Beynin Çözülmemiş 10 Gizemi

Nasıl Düşündüğümüz Hakkında Ne Biliyoruz ve Ne Bilmiyoruz?

Yazan: David Eagleman

Evrendeki tüm nesneler içinde insan beyni en karmaşık olanıdır: Samanyolu galaksisindeki yıldızlar kadar beyinde nöron (sinir hücresi) vardır. Bu yüzden, sinirbilimindeki son parlayan gelişmelere rağmen, biz halâ bir şekilde kendimizi karanlıkta gözlerimizi kısmış şekilde bulmaktayız… Ama en azından sinirbilimin önemli gizemlerini kavramaya ve onları bir bir ele alarak bir mesafe kaydetmeye başlıyoruz. Bu 10 soruya verilen kısmî cevaplar bile, kim olduğumuzu tanımlayan yaklaşık üç poundluk gri ve beyaz madde kütlesini anlamamızı yeniden şekillendirebilir…

1. Bilgi nöral aktivitede nasıl kodlanır?

 Beynin özel hücreleri olan “nöron”lar, beynin dış zarlarında kısa gerilimli spikelar (diken-elektriksel yükselme) üretebilirler. Bu elektriksel darbeler, beyinde başka bir yerde kimyasal sinyallerin salınmasına neden olmak için “akson” denilen özel uzantılar boyunca hareket eder. İkili (hep ya da hiç) spikelar (elektriksel yükselme-diken) dünya hakkında bilgi taşıyor gibi görünür: “Ne görüyorum?”, “Aç mıyım?”, “Hangi yöne dönmeliyim?”… Peki bu, milisaniye bit voltajının kodu nedir?, Spikelar (elektriksel yükselme) beyinde farklı yerlerde ve zamanlarda farklı şeyler anlamına gelebilir. Merkezi sinir sisteminin (beyin ve omurilik) bazı kısımlarında, spike (elektriksel yükselme-diken) oranı genellikle bir renk veya yüzün varlığı gibi açıkça tanımlanabilen dış özellikler ile ilişkilidir. Periferik sinir sisteminde, daha fazla spike, daha fazla ısı, daha yüksek ses ya da daha güçlü kas kasılmasını gösterir.

Bununla birlikte, beyni daha derinlemesine incelediğimizde, anımsama, değer yargıları, olası geleceklerin simülasyonu, eş için arzu ve benzeri şeylerde daha karmaşık şekilde oluşan nöron popülasyonlarını görürüz ve burada sinyallerin şifresini çözmek zorlaşır. Bu zorluk, tıpkı bir bilgisayarın kapağını açıp içine bakıp, yüksek ve alçak gerilim arasında gelip giden birkaç transistörü ölçmek ve internet üzerinden bir Web sayfasının içeriğini anlamaya çalışmak gibi bir şeydir.

Zihinsel bilginin tek hücrelerde değil, hücre popülasyonlarında ve aktivite kalıplarında (örüntülerinde) saklanması mümkün. Bununla birlikte, hangi nöronların belirli hangi gruba ait olduğunu bilmek şu anda net değil; Daha da kötüsü, mevcut teknolojiler (ince elektrotları doğrudan beyne yapıştırma gibi) bir kerede birkaç bin nöronu ölçmek için uygun değil. Tek bir nöronun bağlantılarını izlemek de basit değildir: Kortekste tipik bir nöron, yaklaşık 10.000 başka nörondan girdi alır.

Gerilim dalgalanmaları-patlamaları beyindeki sinyalleri hızlı bir şekilde taşıyabilse de, bu dikenler (spike), bilginin sinir sistemlerinde taşındığı tek ya da hattâ ana yol olmayabilir. Geleceğe yönelik çalışmalar diğer olası bilgi taşıyıcılarını incelemekte: glial hücreler (nöronlar kadar yaygın olan ancak 10 kat daha az anlaşılan beyin hücreleri), hücreler arasındaki diğer sinyalizasyon mekanizmaları, (yeni keşfedilen gazlar ve peptidler gibi) ve hücrelerin içinde yer alan biyokimyasal kaskadlar (uyarım).

