Beyin, Karşıtlığı Anlayamadan Görmediği Şeyi Çözümleyebilir: İki Bölgenin Uyum Kurması Bulundu

Beyin, gözle karşılaştığı çelişkili görüntüleri anında çözemeyebilir; ancak araştırmacılar, bu tür görsel çakışmaların kısa sürede nasıl barıştırıldığını ortaya koydu. Soğuk Bahçe Limanı Laboratuvarı’ndan Mitra Javadzadeh ve Cambridge Üniversitesi ile University College London ekipleri, göz kabuğu adı verilen beynin iki komşu bölgesinin birbirini nasıl dengelediğini inceleyerek, zihnin tutarsız algıları nasıl bir bütün haline getirdiğine dair ilk somut kanıtları Nature Neuroscience dergisinde yayımladı.

Yapılan gözleme göre, bu iki bölgenin ürettiği aktivite birbirine uyduklarında ortak desen ekranda kalırken, çelişen desenler bir saniyenin çok altında sürede eriyip gidiyor. Araştırmacılar, bu sürecin beynin farklı bölgelerinin birbirinden kopuk değil, sürekli olarak uyum kurduğunu gösteriyor ve böylece dünyayı parçalar halinde değil, tek ve tutarlı bir bütünlük içinde algılamamızın ardındaki mekanizma açıklanmış oluyor.

Uyum Kurma Mekanizması Nasıl İşliyor?

Beynin farklı bölgeleri, işlenecek duyusal bilgilerin farklı akışlarını yönetir; yine de dünyayı deneyimlerken parçalanmış değil, birleşik bir algıya sahip oluruz. Bu özel sistemlerin birbirleriyle nasıl koordinasyon kurduğunu anlamak, nörobiliminin en büyük zorluklarından biri olarak kabul ediliyor. Javadzadeh, “Bu kadar yüksek düzeyde özelleşme arasında nasıl olabileceğini anlamaya çalışıyoruz, ama her zaman tutarlı bir bütünsel sonuç elde ediliyor” diyor.

Çalışmanın odağı, beynin neokorteksinde bilinen iki görme işleme bölgesi: birincil görme kabuğu (V1) ve lateromedial görme alanı (LM). Görme işleme, bir bölgeden diğerine tek yönde aktarılmadan gerçekleşmiyor; bu alanlar birbirleriyle sürekli bilgi alışverişi yapıyor. İletişimi incelemek için Javadzadeh ve ekibi, fareleri birbirine ters yönde eğik iki görsel desen arasındaki farkı ayırt etmeye eğitti; ancak hayvanlar yalnızca bir yönelimi tanıyınca ödül alıyorlardı.

Bu görev sırasında araştırmacılar, V1 veya LM bölgesinden birini geçici olarak susturdu ve ortak partneri olmadan kalan bölgenin nasıl davrandığını izledi. Bu gözlemleri kullanarak V1-LM devresinin yapay sinir ağı modelini oluşturdular ve belirli nöronların değiştirildiğinde sistemin nasıl tepki verebileceğini test ettiler.

Mitra Javadzadeh ve ekibi

Elde edilen sonuçlar çarpıcı bir desen ortaya koydu: İki beynin bölgesi arasında çelişen aktivite hızla kaybolurken, her iki bölge tarafından paylaşılan aktivite daha uzun süre sürdü. Javadzadeh, “Zaman içinde bu tür bağlantılar, biz ‘uyum kurma’ adını verdiğimiz bir mekanizmayı uyguladıklarını bulduk” açıklamasını yapıyor.

Bu Süreç Beynin Her Yerinde Olabilir mi?

Çalışma yalnızca görmeyle ilgili iki bölgeyi inceledi, ancak araştırmacılar şimdi bu sürecin neokorteksinin daha geniş bir alanında da işlediğini araştırmaya başladı. Javadzadeh, “Örneğin, gördüklerimiz duyduklarımızla çeliştiğinde, bu iki şeyi barıştırmak için aynı tür mekanizmaları mı kullanıyorsunuz?” diye soruyor.

Eğer dinamik uyum kurma yaygın bir olguysa, bu, bilim insanlarının beynin birbirinden rekabet eden sinyalleri nasıl kararlı bir dünya yorumuna dönüştürdüğünü daha iyi anlamasına yardımcı olabilir. Aynı zamanda, farklı beynin bölgelerinin aynı sonuca ulaşamadığı durumlarda ne olduğunu aydınlatma potansiyeli taşıyor.

Bu düşünce, nörobiliminin ötesine de uzanabilir. Yapay zeka sistemlerinin çelişkili bilgi akışlarını nasıl yönetebileceği ve hangi sinyale güvenebileceğini belirleyebileceği konusunda araştırmacıların düşünebilmesi için benzer ilkeler işe yarayabilir. Javadzadeh, “Beynin bireysel binalarını anlıyoruz, ama onları bir araya getiren ne?” diye soruyor. “Bunu öğrenmek, bizi son olarak beynin bütün olarak nasıl çalıştığını anlamaya götürecek.”