de elzemdir. Bu yazımızda en temel nörotransmitterlerden bahsedeceğiz. Beyindeki Nörotransmitterler Vazopressin: Saldırganlık, kan basıncı, vücut sıcaklığının düzenlenmesi ve böbreklerde suyun geri emiliminde görev alır. Dopamin: Monoamin grubunda yer alan dopaminin başlıca işlevi ödül mekanizmasında haz duygusunu oluşturmaktır. Dopaminin beyinde çok sayıda yolağı vardır. Bazal gangliadaki dopamin reseptörleri motivasyon ve hareket kontrolünde rol oynar. Akkumbens çekirdeği ve ventral tegmental alanda ödül ve haz duygusunu oluşturur. Bunun yanında uyarılma ve idari işlevlerde de katkıları vardır. Anandamid: Yeme davranışının düzenlenmesinde, motivasyon ve memnuniyet duygusunun oluşumunda görev alır. L-dopa: Dopamin ve diğer birçok monoamin veya kateşolaminin öncül maddesidir. Oksitosin: Aşk hormonu olarak bilinir. Oksitosin sosyal davranışların düzenlenmesinde, güven konusunda, çiftlerin bağlılıklarında büyük öneme sahiptir. Anksiyete, annelik davranışlarında ve orgazmda önemli rolleri vardır. Empatiyi artırarak kişilerin cömertliğini de artırabilir. Serotonin: Mutluluk hormonu olarak ün salmıştır. Aslında varlığı mutluluk yaratmaz, sadece yokluğu mutsuzluk yaratır. Asıl mutluluk hormonu endorfindir. Açlık, yorgunluk, stres, yemek, ışık ve ilaç gibi etkenler vücuttaki serotonin düzeyini etkilemektedir. Serotonin mutluluk ve zindelik hissettirmesinin yanında hafıza mekanizmasında da çok büyük görevler alır. Savaş ya da Kaç Tepkisi ve Stres Düzenlemesi Noradrenalin: Sempatik sinir sisteminin başlıca nörotransmitterlerindendir. Kasların kasılması gibi vücudu hareketlendirecek, savaş ya da kaç davranışının ortaya çıkmasını sağlayan nörotransmitterdir. Ayrıca kan basıncının ve nabzın düzenlenmesinde çalışır. Östrojen: Temel olarak dişi üreme sistemi ve dişi özelliklerinin oluşmasını sağlar. GABA: En çok bulunan inhibitör nörotransmitterdir. Çok sayıda beyin bölgesi kullanır ve iyon kanallarını açarak nöronlarda elektriksel faaliyetin oluşmasını sağlar. Adenozin: Adenozin reseptörlerine bağlanarak uyku ve uyuşukluk getirir, ayrıca uyarılmayı baskılar. Glutamat: Beynin merkezi sinir sistemindeki başlıca uyarıcı nörotransmitterlerden biridir. Merkezi sinir sisteminde uyarıcı olarak en fazla glutamat kullanılır. Oldukça küçük bir molekül olmasına rağmen çok önemli ve temel işlevlerde rol oynar. Bunlardan bazıları sinaptik plastisite, öğrenme ve hafıza gibi üst düzey işlevlerdir. Kortizol: Stresi ve inflamasyonu ortadan kaldıracak sistemleri etkinleştirir. Bütün vücutta glikoz üretimini tetikler. Testosteron: Temel olarak erkek üreme sistemi ve erkek özelliklerinin oluşmasını sağlar. Melatonin: Işığa duyarlı olup gece gündüz döngüsünün ve sirkadyen ritminin oluşmasını sağlar. Aynı zamanda bir antioksidandır ve bağışıklık sisteminde de görev alır. Asetilkolin: Keşfedilen ilk nörotransmitter küçük bir molekül olan asetilkolindir. Özellikle çevresel sinir sisteminde motor nöronlar ve otonom sinir sisteminin nöronları tarafından salgılanır. Kas hücrelerine etki ederek kasların gevşemesini sağlar. Merkezi sinir sisteminde bilişsel işlevlerin gerçekleşmesine katkıda bulunur. Özellikle uyanma, dikkat ve bazı duyu işlevlerinde rol oynar. Merkezi sinir sisteminde asetilkolin üretecek nöronların hasar görmesi Alzheimer hastalığı ile bağlantılıdır.


Beyindeki Saatler Nasıl Çalışır? Bu sabah işinize tam zamanında gidebildiniz mi? Muhtemelen siz de çoğu kişi gibi sabah kalktığınızda okulunuza, işinize gitmek için bir program yaptınız ve zamanında oraya vardınız. Sizi kaldırdığı için eşinize, annenize hatta alarm saatine bile teşekkür edersiniz. Peki, hiç beyninize teşekkür ettiğiniz oldu mu? Beyindeki saatler de en azından çalar saatiniz kadar teşekkürü hak ediyor. İnsan beyninin şaşırtıcı derecede hassas iç saatleri vardır. Hepimizde var olan bu beyindeki saatler zaman akışını sürekli denetler ve günlük hayatımızda birçok işimizi kolaylaştırmak için bizi yönlendirir. Eğer bu beyindeki saatler çalışmasaydı, saatlerce duşta kalabilir veya çok uzun süre uyuyabilirdik. Beyindeki Saatler Saniye Ölçeğinde Hassastırlar Beyin nasıl bu kadar hassas bir iç saate sahip olabiliyor? Sinirbilim araştırmacıları farklı zaman türlerini işlemek için beynin farklı nöral sistemlere sahip olduğunu düşünüyor. Bu zaman türleri arasında vücut hareketlerinin zamanlaması, zaman sürecindeki farkındalık ve 24 saatlik sirkadyen sürecimiz yer alıyor. Günümüze kadar, çoğu sinirbilim araştırmacısı bu zaman işleme mekanizmasının tek bir beyin sistemi tarafından yönetildiğini düşünüyordu. Ancak ortaya çıkan son bulgular gösteriyor ki tek bir nöral saat modeli beynin karmaşık yapısı düşünüldüğünde çok basitleştirilmiş bir sistem gibi görünüyor. California Üniversitesi'nde çalışan sinirbilim uzmanlarının son araştırmalarına göre beynin aslında ikinci bir saati daha olduğu ortaya çıktı. Dahası bu ikinci saat birinci saate bağlı olarak çalışıyor hatta onunla yarıştığı durumlar bile olabiliyor. Beynin içinde iki bölgenin yarış halinde olması olumsuz bir durum gibi gözükebilir ama aslında bu durum beynin daha mükemmel çalışması için var olan bir gereklilik. Birden Fazla Saat Var Beynin içindeki saatlerden birinin olduğu bölgenin adı striyatum, diğeri hipokampüs. Striyatum için merkezi iç saatimizin tam kalbinde bulunuyor diyebiliriz. Striyatum zamansal bilgileri birleştirmek için beynin neokorteksiyle birlikte çalışıyor. Örneğin, insanlar ne kadar zaman geçtiğine dikkat ettiğinde striyatum hemen devreye giriyor ve neokortekse haber verip zaman konusunda bir farkındalık oluşuyor. Parkinson hastalarında striyatum zamanla bozulduğundan bireyler saati söylemede güçlük çekiyor. Geçen sürenin yarattığı farkındalık hem zamanı ölçmeye hem de ne kadar zaman geçtiğini hafızaya almak için beyni tetikliyor. Hipokampüsün anıları hatırlamada çok önemli bir rol oynadığı uzun zamandır biliyordu. Araştırmacılar artık bu bölgenin zaman akışını hatırlamada da bir rol üstlendiğini düşünüyorlar. Ancak hipokampüs zaman akışını izlemek ve denetlemek için her zaman gerekli değil. Şaşırtıcı bir şekilde hipokampüsü zarar görmüş kişiler hassas bir biçimde kısa süreli zaman süreçlerini hatırlayabiliyorlar ama uzun süreli süreçleri hatırlamada ciddi zorluklar yaşıyorlar. Elde edilen deneysel sonuçlar ve gözlemler hipokampüsün zamansal bilgiyi işlemede tamamen olmasa da kısmen görev aldığını söylüyor. Hipokampüs ve Striatum Araştırmacılar fareleri eğiterek beynin zaman aralıkları arasındaki farkı nasıl ayırt ettiğini çözmeye çalıştılar. Araştırmacılar farelere farklı kokular arasında seçim yaptırdılar ve bunun sonucunda onları yiyeceklerle ödüllendirdiler. Burada amaç farenin bir kokuyu seçtiğinden itibaren ikinci bir kokuyu ayırt etmesine kadar geçen süreyi kaydetmekti. Ayrıca bazı denemelerden önce farelere hipokampüslerini etkisizleştirecek kimyasal bir madde verildi. Bu kimyasal maddenin varlığı farklı zaman aralıklarını ayırt etmede hipokampüsün gerekliliğinin test edilmesini sağlıyordu. Normal hipokampüse ve etkisiz hipokampüse sahip fareler uzun zaman aralıkları arasındaki farkı ayırt edebiliyordu ama kısa zaman aralıklarını ayırt etmede iki grup da neredeyse aynı oranda başarılı oldular. Bu durum hipokampüsün benzer uzunluktaki süreleri ayırt etmede önemli olduğunu gösterirken süre uzunlukları birbirinden çok farklı olduğunda gerekli olmadığını gösteriyor. Örnekle açıklamak gerekirse zaman aralıklarından biri 10 dk. diğeri 2 dk. olduğunda hipokampüsün bir önemi yok ama zaman aralıkları 9 ve 10 dk. olduğunda hipokampüs önem kazanıyor. Striyatum Saniye Saniye Ölçüm Yapıyor Hipokampüsü beynin diğer birçok bölgesinden ayıran en önemli özelliği onun aynı anda birden çok bağımsız işi yapabiliyor olmasıdır. Hipokampüs hatıralarımızın içinde yer alan zaman süreçleri, yerler ve nesneler arasındaki ince farklılıkları ustalıkla tespit edip ayırt edebilir. Ancak hipokampüsün olayları saniye saniye işleme özelliği olmayabilir. Striyatumun zamanı saniye ölçeğinde takip ettiği düşünülürse, hipokampüs ve striyatum burada muhtemelen birbirleriyle rekabet halindeler. Hipokampüs yeterli olamadığında devreden çıkıyor ve striyatum işlevsel hale geliyor. Beynin iki bölgesindeki bu rekabet insanların kısa zaman aralıkları arasındaki farkı daha iyi algılayabilmesine olanak tanıyor.


Beyindeki Trafik Işıkları Dikkat ve hiperaktivite bozuklukları yaşam standartlarımızı önemli ölçüde etkileyen durumlardandır. Odaklanmanız gereken bir işiniz ya da sakince oturup dinlemeniz gereken bir dersiniz olduğunda içinizde ki o hareket etme, oturduğunuz yerde sabit kalmama isteğiniz daha mı ağır basıyor ve odaklanmada güçlük mü çekiyorsunuz? Bu araştırma dürtü kontrol bozukluklarının tedavilerinde yeni bir ışık olabilir. Araştırmacılar, prefrontal korteksin farklı alt alanların rollerine dair yeni bilgiler ortaya koydular. Beynin dış ortamdan gelen bir uyarana tepki verip vermeyeceği, prefrontal kortekste uyarılma ve inhibisyon alanları arasındaki dengeye önemli ölçüde bağlıdır. Serebral korteksdeki sinaptik bağlantılar, beynin bir uyarıya karşı harekete geçip geçmemesi konusunda bilinçli bir karar vermesini sağlar. Bununla birlikte, prefrontal korteksteki bölgelerin rolü ve bu karar verme sürecinde birlikte nasıl çalıştıkları bilinmiyordu. Karar Verme İle İlgili 5 Bölge Tanımlandı Araştırmacılar, hareket konusundaki kararlarda prefrontal kortekste rol oynayan beş alt bölgeyi tanımladılar ve sonuçları Current Biology dergisinde yayınladılar. Bu çalışmanın, dürtü kontrol bozukluklarının ileri araştırmaları için özel bir öneme sahip olabileceği düşünülüyor. Stefanie Hardung, Prefrontal korteksin bu bölgelerini bir trafik ışığına benzetebiliriz diyor. Bilgiler sürekli bir yerden bir yere gidiyor. Bazıları geçerken bazıları durmalı. Tıpkı bir trafik gibi. Prefrontal korteksin bazı alt alanları inhibisyondan sorumludur, diğer alanları ise hareket hazırlığı ve bu bölgelerin uyarılmasıyla ilgilenmektedir. Araştırmacılar, deneylerinde gen aktarımlı farelerin proaktif ve reaktif durdurma konusunda eğitildiği bir yöntem kullandılar. Reaktif durdurma, farenin dış ortamdan gelen bir sinyale verdiği tepki ile durduğu bir durumu ifade eder. Öte yandan proaktif durdurma ise buna göre gelişir ve eylem sonrası durdurma olarak nitelendirilir. Özel yöntemlerle fareler, bir butona basmak ve belirli bir sinyal verildiyse durdurmak için eğitildiler. Optogenetik Yöntemler Kullanılıyor Bir başka sinyal, farenin butona basmaya devam etmesi gerektiği yönünde uyarı verdi. Araştırma grubu optogenetik yardımıyla, genetik olarak değiştirilmiş belirli beyin hücrelerini ışığı kullanarak devre dışı bırakabildi. Bilim insanları, bu ilgili bölgelerin karar verme süreci üzerindeki etkisini test etmek için prefrontal korteksin belirli alt bölümlerini sistematik olarak devre dışı bıraktılar. Prefrontal korteksin bazı bölgelerinin bölgelerinin devre dışı bırakılması, farelerin performansını önemli ölçüde değiştirdi: İnfralimbik korteks veya orbitofrontal korteks bölgelerindeki inhibisyon, farelerin dış ortamdan gelen sinyallere tepki vermesini engelledi. Öte yandan, prelimbik korteksin devre dışı bırakılması, farelerde çoğunlukla erken tepkiye neden oldu. Ayrıca, araştırmacılar elektrofizyolojik ölçüm yöntemleri kullandılar. Prelimbik kortekste tüm bölgeler bozulmamışken nöronal aktivitenin, erken reaksiyonlardan önce önemli ölçüde azaldığını gözlemlediler. Beyindeki Trafik Düzeltilirse Birçok Rahatsızlık Tedavi Edilebilir


