Beyninizi yeniden programlamaya hazır mısınız?


Jean Claude van Damme beyni yeniden yapılandırılmış süper asker rolünde, Evrenin Askerleri, Yönetmen Rolland Emmerich, 1992

Süper askerler yaratmak bilim kurgu filminden fırlamış bir konu gibi görünüyor değil mi? Artık öyle değil. Bilim insanları utangaç ve düşük sosyal statüdeki bir fareyi girdiği bütün üstünlük mücadelelerini kazanan saldırgan bir savaşçıya dönüştürmeyi başardılar. Bunu yapabilmek için farenin beyninde “çaba gerektiren” davranışları yöneten bölgeyi uyardılar.

Fareler de insanlar gibi sosyal yaratıklardır. Erkek fareler saldırgan davranışlar aracılığı ile kendi aralarında bir tür hiyerarşik düzen oluştururlar. Bu saldırganlık çok değişik şekillerde kendini gösterebilse de, Çin Bilimler Akademisi sinir bilimcilerinden Zhou Tingting, çalışma arkadaşlarıyla beraber “tüp testi” olarak adlandırdıkları bir yöntem kullanarak erkek farelerdeki bu üstünlük eğilimini ölçmenin bir yöntemini geliştirdiler. Test farelerin birbirinin yanından geçemeyecek kadar dar bir tüp içerisinde konulmaları üzerine kurulu bir senaryo oluşturuyor. Öbür tarafa geçmek isteyen fare üstünlük kurarak, diğerini iteklemeli ve geri geri gitmesini sağlamalı. Bunu başaran fare “üstünlük oyunu”nu da kazanmış oluyor.

Fareler borunun içerisinde birbirini iterken. Kazananın en güçlü fare değil daha saldırgan ve ısrarlı olan fare olduğunu belirtmek lazım.

Science dergisinde yeni yayınlanan makalelerinde Zhou ve ekibinin yazdıklarına göre “kazanan fare belirgin bir şekilde daha fazla ve uzun sürelerle itme hareketi yapıyor.” Kazananlar fiziksel olarak kaybedenlerden daha güçlü değillerdi. Tek farkları davranışlarında daha ısrarcı olmalarıydı. Araştırmacılar kazanan farenin beyin faaliyetlerini incelediklerinde dorsomediyal frontal korteks (dmPFC) denilen “çaba gerektiren davranışlar” ve “sosyal üstünlük”ten sorumlu olan bir sinir kümesinde aktivite olduğunu gözlemlediler. Tüp testinde kaybeden farelerin test sırasında dmPFC bölgesinin aktif olmadığını da fark ettiler. Zhou ve arkadaşları dmPFC bölgesini uyararak bir “muzaffer” fare ortaya çıkarıp çıkaramayacaklarını merak ettiler. “Optogenetik” denilen ve sinirsel aktivitenin protein ve ışık kullanılarak tetiklenmesinden oluşan bir beyin uyarım tekniğini kullanarak bu soruya cevap aramaya karar verdiler. Yöntemi kullanarak sosyal statüsü düşük olan ve kaybetmeye meyilli bir farenin beynindeki dmPFC bölgesini tahrik ettiler. Hemen ardından bu fareyi daha üst seviyede ve dominant bir başka fare ile birlikte boru testine soktular. Hayret verici bir şekilde daha düşük seviyede olmasına rağmen beyninin ilgili bölgesi uyarılan fare diğerini bütün gücüyle itmeye ve girdiği bütün mücadeleleri kazanmaya başladı.

Fare, beyni sinir hücrelerini tetiklemek için mavi ışık kullanılan optogenetik yöntemlerle uyarıldıktan sonra “tüp testi”ne yeniden giriyor. Bu sefer daha düşük sosyal seviyeli fare kendisinden daha üst sosyal seviyedeki rakibini yenmeyi başarıyor.

Bu çalışmanın sonuçları konu ile ilgili gelecekte yapılabilecek çalışmalara da ışık tutuyor. Her şeyden önce belirtmek gerekir ki “kazanmak” fiziksel güçle ilgili bir durum değil. Asıl önemli olan saldırgan bir tavır içerisinde bulunmak. İkincisi, mücadele etme azmi düşük olan fare üzerinde uygulanan tekniğin diğer hayvanlar ve hepinizin de aklına geldiği üzere insanlar üzerinde kullanılıp kullanılamayacağı. Fare beyinleri bazı yönleriyle insan beynine benziyor ancak bizim beyinlerimiz çok daha karmaşık bir yapıya sahip. Bu yüzden utangaç bir insanın beynine takılan bir gereçle bir kaç ışık darbesiyle birer “Robocop” haline getirilmesi pek mümkün görünmüyor.

Çalışmanın en dikkat çekici sonuçlarından birisi hayatı boyunca kaybetmeye mahkum farelerin altı veya daha fazla optogenetik müdahale ile birer kazanana dönüştürülmeleri gibi görünüyor. Hu Hailan’ın Guardian gazetesine verdiği mülakatta farelerinin bir kısmının eski sosyal statülerine geri dönmediklerini fark ettiklerini söyledi.

“Bazıları eski durumlarına geri döndüler ancak bazıları bu yeni üstün pozisyonlarını kalıcı hale getirdiler.”. Hu ve diğer araştırmacılar bu durumu “kazanan etkisi” olarak adlandırıyorlar. Bir başarı sonrasında farenin dış görünüşü ve duruşunda gözlemlenen değişim yeni zaferlerin kazanılabilmesini mümkün kılıyor.

Daha bilimsel bir anlatımla, kazanan etkisi “nöroplastisite”nin yani beynimizdeki sinir hücreleri arasındaki sinirsel bağlantıların kalıcı bir şekilde değişmesinin bir sonucu. Fare beynin uyarılması sonucunda kazanılan her yeni zaferle biraz daha değişiyor. Zamanla farenin beyni üstünlük mücadelelerinde daha saldırgan olacak şekilde yeniden yapılandırılmış oluyor. Işık terapisi bunu başarmanın tek yolu değil, hayvanlar bunu milyonlarca yıldır öğrenme ve tecrübe yoluyla zaten yapıyorlar ancak ışık terapisi bu doğal sürece göre inanılmaz derecede hızlı sonuç veriyor.

Şimdilik, bu araştırmanın uygulama sonucu ancak daha saldırgan bir fare ordusu kurmak olabilir. Ancak gelecekte, çekingen insanlara doğru anda verilecek bir güdüleme ile sosyal kaygılarından kurtulmalarında yardımcı olabiliriz. Ya da her bilimsel çalışmanın diğer olası sonucu olarak aşırı saldırgan süper askerlerden oluşan ordular kurabiliriz. Ters giden ne olabilir ki?

Yazar : Annalee Newitz

Tercüme : Melih R. Çalıkoğlu

Kaynak : arstechnica.com

Yayın Tarihi : 18 Temmuz 2017

Bilimsel Makale : Science, 2017. DOI: 10.1126/science.aak9726

#beyin #sinirbilim #çığıraçıcı

46 görüntüleme
Güncel Makaleler: