Jennifer M. GROH: 1966 dogumlu, Princeton Üniversitesi biyoloji bölümünden mezun oldu. Doktora çalismasini Stanford Üniversitesi’nde tamamladi. Halen Duke Üniversitesi Bilissel Sinirbilim Merkezi’nde, Profesör olarak çalismaktadir.
Mekân Hakkinda Düsünmek.
Beyin gücünüzün onda dokuzu nesnelerin yerini belirlemeye harcanir.
Kahve fincaninizin masanin üzerinde, önünüzde durdugunu ve günesin pencereden içeri girdigini görebilirsiniz. Kulak kabarttiginizda bir köpegin havladigini ve bir arabanin evinizin önünden geçip gittigini duyabilirsiniz. Arabanin hangi yöne dogru gittigini ve köpegin hangi komsunuza ait oldugunu anlayabilirsiniz.
Mekân alginiz bu seylerin nerede oldugu bilgisinin yani sira, ne olduklari bilgisini de içerir.
Konum ve sinir bilginiz fiziksel nesnelerle bas etmenizi ve dünya içinde hareket etmenizi saglar. Elinizi uzatip kahve kupasini veya kediyi kaldirabilirsiniz ve bunu yaparken elleriniz o nesneyi kavramak için belli bir sekle bürünür. Sehpanin etrafindan bacaklarinizi çarpmadan (genellikle) yürüyebilirsiniz.
Bu kitap, beynin algi ve davranisla ilgili bu siradan becerileri gerçeklestirmenize yardimci olan o muhtesem islem gücünü konu aliyor. Gözlerinizin nasil radyo gibi çalistigini, kulaklarinizin nasil zamani bildigini ve kafanizin içinde nasil gerçekten taslar (yukarinin neresi oldugunu anlamanizi saglayan minik taslar) oldugunu anlatiyor.
Bu kitapta ayni zamanda su sorular da ele aliniyor: Nerede oldugumuzu nasil biliriz? Bir yerden bir yere nasil gider ve geri dönüste neden genelde kisa yolu seçeriz? Neden yolcu olarak gittigimiz yerleri araba kullanirken gittigimiz yerler kadar rahat bulamayiz? Bir sey yapmak üzere harekete geçip de ne yapacagimizi unuttugumuzda, baslangiç noktasina gitmek o seyi hatirlamamiza neden yardimci olur?
Fiziksel eylemlerimize duyusal girdiler kilavuzluk eder, mekân içinde hareket etmemizi saglar ve neyin nerede oldugunu anlamamiza yardimci olur. Örnegin gördügümüz nesnelerin konumlariyla ilgili aldigimiz, gözlerimizin nereye baktigiyla ilgili bilgiyi gerektirir ve bu bilginin gözlerimiz her hareket ettiginde ve retina üzerindeki isik örüntüsü her degistiginde güncellenmesi gerekir. Bu cümleyi okurken, gözleriniz sözcüklerden sözcüklere atlarken görsel konum alginiz alti kez, belki de daha fazla güncellenmistir. Sözcükleri atlarken dünya zipliyormus gibi gelmez size, çünkü beyniniz hareket edenin gözleriniz oldugunu bilir. Bu güncelleme islemi beyninizin sizin hareketlerinizi denetlemesini gerektirir. Sizi baskasi hareket ettirdiginde (bir arabada yolculuk ederken örnegin) beyniniz güncelleme islemini iyi yapamaz, bulundugunuz yerle ilgili alginizin sürekliligini saglamakta ve eve nasil döneceginizi kestirmekte zorluk çekersiniz.
“Nerede” bilgisi farkli zaman ve mekân hesaplarinin yani sira hem disarida ne oldugu hem de o ortamda nerede oldugunuz algisini içerir.
Belli bir anda görebildiginiz, duyabildiginiz ve hissedebildiginiz seyler, bulundugunuz yere gitmek için yaptiginiz hareketler, o hareketlerle ilgili aniniz ve o bölge hakkindaki cografi bilginiz, hepsi dünya içindeki konumunuzla ilgili alginiza katkida bulunur. Beyninizin farkli duyu ve motor sistemlerinin hepsi birlikte çalisarak bu duyuyu yaratir.
Bir sistemle ayni seyi yapabilen baska bir sistem insa edebildigimizde, onun nasil çalistigini tam olarak anladigimizi biliriz. Bugün bilimin ulasmayi arzuladigi son nokta tam da bu. Örnegin, mühendisler insan gözünden çok daha yüksek çözünürlükte kameralar ve devasa verileri muazzam bir hizda depolayip isleyebilen süper bilgisayarlar yaptilar. Ne var ki bilgisayarlar artik düzenli olarak hava tahminleri yapabilseler ve insanlari satrançta yenseler bile, anneniz günes gözlügünü taktiginda onun ayni kisi oldugunu anlayamazlar, ki kafanizin içindeki biyolojik bilgisayar için çok kolay bir istir bu. Beynin eldeki ham veride aralarinda çok az benzerlik bulunmasina ragmen iki seyin ayni sey oldugunu çikarsama yetenegi (açik ton, koyu ton ve rengin mekânsal örüntüsü gibi) muhtesemdir, beynin bunu nasil basardigini ise bilmiyoruz. “Bu nasil insa edilir” yaklasimi bilgimizdeki bu bosluklarin tanimlanmasinda bize yardimci olabilir.