Beyinden Beyine İletişim Arayüzleri: Sadece Zihinlerimizle İletişim Kurabilir miyiz? Marlo Morgan'ın Bir Çift Yürek kitabında bahsettiği Aborjinlerin, telepatik yollarla neredeyse bizim şimdi telefonlarımızı kullandığımız pratiklikte nasıl iletişim kurduklarını hatırlarsınız. Mesela, kabileden o sırada ormanda olan bir adamla evdekiler telepatiyle karşılıklı konuşuyor ve bir şey hakkında karar verebiliyorlardı. İleride bu şekilde değil belki ama arayüzler yardımı ile beyinden beyine iletişim kurabileceğiz gibi görünüyor. Washington Üniversitesi'nden araştırmacılar Brain-Net adını verdikleri, ikiden fazla kişinin birlikte problem çözmelerine imkan tanıyan bir arayüz geliştirdiler. Bu arayüz ile üç kişi, sadece zihinlerini kullanarak birbirleri ile iletişim kurabiliyor ve birbirlerine yardım ederek bir video oyunu oynayabiliyor. Yöntemleri kısaca şöyle: Birlikte bir video oyunu oynamak üzere üç kişilik beş grup oluşturuluyor. Her gruptaki üç katılımcının üçü de ayrı odalarda ve herhangi bir şekilde birbirlerini göremiyor, duyamıyor veya konuşamıyorlar. Bu üç kişiden iki tanesi gönderici , diğer bir kişi ise alıcı . Gönderici grup önlerinde bulunan monitördeki tetrise benzeyen oyunda hem yukarıdan inen şekilleri hem de zemindeki şekli görüyor, ama oyuna müdahale edemiyor. Ekranda 'evet ' ve 'hayır ' tuşları da var ve altlarında yanan ışıklara odaklanarak bunlardan birini seçebiliyorlar. Alıcı ise monitörde sadece yukarıdan inen şekli görebiliyor-zemindeki şekli göremiyor ama oyunu kontrol edebiliyor; yani şekillerin yönlerini değiştirebiliyor. Anlayacağınız oyunu başarabilmek için iki grubun birlikte çalışması gerekiyor, ama aralarında bildiğimiz iletişim yöntemlerinden hiç birisi yok. EEG ve TMS Kullanılıyor Ortak çalışmalarını sağlayacak beyinden beyine iletişim sistemi ise şöyle: 3 katılımcının da başlarına, beyinlerindeki elektrik aktivitesini algılayan özel başlıklar giydiriliyor. Bu başlıklar ile katılımcıların EEG'si çekiliyor. Göndericiler gelen şekle göre 'evet' ya da 'hayır' ışıklarına odaklandıklarında başlık bunun yarattığı elektrik sinyallerini algılıyor, bilgisayar bu seçimi internet üzerinden alıcıya gönderiyor. Alıcı, eğer gelen yanıt 'evet' ise bir nörouyarım sistemi olan 'trankraniyel manyetik uyarımı sayesinde ani-parlak bir görüntü görüyor, buradan şeklin yönünü değiştirmesi gerektiğini anlıyor ve değiştiriyor. 'Hayır' ise hiçbir şey göremiyor-yön değiştirmemesi gerektiğini anlıyor ve seçimlerini buna göre yaparak oyunu oynuyor. Sonuçlar gayet başarılı: Takımlar bu yöntemle oyunda %81 başarı gösteriyorlar. Aslında, bu ilk beyinden beyine iletişim arayüzü değil. Nörogörüntüleme ve nörouyarım sistemlerini birleştirerek beyinleri birbirine bağlayan arayüzlerden ilki 2013'te bulundu. Fakat o zamandan beri yapılan arayüz çalışmalarında beyinler arası iletişim hep iki kişi üzerinden ve minimal seviyede idi. Ayrıca, bu tasarımlarda katılımcılardan bazı fiziksel hareketler yapmaları da bekleniyordu. Bu arayüzü diğerlerinden öne geçiren özellikleri ikiden fazla kişiyle kullanılabilmesi, TMS ve EEG yöntemleri sayesinde herhangi bir fiziksel harekete gerek duyulmadan sadece zihinle çalışılması ve alıcının göndericiye geribildirim verebilmesi-dolayısıyla verilen kararın ikinci kez gözden geçirilebilmesi. Geleceğin İletişim Formu Çok Farklı Olabilir 2013'ten bu yana gittikçe gelişen arayüzler için araştırmacıların hedefi bir beynin tek başına çözemediği zor problemleri diğer beyinlerle işbirliği yaparak çözmesine yardım etmesi. Tabi şimdilik bu çalışmada kullanılan aletler pahalı-hantal ve uygulaması zor. Fakat bunun teknolojisi ilerler ve yaygın-pratik şekilde kullanılmaya başlanırsa, mesela arkadaşlarımızla bir araya gelmeye gerek kalmadan, telefonsuz ve internetsiz, bir proje-ödev üzerinde hiç konuşmadan beyinlerimizle ortak çalışmak mümkün olabilir; hem kolay hem keyifli 🙂


Beynin İşleyişini Anlamak İçin Genler İnceleniyor Beyinde çok sayıda ve çeşitte nöron ve nöronlara yardımcı glia hücreleri vardır. Eğer beynin yapısını ve işlevini aydınlatmak istiyorsak öncelikle bu hücrelerin kendi içlerinde nasıl çalıştığını ve etraflarıyla olan etkileşimlerini anlamak zorundayız. Amerika'da Allen Beyin Bilimi Enstitüsü genlerin ifadelerini temel alarak farenin görsel korteksinde 49 farklı hücre tipi tanımladılar. Bu hücre sınıflandırması şimdiye kadar yapılan en büyük bireysel yetişkin korteks nöronlarını içeriyor. Genler bildiğiniz gibi hücre DNA'sındaki protein kodlayan birimlerdir. Bazı genler çeşitli modifikasyonlardan geçerek binlerce gen kodlayabilir. Bu yüzden genlerin haritasını çıkarmak ve işleyiş mekanizmasını çözmek beyni anlamak için çok önemlidir. Öncelikle ışığın beyindeki yolculuğundan biraz bahsedelim. Işık retina hücrelerine çarptıktan sonra ilgili sinyaller optik sinirler vasıtasıyla optik kiazma gelir ve buradan çapraz olarak farklı beyin bölgelerine dağılır. Bu sinyallerin çapraz dağıtımı şu şekilde olur: Her iki göze sol taraftan gelen ışık beynin sağında, sağ taraftan gelen ışık beynin sol yarım küresinde işlenir. Optik kiazmdan sonra sinyaller hipotalamusta vücudun hormonal düzeni ve biyolojik saatini ayarlamak için kullanılır. Görsel dikkat gibi bir iş gerekiyorsa göz kaslarını kontrol etmek için beynin frontal göz alanları ve superior kollikulus devreye girer. Sinyaller paralel olarak talamusta lateral geniculate çekirdeğe gider ve oradan son durak olan birincil görsel kortekse (V1) gider. V1 alanı beynin görsel bilgiyi işlediği en önemli yeridir. Burada her hücre çok üst düzey görevlere sahiptir. Bu yüzden hücrelerin gen ifadelerine göre karakterizasyonunun yapılması oldukça önemlidir. İleri Okuma: Işığın Beyin İçin Önemi ve İşlevi Genomdaki Tüm Genler Analiz Edildi Araştırma ekibi nöronları tek tek incelemek için korteksten ayırabilmeyi sağlayan yeni bir yöntem geliştirdiler. Yeni yöntemde her bir nöron önce dokudan koparıldı sonra da tüm genomu analize tabi tutuldu. Genom çapında yapılan analizler bütün nöronlarda yapılan protein üretiminin haritasını çıkardı ve nihayetinde sinir hücreleri arasında bireysel farklar ortaya çıkarıldı. Her bir nöronun binlerce geni protein üretiminde rol oynuyor. İşin içine binlerce nöron olduğunu da katarsak ortaya muazzam bir bilgisayar analiz işi çıkıyor. Tabi böylesine kapsamlı bir çalışma da dünyanın en iyi dergilerinden Nature Neuroscience'da yayınlandı. Nöronlardan elde edilen genler ve protein kümeleri belirli renklerle sınıflandırıldığında 49 farklı hücre grubu oluşturuldu. Bunlardan 42'si nöron 7'si ise nöron olmayan hücrelerden oluşuyor. Glia hücreleri nöronlardan sayıca 5-10 kat daha fazla bulunmasına rağmen görevi nöronlara yardımcı olmak olduğu için çeşidi nöronlar kadar fazla görünmüyor. İleri Okuma: Glia Hücreleri Nedir? Sürekli Yeni Şeyler Çıkıyor


Beyni Geliştirmek Ağrıyı Azaltabilir Bel ağrısı, baş ağrısı, vücutta meydana gelen tüm ağrılar insana berbat anlar yaşatır. Güney Avustralya Üniversitesi'nde sinirbilim profesörü G. Lorimer Moseley ve ekibinin yaptığı bir araştırma beynin, vücudu fiziksel ve psikolojik olarak koruyan, düzenleyen nörolojik sistemlere bağlı vücüt kısımlarının haritasını depoladığını gösterdi. Bu haritalar hareketi, hisleri, algıyı ve ağrıyı yönetiyor. Bu haritalarda olabilecek bozulmalar insanlarda kronik ağrılara sebep olabiliyor. Peki bu durumda biz ne yapabiliriz? Beyni geliştirmek bu ağrıları azaltma konusunda bize yardım edebilir. Beyni Geliştirmek Nöroplastisiteyi Güçlendiriyor Moseley'in araştırması özellikle kronik ve güçlü ağrılardaki beynin rolü üstünde duruyor. Moseley ve ekibi yaptığı araştırmada ağrı sürekli olduğunda beyinde ve vücutta oluşan değişiklikleri incelediler. Ayrıca ekip beyni geliştirmek ile vücudun fizyolojik olarak nasıl etkilendiği arasındaki ilişkiyi ve beyindeki değişikliklerin tedaviyle nasıl normale döndürülebileceğini incelediler. Moseley araştırmayla ilgili şunları söyledi: Kronik ağrının beyindeki vücut haritalarıyla bağlı olduğunu öğrendik. Beyin duyularla ilgili herhangi bir durumun yerini belirlediğinde, onun yerini bir haritayla birleştiriyor. Bu süreçlerde ki herhangi bir bozulma bazı sorunlara yol açabilir. Bu vücuda belki zarar vermeyebilir fakat beyin buna ağrıyla karşılık verecektir çünkü iyi niyetli uyarıyı bir saldırı olarak algılıyor. Biz beyni korunmaya ihtiyacı olmayan vücut dokusunu korumayı bırakması için eğitmek istiyoruz dedi Moseley. Beyin nöroplastisite denilen bir süreçle kendi kendine çevreye uyum sağlayabilir. Ağrıya sebep olan sinyaller beynin uyum sağlamasına neden olur, sinyal ilk oluşumuna sebep olan etken ortadan kalktıktan sonra asla kesilmez. Sonuç ise kronik ağrıdır. Eğer beyin kronik ağrıyı oluşturabilme yeteneğine sahipse, acıyı azaltarak normale de döndürülebilir. Hasar görmüş vücut haritaları kronik ağrının gelişimine katkı sağlayabilir böylece tedavi için hedef bölge olabilir. Bir tedavi yöntemi motor sinir hücrelerini hedef alıyor. Bu yöntem kronik ağrı süresince vücuttaki ağrıların beyinde yarattığı değişiklikleri resimlerle görselleştirmeyi amaçlıyor. Moseley bu yöntemin uygulandığı araştırmalarda önemli sonuçlar kaydettiğini açıkladı.


