Beyni piyano gibi düşünmek

Son zamanlarda Sergio Pequito, Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nde endüstri ve sistem mühendisliği asistanı, ve ekibi insan beynine yeni bir bakış açısından baktıracak bir araştırma yapıyor.

Nasıl bir araştırma yapılıyor?

Sergio Pequito beyni düşündüğünde, bir piyano görüyor. Anahtarlar beynin farklı kısımlarını temsil ederken, piyanistin parmakları tarafından uygulanan basınç, beyin fonksiyonlarını destekleyen dış uyaranları temsil ediyor.

Notlar ve harmoniler notalar üzerine eşleştirilebildiği gibi beynin karmaşık dinamiklerini, araştırmacıların beyin ve bilişsel yapıyı daha iyi anlamalarına yardımcı olabilecek yeni veri modellerine dönüştürmek istiyor. Bu araştırma National Science Foundation tarafından destekleniyor.

Araştırmanın amacı nedir?

Pequito ve ekibi, sağlıklı bir beynin nasıl çalıştığı ve nörolojik hastalığı olan birinin nasıl davranabileceği konusunda fikir vermeye çalışıyor. Piyano benzetmesine devam eden Pequito, yanlış anahtara çarpan bir piyanistin ahenksiz bir gürültü yaratabileceği gibi, araştırma ekibi tarafından geliştirilen modellerin beynin aktivitesinde bir şeylerin ne zaman normal olmadığını göstereceğini açıklıyor.

Endüstri ve sistem mühendisleri, karmaşık sistemlerin nasıl etkileşime girdiğini analiz etmek için araçlar geliştirir. Pequito, insanlığın beyne ilişkin uzun süredir devam eden sorularına bu tür bir yaklaşımın dikkat, öğrenme, hafıza, karar verme ve dil gibi işlevler arasındaki ilişkiler hakkında yeni bir anlayış sağlayabileceğine inanıyor.

Araştırma nasıl yapılacak?

Pequito’nun ekibi halka açık beyin verileri kullanarak ürettikleri modelleri geliştirecek. Veriler, beynin aktif kısımlarında arttıkça kan ve oksijen akışını izleyen fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) teknolojisi kullanılarak toplandı.

Pequito, “Endüstri mühendisleri olarak kullanabileceğimiz her türlü araca sahibiz. Şimdi, sinirbilim ve tıp camiası için yeni görüşler sağlayabilmemiz için onları geliştirmek için çalışıyoruz.” dedi.

Neuroscience News, Sheet Music May Be an Effective Guide For Understanding Human Brain Activity ,son güncelleme 25 Şubat, 2020, https://neurosciencenews.com/sheet-music-brain-15784/

SuperAgerların Beyin ve Hafıza Yapısı

Cerebral Cortex’de yayınlanan bir araştırmaya göre, SuperAgers’ların diğer yaşıtlarına göre beyninde daha fazla nöron bağı ve buna bağlı olarak gençlerin hafıza yapılarına benzer hafızaya sahip oldukları bulundu.

SuperAgers kimlerdir? Özellikleri neler?

SuperAgers, diğer yaşça ilerideki bireylerden farklı olarak hafızaları daha ileri olan insan grubu. Bilim dünyasında nasıl böyle kaldıkları önemli bir konu. Onların alışkanlıkları ve nasıl yaşadıklarına bakılarak hafızayı kuvvetli tutmak gibi konularda araştırma yapılıyor. Jiahe Zhang, Joseph M Andreano, Bradford C Dickerson, Alexandra Touroutoglou ve Lisa Feldman Barrett bu araştırmalardan birini yapan bir takım.

Nasıl bir araştırma yapıldı? Sonuçlar neler?

Bu 3 araştırma yapılan bir serinin 2. aşaması. Takım yaptıkları araştırmada, 60 ile 80 ve 18 ile 35 yaşları arasındaki bireyleri incelediler. Araştırmada fMRI, salience network (SN) ve default mode network (DMN) kullanıldı. Takımın tahmini, tipik yaşlı yetişkinlerin bu beyin dalgalarında daha az senkronizasyona sahip olacağı – daha az verimli ağlar – ve superagerlarında genç yetişkinler kadar verimli ağlara sahip olacağıydı. Takım tahminlerinin doğru olduğunu belirtti.

İlk çalışmada, tipik yaşlı yetişkinlerle karşılaştırıldığında, superagerların beyinlerinin, öğrenme, saklama ve bilgi alma da dahil olmak üzere belleğe katkıda bulunan süreçler için önemli olan bazı alanlarda daha büyük olduğu görüldü. Ancak, beyin bölgeleri izole adalar değil; karmaşık davranışlara izin vermek için birbirleriyle “konuşan” ağlar oluşturuyorlar. Dr. Alexandra Touroutoglou “ Beyin bölgeleri arasındaki bu iletişim normal yaşlanma sırasında bozuluyor, Superagers sadece genç beyin yapısını değil, aynı zamanda genç bağları gösteriyor. ” diyor.