Isigin Yollari
BUGÜN ARTIK isigin madde degil bir enerji biçimi oldugunu biliyoruz. Isik elektromanyetik radyasyondur, bütün çevremizde bulunan bir çesit enerjidir. Örnegin, elektromanyetik radyasyon radyolarla, röntgen cihazlariyla, mikrodalga firinlarla ve baska birçok cihazla da iletilir. Öte yandan, ne kontrol noktasinda pusuda bekleyen polis memurunun hiz radarindan çikan isinlari görebiliriz, ne de radyo verici antenlerinin veya mikrodalga firinlarin yaydigi dalgalari algilayabiliriz. Neden? Bütün bu durumlarda ayni enerji biçiminin yer aldigi düsünüldügünde son derece kafa karistirici bir durumdur bu.
Cevap, isigi algilayan biyolojik mekanizmalarda yatiyor. Gözün arka kisminda, retinada fotoreseptör adi verilen isiga duyarli nöronlar dizilidir. Fotoreseptörler isigi sezme özelliklerini fotopigment adiyla bilinen özel moleküllerden alirlar. Fotopigmentler, belli dalga boylarindaki isigi yansitmalari ve digerlerini emmeleri bakimindan boyaya benzerler. Boya pigmentlerinde, yansitilan dalda boylari boyaya rengini verir. Fotoreseptör pigmentlerinde isigi emme, elektromanyetik spektrumun dar bir araligi içinde gerçeklesir, yani 400 ila 700 nanometre civari dalga boylarina sahip elektromanyetik radyasyonla sinirlidir. Radyo, cep telefonu, mikrodalga firin veya trafik radari sinyalleri bu araligin disinda dalga boylarina sahiptir. Bu sinyalleri fotopigment molekülleri, dolayisiyla da bizler göremeyiz.
Görme duyunuz, fiziksel bir uyaranin elektriksel bir tepkiye dönüsmesinin bu kadar asamaya ihtiyaç duymadigi isitme, dokunma ve denge duyunuzda daha yavas çalisir. Kulak, deri veya kaslarinizin içindeki nöronlarin sese, dokunusa veya harekete yanit vermesi birkaç milisaniye içinde gerçeklesir. Oysa isigin fotopigment molekülü tarafindan emildigi andan elektriksel potansiyelin yüklenmeye basladigi ana kadar onlarca milisaniye geçer. Isiktaki hizli dalgalanmalari fark edememizin nedeni görme duyusunun bu yavasligidir.
Bilgisayarinizin ekrani saniyede yaklasik 60 ila 70 döngü halinde, baska bir deyisle 1 ila 17 milisaniyede bir titresir; fotoreseptörlerin yanit verecegi hizdan biraz daha hizli yani. Ekraninizin veya video kartinizin daha hizli çalismasi için daha fazla para harcamaniza gerek yok, çünkü gözleriniz bu hiza zaten yetisemez.
Göz, iste isigi bu sekilde algilar. Ne var ki, isigi algilamakla üç boyutlu dünyayi görmek için isiktan yararlanmak ayni seyler degildir.
Hangi isigin göze girecegini, gözün ön kisminda yer alan küçük, seffaf bir delik olan gözbebegi belirler. Isik bu delikten girerek gözün arka kisminda yer alan retinaya ulasir. Bazi basit canlilarda bu kadari yeterlidir; bu dar geçit sahnedeki belli bir konumdan gelmeyen isigin içeri girmesini ve retinanin arkasindaki belli bir noktaya ulasmasini önler. Ama bu yönetende bir sorun vardir. Aralik çok küçükse, içeri girmesine izin verilen isigin gücü düsük, imge de son derece keskin olmasina ragmen soluktur. Delik daha büyük oldugunda ise içeriye daha fazla isigin girmesine izin verilir ve imge parlak ama bulaniktir.
Beyin tercüman rolünü oynamakta mahirdir. Görmenin pek çok veçhesi tercümeden yararlanir ama belki de hiçbiri görmenin veçhesi kadar önemli degildir. Retinadaki imge üç boyutlu dünyanin iki boyutlu bir yansimasidir. Beynimiz bu iki boyutlu imgelerden üç boyutlu dünyayi çikarsamak zorundadir. Beyin bu çikarimi yaparken birçok ipucunu bir araya getirir.
Iki göze sahip olmak üç boyutlu algilamanin önemli unsurlarindan biridir. Gözlerimize aralarinda birkaç santimlik mesafe olacak sekilde dengelenmistir, dolayisiyla her biri sahneyi digerinden biraz farkli bir açidan görür. Çogu nesnenin imgesinin iki gözün retinalarinda birbirinden biraz farkli yerlere ulasacagi anlamina gelir bu.
Beyin, ayni nesnenin iki retinadaki imgelerinin konumlarini karsilastirarak nesnenin üç boyutlu mekandaki konumu hakkinda çikarimlarda bulunur.
Iki imgenin tam olarak nereye ulasacagi, nesnenin uzakligina ve gözlerin baktiklari yöne baglidir. Iki gözümüz tam olarak ayni yöne bakmak zorunda degildir. Gözleriniz arasindaki açi ayarlanabilir. Üç metre kadar uzagimizdaki bir nesneye dogrudan baktiginizda, birbirinden yaklasik 6 cm uzakta olan gözleriniz birbirine bir derece kadar yaklasarak nesneyi her iki retinanin merkezine konumlandirabilir. 0 nesnenin imgesi her iki gözün retinasinin merkezindeki ayni bölgeye ulasir.
Kendi Seklimizi Hissetmek
Dart oynarken ilk atislariniz karavana olacak, oklariniz hedefin on derece soluna düsecektir. Atislariniza devam ettikçe, on-on bes atistan sonra oklariniz asagi yukari hedefine ulasmaya (en azindan normal atislariniz kadar düzgün olmaya) baslayacaktir.
Atislariniz düzeldiginde, el degistirip tekrar atis yapmaya çalisirsaniz, iki elinizi de ayni rahatlikla kullaniyor olsaniz bile atislariniz tekrar yaklasik on derece sola kayacaktir. O elinizi de alistirmaniz gerekecektir.
Beyniniz, genelleme ihtiyaci kendini hissettirene kadar genelleme yapma konusunda ihtiyatli davraniyor gibidir.
Bu örnekler, görsel konum algisi ile vücut konumu algisinin ortak hareket ettigini göstermektedir. Bu ortaklik bebeklikte, gözlerin dünyasi ile vücudun dünyasi arasindaki iliskiyi ögrenmeye basladigimiz dönemlerde baslar. Vücudumuz ile gördügümüz veya dokundugumuz seyler arasindaki iliskiyi ögrenmis olarak dünyaya gelmeyiz. Bebekler bu iliskiyi her uzuvlari için ayri ayri ögrenirler. Bu sürece birçok zedelenme ve kahvaltida saçilip dökülen tahil gevrekleri eslik eder; ayrica sasirtici derecede uzun bir zamana yayilan bol miktarda alistirma gereklidir: Kati yiyecekleri agizda çevirirken dili nasil hareket ettirecegini ögrenmek aylar; yürümeyi ögrenmek yaklasik bir yil, kosmayi, ziplamayi, bir topu atip tutmayi veya bir bardak buzlu çay koymayi ögrenmekse yillar alir.
Vücudunuzun mekân algisinin son asamasi, nesneleri teninizle hissetmektir. Bu algida, titresimden güçlü baskiya ve hafifçe oksamaya kadar çesitli dokunma uyaranlarina karsi uzmanlasmis farkli sensör türleri rol oynar. Hissetmeniz için nesnelerin teninize dogrudan dokunmasina bile gerek yoktur. Bir tükenmezkalem alip gövdesini tüylerinizi yalayacak sekilde ön kolunuzda gezdirin, onu çok rahat bir sekilde hissedeceksiniz. Vücudumuzdaki tüyler dokunma duyumuzun bir parçasini olusturur. Bu anlamda, kediler, kemirgenler ve biyiklariyla nesneleri kesfeden diger hayvan türleri gibiyizdir biraz. Biz de ayni seyi kil folikülü reseptörlerimizle yapariz, ama bizim tüy ve killarimiz daha yumusaktir ve biyiklari olan hayvanlar gibi çevremizi arastirmak için onlari hareket ettirme kabiliyetine de sahip degilizdir.
Simdi de çoraplarinizi düsünün örnegin… Su anda ayaklarinizda çorap var mi? Olup olmadigini nereden biliyorsunuz? Çünkü onlari hissetmediginize adim gibi eminim. Giysileriniz dokunma duyunuzdan kaybolma egilimindedir ama sivrisinek isirmasi gibi her yeni uyaranda, dokunma duyunuz buna hemen ve kuvvetle tepki verir.
Beyin Haritalari ve Benekler
Beyninizdeki sensörler, isigi retina yüzeyi boyunca aldigi milyonlarca konumu degerlendirerek ölçer veya kollarinizdaki, bacaklarinizdaki, parmaklarinizdaki ve ayaklarinizdaki baskiyi, bu uzuvlarinizdaki sayisiz bölgeyi tarayarak algilar. Ama bunlar mekân algisi olusturmada atilan ilk adimlardir sadece. Her iyi analistin yapacagi gibi beyin, islenmemis bilgilerden olusan bu nöral hesap tablosunu dikkatle degerlendirerek görsel ve dokunsal dünyanin durumu ve vücudun bu dünya içindeki konumuyla ilgili sonuçlar çikarir. Bu da öyle sanildigi gibi dolaysiz gerçeklesmez.
Nesnelerin sinirlarini algilama yeteneginizi ele alalim mesela. Bir kahve kupasini elinize aldiginizda, kulpu, agzi ve gövdesi tek parça halindedir. Beyninizin bir nesnenin nerede bitip baska bir nesnenin nerede basladigini belirleyen dikkatli analizi sonucunda, kupayi kaldirdiginizda kupanin diger bölümlerinin de onunla birlikte gelmesine sasirmazsiniz.
Bilgisayarlardaki transistorlar gibi nöronlar da yapi itibariyla birbirlerine benzer. Ama her ne kadar ortak temel özellikler tasiyor olsalar da, diger nöronlarla kurduklari baglantilarin örüntüsü açisindan her nöron kendine özgüdür ve digerlerinden farklidir.
Bir nöronun aldigi sinyaller ve bu bilgileri nereye gönderecegi, o nörona ve iliskili oldugu nöron grubuna baglidir.
Nöronlar teller ile küçük islemcilerin bir bilesimidir. Alici tarafindaki tellere dendrit adi verilir, nöronlar baska nöronlardan gelen sinyalleri burada toplarlar. Her nöronun birçok dendriti olabilir, bu sayede baska nöronlarla da baglanti kurabilirler. Gönderici tarafinda bulunan tellere akson adi verilir. Hücre gövdesinden yalnizca bir akson ayrilsa da, o akson dallanarak birçok a1ici nöronla baglanti kurabilir.
Dendritlerle akson(lar) arasinda hücre gövdesi yer alir. Hücre gövdesi, girdi sinyalleri için takas odasi islevi görür. Burada dendiritlerden gelen bütün elektrik sinyalleri toplanir ve aksondan nasil bir çikti sinyali gönderilecegine “karar” verilir. Yani farkli dendiritlerden gelen bütün elektrik sinyalleri toplanir ve bu sinyaller sonunda akson ve onun dallarindan gönderilecek olan tek bir mesaja dönüstürülür.