2. Anıları Nasıl Saklarız ve Hatırlarız?

Yeni bir bilgi öğrendiğinizde, birinin adı gibi, beyninizin yapısında fiziksel değişiklikler oluşur. Ancak, bu değişimlerin ne olduğunu, geniş sinaps ve nöron okyanusunda nasıl düzenlendiğini, bilgiyi nasıl içselleştirdiğini ya da on yıllar sonra nasıl tekrardan ortaya çıkardığını henüz anlamış değiliz.

Bir sorun; birçok çeşit hatıraların olması. Beyin kısa süreli hafıza (numarayı arayabilecek kadar uzun süredir hatırlamak) ile uzun süreli hafızayı (son doğum gününüzde ne yaptığınızı hatırlamak) ayırd ediyor gözükmekte.

Uzun süreli bellekte, bildirimsel bellek (isimler ve olaylar gibi) bildirimsel olmayan bellekten (bisiklete binme, bilinçaltı mesajdan etkilenme) farklıdır ve bu genel kategoriler içinde de çok sayıda alt tür vardır. Farklı beyin yapıları farklı öğrenme ve hafızayı destekliyor gibi görünmektedir; beyin hasarı, diğerler türleri rahatsız etmeden sadece bir türün kaybına yol açabilir.

Bununla beraber, benzer moleküler mekanizmalar bu bellek tiplerinde çalışabilir. Hemen hemen tüm bellek teorileri, bellek depolanmasının, anıların saklanmasının sinapslara (beyin hücreleri arasındaki küçük bağlantılara) bağlı olduğunu öne sürmektedir. İki hücre aynı anda aktif olduğunda, aralarındaki bağlantı güçlenir; aynı anda aktif olmadıkları zaman da bağlantı zayıflar. Bu tarz sinaptik değişimlerden bir ilişki açığa çıkar. Örneğin; deneyimler, kahvenin kokusu, tadı, rengi ve sıcaklığının verdiği his arasındaki bağlantıları güçlendirir. Bu hislerin her biriyle bağlantılı olan nöron popülasyonları tipik olarak aynı zamanda aktive edildiğinden, aralarındaki bağlantılar kahvenin tüm duyusal çağrışımların yalnız koku tarafından tetiklenmesine neden olabilir.

Fakat yalnızca ilişkilenmelere-çağrışımlara bakmak –ve nöronlar arasındaki bağlantıları güçlendirmek–, belleği açıklamak için yeterli olmayabilir. Hafıza hakkındaki en büyük sır; çoğu şey arasındaki ilişkiyi, şeylerin ayrıntılarından çok daha fazla kodlamasıdır. Bir melodiyi ezberlediğinizde, notalar arasındaki ilişkileri kodlarsınız, kendi başına notaları değil. Bu yüzden şarkıyı farklı bir anahtarda kolayca söyleyebilirsiniz.

Anıları hatırlama daha da gizemlidir. “Alex Ritchie’yi tanıyor musun?” diye sorduğumda, cevabı sizin için hemen bellidir ve bilginin hatırlanması, anılara erişimin bu kadar hızlı gerçekleşebileceğini açıklayan iyi bir teori yoktur. Daha da ötesi hatırlama eylemi hafızayı istikrarsızlaştırabilir. Geçmiş bir etkinliği hatırladığınızda, hafıza geçici olarak silinmeye duyarlıdır. Son zamanlarda yapılan bazı ilginç deneyler, anıları, yeniden düzenleyerek, kimyasal olarak engellenmenin mümkün olduğunu ve bundan dolayı ortaya çıkacak yeni etik soruları dikkatlice değerlendirmek gerektiğini göstermektedir.

3. Beyinde Temel Aktivite Neyi Temsil Etmekte?

 Sinirbilimciler, çoğunlukla laboratuvarlarda resim, dokunma veya ses gibi uyaranlarla ilişkili beyin aktivitesindeki değişiklikleri incelerler. Ancak, beynin temel aktivitesi olan dinlenme-uyku halinin zihinsel yaşamlarımızın en önemli unsuru olduğu kanıtlanabilir. Uyanık şekildeki dinlenen beyni, vücudun kütlesinin sadece yüzde 2’sini oluşturmasına rağmen, vücudun toplam oksijeninin yüzde 20’sini kullanır. Temel aktivitenin bir kısmı, gelecekteki durum ve olayları simule eden ya da anıları manipüle eden arka planda beynin yeniden yapılanma bilgisini temsil edebilir. Önem verdiğimiz pek çok şey; anımsatmalar, duygular, dürtüler, planlar ve buna benzer şeyler, hiçbiri dış uyaran ve ölçülebilen ortada olan output olmadan da ortaya çıkabilir.

