• BIST 93.469
  • Altın 228,849
  • Dolar 5,7332
  • Euro 6,5830
  • İstanbul : 16 °C
  • Ankara : 9 °C
  • İzmir : 16 °C

MEKAN ALGISI: NEREDEYİM?

Kaynak Selekler

Türk Nöroloji Derneği 2014 yılını, birçok Avrupa ülkesinde olduğu gibi 'Beyin Yılı' ilan etmişti. 2014’de Tıpta en büyük ödüllerden biri Avrupalı nörobilimcilere verildi."

Nerede olduğumuzu nasıl biliyoruz? Bir yerden başka bir yere yolumuzu nasıl buluyoruz? Bu bilgileri nasıl saklıyoruz ki, başka bir zaman aynı yolu izlemeyi kısa sürede buluyoruz? Diyelim ki Londra’ya ilk kez gittiniz British Museum’u ziyaret etmek istiyorsunuz veya Paris’tesiniz ve Louvre Müzesine gideceksiniz. İlkin köşedeki bir büfeden şehir haritası alıyorsunuz ve onun rehberliğinde müzelere uygun yoldan ulaşabiliyorsunuz. Ama yaşadığınız şehirde, bildiğiniz muhitte yol bulmak için elinizde harita olmasına gerek yok. Harita beyninizde. Peki, beyin çevremizi kuşatan mekânda bu haritayı nasıl oluşturur ve karmaşık çevrede gideceğimiz yolu nasıl buldurur?

Mekân algısı/bilinci ve gezinme (navigation) yeteneği varlığımız için önemlidir.  Günlük hayatta hatırladığımız ve kullandığımız enformasyonların çoğunluğu çevremizi kaplayan uzayla/mekânla ilgilidir.

200 yıl önce Alman filozofu Immanuel Kant, bazı mental yeteneklerin, deneyimden önce      (a priori) var olduğunu ileri sürdü. Uzay konsepti aklın orijinal parçasıdır ki, dünya nedir algılanabilsin demişti. Davranışsal psikolojinin 20 yüzyılın ortalarında ilerlemesiyle, bu soru deneysel olarak araştırıldı. Edward Tolman (1886-1959), 1948’de labirentte hareket eden fareleri muayene ederek, farelerin nasıl gezineceklerini öğrendiklerini gözlemledi ve ratların beyinlerinde “kognitif harita” oluşturarak yollarını bulmalarına olanak sağladığını ileri sürdü. Fakat böyle bir harita beyinde nasıl oluşturuluyor sorusu yanıtsız kaldı.

Nörobilimci John O’Keefe 1960’larda beyin davranışları ve yön duygusunu nasıl kontrol ettiğini merak ediyordu. Kurduğu bir düzenekle çevrede serbestçe dolaşan farelerde (rat) deneyler yaparak fare beynindeki nöronlardan sinyaller kaydetti ve1971’de farede iç navigasyon sisteminin ilk parçasını keşfetti. Hayvan oda (kutu) içinde spesifik bir yere geldiğinde, hipokampustaki bir grup nöronlarda bir ateşleme olduğunu gözlemledi .Şayet fare odanın başka bir yerine konduğunda, hipokampusta diğer nöron grubu aktive oluyordu. Hayvan eski orijinal yere getirildiğinde eski nöronlar tekrar aktive oluyordu. O’Keefe, bu hücrelere “yer/mekân hücreleri” adını verdi ve farklı çevrelerin aktive ettiği mekân hücrelerinin ortak faaliyetiyle hipokampusun pekçok haritalar meydana getirdiğini ileri sürdü. Ona göre çevre belleği, hipokampustaki mekân hücrelerinin faaliyetlerinin ortak kombinasyonuyla saklanıyordu.

O zaman birçok araştırmacı bu açıklamayla alay etti.  Onlara göre bu açıklama çok basitti.  Bazı araştırıcılar, “fareler koku bırakırlar ve yollarını bununla bulurlar, dolayısıyla aktive olan hücreler koku hücreleridir” diye itiraz etti.  O’Keefe’yi koku hücrelerini ihmal etmekle suçladılar.

O’Keefe daha özenli ve iyi kontrol edilen deneylerle aktive olan hücrelerin koku hücreleri olmadığını, aksine hipokampustaki nöronların odanın haritasını verdiğini gösterdi.

Nörofizyoloji doktoralı karı-koca, Norveçli psikologlar May-Britt ve Edvard Moser, 1994-1996 yıllarında O’Keefe’nin laboratuvarında «fare beyninden kayıt alma tekniği» eğitimi aldı ve ülkelerine döndüğünde laboratuvarlarında bu amaçla düzenek kurdu O’Keefe’ den 34 yıl sonra 2005’te May-Brıtt ve Edvard Moser, beynin pozisyon sisteminin diğer anahtar komponentini keşfetti.

Fare odada serbestçe gezinirken, çeşitli yerlerdeyken, hipokampusa komşu entorhinal korteksteki nöronlar aktive oluyordu (ateşleniyordu)  Moser’ler bu hücrelere "grid cell" dedi. «Grid» hücreler aktif hale geldiğinde, onların aktivitesi çevrede altıgen "grid" patern şekillendiriyordu . Moser’ler bunu "grid hücreler beyinde bir koordinat sistemi oluşturur, çevreyi (ortamı) boylam ve enlem olarak ikiye böler ve çevrede gezinirken bizi, başlangıç noktasından ne kadar uzakta olduğumuz hakkında haberdar eder ve uzaysal navigasyona olanak tanır" diye açıkladı. Özetle, beyin altıgen gridleri, mekânsal navigasyonun koordinatları için kullanır.                                                          

 "Grid" hücreler, entorhinal korteksteki diğer hücrelerle birlikte, hayvanın başının doğrultusuyla odanın sınırlarını tanır ve hipokampustaki yer hücreleriyle ağlar oluşturur. Bu ağ, kapsamlı bir pozisyon sistemi,  bir iç GPS (Global Positioning System) (KÜRESEL YER BELİRLEME SİSTEMİ ya da  KÜRESEL KONUMLANDIRMA SİSTEMİ) yapar.

Hipokampustaki mekan hücreleri (sarı) ile entorhinal korteksteki  grid hücreleri (mavi) bir ağ oluşturarak iç küresel konumlandırma sistemini meydana getirir.

Bugün biliyoruz ki, farelerde olduğu gibi insanlarda da benzer "mekân" ve "grid hücreleri mevcut. Bu hücreler yolumuzu bulmamıza yardım eder. Buluşlar gösterdi ki, beyin çevremizi kuşatan mekânda bir harita oluşturur ve karmaşık çevrede nasıl yolumuzu gidebileceğimizi sağlar.

Son yıllarda yapılan çalışmalarda Londralı taksi şoförlerine, şehirdeki binlerce cadde ve sokakta, harita olmadan,  nasıl yol bulacaklarını öğrenmek için kapsamlı alıştırma yaptırılırsa, bu çalışmaları yapan taksi şoförlerinin hipokampus hacımlarının, kontrol grubundaki kişilere göre, anlamlı derecede büyük olduğu gösterildi.

2014 NOBEL TIP ÖDÜLÜ

2014 Nobel tıp ödülü, beyinde bir iç GPS (pozisyon) sisteminin keşfine verildi.
Keşifleri, çevremizi saran uzayın haritasını beynimiz nasıl yapıyor ve karmaşık çevremizde yolumuzu nasıl buluyoruz, sorularını çözümledi. O’Keefe’ye "mekân" algısını belirleyen spasyal (mekânsal) haritayı oluşturan nöronları identifiye ettiği, Moser’lere de navigasyonla ilgili diğer nöronları keşfettikleri için Nobel verildi.

John O’Keefe1939 New York doğumlu  İrlanda kökenli. Londra Üniversitesi çalışıyor. 1987’de “Kognitif Nörobilim Profesörü oldu. Aynı Üniversite’de Anabilim Dalı Başkanı.

Moser’ler, karı-koca Nobel ödülü alan 5.ci çift. Prof. Edvard Moser (53) ve eşi  Prof. May-Britt Moser (52)  Trondheim’deki Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde çalışıyor.  May-Britt Moser 1901’den beri Nobel Tıp Ödülünü kazanan 11.ci kadın ve Moser’ler 1901’den beri Nobel tıp ödülü alan ilk Norveç’li bilim insanları.