Nöronlar arasinda mesaj tasiyan bu moleküllere nörotransmitter adi verilir. Norotransmitterler aksondan uzaklasip karsi taraftaki molekülün dendritine siçrarken, dendrit onlari karsilamaya hazirdir. Dendritin zari içinde bulunan ve reseptör adiyla bilinen küçük protein molekülleri, nörotransrmitter moleküllerini bir beysbol oyuncusunun topu yakalayisi gibi yakalar. Bu moleküller baglandiktan sonra alici nöronun iyon kanallari tetiklenir, açilip kapanmaya baslayarak nöronun elektriksel zar potansiyelini degistirirler.
Çocuklarin oynadigi kulaktan kulaga oyununda, kulaga fisildanan sözcügün yol boyunca degismesi gibi, burada da nöronun atesleme örüntüleri beynin görme yolu boyunca ilerlerken degisiklige ugrar. Her nöron ve sinapsta, bu nöral aktivite örüntülerinin tasidigi mesaj degisebilir. Ama kulaktan kulaga oyunundan farkli olarak buradaki degisiklikler son derece yararli bir seye hizmet eder: Görme sistemlerimizin nesnelerin konturlarini seçmesine yardimci olurlar. Bunu yapmaya ise retinada baslarlar.
Vücudumuzun en yüksek mekânsal çözünürlüge sahip bölgeleri, dokunsal kesif veya konum algilamada en önemli rolü oynayan bölgeleridir. Ellerimiz uzanip nesneneler dokunur ve onlarin sekil ve dokusuyla ilgili bilgi toplar. Yemek yerken agzimiz, yiyecegin yumusakligi veya sertligi konusunda çok hassastir; dilimiz her noktayi çignemek üzere dislerimize yönlendirir. Bebekler ve birçok hayvan türü, yiyecek olmayan nesneleri tanimak için agizlarini kullanir. Konusurken dilimiz daha farkli bir rol üstlenir, sesbirimlerin seslerini sekillendirir.
Beynin her faaliyetinin farkindalik üretmedigi kesin. Örnegin, su anda kalbinizin ne kadar hizli attigi konusunda hiçbir fikriniz yoktur muhtemelen, beyniniz düsünce ve hislerinizi nasil kontrol ediyorsa kalp atis hizinizi da ayni sekilde kontrol eder.
Öyleyse, zihindeki farklilik deneyimi veya bilinç nasil ortaya çikar?
Zihin-beyin baglantisi henüz tam olarak bilinmiyor da, bu beyin haritalarini bazilarinin zihinsel yasamimiza önemli katkilarda bulunduguna dair kanitlarin sayisi giderek artiyor
Ampütasyon veya kaza sonucu kolunu veya bacagini kaybeden insanlar kayip uzuvlarini hâlâ "hissedebilirler". Vücudun yitirilmis bölümü kasinabilir, aciyabilir veya agriyabilir mesela. Uzuv gitmistir, dolayisiyla bu tür duyular gerçek degildir: Bu duyular zehirli sarmasiktan, uzvunuza çarpan bir toptan veya çok fazla kayak yapmaktan kaynaklaniyor olamaz. Ama bu duyular uzvunu kaybeden kisiler için gerçektir. Bunlar beyin haritalarindan birindeki, kayip vücut bölümünden girdi alan bir bölgedeki nöronlarin kazara-onlari harekete geçirecek gerçek bir uyaran olmadan- faaliyete geçmesinden kaynaklanir muhtemelen. Bu nöronlar kendiliginden faaliyet (nöronlar her zamanki girdilerini almadiklari halde ortaya çikan elektrik atimlari) adini verdigimiz seyi gösteriyor olabilir. Sonraki nöronlar da -yani bu nöronlardan girdi alanlar-gerçek girdi sinyalinin baslattigi faaliyeti, kendiliginden olusan faaliyetten ayirt edebilecek durumda degildir. Bütün sinyaller gerçek sinyal olarak yorumlanir. Dolayisiyla, artik yerinde olmayan uzuvdan girdi alamayan nöronlar yine de atesleme yaparlar, faaliyetleri o uzvun hâlâ yerinde oldugu ve ona bir seylerin dokundugu, onu acittigi veya agrittigi hissi yaratir. Bu olay hayalet uzuv sendromu adiyla bilinir.
Ayrica haritalardaki bosluklar da buralardan uyaran alinamamasina neden olur. Bu durum beyin hasarindan kaynaklanabilir; örnegin bir inme sonucu beynin belli bir bölgesine kan tedarik edilemez ve oradaki nöronlar oksijensiz kalarak ölür. Inme sonucu hasara ugramis olan damar küçükse o bölgedeki hasar küçük, damar büyükse hasar da büyük olur.
Beyinde 85 milyar kadar nöron bulunmasina ragmen bu nöronlar, kendi yakin çevrelerinde neler oldugu bilgisini degil, vücudun baska yerlerinde neler oldugu bilgisini aktarirlar; beynin kendisinde agri senyörleri yoktur. Bu nedenle, kafatasinin kesilip açilmasi sirasinda duyulacak aciyi önlemek için yalnizca lokal anestezi uygulanir ama hasta uyutulmaz. Beyne bir elektrot batirilir, hasta bunu hissetmez. Elektrota küçük miktarlarda elektrik akimi verildiginde, elektrotun ucunun yakinindaki nöronlar aktif hale geçer. Akim arttikça elektrotun aktive ettigi nöronlarin alani da artar. Beyin alanina bagli olarak, birkaç mikroamper kadar düsük elektrik akimlari (kol saati pilinin sahip oldugu akimin yaklasik binde biri) hastalarin uyarilan dokunun islevine uygun seyler hissetmelerini saglamaya yetecek sayida nöronu aktive edebilir.