Temel faaliyet hakkında bir ipucu da, bir kişinin hedefe yönelik bir görevi yerine getirmesinden hemen önce bazı beyin bölgelerinde aktivitenin azaldığını gösteren nörogörüntüleme deneylerinden elde edilir. Aktivitesi azalan alanlar, işin ayrıntılarına bakılmaksızın aynıdır, bu da bu alanların kesinti sırasında temel programları çalıştırabileceğini işaret eder. Bu tıpkı, bilgisayarınızın disk birleştirme programını yalnızca kaynaklara başka yerde ihtiyaç duyulmadığı sürece çalışabildiği şeklideki durum gibidir.

Geleneksel algı görüşüne göre; dış dünyadan gelen bilgiler, duyularla beyinde yol alır ve bilinçli olarak görülür, duyulur ve hissedilir. Ancak, bir çok bilim insanı, duyusal girdinin sadece beyninde devam edegiden iç aktiviteyi revize ettiğini (yeniden inceleyip, gözden geçirdiğini) düşünme noktasında. Örneğin; duyusal girdinin algı için gereksiz olduğunu unutmayın: Gözleriniz rüyada kapalıyken, zengin görsel deneyimin tadını çıkarmaya devam edebilirsiniz. Uyanık durum da aslında dış uyaranlar tarafından kısmen bağlanmış olan rüya durumu ile aynı durum söz konusu olabilir. Bu görüşe göre, bilinçli hayat uyanık bir rüyadır.

4. Beyinler Geleceği Nasıl Simule Ediyor?

Bir itfaiye şefi bir yangınla karşılaştığında, çalışanlarını (itfaicileri) en iyi şekilde nasıl konumlandıracağı hakkında tahminlerde bulunur. Filozof Karl Popper’ın söylediği gibi; geleceğe ait bu gibi simülasyonları (denemenin riski ve masrafı olmaksızın) beynimizde oluşturmak, “bizim yerimize hipotezlerin, varsayımların ölmesine izin vermek” gibi bir şey. Bu nedenle, olası geleceklerin emülasyonu (öykünümü), akıllı beyinlerin yatırım yaptığı en önemli işlerden biridir.

Ancak, beynin gelecekteki simülatörünün nasıl çalıştığı hakkında çok az şey biliyoruz. Çünkü, geleneksel sinirbilim teknolojileri, beyin aktivitelerini zihinsel emülasyonlara (öykünüm) değil, açık davranışlarla ilişkilendirmeye uygun. Bir fikre göre; beyin kaynaklarını, sadece uyaranları işlemek ve onlara tepki vermek (bir topu izlemek) için değil, aynı zamanda dışarıdaki dünyanın içsel bir modelini inşa etmek ve şeylerin nasıl davranmaya eğilimli olduğuna dair kurallar çıkarmaya (topların havada nasıl hareket ettiğini bilmek) da tahsis eder. İçsel modeller, sadece motor eylemlerinde değil, aynı zamanda algılamada da rol oynayabilir. Örneğin; görme eylemi, sadece retinadan aldığı değil, beyinden de önemli ölçüde aldığı bilgilerle gerçekleşir. Bir çok sinirbilimci, geçtiğimiz bir kaç on yıl boyunca, algının, basit anlamda bir hiyerarşiyle veri parçaları oluşturarak değil de içsel beklentilere karşı gelen duyusal verileri eşleştirerek ortaya çıktığını söylemekte.

Ancak, bir sistem, dünya hakkında iyi tahminler yapmayı nasıl öğreniyor? Bellek sadece bu amaç için mevcut olabilir. Bu yeni bir fikir değil: İki bin yıl önce Aristoteles ve Galen, hafızanın, gelecek için başarılı tahminler yapmada bir araç olduğunu vurgularlar. Hayatınızla ilgili anılarınız bile, belirli olan ve dolayısıyla da belirli bir yönde akacak olan özel bir emülasyonun (öykünüm) alt türü şeklinde anlaşılabilir.