NE DEDİLER:

Bu buluşlarla ilgili bilim insanları ne dediler:

Nobel Komitesi Başkanı Profesör Juleen Zierath, "Mekân hücreleri"nin keşfinden önce, beyin nasıl harita oluşturur ve bu bilgiyi hücresel düzeyde nasıl işler bilmiyorduk."

Oxford Üniversitesi’nden Nörofizyolog Prof. Andrew King,  "Hipokampustaki "mekân" hücrelerinin, hayvan çevrede özel bir yere geldiğinde ateşlenmesi, "beyin bizim nerede olduğumuzu nasıl biliyor?" ve "nasıl bizim gezinmemizi sağlıyor?" sorularını anlamamıza devrimsel yanıt vermiştir."

Oxford Üniversitesi’nden Fizyoloji Prof’u John Stein, "Bu büyük bir buluş. 1970’lerde John O’Keefe “mekân hücreleri"ni açıkladığında, "bunlar artefakttır" diye kendisiyle alay edilmişti. Birçok fikirde olduğu gibi ilkin çelişkili yorumlanmış, bugün doğru olduğu kabul edilmiştir."

Wellcome Trust’tan John Williams, John O’Keefe, beyin mekânı nasıl kodluyor sorusunu anlamamızda bizden 30-40 yıl önde, öncü bir araştırmacıdır. Hepsinden öte o bir Rönesans adamıdır. Nörobilime genel ve geniş açıdan bakan biridir.  "

Collège de France (Paris)’den Stanislas Dehaene,  "May-Britt ve Edward’ın araştırması, kognitif nörobilim araştırmalarının kalbinde yatar. Onlar kognisyonun nöral kodlarını, bilgisayarlı biyolojiyi ve hatta felsefeyi anlamamıza çalıştılar"

"University College London" dan Hugo Spiers. "Bu üç bilim insanı, beynin navigasyon ve bellek sistemlerini nasıl anlamamız ile ilgili bilgilerimizi dramatik olarak değiştirdikleri için ödül almaya hak kazandılar. "Grid" hücreleri ve "mekân" hücreleri nörobilimcilere kognisyonun hücresel bağlantılarını yapan köprülerden birini sağladı ve bize geçmişi hatırlayarak ve geleceği tahayyül ederek, nöronların navigasyona nasıl yardım ettiğini açıkladı."

BU BULUŞLARIN ALZHEIMER HASTALIĞININ TANI ve TEDAVİSİNE NE GİBİ ETKİSİ OLABİLİR?

Kognitif fonksiyonlardan "görsel-mekânsal işlevler" Alzheimer hastalığının erken devresinden itibaren bozulur ve bu bozukluk gittikçe artar. Alzheimer’de hastalığın beyindeki değişikliklerinin hipokampus ve entorhinal korteksten başladığı, patolojik çalışmalarla, eskiden beri bilinir. Bu yeni buluş bu bilgiyi bir anlamda doğrulamaktadır. Yeni bilgi, beynin GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi) nin beynin neresinde, hangi nöronlarda olduğunu ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi vermekte. Teşhis ve tedavide bir yardımı olacağı tartışmalı. Bu, bu ancak yeni çalışmalarla gelecekte belli olacak.

SON SÖZ

Beş milyon nüfuslu Norveç’ten ilk kez Nobel Tıp ödülü kazanan bilim insanları çıkabildiğine göre, nüfusu yetmiş yedi milyon olmakla övündüğümüz ülkemizden de bir gün Nobel tıp ödülü alacak bilim insanlarının çıkacağını umalım.

 

Bu yazı toplam 2561 defa okunmuştur.
UYARI: Küfür, hakaret, rencide edici cümleler veya imalar, inançlara saldırı içeren, imla kuralları ile yazılmamış,
Türkçe karakter kullanılmayan ve büyük harflerle yazılmış yorumlar onaylanmamaktadır.
Bu yazıya henüz yorum eklenmemiştir.
Yazarın Diğer Yazıları
ÜYE İŞLEMLERİ
Tüm Hakları Saklıdır © 2009 Sağlığın Sesi | İzinsiz ve kaynak gösterilmeden yayınlanamaz.
Tel : 0212 259 58 09 | Haber Yazılımı: CM Bilişim