Sherlock Kulaklar
Evinizde öten bir circirböcegi aramisliginiz varsa, bir seyleri yalnizca sesle bulmanin ne kadar zor oldugunu biliyorsunuz demektir. Benimse en nefret ettigim sey, evimdeki pille çalisan duman detektörü. Pil zayifladiginda detektör insani deli eden, kesik kesik tiz bir ses çikariyor. Her odada bir detektör oldugu için, hangisinin ses çikardigini anlamak sasirtici derecede zor. Sesi kolayca taniyabiliyorum ve sesin tavandaki beyaz plastik kutucuktan geldigini biliyorum. Ama gözlerimi kapatip sesin geldigi yönü belirlemeye çalistigimda çok hata yapiyorum. Çogunlukla dogru odayi buldugumda bile emin olamiyorum.
Bunun zor olmasini nedeni sesle, kulagin sesi ölçme biçimiyle ve beynin çevredeki kanitlardan yararlanarak sesin yeri konusunda vardigi sonuçlarla ilgili.
Beyin bu zaman farklarini nasil algilar? Bu sorun, görsel hareketi algilamada yasanan soruna benzer: Beyin bir kulakta belli bir zamanda algilanan sey ile diger kulakta baska bir zamanda algilanan seyi kiyaslamak zorundadir. Bu çözümde görme sürecindekine benzer bir zihinsel zaman kaydirma islemi de söz konusu olabilir.
Beynin sesi algilamasinin su sekilde gerçeklestigi düsünülüyor: Her iki kulak sesin neden oldugu nöral sinyalleri o taraftaki isitme siniri araciligiyla beyne gönderir. Beynin isitme yolundaki bazi nöronlar binöraldir, yani her iki kulaktan gelen sinyalleri alir. Binöral nöronlarin iki kulaga ulasan ses dalgalarinin kulaga ulasma sürelerine karsi hassas olduklari düsünülmektedir. Bazi nöronlar sesin ilk sol kulaga ulasmasina karsi daha iyi tepki verirler, bazilari da ilk sag kulaga ulasmasina. Bu tür bir hassasiyet, her bir kulakta olusan sinyaller farkli zaman alan yollardan ilerlediginde olusabilir. Bir kulagin ses önce ona ulastigi için elde ettigi üstünlük uygun bir engelle ortadan kaldirilabilir, böylece sinyaller binöral nörona ulastiginda süreleri örtüsür.
Iki kulagin ses yüksekligindeki farkliliklar da sesin yerini belirlemede kullanilabilir. Sese yakin olan kulak ses dalgasini engelsiz bir yoldan alir, ses daha yüksektir. Ses dalgasinin basin diger tarafina ulasmak için bükülmesi veya kirilmasi gerekir, bu da sesin yumusamasina neden olur. Bir kulaginda isitme kaybi o]an insanlar çogunlukla, baslarinin olusturdugu engeli ortadan kaldirmak için daha iyi duyan kulaklarini sesin geldigi yöne çevirirler.
Basin olusturdugu engel nedeniyle bir sesin yüksekliginin ne kadar azaldigi, sesin nereden geldigine bagli olarak degisir. Ses tam ön taraftan geliyorsa iki kulakta sesin yüksekliginde herhangi fark yoktur, ama sagdan gelen bir ses sag kulakta sol kulaga göre 15-25 desibel daha yüksek olabilir. Ses yüksekliginin derecesi sesin frekansina baglidir. Yüksek frekansli seslerin dalga boylari daha kisadir ve engellerde daha az bükülme veya kirilma egilimi gösterirler, dolayisiyla basin olusturdugu engel daha etkilidir. Düsük frekansli ve uzun dalga boylu sesler ise engellerin etrafindan daha rahat geçer, dolayisiyla bu seslerin kulaklar arasindaki ses yüksekligi farki daha azdir.
Yine de ortada hâlâ önemli bir sorun var. Bir sesin tam önümüzden, yukaridan, asagidan veya arkanizdan gelip gelmedigini nasil anlariz? Zamanlama ve ses yüksekligi farkliliklari, üç boyutlu dünyamiz konusunda yalnizca tek boyutlu (iki kulagimizi birbirine baglayan eksenden gelen) bir bilgi sunar bize. Dikey veya ön ve arka boyutlarla ilgili bilgi olmadan sesin lokasyonu belirsizdir.
Herkesin kulaklari farklidir ve kulagin sesi filtreleme biçimi farkliliklar gösterir. Sizinle yan yana oturup ayni konseri dinlesek de tam olarak ayni seyleri duymayiz. Kulak zarina ulasan ses dalgasinin özelligi hem sesin kaynagina hem de kisinin kulak kepçesinin biçimine baglidir.
Yankilar duvarlarin, tavanlarin, hatta mobilyalarin büyüklügü, uzakligi ve sertligiyle ilgili ipuçlari da sunabilir. Çogu kisinin kulagi, akustik uzmanlarinin canli mekân olarak adlandirdigi yanki seviyesi yüksek mekanlar ile çok az yanki üreten ölü mekanlar arasindaki farki anlayabilir.
Gözleri gören insanlar bu ipuçlarini duyduklarinin bilincinde olmayabilirler ama körler bu ipuçlarindan çok fazla yararlanirlar. Hatta yankisini duymak için ses üretirler; buna ekolokasyon adi verilir. Bir degnegi yere vurdugunuzda kisa ve sert bir ses çikar; bitisik yüzeylerden yansiyarak gelen yankilari algilamak için ideal bir sestir bu. Gözleri gören insanlar da ekolokasyondan biraz yararlanirlar. Gece tuvalete kalktiginizda esiniz uyanmasin diye isiklari açmadan banyoya dogru yürürken, adimlarinizin çikardigi seslerin yankilari duvara toslamanizi önler.