5. Duygular Nedir?

 Beyni bilgi işlem sistemleri olarak gördüğümüzü sık sık söyleriz. Ancak duygu, motivasyon, korku ve ümitlerden yoksun beyin, eksik bir beyindir. Duygular, salient (dikkat çeken dış) uyaranlara ölçülebilir fiziksel yanıtlardır: korkuya eşlik eden artmış kalp atışı ve terleme, bir kedinin varlığında bir sıçanın donma tepkisi veya öfkeye eşlik eden ekstra kas gerginliği. Öte yandan hisler, bazen bu süreçlere eşlik eden öznel deneyimlerdir: mutluluk, kıskançlık, hüzün ve benzerleri. Duygular, büyük ölçüde makineyi bilinçsiz kullanıyor gibi görünmektedir. Örneğin; duyguyla ilişkili beyin bölgeleri, öznelerin yüzünü görmekten habersiz bile olsa, kısa bir süre sonra sunulan ve sonra hızla maskelenen öfkeli yüzlere cevap verecektir. Kültürler boyunca temel duyguların ifadesi oldukça benzerdir ve Darwin’in gözlemlediği gibi, tüm memelilerde de benzerdir. İnsanlar, sürüngenler ve kuşlar arasında korku, öfke ya da ebeveyn sevgisine yönelik fizyolojik tepkilerde bile çok kuvvetli benzerlikler vardır.

Modern görüşler, duyguların, çıktıları hızlı bir şekilde etiketleyen ve basit bir eylem planı sunan beyin durumları olduğunu öne sürmekte. Böylelikle, duygu, bir hesap şekli olarak görülebilir. Dolayısıyla, uygun eylemleri başlatan hızlı, otomatik bir özet.. Bir ayı size doğru dörtnala gelirken, yükselen korku, beyniniz yapabileceğiniz tüm diğer şeylerin yerine (kaçış rotasını belirleyerek) doğru şeyleri yapmaya sizi yönlendirir. “Algı” söz konusu olduğunda ise, bir nesneyi örneğin; bir bant rulosundan ziyade bir örümceği daha hızlı tespit edebilirsiniz. Hafıza alanında, duygusal olaylar, “amigdala” adı verilen bir beyin bölgesini de içeren paralel bir bellek sistemi tarafından farklı şekilde yer alır.

Duygusal sinirbilimin bir amacı, duyguların birçok bozukluğunun doğasını anlamaktır. Depresyon en yaygın ve maliyetli olanıdır. Dürtüsel saldırganlık ve şiddetin de hatalı duygu düzenlemesinin sonuçları olduğu düşünülmektedir.

6. Zekâ Nedir?

Zekâ pek çok biçimde ortaya çıkıyor, ancak zekânın biyolojik olarak ne anlama geldiği bilinmiyor. Milyarlarca nöron, bilgiyi manipüle (idare edip, yönlendirme) etmede, yeni durumları simüle (benzeştirme) etmede ve önemli bilgileri silmede  birlikte nasıl çalışmakta?, İki kavram bir araya geldiğinde ve birbiri ile uyuştuğunda ve aniden bir soruna bir çözüm bulduğunda ne oluyor?, Filmdeki katilin aslında şüphelenmediğin karısı olduğunu birden anladığında beyninde ne oluyor?, Akıllı insanlar bilgiyi daha saf, daha çeşitli veya daha kolay hatırlayabilecek şekilde mi saklar?