Ekip gelecekte ne planlıyor?

Takım, bir sonraki çalışmasında hafıza ve diğer bilişsel görevleri yapan beyinlerden gelen fMRI verilerini analiz edecek. Dr. Touroutoglou, birlikte ele alındığında, çalışmaların gelecekteki araştırmacılar için başarılı yaşlanmanın biyolojik belirteçlerini geliştirmeleri için temeller sağlamasının umut edildiğini paylaştı.

SuperAgerların daha büyük ve iyi beyin ile doğup doğmadıkları bilim insanlarının çözmek istediği bir sır. Sonraki araştırmalar genetik, egzersiz, sosyal bağ ve diğer yaşam etkenlerinin etkisini ölçebilir. Dickerson “Onlara superagers gibi olmaları için vereceğimiz reçeteyi belirlemeyi umuyoruz. İnsanlar superager olmak isterlerse onlara yardımcı olmak amacımız.” diyor.

Neuroscience News, ‘Superagers’ over 80 have the memory and brain connectivity of twenty-somethings, son güncelleme 9 Eylül, 2019, https://neurosciencenews.com/superager-brain-connections-14885/

İnsan ve makaklar nasıl duyuyor?

Kanada’da bulunan McGill Üniversite’sinin yaptığı araştırmaya göre müzik dinlemek dopamin hormonu, mutluluk hormonu, salgılıyor. Araştırma 217 öğrenci üzerinde yapılmaya başlanıyor ve müziğe verdikleri tepkilere göre 8 kişi ile devam ediliyor. Beynimiz en başından beri müziği anlamaya programlı. Fakat yapılan araştırma müziğin insan üzerindeki başka bir etkisini gösteriyor. (1)

Müzik dinlemek yukarıda da yazıldığı gibi biz insanları mutlu eden ve bilimsel olarak vücudumuzda da başka etkiler yaratıyor. İnsanlara benzeyen bir başka hayvan ise maymunlar. Nörobilimci Bevil Conway yaptığı çalışmalardan sonra insan ve maymunların benzer görme sistemlerine sahip olduğunu buluyor. O dönemlerde onunla beraber MIT Üniversitesi’nde bulunan Sam Norman- Haignere’n çalışmalarını takip eden Conway onunla iddaya girerek insan ve maymunların benzer şekilde duyduğunu da savunuyor. Bu keyifli idda ile deneye başlıyorlar. (2)

Deney nasıl yapılıyor? Nasıl sonuçlanıyor?

Deney 6 insan ve 5 makak maymunu üzerinde yapılıyor. Deneyin sonunda maymunların perdeli sesleri bizden farklı duydukları ortaya çıkıyor. (3) Daha basit bir şekilde anlatmak gerekirse; maymunlar Tchaikovsky‘i bizim duyduğumuz keyifli ve enstrumanların etkilerini duyduğumuz gibi duyamıyor. Onlar Tchaikovsky‘i daha boğuk duyuyor. (4)

Bu farklılık ne gösteriyor?

Deney sırasında Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRI) kullanılıyor. İnsan beyninde perdeli sesler dinletildiğinde daha fazla yerin çalıştığı gözüküyor. Yapılan olası açıklamalardan biri insan beyninin konuşma ve müzik ile ilerlemesi. İnsanların duyma yetenekleri konuşma ve müzik ile evriliyor. (5)

Yazıyı genel olarak toplarsam;

İnsanlar makak maymunları ile benzer şekilde görse bile perdeli sesleri daha ileri şekilde duyuyor. Deney merak uyandıran sonuçlara bakarsak yeni çalışmalara yön verecek gibi gözüküyor. (7)

(1) Kimberly Sena Moore , Why Listening to Music Makes Us Feel Good, son güncelleme 20 Ocak, 2019, https://www.psychologytoday.com/intl/blog/your-musical-self/201101/why-listening-music-makes-us-feel-good

(2)Neuroscience News , Our brains appear uniquely tuned for musical pitch, son güncelleme 10 Haziran, 2019, https://neurosciencenews.com/music-pitch-brain-14202/

(3) NPR News ,A Musical Brain May Help Us Understand Language And Appreciate Tchaikovsky, son güncelleme 10 Haziran, 2019, https://neurosciencenews.com/music-pitch-brain-14202/

(4) NPR News ,A Musical Brain May Help Us Understand Language And Appreciate Tchaikovsky, son güncelleme 10 Haziran, 2019, https://neurosciencenews.com/music-pitch-brain-14202/

(5) Neuroscience News , Our brains appear uniquely tuned for musical pitch, son güncelleme 10 Haziran, 2019, https://neurosciencenews.com/music-pitch-brain-14202/

(6) Neuroscience News , Our brains appear uniquely tuned for musical pitch, son güncelleme 10 Haziran, 2019, https://neurosciencenews.com/music-pitch-brain-14202/