Insanlar ekolokasyonu becerebilirler, yarasalar ise bu isin uzmanidirlar. Bu uçan gece yirticilari da baykuslar gibi yiyeceklerini bulmak için sese bagimlidirlar, ama onlar kendi çikardiklari seslerin yansimalari sayesinde sessiz nesneleri de bulabilirler.
Yarasalar sik araliklarla kisa ve tiz sesler çikarirlar, bu seslerin engellere ve avlarinin vücutlarina carparak çikardigi yankilari dinlerler. (Bu seslerin frekanslari insan kulaginin duyamayacagi kadar yüksektir, yarasalarin sikça hedefinde olan güveler ise bu araliktaki seslere karsi hassasiyet gelistirmislerdir, bu sesi duyar duymaz ortamdan kaçarlar.) Yarasalar bu sesi kendileri baslattiklari için sesin ne zaman basladigini bilirler, dolayisiyla yankinin sesten sonra kulaklarina gecikmeli olarak gelen sesi, onlara nesnenin uzakligi hakkinda bilgi verir. Yankilari algilamada o kadar hünerlidirler ki, piyano telleriyle örtülü bir odada tellere hiç çarpmadan uçabilirler ve havaya firlatilmis bir un kurdunu havada kapabilirler.
Günes Gözlükleriniz Samanyolunda
Beyninizin algiladigi görsel, isitsel veya bedensel mekân bilgilerinin her bir zerresinin bir nirengi noktasiyla tanimlanmasi sarttir. Konumlari tanimlamada kullanilan bu referans çerçeveleri veya koordinat sistemleri mekân konusundaki konusmalarimizda açikça kendini belli eder.
Referans çerçevelerinin eksenleri çogunlukla hareketlidir; bu nedenle beynin bu hareketler konusunda bilgi edinmesi gerekir. Tarihteki en bildik örnek belki de “dünya mi günesin etrafinda dönüyor yoksa günes mi dünyanin etrafinda dönüyor” sorusudur. Günes dünyanin etrafinda dönüyor gibi görünür kesinlikle: Sabah doguda yükseldigini, aksam da batida battigini görürüz. Bu nedenle, gökbilimcilerin dünyanin aslinda bir günde kendi ekseni etrafinda, bir yilda da günesin etrafinda bir tur döndügüne dair ipuçlarini bir araya getirmeleri yüzyillar sürmüstür.
Görmedeki hareketli referans çerçevesiyle baslayalim.
Retina beyne görsel uyaranlarin nerede oldugunu (gözlerin dogrultusu üzerinden) söyler. Gözler bir baska yöne kaydiginda, nesnenin imgesi retina yüzeyinde yol alir. Görsel mekân algimiz, gözlerin konumu ve hareketiyle ilgi bilgi gerektiren bir sentezdir.
Göz hareketleri sürekli meydana gelir. Gözlerimiz kabaca saniyede üç kez (nefes alip verisimizden daha hizli) kisa hareketler yapar ama bunun farkina bile varmayiz. Her göz hareketi saniyenin onda birinden daha kisa sürer ve bu süre içinde beyin görsel bilgiyi bastirarak bulanik görmemizi engeller. Görmedeki bu bosluk bile bilincimizden kurtulur: Kararti görmeyiz; ani bir karanlik hissi yasamayiz.
Bu göz hareketleri, fotoreseptörlerin yogun ve sikisik biçimde yer aldigi fovea sayesinde yararlidir. Retinanin tamami ayni sekilde tika basa dolu olsaydi, gözlerinizi hareket ettirmenin pek bir katkisi olmazdi; nesneleri zaten her yerde yüksek çözünürlüklü halde görebilirdiniz. Oysa beyin küçük bir "megapiksel" bölgeyi kullanir ve retinayi sürekli yeniden yönlendirmek zorundadir.
Bunu hiç fark etmemis olmaniz kuvvetle muhtemel. Fark etmeyisinizin nedeni, beynin ardisik göz hareketlerinden yararlanarak yüksek çözünürlüklü görüs noktalarini birbirine ilistirmesi ve onlari kaynastirmasidir; öyle ki sahnenin tamamini net bir sekilde gördügünüzü düsünürsünüz, ama aslinda her defasinda küçük parçalar görürsünüz.
Gördügümüz ve duydugumuz seyleri birlestirmek bize çok yarar saglar, özellikle de iletisim konusunda. Insanlarin yüz ifadelerini, el kol ve dudak hareketlerini görmek, konusmalarini daha kolay anlamamizi saglar. Biriyle yüz yüzeyken onu telefondakine kiyasla daha iyi anlamamizin bir nedeni budur.
Diger nedeni de telefonlarin isitsel bilgilerin tamamini tasimiyor olmasidir: Ses elektronik olarak tekrar üretildiginde içinde frekanslarin hepsi bulunmaz. Gelismis stereo sistemleri sesi genis bir ses frekansi araliginda iletmek konusunda gayet basarilidir ama telefonlar bu konuda genelde çok data kisitlidir.
Ses kaynaklarini görmek, biriyle kalabalik ve gürültülü bir ortamda konusurken de bize yardimci olur. Görme duyumuzu, takip etmek istedigimiz konusmaya odaklanmak ve diger seslerden uzaklasmak için kullaniriz. Görsel ve isitsel sinyaller kendi özgün, farkli referans çerçeveleri içinde kalsalardi (bunu referans çerçevesi uyusmazligi olarak adlandirabiliriz) bunlarin hiçbiri mümkün olmazdi.