Beyni Geliştirmek İçin Yapmanız Gerekenler Bu yazımızda ünlü kognitif sinirbilim uzmanı Prof. Dr. Sandra Bond Chapman'ın insanlara beyni daha verimli kullanmak için ve beyni geliştirmenin sırları olarak adlandırdığı önerilerden bazılarını listeyeceğiz. Chapman 30 yılı aşkın bir süredir Teksas Üniversitesi Beyin Sağlığı Merkezi'nde sinirbilimle uğraşıyor ve birincil uzmanlık alanı beyin sağlığını koruyarak beynin performansını en üst düzeye çıkarmak. Beyni Geliştirmek Hiç Kolay Değildir İnsan beyni şu ana kadar karşılaştığımız evrendeki en karmaşık nesnedir. Beyni geliştirmek için azimle çok çalışmak lazımdır. Carl Sagan beyin korteksinin Samanyolu galaksisinden bile karmaşık olduğunu ifade eder. Günümüzde ise bilim insanları evrenin kendisinin bir beyin gibi organize edilmiş olabileceğini ifade etmektedir. Beynimizin yaklaşık 100 milyar nörondan oluştuğu belirtilir ancak 2014 Aralık verilerine göre bu sayı 86 milyar olarak ölçülmüştür. Nöronların 10 katı kadar da glia hücresi mevcuttur ve bu nöronların beslenmesi ve işlevlerini yerine getirmesinde onlara yardım eder. Hücrelerin haricinde beyinde çok sayıda kıvrım, girinti, çıkıntı ve kanallar mevcuttur. Beyni Geliştirmek İçin 7 Sır Chapman'ın beyni geliştirecek 7 'sır' adını verdiği bu yöntemler çalışan yetişkin bireyler için tasarlansa da beyni geliştirmek her yaştan insan için önemlidir. 1. Sır: Tek bir işe odaklanın. Birden fazla işi aynı anda yapabilmeleriyle övünen insanlar bir konuda çok yanılıyorlar. Beyin aynı anda iki işi yapabilecek şekilde gelişmedi. Beyin birden fazla işi aynı anda yapmaya kalktığında aslında iki iş arasında hızlıca geçiş yapıyor. Bu geçişler de hem yapılan işin verimini azaltıyor hem de beyni yorarak stres hormonları harekete geçiriyor. Sadece tek bir işe odaklanmak sizi daha başarılı kılacaktır. Bundan sonra bir işi yaparken müzik dinlemeyi bir daha düşünün. 2. Sır: Bilgiyi sınırlayın. Teknoloji artık o kadar ilerledi ki, internete girdiğiniz anda beyninize inanılmaz bir bilgi akışı oluyor. Yapılan araştırmalar 20 yıl öncesine göre günde 200 kat daha fazla bilgiye maruz kaldığımızı gösteriyor. Bunun da bir bedeli var tabi ki. Sadece kullanacakları gerekli bilgileri alan bireyler bunları işlemede ve kullanmada gereksiz bilgileri alanlardan çok daha başarılı oluyor. Sözüm o ki, beyni geliştirmek için onu bilgi çöplüğünden kurtarmamız gerek. Beyni Geliştirmek İstiyorsanız Bilgi Çöplüğünden Kurtulun 3. Sır: Dikkat dağıtıcı etkenlerden uzak durun. Ortalama olarak insanların dikkati üç dakikada bir bölünür. Bu dikkati toplayamama da yine teknolojinin üzerimizdeki eserlerinden biri. Farkında bile olmadan aslında yeni bir e-mail, facebook bildirimi veya bir kısa mesaj bekliyoruz. Yemek yerken bile insanların telefonları masalarının üstünde duruyor. Bir işi yaparken teknolojiden biraz uzak kalmak beynin o işi tamamlamadaki becerisini artıracaktır. Beyni geliştirmek istiyorsak gün içinde yaptıklarımıza çok dikkat etmeliyiz. 4. Sır: Büyük düşünün. Bir işi planlarken sürekli detaylar ve resmin geneli arasında gidip gelirseniz beyniniz ayrıntılara çok fazla takılacak ve kendini heba edecektir. Bir işi ele alırken her zaman en dışarıdan bakın ve yavaşça o işe yakınlaşın ve sistematikleştirin. Bu şekilde algı gücünüz artacak, düşünme kabiliyetleriniz gelişecektir. Zihin Gücünüzü Boşa Harcamayın 5. Sır: Zihinsel gücünüzü iyi ayarlayın. Zihin gücü de beden gücü gibi bir süre sonra tükenebilir. Güne başlarken en çok çabayı en önemli işlerinize verin. Örneğin o gün içinde kesinlikle bitmesi gereken bir projeyi öğleden sonraya ertelemeyin, enerjinizin en çok olduğu sabah saatlerinde yapmaya başlayın. 6. Sır: Yenilikçi olun. Rutin yaptığınız işlerin dışına çıkmak beyin sağlığınızı korumak ve geliştirmek adına yaptığınız en önemli işlerden olacaktır. Beynimiz her alışık olmadığı harekette yeni sinapslar kurarak uyum sağlamaya çalışır. Dişlerinizi bazen diğer elinizle fırçalayın. Bir yerden başka bir yere giderken farklı güzergahlar izleyin. Bu sizin zaman içinde yeni bilgileri öğrenme gücünüzü artıracaktır. Beyni Geliştirmek İçin Konsantre Olun


Beyni Stresten Korumak İçin Ne Yapmalıyız? Stres yönetimi bugün bildiğimiz birçok sağlık sorununu bilişsel problemler, Alzheimer hastalığı, demans gibi azaltmada bizlere yardımcı olabilir. Stresten korunmak pek kolay bir şey değildir ama imkansız da değildir. Stres altındayken vücudumuzda kısa vadeli olan değişiklikleri hissetmek zordur; fakat uzun vadeli olarak baktığımızda özellikle hafızamızı etkileyen birçok değişime sebebiyet verebilir. İnsan çalışmaları hepimizin bildiği gibi daha önemli olmakla beraber, hayvan ve insan çalışmalarında stresin beyin üzerinde olumsuz sonuçlar doğurduğu kanıtlanmıştır. Hem doğal hem de yapay ortamla oluşturulmuş streste katılımcıların bilişsel, dikkat ve hafıza gibi birçok işlev ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Stres bunlarla kalmayıp, duygu durum ve kaygıya da yol açıyor. Vücutta inflamasyonu tetikliyor ki bu da aslında kalp hastalıkları gibi birçok kronik hastalığın başlangıcı oluyor. Bir de cinsiyet etkenine dikkat çekmek gerek; kadın ve erkeği farklı şekillerde etkiliyor. Stres ve Beyin Stresin düşünme ve hafızadaki etkisini anlayabilmek için beynin çalışma mekanizmasına dair bir şeyler de bilmeliyiz. McLean Hastanesi ve Harvard Tıp Fakültesi'nden Dr. Kerry Ressler beynin tek bir parça olmadığını, farklı işleri yapan birçok ayrı gruptan oluşan bir yapı olduğunu vurguluyor. Araştırmacılar, beynin bir kısmı bir işle uğraşırken, kalan kısımlar kendi hayati işini yapabilecek kadar enerjiye sahip olmayabileceğine inanıyorlar. Mesela, sizin tehlikeli ve duygusal olarak yorucu bir işiniz varsa, amigdala hayatta kalma içgüdünüzü yöneten beyin bölgesi diyebiliriz- görevi devralır; böylece işi bitirmek için hafızaları kaydeden ve daha az enerji ile fazla iş bitiren beyin bölgelerini bırakır çünkü amaç hayatta kalma modunu aktifleştirmek; hafıza modunu değil. Bu bizim stres altındayken neden unutkan olduğumuzu ve hatta travmatik durumlarda hafıza kaybı yaşadığımızı açıklayabilir. Tabii bir de bu stresin beyin ve vücutta yaptığı harabiyetin ne zaman olduğu da çok önemli, diyor Harvard Tıp Fakültesi'nden Dr. Jill Goldstein. Gonadlardan salınan hormonlar büyüme, ergenlik, hamilelik ve menopoz süresince stresin bireysel ve cinsiyet olarak etki edebileceği durumlardan. Örneğin, menopoza geçiş döneminde estrodiolün azalması strese cevabı değiştirebilir. Beyinde Uzun Dönemli Değişimler Kronik -uzun dönemli- stres, beynin kendini tekrar yapılandırdığı bir sürece sebep oluyor. Hayvanlarda yapılan çalışmalarda, uzun dönemli stresin görev- iş yapma kabiliyeti ile ilgili bölgelerde prefrontal korteks ve amigdala- aktivitenin azalmasına sebep oluyor. Bu aslında vücudunuzun tek bir kısmını çalıştırmanız gibi bir etkisi oluyor. Aktif olan bölge daha güçlü; kalan kısım ise daha zayıf olacaktır. Devamlı streste de beyin aynı bu halde oluyor; tehlikeyi algılayan bölge inşa ediliyor fakat görev yapma ile ilişkilendirilen kısım geriden geliyor. Dr. Ressler bu değişikliklerin geri dönüşümlü olacağını belirtse de bu durumu çevirmenin zor bir süreç olduğundan bahsediyor. Çünkü bu kompleks bir olaydır; kişinin strese ne kadar süre maruz kaldığı, stresi hayatının hangi döneminde geçirdiği ve stresin tipi çok önemlidir. Uzun Dönemli Stres Daha Tehlikeli! Dr. Ressler'e göre Uzun dönemli ve stresin seviyesinin fazlalığı çok daha riskli diye belirtiyor. Uzun dönemli streste hafıza problemleri daha fazla görülmüş. Tabii stresi daha zararlı hale getiren başka faktörler de bulunuyor; - Stresin öngörülemezliği; hayvan ve insan çalışmalarına göre eğer kişiler stresi önceden sezerse, rastgele karşılaştığı bir stresten daha az zarar görecektir. - Bitişi belli olmayan streslerimiz; sonunun ne zaman biteceğini bildiğimiz stresli anlarımızda daha rahat oluyoruz. Ne zaman biteceğini bilmediğimizde baş etmek daha zor oluyor. - Stresle baş ederken yalnız olmak; strese maruziyet süresince destek almak, bu süre içinde yaşanılan sıkıntıları azaltabilir. Peki, Stresten Nasıl Korunacağız? - Yaşadığınız stres üzerinde hakimiyet kurun; yukarıda bahsettiğimiz gibi, stres öngörülemeyince stres oluşturur. Siz de kendi durumunuzda, kontrol edebildiğiniz kısımlara odaklanın. - Kaliteli ve düzenli uyku uyumak; uyku bozuklukları sonucunda da stres görülebilir; bu yüzden sağlıklı uyku alışkanlığı yüksek bilişsel aktivite gerektiren işler konusunda yardımcı olabilir. Her gün aynı saatte yatıp kalkmak, öğleden sonra kafeinli içeceklerin tüketimini azaltmak ve kaliteli bir uyku çevresi edinmek iyi bir başlangıç olabilir. - Düzenli bir hayatınız olsun; bu kısımda 'yapılacaklar listesi' işe yarayabilir. Her gün için, bir önceki geceden hazırladığınız bu liste ile yapılacak işleriniz size bunaltıcı gelmemiş olur; bu sayede işlerin ne zaman başlayıp bittiğini ve süresini bilmiş olursunuz- bu sayede stresin bir kısmı gitmiş olur! - İhtiyacınız olursa yardım alın; stresle baş etmek için erkenden bir yardım almak daha sonrasında artabilecek sıkıntılarla erkenden baş etmenizi sağlar; beyin sağlığı için koruma sağlanmış olur.


Beyni Yeniden Şekillendirmek Mümkün İnsanoğlunun yüzyıllardır merak ettiği en önemli organlardan biri şüphesiz beyin ve beyni değiştirmek, yapısını anlamak olmuştur. Değişik kazalar sonucunda beyinde oluşan hasarlar insanlarda davranış bozuklukları, görme, işitme bozukluklarına bile yol açabilmektedir. Bilim insanları son birkaç yüzyıldır beynin anatomisi ve işlevleri üzerinde yoğun bir çalışma içindedirler. Bugün moleküler biyoloji biliminde geldiğimiz noktada ise beyin hasarlarını onarmakla kalmıyoruz, doğumdan itibaren beyindeki nöronları düzenleyip beyni tekrar şekillendirme planları yapıyoruz. Memelilerin beyin ve beyinciğinin dış katmanları oluşturan serebral korteks farklılaşmış nöronlar içeren altı tabakadan oluşur. İsviçre Geneva Üniversitesi'nde Prof. Denis Jabaudon bu tabakaları oluşturan ve canlı kalmasını sağlayan genetik mekanizmaları anlamak için modern biyoloji araçları kullanan bir bilim insanı. Son birkaç yıldır Jabaudon ve ekibi belirli nöronal hücre tiplerinin üretiminde bazı genlerin doğrudan etkisinin olduğunu gösteren araştırmalar yayınladı. Iontoporation Tekniği Şu an ekip eskiye oranla epey yol kat etmiş durumda ve genleri değişik nöronal hücrelere aktarmak için 'iontoporation' adını verdikleri yeni bir elektrokimyasal yöntem geliştirdiler. Bu yöntemle ekip belirli bir nöronal hücre grubunu başka bir hücre nöronal hücre grubuna dönüştürmeyi başardı. Bunu şöyle açıklayalım, örneğin beyninizin ön lobunda A hücresi, arka lobunda B hücresi olsun. Bu yöntem A hücresini B hücresine, B hücresini A hücresine dönüştürmenize olanak sağlıyor. Nöronların birbirine dönüşüm yeteneği beyin hücrelerini istediğimiz gibi şekillendirebilmemizi de mümkün kılıyor. Jabaudon ve ekibi farklı nöron hücrelerinin nasıl oluşturabileceği konusunda ciddi adımlar atmış olmasına rağmen, nöronların ne kadar esnek olduğu hala bilinmiyor. Beyin hasarları olan hastalarda belli nöronal hücre gruplarının tekrar programlandırılması veya dönüşüm geçirmiş yeni hücrelerin eklenmesiyle gerçekleşen bir tedavi bu hasarları kalıcı olarak ortadan kaldırmakta çok yararlı olabilir. Ancak bu uygulanması zor bir süreç çünkü farklılaşmanın ileri aşamalarında nöronları birbirine dönüştürmek teknik yönden zor bir iş. Ekip deneylerinde insan beynine benzerliğinden dolayı fare beyni ve nöronları üstünde çalıştı. Fare serebral korteksinin dördüncü tabakasındaki nöronlar yuvarlak gövdeye sahiptirler ve talamustan duyusal sinyalleri alırlar. 5B tabakasının nöronları piramit şeklindedirler ve birinci tabakaya kolayca ulaşabilecek çıkıntılı bir dendrit yapısına sahiptirler. Nöronlar Dönüştürülüyor Fezf2 gen faaliyetlerini düzenleyen bir transkripsiyon faktörüdür ve 5B tabakasındaki nöronlarda sürekli üretilir. Bu molekül kortikal hücreleri 5B tabakasındaki hücrelere dönüştürmek için yeterlidir. Jabaudon'un ekibi yeni geliştirdikleri elektrokimyasal yöntemle Fezf2'yi yeni doğmuş bir farenin beynindeki dördüncü tabaka nöronlarına naklettiler. Bir hafta sonra dönüşüm süreci tamamlandı ve nöronlar yeni kimliklerini kazandılar. Şu an serebral korteksin dördüncü tabakasındaki hücreleri 5B tabakasındaki hücrelere dönüştürmüş olduk. Yeni hücrelerimiz 5B tabakasının kendi hücreleri gibi sinyal alıp diğer hücrelere sinyal verebiliyorlar.


