Zihnin Kilidini Açmak

Michio Kaku


Phineas Cage 1848 yılında, Vermont'da bir demiryolunda ustabaşı olarak çalışırken kazara bir dinamit patladı. Patlama sırasında, 1 metrelik bir demir çubuk yüzüne saplamp ardından beyninin ön bölümlerinden geçip kafatasının arkasından vücudunu terk ederek 24 metre öteye düştü. Adamın ortalığa savrulan beynini gördüklerinde adeta şok geçiren işçiler hemen doktor çağırdılar. Adamın kaza aranda ölmemesi herkesi çok şaşırtmıştı.

Haftalarca yarı uyanık durumda kalan Cage, sonunda tamamen iyileşmiş gibi gözüküyordu (2009 yılında, yüzü ve sol gözü yaralı, yakışıklı ve kendine güveni sağlam bir insan olan Phineas Cage'in elinde demir bir çubukla çekilmiş ender bir fotoğrafı ortaya çıktı). Kazadan sonra, iş arkadaşları onun kişiliğinde keskin değişimler fark ettiler. Normalde neşeli, yardım etmeyi seven bir ustabaşı olan Cage, ağzı bozuk birisi haline gelmiş, düşmanca ve bencilce davranmaya başlamıştı. Kadınlara ona yaklaşılmaması tembih ediliyordu. Onu tedavi eden kişi olan Dr. John Harlow, hakkında şunları söylemişti: "Cage, kaprisli ve kararsız, gelecek için birçok plan kuran, fakat gerçekleşmesi daha mümkün bir plan bulduğunda bunları hemen terk eden birisi. Bir çocuğun entelektüel kapasitesine ve tezahürüne, ayrıca da hayvan içgüdülerine sahip güçlü bir adam." Dr. Harlow onun radikal bir şekilde değiştiğini not almıştı. Arkadaşları da onun artık Cage olmadığını söylüyordu. Cage'in 1860'ta ölümünden sonra, Dr. Harlow onun kafatasını ve ona saplanan demir çubuğu sakladı. Detaylı Xray sonuçlarına göre, demir çubuğun frontal lobun bulunduğu beyin bölgesinde çift taraflı ciddi bir tahribat oluşturduğu onaylandı.

Bu inanılmaz kaza, yalnızca Phineas Cage'in hayatım değil, bilimin gidişatını da değiştirdi. Bundan önce, düalizm demlen ve beynin ve ruhun iki farklı yapı olduğunu savunan baskın bir görüş hüküm sürüyordu. Ancak bu kaza ile Cage'in frontal lobunun aldığı tahribata bağlı olarak kişiliğinin değiştiği apaçık ortadaydı. Buna bağlı olarak da bilimsel düşüncede bir model değişikliği oldu: Belki de beyinde belirli bölgeler belirli davranışları belirliyordu.

BROCA’NIN BEYNİ

1861 yılında, Cage'in ölümünden hemen bir yıl sonra, yani 1861 yılında bu fikir, Paris'li doktor Pierre Paul Broca'nın konuşma bozukluğu dışında bir sorunu olmayan bir hastası üstüne yaptığı çalışmaları ile desteklendi. Hasta, konuşulanları tamamen kavrıyor, fakat "tan" kelimesi dışında tek bir kelime üretemiyordu. Hastanın ölümünden sonra otopsi yaptığında, hastanın sol temporal lobunda (sol kulağın yakınları) bir lezyon olduğunu keşfetti. Sonraları Dr. Broca, benzer sorunları olan 12 hastada da beynin o alanında tahribat olduğunu görecekti. Bugün, özellikle sol temporal lobunda tahribat bulunan hastalara, Broca afazisine sahip olduğu söylenir (genellikle bu hastalıkta hastalar konuşulanları anlar, fakat birkaç kelime dışında herhangi bir şey söyleyemez).

Bundan kısa bir süre sonra, 1874'te, Alman hekim Cari Wernicke, hastalarda tam tersi bir soruna yol açan bir hastalığı tanımladı. Bu hastalar tane tane ve açıkça kelimeleri söyleyebiliyorlar, fakat yazılı ve sözlü metinleri anlayamıyorlardı. Konuşurken, sıklıkla doğru bir dilbilgisi ve cümle yapısı kullanıyor, ancak anlamsız kelimeler meydana getiriyorlardı. Ne yazık ki bu hastalar abuk subuk konuştuklarının da farkında değillerdi. Wernicke, otopsilerini yaptıktan sonra, hastaların temporal loblarının farklı bir bölümünde bir tahribat gözlemledi.