Bir Yerlere Gelmek
Hiç zorluk çekmeden mutfakta dolasabilir, evin disina çikip sokakta yürüyerek en yakin kafeye gidebilir, tekrar eve dönebilirsiniz. Bütün bunlar kolay bir seymis gibi görünür, oysa bunlari yapmak nerede oldugunuzu ve nereye gitmek istediginizi takip etmek sofistike algoritmalar kullanmayi içerir.
Navigasyonun evrimsel kökleri derindir. Hareket edebilen her organizmanin gidecegi yönü bulmaya ihtiyaci vardir. Basit organizmalar bile yiyeceklere ve potansiyel eslere dogru hareket ederken, yirticilardan, toksinlerden ve baska tehlikelerden uzaklasir. Su anda kuyruklarini veya kamçilarini kullanarak bagirsaklarinizda yüzen, lezzetli seylere dogru hareket edip hoslanmadigi seylerden uzaklasan basit E. coli bakterisini ele alalim mesela. E. coli çok iyi hareket edemez. Tek yapabildigi hangi yönde ilerliyorsa o yöne dogru bir çizgide yüzmek veya rasgele yeni bir yöne atilmaktir. Hangi yönde yüzecegini seçemese de, belli bir güzergâhta yüzecegi mesafeyi belirleyebilir. Yola devam ederken gidalarin azalip çogaldigini hissedebilir. Seker dükkâninin E. coli dünyasindaki muadiline dogru yol aldigini hissederse yoluna devam eder. Gida miktarinda az bir artis oldugunda veya hiç artis olmadiginda, durup döner ve yeni bir istikameti dener. Egilimli rasgele hareket olarak bilinen bu örüntü, bu basit bakteriyi bagirsaklarinizin yiyecek dolu bölgelerine yönlendirmede çok etkilidir. Beyni bile olmayan basit bir canlinin mekân içinde yol bulmasini saglayan ilkel bir sistemdir bu.
Beyni olan biz insanlar ve yakin hayvan akrabalarimizin bu basit, tek hücreli organizmalardan daha amaçli hareket eder ve gidecegimiz yönü daha karmasik bir sekilde buluruz elbette. Her an nerede oldugumuzu genelde bilir ve bir yerden bir yere gitme için bilinçli olarak harekete geçeriz.
Normalde nerede oldugumuzu bilmek, belli bir noktada ne algiladigimizdan ibaret degildir, o yere nasil gittigimizle de alakalidir. Beni bu bilgiden mahrum etmek için neler gerekecegini bir düsünelim. Yolculuk sirasinda etrafimi göremeyeyim diye gözlerim bagli olmali, ama bu da yeterli olmayabilir. Birinin beni birkaç defa döndürüp sersemletmesi gerekir, ayrica kendi basima yürümeme izin vermemeleri, beni tasimalari da gerekir. Bu benim yön duyumu ve mesafe algimi (nerede oldugumuzu bilmemizi saglayan iki önemli unsur) bozacaktir.
Hareket ettigimiz yönle ilgili algimiz büyük oranda vestibüler sistemden (denge duyumuzdan) gelir. Her ne kadar Aristoteles’in bes temel duyu listesinde yer almasa da denge duyusu hayatimizin vazgeçilmez bir parçasidir. Denge duyusu dik durmamizi ve hareket ettigimizi (ayrica nereye dogru hareket ettigimizi) bilmemizi saglar. Bir sandalyede, tekerlekli bir sandalyede gözleriniz kapali halde oturuyor olsaniz bile, biri sandalyeyi itip sizi dolastirdiginda vestibüler sisteminiz hareket, yön ve hiz bildirebilir. Hatta asansördeyseniz, asansörün hareket ettigini, genelde de yukari mi yoksa asagi mi gittigini bildirebilir.
Denge, isitmenin kullandigi mekanizmalarin bazilarini kullanir ve dengenin isitmeden önce evrimlestigi düsünülür. Dengenin duyu organi iç kulakta, koklea yakinlarindadir ve isitsel bilgileri tasiyan sinir ayni zamanda dengeyle ilgili bilgileri de tasir.
Denge duyunuz düzgün çalistiginda onu fark etmezsiniz. Ama hatalar yaptiginda, mekandaki yön duyunuz sikinti çeker. Örnegin kendi etrafinizda çok fazla dönmek basimizin dönmesine neden olur. Bunun nedeni, yarim daire kanallari içindeki sivinin uzun süren bas hareketinizin hizina erismesi ve kanalla birlikte hareket etmesidir. Durdugunuzda, sivi hareketine devam eder, bu harekete bagli bir sinyal üretir ve beyniniz bu sinyali sizin aksi yönde döndügünüz seklinde yorumlar. Gerçekten aksi yönde dönmek sivinin hareketini daha çabuk durduracaktir ama durmakta israr ederseniz sorunu ters yönde yeniden yaratirsiniz!
Çok fazla alkol almak da basinizi döndürebilir. Alkol, denge organlarinizdaki çesitli maddelere nüfuz edip onlarin yogunluklarinda ve belli bir sürede bükülen tüy hücresi sayisinda degisiklik yaparak denge duyunuzu etkiler. Sonuçta, gerçek hareket ile vestibüler tüy hücrelerinin tasidigi bilgi arasindaki uyumsuzluk kendinizi dengesiz hissetmenize neden olur.
Çok fazla içki içtikten sonra yatarsaniz, kupula (tüy hücrelerinin tüyleri kupula adli jelatinsi bir yapiya gömülüdür) biraz yukari dogru yüzer ve bas dönmesi duygusu yaratir. Zamanla alkol endolenfe nüfuz eder. Endolenf ile kupulanin yogunlugu kisa bir süre normal oranlarina geri döner ve bas dönmesi durur. Ama eve gitmek için arabaya binmeyin sakin; firtinadan önceki sessizliktir bu. Kupula alkolden temizlenmeye baslayinca endolenften daha yogun bir duruma gelir, sivinin dibine çöker ve tekrar bas dönmesi yaratir; bu sefer ters yönde!