Beynimiz Yeni Bir Dili Nasıl Öğreniyor? Bir lisan bir insan! Peki hangi yaş en ihsan? Bebekler eğitim almadan, hatta öğrenmeleri için özel bir çaba sarf edilmeden nasıl konuşmayı öğreniyorlar? Dil öğrenmek kolay bir iş mi? Zorluğu yaşımıza göre değişiyor mu? Onlarca birimden oluşturulmuş, yüzlerce kuralı olan ve kombinasyonları sonsuzluğa uzanan bir sistem düşünün. Göreviniz bu sistemi, birinden destek almadan öğrenmek. Bunu başarmak için doğumunuzdan itibaren birkaç yılınız var. Evet, bebeksiniz. Kulağa oldukça zor geliyor fakat neredeyse her bebek bu süreci başarıyla tamamlıyor. Nasıl oluyor da sadece maruz kalarak dil öğreniyorlar? Bu bir yetenekse ne kadar daha sürecek? Yazdıklarımı öğrendiğimde hissettiğim yersiz kıskançlığı ve pişmanlığı size anlatamam. Bebeklerde Dil Öğrenimi Sırayla gidelim, bebekler özel bir efor göstermeden nasıl dil öğreniyorlar? Bebekler dili pasif bir şekilde öğrenme yetisine sahiptir. Bizi dinlerler, dediklerimizi taklit ederler ve öğrenirler. Dinleme kabiliyetleri rahimde gelişmeye başlar, bu sebepten doğmamış bebeklere müzik dinletmenin faydaları vardır ya da hamile birinin yanında tartışılması hoş karşılanmaz. Bebekler doğmadan önce seslere duyarlı hale gelirler. Duyduklarını da taklit etmek isterler. Bu taklitler, yani iletişim kurma çabaları, anlamsız seslerle başlar sonra heceleri anımsatır. ''B'' ve ''A'' sesleri, ''ba'' hecesine, hece de ''baba'' kelimesine dönüşür. Çoğu bebek önce baba der çünkü söylemesi daha kolaydır. İçinizi ferah tutun, bebeklerin zihninde daha az sevmek konsepti yoktur. Bebekler ilk dillerini böyle öğrenir. Yeni sesler, yeni hecelere, yeni heceler de yeni kelimelere... Bebeklerin dil öğrendikten sonra konuşmaya çabuk başlamalarını sağlayan bir özellikleri daha vardır: kibarlık onları kısıtlamaz. Onlar için ''Anneciğim su getirir misin?'' ile ''Anne, su!'' aynıdır çünkü konuşurken tek amaçları dertlerini ya da isteklerini karşı tarafa aktarmaktır. Otobüs yolculuklarında müstehcen fıkra anlatacak özgüveni çocuklara veren şey tam olarak budur. Hata yapmaktan korkmazlar çünkü kasıtlarının anlaşılması yeterlidir. Yetişkinler bu özelliklerinden ders almalıdır. Dil kursunda, konuşma etkinliklerine katılmamak utançtan kurtarmaz, utancı erteler. Her Yaşta Dil Öğrenilebilir mi? İkinci sorumuza geçebiliriz, dil öğrenmek ne kadar zor? Cevap: Yaşınıza göre değişir. Çocukların maruz kalarak öğrenme kabiliyetleri yedi yaşına kadar devam eder. Yedi yaşından on sekiz yaşına kadar gittikçe körelerek kaybolur. Körelme hızı katlanarak artar. On sekiz yirmi yaş arasında dili sadece maruz kalarak öğrenme yetisi bebekliğe kıyasla çok büyük oranda gerilemiştir. Aslında bu durum göründüğü kadar negatif değildir. Çünkü bir üniversite öğrencisi ile bir ileri yetişkinin dil öğrenme becerisinin neredeyse aynı seviyede olduğu anlamına gelmektedir. Kısaca evet, zorluğu belli bir yaşa kadar değişiyor. O yaştan sonra ise belirli bir düzeyde kalıyor. Baki olan ise dil öğrenmenin zihne faydalarıdır. Dil öğrenmenin faydaları açıklamaya ihtiyaç duymuyor. Beynin daha önce kullanılmamış bir bölümünü erişime açıyor. Yeni bir dili öğrenmek, insan beynine yeni konseptler öğretir. Ayrıca o konseptleri anadili ile bağdaştırmayı öğretir. ''Kırmızı'' ile ''red'' kelimelerini bağdaştırdığınızda renk kelime olmaktan çıkar ve bir konsepte dönüştür. Aynı durum, anlamsal bağlamda renklerden çok daha derin kelimeler için de geçerlidir. Dil öğreniminde erken, kolaya tekabül eder. Yaş, gelişim potansiyelinizi kısıtlamaz. Bir Lisan, Bir İnsan Dil öğrenmenin faydaları her yaş aralığına uzanıyor ise hepimiz bir yerden başlamalıyız değil mi? Çocuğumuza yabancı dilde çizgi filmler izleterek, etkileşimli oyunlar oynatarak harika bir başlangıç yapabiliriz. Yetişkinsek az önceki veriler bizi korkutmamalı. Modern dil eğitiminin temeli kısa tekrarlardır. Sadece bir ay boyunca günde 15 dakika ayırarak öğrenilemeyecek dil yoktur. Elimizdeki teknolojiler bu süreci oldukça kolaylaştırıyor. Denemeden ''bizden geçmiş'' demek hem geçersiz hem de boyun eğicidir.


Beynimizdeki Adalet Terazisi: Cezalandırmaya Nasıl Karar Veriyoruz? İçimizdeki adalet duygusunun bir getirisi olan suçluyu cezalandırma yöntemi yüzyıllardır süregelmektedir. Toplumsal düzeni sağlamakta önemli rolü olan bu yöntem suçlunun verdiği zarara aldığı karşılıktır. Tarihte bilinen ilk mahkeme M.Ö 1850 civarında Sümerler'de yapılmış olup ölüm cezasıyla sonuçlanmıştır. Peki bir suçluyu cezalandırmaya nasıl karar veriyoruz ve bunu neleri göz önüne alarak yapıyoruz? Bulgular gösteriyor ki dorsolateral prefrontal korteks adlı beyin bölgesi cezalandırma konusunda önemli bir role sahip. Bu bölge beynimizin ön kısmında bulunuyor. Davranışlarımızı düzenlemede ve karar verme gibi idari işlevlerde görevli olup özellikle ahlaki ve hukuki kararlar verirken etkinleşiyor. Yapılan çalışmalara göre DLPFK şüphelinin suçluluk derecesini ve verdiği zararı ortak olarak değerlendirip adalet ölçümüze uygun bir ceza vermemizi sağlıyor. İleri Okuma: DLPFK Nedir? DLPFK ve Adalet Duygusu Amerika'da Harvard Üniversitesi'nde DLPFK'nin cezalandırmaya karar vermedeki rolünü anlamak üzerine bir araştırma yapıldı. Bu çalışmada 66 gönüllüye çeşitli derecelerde suçların işlendiği senaryolar okutuldu ve bu senaryolardaki suçlulara uygun cezalar vermeleri istendi. Bu senaryoların bazılarında suç kasti olarak işlenmişken bazılarında hafifletici sebepler vardı. Katılımcıların yarısının DLPFK'si rTMS adlı bir yöntemle manyetik uyarıma maruz kalırken diğer yarısı sahte bir rTMS'ye maruz kaldı ve bu sırada nöral aktiviteleri ölçüldü. rTMS tekniğinde ama bu beyin bölgesindeki faaliyeti bozmaktı. DLPFK'leri manyetik uyarıma maruz kalmayan katılımcıların suç derecesi ve verilen zararı birlikte değerlendirip bir sonuca vardıkları görüldü. Diğer gruptaki katılımcılar ise suçun sonucundan ziyade sadece suçlunun niyetini göz önünde bulundurarak bir cezalandırma kararına vardılar. İleri Okuma: Transkranyel Manyetik Uyarım Nasıl Çalışır? Adalet Terazisinde TMS kullanılıyor Transkraniyal manyetik uyarım beynin bir bölümünde yer alan nöronların elektriksel faaliyetlerini değiştirmeye yönelik bir tekniktir. İçinden elektrik geçen bir bobin ilgili beyin bölgesine yaklaştırılır ve bobinden yayılan manyetik dalgalar nöronların hücre zar potansiyelini etkiler. Bu şekilde etkin olmayan nöron grubu etkinleşir ve araştırmacılar da bunun ne gibi etkileri olacağını araştırırlar. İleri Okuma: Beyin Elektriksel Sinyalleri Nasıl İşler? Transkraniyal manyetik uyarım temelde elektromanyetik indükleme ilkesi ile çalışır. TMS ile öğrenmenin ve belleğin güçlendirilebileceği pek çok araştırma tarafından gösterilmiştir. Bu sonuçların ne kadar kalıcı olacağı ise hala araştırılmaktadır. Ayrıca serebral korteksin haritalanması, hafıza, dil, öğrenme gibi pek çok beyin işlevinin doğasının araştırılmasında da TMS yaygın olarak kullanılmaktadır.


Beynimize Güven Olur Mu? Başlık okunduktan sonra gelen beynimize de mi güvenemeyeceğiz seslerini duyar gibiyiz. Her ne kadar ilk etapta hoşumuza gitmeyecek de olsa, araştırmalar bazı durumlarda beynimizin güvenilmez olduğunu söylüyor. Kuşkusuz beyin; vücut sıcaklığını ve metabolizmasını düzenlemede, refleksif faaliyetlerin sürdürülmesinde, düşünme, problem çözme gibi eylemlerde oldukça başarılı. Acaba hatıralarımızı saklamada da aynı başarı söz konusu mu? Beynimiz Nasıl Çalışır? Hafızaya ilişkin geleneksel görüş, bir film arşivi ya da bilgisayar hard diskine benzediği düşüncesidir. Bu görüşe göre hatırlayamadıklarımız da dahil olmak üzere hafızamız hatıraları olduğu gibi kaydeder. Bu geleneksel bakış açısının insan hafızasının mekanizmasını doğru bir şekilde yansıtmadığını ilk fark eden bilim insanı Alman Psikolog Hugo Münsterberg'di. Ailesiyle birlikte tatil yaparken şehirdeki evi soyulan Münsterberg evindeki eşyaların listesini çıkarmak için geri döndü ve neler bulduğuna dair ifade verdi. Hafızasına son derece güvenmesine rağmen verdiği ifadenin yanlış olduğu anlaşılınca harekete geçti: Belki de yaptığı hatalar istisna değil, bir kuraldı? İleri Okuma: Hafıza Sapması Bu olay üzerine Münsterberg hafızanın mekanizmasını keşfetmek üzere bir sürü görgü tanığı ifadesi ve öncü çalışmaları araştırmaya koyuldu. Vardığı sonuç ise bilinenin bir hayli ötesindeydi: Hayatımız boyunca her an, çevreden muazzam sayıda uyarana maruz kalıyorduk ve bunları akılda tutmak imkansızdı. Hafızayla ilgili yapılan bütün hatalar da zihnimizdeki bu boşlukları doldurmak için başvurduğumuz birer kurtarıcıydı. Beynimiz hayatta kalmak için önem taşıyan bilgileri özenle seçiyor ve detayları kendisi tamamlıyordu. Münsterberg'in tarif ettiği şekliyle: ana fikri hatırla, ayrıntıları tamamla, sonuca inan. Hafıza Her Zaman Doğru Kayıt Yapmayabilir Aksi halde, yaşadıklarımızın ve algıladıklarımızın zihnimizde eksiksiz olarak depolanması durumunda, korkunç bir veri yığını içerisinde kaybolacaktık. Rus psikolog A. R. Luria tarafından yapılan ve 30 yıl boyunca sürdürülen bir araştırma bu durumu açıklar nitelikte. Solomon Shereshevsky adlı adam her şeyi hatırlamasıyla meşhur biriydi. Seneler önceki buluşmalarını dahi karşısındakinin kıyafetine, bulundukları mekanın bütün ayrıntılarına dek hatırlıyordu. Kendisine 15 yıl önce okunan 70 sözcüğü eksiksiz tekrarlayabilecek bir hafızaya sahipti. Fakat ayrıntılarla harcadığı her dakika konunun genelini onun için daha anlaşılmaz kılıyordu. Örneğin çoğumuz gördüğümüz yüzlerin genel özelliklerini aklımızda tutarız ve tekrar karşılaştığımızda hafızamızdaki verilerle görüntüyü karşılaştırarak karşımızdaki kişiyi tanırız. Shereshevsky ise yüzleri tanımakta güçlük çekiyordu çünkü o hafızasında her bir yüzün onlarca versiyonunu barındırıyordu ve tanıdığı biriyle karşılaştığında o insanın yüzünü hafızasındaki binlerce veriyle karşılaştırarak bulması gerekiyordu. Konuşmada da sıkıntı çeken Shereshevsky, söylenenleri kusursuz bir şekilde tekrarlayabiliyor fakat anlamakta zorlanıyordu. İleri Okuma: Hafıza Hakkında Doğru Bilinen Yanlışlar Dahası, hissettiğimiz her duyguyu, yaşadığımız her anıyı daima ayrıntılarıyla hatırlamak şüphesiz hayatı çekilmez kılardı. Beynimize Evrimsel Açıdan Bakalım Elbette bunları okuduktan sonra bütün hatıralarımızdan tereddüt etmemek elde değil fakat hafızaya dair bu gerçeğin arkasında milyonlarca yıllık evrim süreci var. Beynimizin hatıraları depolamakta kullandığı boşluk doldurma yöntemi işe yarar olmasaydı, evrim sürecinden galip çıkıp varlığını sürdürüyor da olmazdı. Gerçek şu ki; kesintisiz bir hayat için hatırlamak kadar unutmak da gerekiyor. Beynimize çok fazla yüklenmemiz gerekir. Beyindeki elektriksel faaliyetler bir denge içinde yürütülür. Beynin hatıraları depolama yöntemine dair elde edilen veriler açıkça geçmiş hakkında konuşurken temkinli olmakta yarar var mesajı veriyor. Leonard Mlodinow bu durumu oldukça güzel özetliyor: Alçakgönüllü olmam gerekir çünkü doğru hatırladığımdan çok emin olduğum herhangi bir anım aslında hatalı olabilir; aynı zamanda minnettarım, hem hafızamda tutabildiklerim hem de hepsini hafızamda tutma yeteneğine sahip olmadığım için.


Beynimizin Bilgi Filtre Sistemi Hepimizin bildiği gibi beyinde nöronlar arasındaki tüm etkileşimler impuls dediğimiz elektriksel sinyallerle aktarılır. Beyinde bulunan nöronlarda ortalama olarak bin sinyalin sürekli alınıp verildiği düşünülüyordu. Son yapılan araştırmalara göre ise bu sayı tahmin edemeyeceğimiz kadar fazla olabilir. Sinirbilim araştırmacılarının yeni bulgularına göre nöronlar arasındaki oluşabilecek sinapsların sayısı evrendeki atomların sayısından bile fazla. Buna başka bir yazımızda mutlaka değineceğiz, şimdi tekrar konumuza dönelim. Engelleyici Bir Sistem Nöronlar arasında doğru sinyallerin aktarıldığından emin olmak için beynin karmaşık bir engelleyici sistemi vardır. Her gün yüzlerce insan yüzü görürüz, gerekli gereksiz çok sayıda ses duyarız. Aynı zamanda beynimizin hiçbir bilgiyi yok etmediğini de biliyoruz, o zaman bu bilgi nereye gidiyor? Bonn Üniversitesi'nde Dr. Stefan Remy ve ekibi bu sistemin nasıl çalıştığını ortaya çıkarmayı başardılar. Remy araştırmasını şu sözlerle özetliyor, Sistem bir filtre gibi çalışıyor ve sadece en önemli sinyallere izin veriyor. Bu da uzun dönem hafıza için gerekli olan sinapsları oluşturuyor. Sadece en önemli sinyallerin geçmesine izin veren ve geri kalanları engelleyen bir sistem var. Bu sistem sürekli etkin bir durumda ve her daim beyinde engelleyici sinyaller gönderiyor. Beynimiz hiçbir şeyi yok etmiyor ve hep saklıyor ancak işine yaramayanları öyle derinlere saklıyor ki, onlara ulaşmamız da mümkün olmuyor. Alzheimer Hastalarında Filtre Sistemi Doğru Çalışmayabiliyor Gelelim kontrol mekanizmasının tam olarak nasıl çalıştığına. Bu bilgileri filtreleme sistemin öğrenme açısından kritik bir öneme sahip olduğu bir süredir biliniyordu. Son yapılan araştırmalardan biri gösteriyor ki, Alzheimer hastalarında bu sistem ya çalışmıyor ya da kısmen çalışıyor. Remy ve ekibi hafıza oluşumunda çok önemli bir görevi bulunan hipokampüsteki nöronları incelediler. Bilgi girişinin beyinde ilk olarak işlendiği yer hipokampüs. Bilgi burada depolanmasa bile eğer hipokampüs zarar görürse beynin hafıza mekanizması çöküyor. Gelen sinyaller burada işlenip ilgili hücrelere uyarıcı sinyaller olarak giriyor. Burada sinyaller dendrit adlı nöronların dallanmış yapıları vasıtasıyla alınıp işleniyor ve içlerinden bazıları seçilerek diğer nöronlara gönderiliyor. Beynin bu bölgesindeki nöronlar eş zamanlı sinyaller için bir çoklaştırıcı görevi görüyor. Araştırmada görevli Christina Müller konuyla ilgili şunları söylüyor, Güçlü dendritlerde çok sayıda kümelenmiş sinyalin çok iyi bir şekilde çoğaltıldığını gözlemleyebildik. Zayıf dendritler sadece belirli aşamalarda sinyalleri iletebiliyorlar. Güçlü dendritler eş zamanlı uyarıcı sinyalleri mükemmel bir şekilde iletiyorlar. Onlar herhangi bir engellemeye karşı direnç gösterebilirler. Böylece öğrenme ve hafızayla ilgili belirli sinyaller güvenle iletilir. Böylece belirli hücre gruplarının birleşmesiyle eş zamanlı uyarılarak yaratılarak sürekli tekrar eden olaylar beyinde düzene kavuşturulmuş olur. Bir Sistem Olmazsa Bilgi Alışverişi Verimli Gerçekleşmez Hücre gruplarının bir arada çalışmasının öğrenme için oluşturulan hücresel bir bağlantı olduğu düşünülüyor diyor Müller. Eğer bağlantılar uzun dönem hafızada depolanacaksa, belirli hücre grupları aynı düzende mükemmel bir şekilde hareket etmeliler. Bu işlemlerin her zaman uygulanması engelleyici sistemin sayesinde mümkün oluyor. Araştırmanın sonuçları neden Alzheimer hastalarında bu sistemin eksikliğinin büyük sorunlara yol açtığını açıklıyor. Sistem olmadan uzun dönem hafızasında bağlantıların depolanması gerçekleşmiyor.


Beynin Beslenmesi Nasıl Gerçekleşir? Arz ve talebin karşılıklı etkileşiminin incelenebileceği belki en güzel saha insan vücududur. Fiziksel olarak vücudunuzu kullandığınızda biyoenerjik yakıtınız tükenmeye başlar, kendinizi aç hissedersiniz ve sonuç olarak bir şeyler yeme ihtiyacı hissedersiniz. Vücudunuzdaki diğer organlarda olduğu gibi beynin beslenmesi için de glikoza ihtiyaç vardır. Hücresel düzeyde baktığımızda ise beyindeki nöronlar da aksiyon potansiyellerini üretmekle meşgul olurlar. Bu yüzden onların biyoenerjik yakıtı hızlıca tüketilir ve beynin beslenmesi daha hızlı olmak zorundadır. Peki nöronlar yakıtın tükenmekte olduğunu nasıl biliyorlar ve beynin beslenmesi ile ilgili nöronlara ve diğer vücut hücrelerine nasıl haber veriyorlar? Beynin Beslenmesi İçin Bir Dizi Nöral Ağ Çalışmalıdır Nöronlar kan damarları üzerinde değişiklik yapabilen vazoaktif maddeler salgılayarak vücuda yakıt azaldı sinyali gönderirler. Glutamat gibi bazı nörotransmitterler kanı sulandırarak kan akışını hızlandırmak için vazodilatör moleküllerinin üretimini arttırırlar. Bununla birlikte bu vazoaktif ve vazodilatif maddeler nöronları harekete geçirmek için onlara oksijen ve glikoz sağlayan kan takviyesini arttırırlar. Nöronların isteğiyle gerçekleşen bu serebral kan akışını düzenleyerek beynin glikoz depolarını doldurma mekanizması 1900'lü yılların ortalarından beri biliniyordu. Aslında nöronlara giden kan akışını takip etme sistemi fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme tekniğinin de temelini oluşturur. Nöronların etrafı astrositler, endotelyal gibi çok sayıda hücre çeşidiyle sarılı olduğundan bu arz talep kontrol sistemini kimin yönettiğini tayin etmek çok zordu. Dünya'nın en prestijli dergilerinden olan Nature'da yayınlanan bir araştırma aranılan cevap olabilir. Kılcal damarların genleşmesinin altında yatan moleküler mekanizmaları araştıran Catherine Hall özellikle perisitlerin beynin glikoz takviyesinde çok etkin bir rol oynadığını belirtiyor. Perisitler Beynin Beslenmesi İçin Aktif Rol Alıyor Perisitler kılcal damarların etrafında bulunan kasılma hücreleridir. Nöronlardan salınan uyarıcı nörotransmitter maddeler perisitlerle etkileşime girdiğinde bu hücrelerin gevşemesini ve sonuç olarak kılcal damarların genleşmesini sağlar. Perisitlerin kılcal damarlar üzerindeki sıkma etkisi azalırken vazodilasyon olur ve nöral etkinliğin fazla olduğu bölgeye daha fazla kan, oksijen ve glikoz gider. Araştırmacılar bir sonraki aşamada felç halinde perisitlerin rolünü araştırdılar. Felç için uygulanan tedaviler kan pıhtısının çözülmesini kapsıyor ama kan damarının tekrar açılması ertelenirse bu tedavi pek bir işe yarar sağlamadığı için elverişli değil. Hall ve ekibinin araştırmasında perisitlerin felçten sonra kan akışının bir daha gerçekleşmemesindeki suçlulardan biri olduğu anlaşıldı. Farelerde felç durumunda perisitler kılcal damarları daraltıyor ve bu hücreler sonrasında ölüm sertliğinde kalıyor. Ölü perisitlerin bu sertliği kan damarlarının sürekli dar kalmasını sağlayıp, pıhtı ortadan kaldırıldıktan sonra bile hasarlı beyin bölgesine giden kan akışını azaltıyor.


Beynin Bilişsel Gelişimi: Piaget'nin Kuramı Çocukların bilişsel gelişimine dair kendi teorisini ortaya atarak gelişim psikolojisinin en önemli isimlerinden biri haline gelen İsviçreli psikolog Jean Piaget'nin kuramından bahsedeceğim bu yazıda. Piaget dünyayı algılarken çocukların aktif birer araştırmacı gibi olduğunu savunur, yani çocuk bu süreçte pasif değildir. Yeni deneyimler, yeni yaşantılar çocuğun zihnini şekillendirir. Bu şekillendirmede iki sürecin bize destek olduğunu savunmuştur: Organizasyon ve adaptasyon. İlk olarak çevremizdeki dünyanın bizim için bir anlam ifade edebilmesi için yaşantılarımızı organize ederiz. Örneğin zihnimizde fikirler birbiri ile alakalı olduğunda bağlantılı olurlar, bizim için daha önemli ve daha az önemli fikirler birbirinden ayrılırlar gibi. Bir de çevremizdeki yeniliklere adapte oluruz. Zaman zaman yeni gözlemler, yeni yaşantılar, yeni deneyimler zihnimizde hali hazırda var olan fikirleri de günceller ve bu şekilde yeni bağlantılar kurulur. Bu organizasyon ve adaptasyon süreçleri gelişim sürecinde çocuğun çevresindeki dünyayı bilişsel olarak algılaması ve şekillendirmesine yardımcı olur. Piaget'e göre çocuklar dünyaya dair bir anlayış geliştirirken dört tane aşamadan geçerler. Bu aşamalar yaşa bağlı olarak değişir ve her aşamada çocuk dünyayı farklı bir biçimde farklı bir gözle algılar. 1- Duyusal Motor Dönemi Duyusal motor dönemi doğumdan iki yaşa kadar geçen süreçtir. Bu sürecin ilk başında yalnızca basit refleksler hakimken sonrasında bunlar alışkanlıklara ve istemli, amaca yönelik hareketlere dönüşür. Bebek duyusal bazı deneyimler yaşar, nesneleri görür, duyar, koklar, tadına bakar ve hisseder. Bu dönemin sonlarına doğru bebek nesne sürekliliği kavramını öğrenir. Nesne sürekliliği ile o esnada gözle görülmeyen bir nesnenin tamamen yok olmadığını, hala bir yerlerde olduğunu ama bizim onu göremediğimiz fikrini benimser. Kendisi ve dış dünya arasındaki ayrımı yapar. 2 İşlem Öncesi Dönem 2-7 yaş arası döneme Piaget işlem öncesi dönem demiştir. Artık çocuk dünyayı sadece duyusal olarak değil fiziksel olarak da algılamaya başlar, dünyayı görüntüler, sözcükler ve çizimlerle de temsil etmeye başlar. 2-4 yaş arasında görülen bu dönemde hala çocuklar içselleştirilmiş zihinsel işlemler olan operasyonları gerçekleştiremezler. Örneğin iki çubuğun bir araya getirildiğinde uzunluğunun ne kadar olacağını fiziksel olarak çubukları uç uca getirmeden kafadan hesaplayamazlar. İki durum çocukları kısıtlar: Egosantrizm yani benmerkezcilik çocuğun kendi bakış açısı ve bir başka kişinin bakış açısını birbirinden ayıramaması durumudur. Animizm ise cansız nesnelere canlı varlıkların yeteneklerinin atfedilmesidir. Egosantrik ve animistik düşünce sebebi ile çocukların farklı perspektiflerden bakarak mantıklı düşünce yapıları oluşturmaları kısıtlanır. Özellikle 4-7 yaş aralığında çocuklar çok fazla sorular sormaya ve dünya hakkında henüz ilkel de olsa kendi fikirlerini üretmeye başlarlar. 3 Somut İşlem Dönemi 7 ve 11 yaşları arasındaki dönem Piaget tarafından somut işlem dönemi olarak adlandırılmıştır. Artık çocuk gerçekte var olan olay ve objelerle alakalı olduğu sürece mental işlemleri gerçekleştirebilir ve mantıklı düşünceler üretebilir. Bu dönemde yapamadıkları şey ise soyut işlemleri, yani gerçek dünyada bir karşılığı olmayan işlemleri gerçekleştirebilmektir. 4 Soyut İşlem Dönemi