Wernicke ve Broca'nın çalışmaları, konuşma ve anlama bozuklukları gibi davranış bozuklukları ile beynin spesifik bölgelerinde tahribat bulunması arasında belirgin bir bağ kurdu. Bu, nörobilimde bir dönüm noktası oldu.

Savaşın kaosunda yeni bir gelişme daha oldu. Tarih boyunca, insan vücudunun kesilip incelenmesiyle ilgili birçok dinsel tabu vardı. Savaş alanında on binlerce yaralı askerin ölmesi sonucu, işe yarar bir tıbbi tedavi geliştirmek doktorların önemli bir görevi haline geldi. 1864'de Prusya Danimarka savaşında, Alman doktor Gustav Fritsch, birçok askerin kafa tasını tedavi amaçlı açıp beyinlerinin sağ ve sol yarılarından herhangi birine dokunduğunda, vücutlarının ters tarafının seğirdiğini fark etti. Fritsch, sonraları beyni elektrikle uyararak beyin yarıkürelerinin vücutta ters tarafı kontrol ettiğini sistematik olarak gösterdi. Beynin elektriksel bir doğasının olması ve beynin belirli bir bölgesinin vücutta ters tarafı kontrol ettiğinin gösterilmesi, çarpıcı bir buluştu (Garip bir biçimde, beyin üzerinde elektriksel sondaların kullanılmasına dair ilk kayıt, bir kaç bin yıl önce M.Ö. 43 yıllarında Romalılar tarafından oluşturulmuştu. İmparator Claudius'un saray doktoru, şiddetli baş ağrısı şikayeti bulunan hastalara elektrikle yüklenmiş torpido balığı uyguluyordu).

Beyin ile vücudu birbirine bağlayan elektriksel yolakların olduğunun fark edilmesi, 1930'lu yıllarda Dr. Wilder Penfield'ın güçsüz bırakan havale geçirmeler ve hayatı tehdit edici nöbetlerle acı çeken epilepsi hastalarıyla çalışmaya başlamasından önce sistematik olarak ortaya konmamıştı. Onlar için, beynin açılması ve belirli bölgelerinin çıkarılması ile yapılan cerrahi girişimler son seçenekti (Beyinde acı reseptörleri olmadığı için, Dr. Penfield bu operasyonları yalnızca lokal anestezi kullanarak gerçekleştirdi. Operasyonlar sırasında hastalar uyanık durumdaydılar).

Dr. Penfield, elektrot ile beyin korteksinin belirli bölgelerini uyardığında vücudun farklı bölgelerinin yanıt verdiğini fark etti. Korteks ile insan vücudu arasında kesin ve birebir bir bağlantının kabaca çizilebileceğini fark etti. Çizimleri o kadar doğru ve kesindi ki, neredeyse değiştirilmemiş bir şekilde hala kullanılmaktadır. Bu buluşun, hem bilim dünyasında hem de halk arasındaki etkisi çok hızlı oldu. Kurduğu şemada, beynin hangi bölgesinin vücutta hangi bölgenin hangi fonksiyonunu kontrol ettiği görülebiliyordu. Örneğin, hatırı sayılır bir beyin bölgesinin hayatta kalmak için hayati bir önem taşıyan ellerimiz ve ağzımızın kontrolüne adanmış olduğunu görebilirsiniz. Sırtımızdaki sensörler uyarıları neredeyse algılayamazlar bile.

Penfield ayrıca, hastalarının temporal loblarını uyardığında, hastalarının uzun zaman önce unutulmuş anılarını açık bir biçimde anımsadıklarım keşfetti. Hastalarının, beyin ameliyatının ortasında, liselerinin kapısının önünde dikilmelerini, annelerinin teyzelerini telefonla arayıp bu gece onlarda kalmasını söylediğini duyduklarını ağızlarından kaçırmalarıyla şok olmuştu. Penfield, beynin derinliklerinde yatan anıları gün yüzüne çıkardığım fark etmişti. Bu sonuçları 1951'de yayımladığında, sonuçlar beyine ilişkin anlayışımızda bir dönüşüm daha yaratmıştı.