Insanin kendi hareketlerinin izini sürerek tuttugu kayittan yönünü bulmak için yararlanabilecegine dair zekice bir kanit, Tunus çölünde yasayan karincalardan geldi. Bu karincalar yiyecek bulmak için çok uzaklara gider, yiyeceklerini yüklenip tekrar yuvalarina geri dönerler. Karincalar yuvalarini bulmada çok basarilidirlar ve yuvalarinin yerini adimlarini sayarak buluyor gibidirler. Bunun dogrulugu karincalarin ayaklarina müdahale edilerek gerçeklestirilen yaratici bir deneyle kanitlanmistir. Bu deneyde bilim insanlari, karincalari yiyecek bulduktan sonra tam yuvalarina dönmek üzereyken yakaladilar. Karincalarin bazilarinin bacaklarina domuz kili yapistirarak bacaklarini büyüttüler; bazilarinin bacaklarini ise kirpip küçülttüler. Deneyi gerçeklestirenler sonra karincalari biraktilar ve yuvalarini bulup bulamayacaklarini gözlemeye basladilar.
Ayakli karincalar yuvalarini iskalayip daha ileriye giderken, kirpik bacaklilar yuvalarindan önce durdular; karincalarin bir sekilde adimlarini "saydiklari" ve adim ölçülerinin degistiginden haberdar olmadiklari varsayildiginda tam da gerçeklesmesi beklenen bir durumdu bu.
Beynimiz bütün bu farkli bilgi kaynaklarini birlestirirken, belirli ayrintilarin ötesine geçen bir mekân algisina temel hazirlar. Kafeye ister yürüyerek ister arabayla gideyim ister kuzeyden ister güneyden gideyim, kafenin kalici bir konumda olduguna dair bir duygum vardir. Bu genel konum algisi, çesitli yerler arasinda yeni yollar, daha önce kullanmadigimiz kestirmeler planlamamizi saglar.
Yuvalarindan uzakta yiyecek arayan organizmalar (veya çesitli yerlerde yiyecek depolayan hayvanlar) ayni yere ulasmak için tekrar tekrar yollarini bulmak zorundadirlar ve çogu bu konum tahmini yetenegine sahiptir. Çöl karincalari bile bu yetenege sahip görünüyor, zira yiyecek arama yolculuklarinda zikzaklar çiziyor ama yuvalarina kisa ve düz bir yoldan dönüyorlar.
Iste bu yönüyle, mekân algimiz çogunlukla hatirlanan bilgiye, önceki tespitlerden, gittigimiz yolda attigimiz adimlarin sayisindan ve yolun istikametinden elde ettigimiz bilgilerin hatirlanmasina dayanir.
Düsünmek Üzerine Düsünmek
Zihin-beyin iliskisini arastirmanin karsisindaki en büyük engel, denklemin yalnizca bir tarafini (zihni degil BEYNI) dogrudan ölçebiliyor
olmamizdir. Beyni ölçebilme yetenegimiz süphesiz etkileyicidir. Bunun sayisiz örnekleri mevcuttur, ayrica sinirbilim alaninda yayin yapan bilimsel dergilerin sayfalari benzer birçok arastirmayla doludur.
Algi ile düsünceyi ayiran çizgi her zaman net olmayabilir. Rüya görürken, gerçek fiziksel olaylarin tetiklemedigi ama o sirada son derece gerçekmis gibi görünen çesitli duygusal algi deneyimleri yasariz. Sizofreni gibi zihinsel bozukluklarda hastalar halüsinasyonlar, düsünce süreçlerine zorla giren dogru olmayan algilar yasarlar. Bu halüsinasyonlar ikna edici biçimde bir düsünceymis gibi ortaya çikabilir ve dissal bir uyaran zannedilebilir. Aslinda, gerçek ile hayali olani birbirinden ayirt etme yetersizligi hastaligin tanimlayici bir özelligidir.
Algilama ile düsünme arasindaki sinirin bu belirsizligi, algiladigimiz seyin düsündügünüz seyi veya düsündügünüz seyin algiladiginiz seyi biçimlendirmede önemli oldugu anlamini tasir.
Öfkeyi düsünmesi istenen denekler kirmizi renge karsi daha hassas hale gelirler (bu duyguyla özdeslestirilen yaygin bir metafordur bu). Bazi arastirmalar da yalnizlik duygusunun (sosyal soguklugun) dusun fiziksel sicakligiyla giderilebildigini göstermistir.
Düsüncelerin algisal ve motor uyaranlarla harekete geçirilmesi, bunun yaraticilikla bir iliskisinin olabilecegini gösteriyor. Zor bir sorun üzerinde çalisirken, nöral altyapima yönelik duyusal ve motor talepleri sinirlamak için öncelikle çalisma mekâni olarak kütüphanenin sessiz ortamini tercih ederim. Ama takilip kaldigimda, ayaga kalkip etrafta dolasmanin, duyularimi ve motor sistemlerimi kullanmanin ve deneyip dogru olmadigini anladigim düsünce örüntüsünden siyrilmaya çalismanin ise yaradigini biliyorum. Aslinda bu, egzersizin bilissel faaliyetlere önemli katkilarindan biri olabilir: Zira egzersiz hem hareket hem de çogunlukla mekân içindeki harekete eslik eden zengin bir duyusal deneyim içerir.
Benzer Kitaplar
Fevzi BOZKURT
Fevzi BOZKURT