Beynin Evrimi Milyonlarca Yılda Nasıl Gerçekleşti? Bugün bu yazıyı yazarken ellerimi rahatça kullanabiliyorsam, siz bu yazıyı okumaya karar verdiyseniz, burada beynin evrimi büyük rol oynamış demektir. En yakın kuzenlerimiz şempanzelerden hiçbiri ne bilgisayarda yazı yazabilir ne de yazılmış bir metni okuyabilir. Beyinde ortaya çıkan her işlev ihtiyaç neticesinde doğmuş ve gelişmiştir. Örneğin hipokampus çok eski bir beyin bölgesidir. Ancak gelişmiş bir bellek ihtiyacından dolayı evrimi hiç bitmemiştir. Sürekli yeni roller üstlenmiştir. Şimdi milyonlarca yıllık evrimsel serüvenimizde insan beyninin geçirdiği evreleri anlamaya çalışalım. Beyin Büyüklüğü Çok Önemli İnsan türünün ilk üyeleri Homo habilis'tir ancak insansı primatların yani hominidlerin tarihi yaklaşık 6 milyon yıla dayanır. Çok kesin tarihler veremiyoruz çünkü tarih belirlemede kullanılan karbon 14 testi gibi yöntemlerin bir hata payı mevcut. Tespit etmeye çalıştığımız tarih ne kadar eski olursa hata payının büyüklüğü de o kadar fazla oluyor. Beynin evrimi işlenirken belli başlı temel noktalar vardır. İnsanı gelişmiş bir canlı yapan temel etkenler beynin vücuda oranı, Hominidlerin beyin büyüklüğü milyonlarca yıl içinde sürekli arttı. Fosillerden elde edilen kanıtlara göre bizim beyin hacmimiz ilk primat beyninin 3 katına tekabül ediyor. İnsan zekasının gelişiminde beyin hacmi çok büyük rol oynar. Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif rahatsızlıklarda beyin dokusu küçülür. Beyin hacmi kilit noktası değildir ancak gelişim için bir potansiyel sağlar. Hızlı bir giriş yaptık ama biraz yavaşlayalım. Biraz sistematik bir biçimde çalışmalar nasıl başlamış, onu inceleyelim. Paleonöroloji Disiplini ve Endokastlar Beynin evrimi paleonöroloji adlı bir disiplin altında incelenir. Sadece insanı değil bütün canlıların beyin ve sinir sistemlerinin nasıl çalıştığı araştırılır. İnsanı anlamak için diğer canlılara bakmak oldukça yararlıdır. Tüm canlılar evrimsel süreçte değişim geçirmişler ve bulundukları ortama uyum sağlamışlardır. Paleonörolojinin tarihi 1819 yılında bir timsah kafatasını inceleyip makaleler yazan Lorenz Oken'e kadar uzanır. Zaman ilerledikçe bilim insanları endokastlar üzerinde çalışmalar yürütmüştür. Endokastlar arkeolojik kazılarda çıkarılan kafataslarının ismidir. Tam bir kafatası bulunmadığı durumlarda eldeki parçalardan bütünün modeli çıkarılır. Günümüzde bilgisayar ortamında 3 boyutlu modeller yapılıp yapay endokastlar kullanılabiliyor. Endokastlar bir kafatası görüntüsünden daha fazlasıdır aslında. Bize beyin dokusu, beyin zarları ve beyin omurilik sıvısı hakkında çok şey söyler. Beyin üç zardan oluşur. Pia, dura ve araknoid zarları. Ölümden sonra beyin çürüdükçe bu sıvılar da buharlaşır ama izleri kafatasında kalır ve fosilleşir. Aynı şeyi beyin omurilik sıvısı için de söyleyebiliriz. Parietal ve Temporal Bölgeler Büyüyor Hominid evriminin en az 4 milyon yıllık bir tarihi vardır. Şimdiye kadar bulunan bize sağlam ve güvenilir bilgi veren çok fosil olmadı. Yaklaşık 160 endokast sayesinde insanın evrimsel yolculuğunu anlamayı başardık. Bu da her 235.000 yıl için bir fosil demektir. Bu süre zarfında insan ve diğer canlı fosillerini inceleyerek, dünyanın geçirmiş olduğu aşamalara bakarak evrimsel yolculuğumuzu anlamaya çalışıyoruz. Hominid beyninin erken aşamalarında çok önemli iki olaya rastlıyoruz. İlki, yaklaşık 3,5 milyon yıl önce birincil görsel korteks olarak bilinen 17. Brodmann alanının hacminde bir azalma oluyor. İkincisi de 1,8 milyon yıl önce Broca alanı olarak bilinen beynin konuşma merkezi değişiyor. Diğer primatlar ile insanların arasındaki konuşma farkı ilk bu zamanda meydana geliyor. Aşağı yukarı bu tarihlerde insan beyni asimetrik bir yapıya kavuşmaya başlıyor. Şimdi bu değişimleri yorumlayalım. Birincil görsel korteks görüntünün beyinde işlendiği temel alandır. Tek alan değildir ancak bu bölgenin çalışmaması körlüğe neden olur. Bu bölgenin hacmindeki azalma olumsuz bir durum gibi görünebilir ancak diğer beyin bölgeleri için yer açıyor. Bu bölgenin küçülmesi ile muhtemelen parietal bölgenin alt kısımları ve temporal bölgenin arka kısımları büyüme alanı buluyor. 2,6 milyon yıl önce ilk taş alet kullanımı gözleniyor. Bu aletlerin gelişimi için bu bölgeler büyük önem taşıyor. Frontal Alanlar Ön Plana Çıkıyor Beynin organizasyonu sürekli devam ediyor. Broca alanı ve serebral asimetriler sayesinde insan diğer canlılardan oldukça farklılaşıyor. Diğer primatlarda görülmeyen bir sosyal uyum görülüyor. Bugüne kıyasla çok yüksek bir iş birliği tabii ki yok ama diğer canlılara göre bariz bir fark var. Beynin kendini modellemesi esnasında frontal bölgeler, özellikle prefrontal alan gelişiyor. İnsan beyninin hacmi sürekli gelişti ve Neandertallerde zirveye ulaştı. Temel yaşam yeri Avrupa olan bu insan türü bizden bile büyük bir beyne sahipti. Ancak beyin büyüklüğü her şey değildir. İnsan davranışının en seçici özelliği güçlü işbirliği ve çevreye uyumdur. Homo sapiens uyum ve işbirliği yapmada Neandertaller'den daha iyiydi. Onların daha güçlü vücutları ve büyük beyinleri vardı. Ancak bizim beynimiz daha iyi organize olmuştu. Beynin Evrimi Bilişsel Evrim Bir maymun neden konuşamaz diye sorsak ne derdiniz? Ses telleri mi uygun değil? Ya da kendi dillerinde konuşuyorlar işte mi derdiniz. Bizim gibi cümleler kurabilecek olsalar bile maymunlar konuşamaz çünkü söyleyecek bir şeyleri yoktur. İnsanlar gibi ileri seviye iletişim kurmak için gereken bilişsel altyapıdan mahrumdurlar. İnsanlar, dilsel ve bilişsel donanım açısından diğer bütün canlılardan üstündür. İnsanların beyin dokusu en yakın kuzenleri şempanzelerden oldukça büyüktür. 1480 cm3 hacim ve 1400 gram ağırlığı ile insan beyni ile şempanze beyni arasında bariz bir fark vardır. Ancak genetik olarak baktığımızda insanlar ile şempanze DNA'sının %98'i aynıdır. Yaklaşık %2'lik fark size az gelmesin. Kritik bölgelerde olduğunda inanılmaz değişimlere neden olabilir. Bu kritik bölgeler neler olabilir? Örneğin neokorteks. Neokorteks gri ve beyaz maddenin birleşimi ile oluşmuş beynin en üst katmanıdır. Şempanzeler ile kıyaslandığında insanlarda hem gri madde hem de beyaz madde daha fazla bulunur. Gri madde nöron gövdelerinden oluştuğu için bize nöron sayısını verir. Evrimsel süreçte insanlar nörogenezde daha başarılı olmuştur. Bazı genetik değişimler sayesinde daha fazla yeni nöron üretilmiştir. Serebral Korteks En Son Evrimleşen Kısım Primatlar arasında beyin kıyaslaması yapıldığında alt bölümlerin çok büyük benzerlik taşıdığı görülür. Özellikle beyin sapı ve çevresi bu nedenle sürüngen beyni olarak adlandırılır. Üst bölümlere çıktıkça özelleşmelerin miktarı artar. Serebral korteks ise farklılıkların en fazla olduğu bölümdür. Korteksteki kıvrımlar, çukurlar en yakın kuzenlerimizde bile oldukça farklıdır. Bazı bölgeler sadece insan beyninde bulunur. Birincil görme korteksi ve birincil motor korteksine baktığımızda şempanzeler ile insanlar arasında çok az fark görürüz. Ancak planlama ve düşünme merkezi prefrontal kortekste farklar çok daha büyüktür. Beynin evrimi esnasında belirli alanların özelleşmesinin davranışlarımızı nasıl değiştirdiğini anlatacağım. Ancak önce değinmem gereken birkaç nokta daha var. Bunlardan biri bağlantı bölgeleri. Bildiğiniz gibi beyinde 4 büyük bir de küçük lob var. 4 büyük lobun her biri belirli alanlarda birbiri ile kesişiyor. Bunlara bağlantı alanları deniyor. Bu bağlantı alanlarının gelişmesi beynin daha organize bir şekilde çalışmasını sağlıyor. İnsan davranışı daha karmaşık hale getirmekle kalmıyor, evrimin ivmesini de artırıyor. Beynin Evrimi Genetik Seviyede Nasıl Oldu? 200 yılı aşkın bir süredir insan beyninin evrimi hem fizyolojik düzlemde inceleniyor. Ancak teknolojik gelişmeler artık genetik ölçekte analiz yapmamıza da izin veriyor. İnsan beyninin tüm fizyolojisi genlerde saklı olan bilgiden doğar. Örneğin KTN1 geninin varyantları putamen dokusunun hacmini değiştirebilir. Genler aynı kalsa bile birkaç nükleotitlik değişimler ciddi sonuçlar meydana getirebilir. Evrim ağacında insanların şempanzelerden ayrıldığı noktalarda bazı genler çok önemli roller üstlenmişlerdir. Örneğin ASPM ve MCPH1 geni embriyonik gelişimde nöron oluşumunu tetikler. Bu genlerde meydana gelebilecek bir mutasyon ciddi patolojik sonuçlara yol açar. Araştırmacılar insan beyninin nasıl geliştiğini ve evrimleştiğini anlamak için MCPH1 genini şempanzelere nakletmeyi bile denemişlerdir. Konuşma becerimizin arkasında da FOXP2 gibi bir trasnkripsiyon faktörünün olduğunu belirtelim. Yapılan araştırmalar FOXP2 proteinindeki mutasyonların dil gelişimine çok zarar verdiğini gösteriyor. FOXP2 memelilerde çok korunmuş bir gen dizisine sahip. Neredeyse tüm primatlarda aynı DNA dizisi bulunuyor. Neredeyse diyoruz, çünkü insanlarda iki amino asitlik fark yaratacak bir mutasyon var. Bizdeki FOXP2 proteininin sadece 2 amino asidi farklı. Belki bu küçük farklılık insanların şempanzelerden farklı olarak konuşmasına olanak tanıyan genetik değişim zincirini başlatmış olabilir. Beynin Evrimi Davranışlarımızı Nasıl Değiştirdi? İnsan beyninde önce hayatta kalmak için gerekli olan temel bölgeler oluşmuştur. Solunum, kalp ritmi gibi hayati işlevleri yöneten alanlar dış darbelerden korunmak için beynin en iç bölgesinde, beyin sapı civarında bulunur. Beynin en son gelişen kısımları ise serebral kortekstir. Özellikle frontal alanların gelişmesi bize daha iyi düşünme ve karar verme yeteneği kazandırmıştır. Frontal bölgeler geliştikçe ilk özfarkındalık ortaya çıkmıştır. Homo habilis kendisinin farkında değilken Homo erectus'ta durum değişmiştir. Milattan önce 1,8 milyon 300.000 yılları arasında yaşamış olan Homo erectus kendisinin farkındaydı. Kendi varlığı üzerine düşünebiliyordu ama düşünebildiğinin farkında değildi. H. erectus ateşi kontrol edebilen ilk insan türüdür. Ateşi kontrol etmeye başladıktan sonra insanlar yiyecekleri pişirerek yemeye başladılar. Böylece hem yiyeceklerdeki parazitler ölüyor hem de gıdanın verimi artıyordu. Yiyecekleri pişirmekle beynin evrimi biraz daha ivmelendi. Frontal, parietal ve temporal alanlar ciddi oranda büyüyordu. Düşünme mekanizması da buna paralel olarak karmaşıklaşıyordu. Empati Yeteneği Kazanıyoruz Kendisi hakkında düşünmeye başlayan insan bir süre sonra düşünebilme becerisi üstüne de düşünmeye başladı. Bunun akabininde de başkalarının kendisi hakkında ne düşündüğünü merak etti. Tamam, iyi güzel de bunu nereden biliyoruz? Hikayeyi yazdık ama altını doldurmamız gerekiyor. Arkeologlar bazı fosillerin bilek ve boyun bölgesinde bazı süs eşyaları da bulmuşlardır. Bir insan neden süslenir? Etrafındaki diğer kişilerin onu beğenmesi ve güzel görünmek için bunu yapar. Süslenmek başkasının düşüncesine değer vermek ve onu anlamak ile başlayan bir eylemdir.