BEYNİN HARİTASI

1950 ve 60'lara gelindiğinde, birkaç fonksiyonu ile birlikte, beynin farklı bölgelerinin yerini saptayan ilkel bir harita oluşturmak mümkündü.

Şekil 2'de, beynin dış katmanım oluşturan ve dört loba ayrılan neokorteksi görüyoruz. Bu bölge insanlarda son derece gelişmiştir. Frontal lob dışında tüm loblar, duyularımızdan gelen sinyallerin işlenmesine adanmıştır. Frontal lobun en önemli bölgesi olan prefrontal korteks, neredeyse tüm mantıklı düşüncelerimizin işlendiği bölgedir. Şu anda okuduğunuz bilgiler prefrontal korteksinizde işlenmektedir. Bu bölgede ulaşacak hasar, aynı Phineas Cage'de olduğu gibi, geleceğe ilişkin plan ve tasarı yapmamıza engel olabilir. Duyularımızdan gelen bilginin değerlendirildiği ve gelecekte bunlara göre verilecek bir dizi tepkinin kararlaştırıldığı bölge burasıdır.

Pariyetal lob, beynimizin üst tarafında konumlanmıştır. Sağ yarıküre, duyusal dikkati ve vücut farkındalığım kontrol ederken, sol yarıküre yetenek gerektiren hareketleri ve bazı dil fonksiyonlarını kontrol eder. Bu bölgede oluşacak hasar, kendi vücut bölgelerinin yerini saptamada zorluk çekmek gibi pek çok sorun oluşturabilir.

Oksipital lob, beynimizin en arkasında konumlanmıştır ve gözlerden gelen görsel bilgileri işler. Bu bölgede oluşacak hasar, göz fonksiyonlarında azalma ve körlük gibi sonuçlar doğurur.

Temporal lob lisanı kontrol eder (yalnızca sol tarafta), bununla birlikte yüzlerin tanınması ve bazı duygusal fonksiyonların kontrolü gibi işlevleri de vardır. Bu bölgede oluşacak hasar, bizi dilsiz bırakabilir, sürekli gördüğümüz yüzleri tanıyamamamıza neden olabilir.

EVRİMLEŞEN BEYİN

Kaslarımız, kemiklerimiz ve akciğerlerimiz gibi vücudun diğer organlarına baktığımızda, hemen fark edilebilecek bir uyum ve amacın varlığı görülür. Ancak beynin yapısı karmakarışık gelebilir. Hatta, beynin haritasını çıkarmak sıklıkla "budalalar için haritacılık" olarak görülürdü.

Bu rastgele gibi gözüken yapıya anlam kazandırmak için, 1967'de, Ulusal Ruh Sağlığı Enstitüsü'nden (National Institute of

Mental Health) Dr. Paul MacLean, Charles Darwin'in evrim kuramım beyine uyguladı. MacLean, beyni üç bölüme ayırdı (o zamandan bu yana yapılan çalışmalar bu model üzerinde bir takım ufak değişikliklerin varlığını gösterdi, fakat biz hala beynin yapısını kapsamlı olarak tanımlamada bu modeli kullanıyoruz). Öncelikle, beyin sapı, beyincik ve bazal ganglionları içeren beynimizin merkezinin ve arka bölümünün, sürüngenlerin beyinleriyle neredeyse birebir olduğunu fark etti. "Sürüngen beyni" olarak bilinen ve denge, solunum, sindirim, kalp atımı, kan basıncı gibi temel hayvansal işlevlerin idare edildiği bu bölge, beynimizin en eski yapısıdır. Bu bölge ayrıca savaşma, avlanma, çiftleşme ve bölge tutma gibi hayatta kalmak ve üremek için gerekli olan davranışları da kontrol eder. Sürüngen beyni 500 milyon yıl geriye kadar izlenebilir (Şekil 3'e bakınız).

Şekil 3. Sürüngen beyni, limbik sistem (memeli beyni) ve neokorteks (insan beyni) ile beynin evrimsel tarihi.

Ancak sürüngenlerden memelilere evrimleştiğimizde, beyin daha karmaşık, dışa doğru gelişen ve yeni yapılar üreten bir hal aldı. Şimdi, sürüngen beynini kaplayan, beynin merkezinin yakınlarında yerleşim gösteren "memeli beyni" ya da limbik sistem ile karşılaşıyoruz. Limbik sistem maymunlar gibi gruplar halinde yaşayan hayvanlarda öne çıkar. Bu bölge de duygularla ilgili yapılar içerir. Sosyal grupların dinamiği karmaşıklaştığından beri, potansiyel düşman, müttefik ve rakiplerin sınıflandırılmasında limbik sistem esas olarak rol oynamaktadır.

Sosyal hayvanlarda can alıcı davranışları kontrol eden limbik sistemin bölgeleri şunlardır:

•        Hipokampus: Belleğe giriş kapısıdır. Burada kısa zamanlı anılar, uzun zamanlı anılara dönüşmek üzere işlenir. Tuhaf şeklini tarif eden adı "denizatı" anlamına gelir. Burada meydana gelen zedelenmeler uzun süreli belleğin oluşmasını engeller. Kişiyi bulunduğu zamana hapseder.

•        Amigdala: Duyguların mevkilendiği bölgedir. Başta korku olmak üzere, duygular ilk burada kaydedilir ve oluşturulur. "Badem" anlamına gelir.

•        Talamus: Burası nakil istasyonu gibidir, beyin sapından gelen duyusal sinyalleri alır ve onları kortekste çeşitli bölgelere yollar. "İç oda" anlamına gelir.

•        Hipotalamus: Bu bölge vücut sıcaklığım, günlük vücut ritmini, açlığı, susuzluğu ve üreme ile zevkin bir bölümünü kontrol eder. Talamusun altında bulunur ve adı da buradan gelir.

Son olarak, beynin dış katmanında, memeli beyninin üçüncü ve en yeni bölgesi olan serebral korteks vardır. Neokorteks (anlamı "yeni kabuk"), daha ileri bilişsel davranışı yöneten, serebral korteks içerisinde en son evrimsel yapıdır. En çok insanlarda gelişmiştir: Kağıt peçete kalınlığında olmasına karşın, beyin kütlesinin yüzde seksenini oluşturur. Sıçanlarda pürüzsüz bir yüzeyi vardır, fakat insanlarda kıvrımlı bir yapıya sahiptir, bu da insan kafatasının içerisinde çok büyük bir yüzey alanının oluşmasını sağlar.

Başka bir deyişle, insan beyni, milyonlarca yıllık evrimimizin önceki basamaklarının kalıntılarını içeren, dışa doğru hem boyut hem işlev olarak büyüyen bir müze gibidir (Ayrıca bu, bir bebeğin doğduğundan itibaren izlediği yoldur. Bebeğin beyni, dışa ve öne doğru genişler ve belki de evrim basamaklarımızı taklit etmektedir).

Neokorteksin mütevazı görünümü, incelendiğinde aldatıcıdır. Mikroskop altında, karmakarışık yapışım takdir edersiniz. Beynin gri maddesi, nöron denilen milyarlarca küçük beyin hücrelerinden meydana gelir. Devasa bir telefon ağı gibi, nöronun bir ucunda bulunan ve asma filizine benzeyen dentritleri aracılığıyla diğer nöronlardan bilgileri alırlar. Nöronun öteki ucunda, akson denilen uzun bir iplik bulunur. Sonuçta akson, dentritleri yardımıyla on binlerce nörona bağlanır. İki nöronun birleşme yerinde, sinaps adı verilen küçük bir boşluk bulunur. Bu sinapslar geçit gibi davranır, beynin içinde bilgi akışını kontrol eder. Nörotransmitter adı verilen özel kimyasallar, sinapsa girerek sinyalin akışını değiştirebilirler, çünkü dopamin, serotonin ve noradrenalin gibi nörotransmitterler, sayısız yolak boyunca bilginin akışının kontrolüne yardımcı olur. Bunun ruh halimiz, duygularımız, düşüncelerimiz üzerinde güçlü etkileri vardır.

Beynin bu tanımı, 80'li yıllar boyunca bilgi birikimimizi temsil etmektedir. 90'larda, fizik alanında yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve düşüncenin mekaniğinin keskin detaylarla ortaya konmaya başlamasıyla şu anki bilimsel buluşların önü açılmıştır.

 

 

 

 

 


 


Ana Sayfaya Dönmek İçin Tıklayın 

  www.aymavisi.org  
 

 

 

 

 
 + Büyüt | - Küçült