Beynin Gelişimi Vücut Kadar Hızlı Değildir Doğduktan itibaren vücudunuz belirli bir yaşa kadar programlanmış bir hızda büyür. Bu büyümeye paralel olarak beyniniz de gelişir. Ancak buradaki kilit soru şu: Beyin ve vücut aynı hızlarda mı büyür yoksa biri diğerini geçebilir mi? İnsan beynindeki nöronlar sürekli değişime uğrar ve beynin gelişimi ancak 20'li yaşların ortalarında veya sonlarında tamamlanır. Vücut gelişimi ile kıyaslandığında beynin gelişme hızı ile vücudun gelişme hızının tam olarak aynı olmadığını söyleyebiliriz. Beynin Gelişimi ve Sinapslar Beyindeki bazı sinapsların kullanılmadığından silinmesi gelişim sürecinde normal bir olaydır. 3 yaşında bir katrilyon sinapsa sahip olan bebek beyni bu sinapsların hepsini kullanmaz. Bu yüzden kullanılmayan kısımlar yok edilmeye başlanır. Bu işlem de beynin farklı kısımlarında farklı hızlarda gerçekleşir. Örneğin, oksipital lobun sinaptik eliminasyonu 20 yaşına gelindiğinde biterken, frontal lobta sinapsların oluşturulup yok edilmesi bazen 30 yaşına kadar devam eder. Bu gelişimsel süreçler tabii ki davranışları da etkiliyor. 17-18 yaşlarındaki gençlerin fiziksel gelişimleri çok iyidir ancak beyin gelişimleri hala devam ettiği için davranışları bir yetişkinin davranışlarından oldukça farklıdır. Bazı yeni yetme gençler olgun bir birey gibi görünürler ama aslında hala bir çocukturlar. Bu yaştaki insanlar genelde duygularını çok güçlü yaşarlar ama sorun şu ki, beyin gelişimleri tamamlanmadığından bu duyguları kontrol altına almayı beceremezler. Vücudun Büyümesi ve Gelişimi İnsan vücudu allometrik bir biçimde büyüyor. Yani el, ayak ve diğer organları aynı hızda değil farklı hızlarda gelişiyor. Örneğin kol ve bacaklarımız başımızdan çok daha hızlı büyür. Doğum öncesi gelişim ve erken bebeklik boyunca, tüm vücudun olağanüstü bir oranını baş oluşturur. Bebeğin kafaya yakın olan vücut bölümlerinin ayaklara yakın olan vücut bölümlerinden önce geliştiği sefalokaudal evrede vücudun en erken büyümesi baş kısmında gerçekleşir. Bu dönemde, fiziksel büyüme ve özelliklerin farklılaşması yukarıdan aşağıya doğru aşama aşama ilerler. Aynı örüntüye baş bölgesinde de rastlarız. Başın gözler ve beyin gibi üst kısımları, çene gibi aşağı kısımlardan daha hızlı büyür.


Kilonuzu ve Vücuttaki Yağ Dağılımınızı Beynin İnsülin Hassasiyeti Belirliyor Çoğumuzun kilolarıyla başı dertte. Zayıf olsanız bile bazen yetmiyor çünkü bölgesel olarak kilolu olabiliyorsunuz. Erkeklerin göbek bölgesi, kadınların basen ve kollar bazen gereğinden fazla kilolu olabiliyor. Yağın vücutta nerede ve ne kadar depolanacağı aldığınız kalori miktarından tutun da gün içinde neler yaptığınıza kadar pek çok unsurdan etkileniyor. Genetik altyapınız da çok önemli bir rol oynuyor. Araştırmacılar şimdi yeni bir etken daha buldular: Beyindeki reseptörlerin insülin hassasiyeti. İnsülin Nedir? İnsülin kandaki glikozun hücrelerin içine girmesini sağlayan bir hormondur. Tip 2 diyabet hastalığı insülin direnci sonucunda oluşur. Örneğin bir porsiyon tatlı yediniz ve vücudunuza bir ağırlık çöktü. Bu kan şekerinizin normalden çok yükseğe çıktığını gösteriyor. Kandaki glikozun hemen normal seviyelere gelmesi gerekiyor. Bunun için pankreastan insülin salgılanıyor. Özellikle kas hücreleri hemen glikozu glikojen şeklinde depolamaya başlıyorlar. Glikozun bir kısmı da yağ olarak yağ dokuda saklanıyor. Vücudunuzdaki hücrelerin insülin hassasiyeti kaybolmamışsa kolay kilo verebilirsiniz. İç organlarınızı kaplayan yağ miktarı daha kolay azalır ve verdiğiniz kiloları daha zor alırsınız. İnsülin hassasiyeti vücudun şeker metabolizmasının merkezinde yer alır. Eğer hücreler insüline duyarlı değilse kandaki glikozu hücreye alamayacaklardır. Tedavi edilmeyen tip 2 diyabet hastalığı ölüme varan sonuçlara yol açabilir. Beynin İnsülin Hassasiyeti Vücudumuzdaki en fazla insülin reseptörünün olduğu organlardan biri beyindir. Sürekli inişli çıkışlı seyreden glikoz ve insülin seviyesi inflamasyon yaratır ve dokulara zarar verir. Son yıllarda yayınlanan araştırmalar Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıkların bu tür inflamasyonlardan çıkabileceğini gösteriyor. Özellikle hipokampus, hipotalamus gibi kritik bölgelerin güçlü bir insülin hassasiyeti bulunuyor. Vücudumuzdaki yağların sağlığımızı ne kadar etkilediği nerede depolandığına göre değişiyor. Karın bölgesinde depolanan yağları kimse sevmez. Bu şekilde iç organları kaplayan yağ dokular kan basıncını ve insülin salgılanmasını tetikleyecek nörotransmitterlerin salgılanmasına neden oluyor. İnsülin ne kadar çok salgılanırsa o kadar fazla inflamasyon oluşuyor. İnflamasyon kronik hale geldiğinde diyabet, kanser ve kalp damar hastalıklarının ortaya çıkma riskini artırıyor. İnsülin Direnci Zayıflamayı Engelliyor Kalçamızda ve bacaklarımızda biriken yağların estetik hariç pek bir sağlıksız yanı bulunmuyor. Buradaki yağlar deri altı olarak nitelendirildiği için sağlık açısından tehlikeli olarak görülmüyor. Bilim insanları vücuttaki yağların nerede depolanacağının nasıl belirlendiğini bilmiyordu. Her insanın vücudu farklı bir yağ depolama profiline sahip. Almanya'da Tübingen Üniversitesi Diyabet Araştırma Merkezi'nde beyindeki insülin hassasiyeti ile yağ dağılımı arasında ciddi bir bağlantı tespit edildi. Araştırmacılar beyinde insülin hassasiyeti yüksek kişilerin doğru beslenme düzenlerinden ve egzersizlerden daha fazla yararlandıklarını gördü. Burada doğru beslenme ile lifli yiyecekler tüketerek kan şekerini kontrol altında tutmayı kastediyoruz. İnsülin direnci olan kişilerde ise lifli yiyecekler tüketmek ve egzersiz insüline duyarlı kişilerde olduğu kadar yarar sağlamadı. İnsülin direnci bu kişilerde zayıflamaya yardımcı olmadığı gibi yağların da vücutta orantılı dağılmasını engelledi. Araştırmacılar yağ dağılımının nasıl gerçekleştiğini anlamak için 15 gönüllüyü 9 yıl boyunca takip etti. Bu kişilerin beyinlerinde insülin hassasiyeti ise 2 yıl boyunca magnetoensefalografi yöntemi ile izlendi. İnsülin Hassasiyeti Enerji Metabolizmasının İyi Çalışmasını Sağlıyor Beyindeki insülin hassasiyeti hem toplam kiloyu hem de yağların nerelerde birikeceğini belirliyor. 9 yıllık takibin sonunda kan şekerlerini daha kontrol altında tutan kişilerin iç organların çevresinde daha az yağlanma oldu. Hipotalamusta insülin vücudun ne kadar enerji harcayacağını belirlemede kritik rol oynuyor. Beyin kan şekerini ve vücudun ne kadar enerjiye ihtiyacı olduğunu, bunun enerjinin karşılanması için kanda yeteri kadar glikoz olup olmadığını insüline göre karar veriyor. Ancak hipotalamustaki nöronlar insülini algılayamazsa ne olacak? İşte bu noktada sorunlar başlıyor.


Beynin Öğrenme Mekanizması Mount Sinai'deki Icahn Tıp Fakültesi'nde Sinirbilimi Profesörü olan Matthew Shapiro'nun liderliğinde yürütülen çalışmada öğrenme mekanizması ile ilgili çok önemli bilgiler bulundu. Araştırmacılar bir süredir hafızanın esnekliğini, beynin yeni bir bilgiyi nasıl öğrendiğini, yorumladığını ve olayların muhtemel sonuçlarını tahmin edeceği mekanizmalarını araştırıyordu. Temporal lopta yer alan hipokampüs, gerçekleşen en son olayları hatırlamanızı sağlar. Örneğin, en son yemek yediğiniz yeri hatırlamanız. Prefrontal korteks, karşıdan karşıya geçerken önce sola sonra sağa sonra tekrar sola bakmak gibi günlük yaşantıdaki kuralları hatırlamanızı ve bu kurallar arasındaki bağlantıyı kurmanızı sağlar. Eğer hayatınızdaki belli başlı kuralları hatırlıyor olmasaydınız, anılarınız birbirine karışır ve olayların sonucu hakkındaki tahminleriniz yanlış olurdu. İleri Okuma: Prefrontal Korteksin Görevleri Nedir? Önceki araştırmalar, şizofreni, depresyon ve dikkat eksikliği bozukluğu da dahil olmak üzere birçok nöropsikiyatrik hastalıkta hipokampüs ve prefrontal korteks arasındaki etkileşimin bozulduğunu gösteriyor. Şimdiye kadar beyin bölgeleri arasındaki bu etkileşim mekanizmaları büyük bir sırdı. Olayları önceden tahmin etmemizi, olayları hatırlamamızı, olayların sonuçlarını tahmin etmemizi sağlayan beyin mekanizmalarını anlamak istiyoruz diyor Dr. Shapiro. Öğrenme Mekanizması Hangi Bölgeleri Kapsıyor? Araştırmada, prefrontal korteks sayesinde sıçanların bir hedeften diğerine geçmeyi öğrendiğini, hipokampüs sayesinde gideceği hedefleri ayırt etmeyi öğrendikleri bulundu. Hipokampal hücreler, sıçanlar farklı hedefler seçmeden önce farklı oranlarda uyarılarak ileriye dönük kodlama yoluyla kararlarının sonuçlarını tahmin ettiğini zaten biliniyordu. Araştırmada, prefrontal korteksin çalışmasının azaltılması durumunda ileriye dönük kodlamanın hipokampüste de azaldığını gözlendi. İleri Okuma: Hipokampüs Nedir, Ne İşe Yarar? Araştırma ekibi, artı şeklinde bir labirent kullanarak sıçanların hipokampal işlevini test etti. Sıçanlar yiyecek bulmak için, labirentin kuzey veya güney yönünden batı veya doğu yönüne yürüyecek şekilde eğitildi. Sıçanlar, yiyeceğin olduğu yöne doğru güvenli bir şekilde gidip gelmeyi öğrendikten sonra sonra, zıt yöndeki hedefe yiyecek koyuldu ve hayvanlar ters yöne gitmeyi öğrenmek zorunda kaldılar. Araştırma ekibi, prefrontal korteksinde işlev bozukluğu olmayan sıçanların günde üç kere zıt yöne gittiğini buldular. Hipokampal işlev bozukluğu olan sıçanlar hep aynı yöne doğru gitti ve zıt yönde yöne gitmeye dair hiçbir şey öğrenmedi. Bu gözlem prefrontal korteksin hipokampüse hedefle ilişkili anıları ayırt etmeyi öğrettiğini ileri sürdü. Beyne Elektrotlar Yerleştiriliyor Bu hipotezi test etmek için, araştırmacılar hem prefrontal kortekse hem de hipokampüse elektrot yerleştirdiler. Bundan sonra artı şeklindeki labirentte öğrenme, hafıza performansı sırasında her iki yapıdaki nöron topluluklarının faaliyetini kaydettiler. Her iki beyin bölgesi aynı anda kaydedildiğinden araştırma ekibi, farelerin bir başka yöne geçmeyi öğrenmesi sırasında bir bölgedeki etkinliğin diğerine göre önceden veya aynı zamanda değişip değişmediğini test edebildiler. Dr. Shapiro, İki yapıdaki nöronlar eş zamanlı faaliyete geçirildiğinde ve prefrontal korteksdeki nöronların öğrenme sırasında hipokampal hücre aktivitesini düzenlediğini bulduk. Prefrontal kortikal ve hipokampal hücre aktivitesi yaklaşan seçimleri öngörüyor. Ayrıca prefrontal korteksin, bir sıçanın yeni bir hedef seçmeyi öğrenme sırasında hipokampal hücre aktivitesini değiştirdiğini bulduk. Dahası, prefrontal korteks hipokampüse ne kadar hızlı zıt yönü seçmeyi öğretirse sıçan da o kadar hızlı zıt yönü seçmeyi öğrenir dedi. Depresyon prefrontal korteksi zayıflatıyor Öğrenme mekanizması çok karmaşık bir şekilde çalışıyor. Beynin küçük bir bölgesindeki aksaklık sistemi ciddi şekilde bozabilir. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme çalışmaları, prefrontal kortekse özgü yapıların bilgileri nasıl kullanılacağı belirleme ve duygusal tepkileri değiştirebilme özelliğinin olduğunu göstermektedir. Bu prefrontal hareketlilik, depresyondan muzdarip insanlarda azalır ve depresif belirtiler ortadan kalktığında düzelir.


Bildirimsel Öğrenme Bildirimsel öğrenme herkesin konuştuğu değişmeyen gerçeklerin, kuralların ve olayların öğrenilme biçimidir. Örneğin Fransa'nın başkenti Paris'tir bilgisi dünyanın her tarafında kabul edilen değişmez bir bilgidir. Diğer taraftan bisiklet sürmek ise kişiye göre değişen öznel bir bilgidir. Bildirimsel öğrenme ile kaydedilen bilgiler beyinde iki yerde depolanır: olaysal bellek ve anlamsal bellek. Öğrenme olayını biraz daha derinleştirelim. Tesadüfen bugün biriyle tanıştınız ve numarasını istediniz. Karşınızdaki kişi de size numarasını söylüyor. Eğer numarayı içinizden tekrarlayarak herhangi bir kuraldan bağımsız bir şekilde ezberlemeye çalışırsanız bildirimsel öğrenme yöntemini kullanıyorsunuz demektir. Eğer numaralara kendinizce bazı anlamlar yükleyip (örneğin, son 4 hane kardeşiniz doğum tarihi) ezberliyorsanız yordamsal öğrenme yolunu kullanıyorsunuz.


Bilgileri Unutmak Belleğin Sağlıklı Çalışması İçin Gereklidir Bilim insanları öğrendiğimiz bilgileri unutmak ile ilgili çarpıcı şeyler buldular. Unutmak aslında beynimizin işleyişi için gerekli olan bir eylemdir. Sürekli bir şeyler öğreniriz ve ihtiyacımız olmayan bilgileri unuturuz. Hepimizin unuttuğu anlar vardır, çoğu kez bir şeyleri unutma eylemi günümüzde negatif bir etki yaratabilir- hatta hayatlarımızda bile. Bazılarımız unutkan olmanın, beyin hasarının bir göstergesi olduğunu düşünür. Özellikle bilgiyi depolama ve saklama ile görevleri alanlarda. Bu da hafıza bozuklukları durumunda doğru olabilir, Toronto Üniversitesi'nden Kanadalı sinirbilimci, çoğumuzun aşina olduğu tipik unutkanlık anılarının aslında beynin bizi daha zeki yapma şekli olduğunu ve o anların bile hayatlarımızı daha iyi hale getirdiğini ileri sürüyor. Unutmak Öğrenmeye Giden Yolda Önemli Bir Adım Çalışma Neuron dergisinde yayınladı. Araştırmalar, beynin kasıtlı olarak bilgiyi unutmaya çalışmasının nedenine alternatif bir hipotez öne sürdü. Tamamen yeni bir çalışma alanı olmamasına, unutmanın nörobiyolojisi nispeten incelenmemiştir. Unutmak aynı zamanda öğrenmenin de temel bir parçasıdır. Bu yazımızdan konuyla ilgili ayrıntı bilgilere ulaşabilirsiniz. Ortak yazarlardan Blake Richards, NPR'den Andrea Hsu ile yaptığı görüşme sırasında açıkladı. Genel olarak, nörobilimdeki son 10 yılın odak noktasında ki soru, beynimizdeki hücrelerin bilgiyi depolamak ve bazı şeyleri hatırlamak amacı ile kendini nasıl değiştirdiği sorusu olmuştur. Araştırmalar beynin devasa miktardaki bilgiyi depolama kabiliyetinin, günlük hayatlarımız için gereksiz olan anıların muhafaza edilmesi ile engellenebileceğini buldu. Aslında onların gereksiz olduğunu tartışırdım fakat onlar günlük yaşamlarımızı yaşamak için zararlı olabilir. diyor Richard. Bilgi, gelişmemiz ve hayatta kalmamız için gerekli değildir, o zaman bunu beyin için tutmak gerekli değil. Hafızalarımız, dünyada akıllıca hareket etmek, davranmak için kararlar vermemizde bize yardım ediyor. Richards açıklamaya devam etti: Evrim hayatta kalma şansınızı en üst düzeye çıkarmak için çevreye uygun kararlar veren bir birey olup olmadığınıza önem verir. Hafıza ve Yapay Zeka Araştırmacılar unutmanın aslında hafızanın bir işlevi olduğunu ileri sürüyor. İronik değil mi? Fakat bunun üzerinde düşündüğünüzde aslında baya mantıklı geliyor. Hafızanın amacı, karmaşık ve değişen bir dünya da akıllıca kararlar vermenizde size yardımcı olmaktır, o halde en iyi hafıza sistemi bir şeyleri unutan bir hafıza sistemi olacaktır. Dolayısıyla sağlıklı, düzgün işleyen bir hafıza sistemi, bir dereceye kadar unutkanlığı içerisinde barındıran bir sistemdir. Richard'ın hafıza ve unutkanlık üzerine yaptığı çoğu çalışmanın teorilerinin uygulanması yapay zekaya ve beynin nasıl öğrendiğine bağlıdır. Richard sözlerine şöyle devam ediyor; Yapay zekanın dünyasında veriyi uydurma denilen bir fenomen vardır. Bir makinenin çok fazla bilgiyi sonuçlandırdığı yerde bu, makinenin akıllıca karar verebilme yeteneğini engeller. Richard, unutmanın nörobiyolojisinin anlaşılması ile, dünya ile etkileşimli ve aynı insan gibi karar verebilen bir yapay zeka tasarlayabileceğimizi umuyor. Şanslıyız ki; bugünler de yapay zeka sistemi ya da yapay sinir ağları- tıpkı insan beyni gibi davranan- yapmaya çalışmaya odaklanmış birçok çalışma var. Halen üzerinde çalışmakta olduğumuz önemli bir husus ise, yapay zekada bellek gelişimini nasıl kolaylaştıracağımızdır. İnsan hafızasının incelikleri ya da nüansları anlaşılması ile gereksiz bilgi ve hayatta kalabilmemiz için gerekli olan bilgi arasında ayrım yapabilecek bir yapay zeka tasarlamak mümkün olabilir. Bu anonim bir yazıdır. Kaynaklar - https://futurism.com/neuroscientists-say-forgetting-things-may-be-an-essential-part-of-our-brain-function/ - http://www.npr.org/sections/health-shots/2017/06/23/534001592/could-the-best-memory-system-be-one-that-forgets - https://en.wikipedia.org/wiki/Overfitting


Bilgisayar Oyunları Şiddet Doğuruyor mu? Çağımızın yeni bağımlılıklarından bir tanesi: Bilgisayar oyunları. LoL'ün dünya turnuvasında şampiyona verilen para ödülü 16 milyon dolardı. Nobel ödülü alan birisinin aldığı para miktarının 750,000 dolar olduğunu düşündüğümüzde bilgisayar oyunları ile ilgili bildiklerimizi gözden geçirsek iyi olur. Bildiğiniz gibi atarilerle başlayan sanal oyun furyası şu an inanılmaz bir endüstriye dönüşmüş durumda ve her geçen gün büyümektedir. Bilgisayar oyunları beyne çok sayıda yarar sağlıyor. Bu su götürmez bir gerçektir. Örneğin, aynı anda çoklu görev yapabilme becerisi , strateji kurabilme ve olaylar arasında sebep sonuç ilişkisi kurabilme ve hızlı karar verme yeteneği bunlardan birkaçıdır. Amerikan Psikoloji Derneği literatürde yer alan bütün bilgileri kullanarak aksi bir sonuca ulaştığını duyuruyor. APA'nın bir araştırma kolunun yürüttüğü bir çalışma şiddet içerikli oyunların agresif davranışların artmasında bir rolü olduğunu gösteriyor ancak bu ilişkinin suç odaklı oyunları da kapsayıp kapsamadığı konusunda yeterli kanıtın olmadığı belirtiliyor. Daha da Türkçesi Assassin's Creed'te adam öldürmek seni daha agresif yapabilir ama banka soymak ne yapar henüz bilinmiyor. Şiddet İçeren Bilgisayar Oyunları ile Agresif Davranışlar Arasında Bir Bağlantı Var Araştırma sonuçlarına göre şiddet içerikli bilgisayar oyunları ile agresif davranışın arttığı ve bireylerin vücut fizyolojilerinin de bundan etkilendiği görülüyor, bunun yanında oyuncuların olumlu sosyal davranışlarında, empati ve agresifliğe olan hassaslıklarında azalmalar tespit edilmiştir. Bilim insanları 20 yılı aşkın bir süre boyunca video oyunlarının insan psikolojisi ve fizyolojisi üzerine etkilerini araştırıyor. Şu ana kadar elde edilen verilerde şiddet içeren oyunların kişileri de aynı çerçeveye koyduğunu ve onlara kendi temasını empoze ettiğini kanıtlayan çok az araştırma var. Buna rağmen şiddet konulu oyunlar ile agresif davranışlar arasında bir ilişki olduğunu düşünen çok sayıda bilim insanı vardı. Yıllardır bu konu oldukça derinlemesine irdeleniyordu. Bu konuda yapılan araştırma ölçütlerinden ve zorluklardan bahsedecek olursak, en başta cinsiyet farkı ve yaş geliyor. Şiddet içerikli bilgisayar oyunları kız ve erkekleri farklı mı yoksa aynı şekilde mi etkilediği bilinmiyor. Ayrıca video oyunları farklı yaş gruplarındaki çocukları ne ölçüde etkiliyor, hala araştırılmakta olan bir başka konu. 150 Çalışmadan Fazlası İncelendi Araştırma ekibi 2005 ile 2013 arasında bu konuda yayınlanmış bütün makaleleri irdeledi. Bu alanda yapılmış 2009'dan öncesini kapsayan 150 makaleden fazlasını kaynak olarak kullanmış 4 meta-analiz araştırması var. Ekibin lideri Mark Appelbaum bireysel araştırmalar arasında bazı değişik sonuçlar olduğunu ama yıllarca birikmiş veri tabanına baktıklarında tutarlı bilgilere ulaştıklarını söylüyor. Araştırmalar oyun ile davranış arasında bir ilişki var diyor diye hemen bilgisayarınızdaki oyunları silmeyin. Çünkü bu iş öyle tek değişkenle açıklanabilecek bir olgu değildir. Beyin zaten siz oyunu açtığınızda hemen Bak bu sanal dünya, bunlar canlı değil diyor. O anda siz hemen oradaki insanlarla empati kurmayı bırakıyorsunuz. O yüzden kolayca öldürüp biçebiliyorsunuz ancak bilinçaltı her şeyi depoya atıp harmanlıyor. Bilim insanları agresif davranışlar tek bir unsur tarafından meydana getirilmez diyor. Davranışın insan fizyolojisinde ortaya çıkabilmesi için öncelikle zihinde çok sayıda şiddet içerikli unsurla şekillenmesi ve yoğurulması gerekir. Öyle sadece bilgisayar oyunu oynamakla kimse cani olmaz.