Hepimiz akıllı robotların yakın gelecekte olacağı vaadiyle büyüdük, ama bugün Roomba robotik elektrikli süpürgesinden biraz daha iyi noktayız. Yanlış giden neydi?… Yapay zekânın zayıf performansını iki şekilde açıklayabiliriz: Ya beyin fonksiyonunun temel prensiplerini yeterince bilmiyoruz ya da birlikte çalışan nöronları yeterince simüle etmedik. İkinci sebep doğruysa, bu iyi bir haber. Çünkü; kompütasyon-hesaplama her yıl daha ucuz ve daha hızlı oluyor, dolayısıyla, ev işlerini etkin bir şekilde yapabileceği gözüken bu Asimov’un robotlarını kullanarak keyif almaktan pek de uzak bir noktada olmamalıyız. Yine de çoğu sinirbilimci bu rüyadan ne kadar uzak olduğumuzun farkında. Şu anda robotlarımız deniz sümüklü böceklerinden biraz daha zeki ve onlarca yıllık yapılan akıllı araştırmalardan sonra bile, bunları, bir bebeğin beceri seviyesinden neredeyse ayırt etmek zor.

Son zamanlarda yapılan deneylerde; zekânın kısa süreli bellek kapasitesi ile ilişkisi, bilişsel çatışmayı hızlı bir şekilde çözebilme yeteneği ya da olaylar arasında daha güçlü bağdaştırma -daha paralel işlem ya da olası geleceklerin üstün emülasyonu/öykülenmesi- ve saklama becerisi araştırılmaktadır. Bu noktalar deneylerle araştırılsa da henüz tam olarak net cevaplar, kanıtlar tespit edilememiştir.

Zekâ, tek bir mekanizma veya tek bir nöral bölge tarafından desteklenmeyebilir. Zekâ ne olursa olsun, Homo sapiens’i özel kılanın tam kalbinde, temelinde yer alır. Diğer türler, belirli problemleri çözmek için bağlantıları kurarken, bizim soyutlama yeteneğimiz açık uçlu bir dizi problemi çözmemizi sağlar. Bu da fareler ve maymunlarla yaptığımız zekâ çalışmalarının belki de bizim yanlış kapıyı çalıyor olduğumuzu gösterebilir.

7. Zaman Beyinde Nasıl Temsil Edilir?

 Yüz metre koşu yarışında başlangıç çizgisinde yarış, bir flaş ışığından ziyade bir silahla başlar. Çünkü, beyniniz bir flaştan daha hızlı bir şekilde patlamaya tepki verebilir. Yine de, motor tepkileri aleminden çıkar çıkmaz, algı alemine gireriz (ne görüp, duyduğunu rapor ettiysen), ve hikâye de böylelikle değişir. İş farkındalığa geldiğinde, beyin çok farklı hızlarda işlenmiş gelen sinyalleri senkronize etmek için oldukça sıkıntı çeker.

Örneğin, parmaklarınızı şıklatın. İşitsel sisteminiz görsel sisteminizden yaklaşık 30 milisaniye daha hızlı bir şekilde işleyebilmesine rağmen, parmaklarınızın görünmesi ve şıklama sesi aynı anda algılanır. Farklı duyular bilgiyi tek tek, bireysel olarak işliyor olsa bile, beyniniz dünyadaki eş zamanlı olayları eşzamanlı olarak hissettirmek için fantezi-hayâli düzenleme hileleri kullanmaktadır.

Beyninizin zaman ile ilgili nasıl hileler yaptığını görmek isterseniz; size basit bir örnek: aynada sol gözünüze bakın. Şimdi bakışlarınızı sağ gözünüze kaydırın. Elbette gözleri hareket ettirmek zaman alır, ama siz gözlerinizin hareket ettiğini görmezsiniz! Bu, sanki, dünyanın anında bir görüntüden diğerine geçişini gerçekleştirmesi gibi bir şeydir. Peki, zamandaki bu küçük boşluğa ne oldu? Gözlerinizi her kırpışınızda 80 milisaniyelik karanlığa ne oluyor? Sonuç: Zamanın kesintisiz geçişini kavramınız beynin bir konstrüksiyonu- yapılandırmasıdır. Beynin normalde zamanlama problemlerini nasıl çözdüğü, belki de disleksi (okuma yazma öğrenme güçlüğü) olan kişilerin beyinlerinde olabildiği gibi, temporal (zamanla ilgili) kalibrasyon (ayarlama) aksadığında ne olduğuna bakılarak anlaşılabilir. Senkronize olmayan duyusal girdiler, yaşlı hastalarda düşme riskine de katkıda bulunmaktadır.

8. Beyin Neden Uyur ve Rüya Görür?

Yaşamlarımızın en şaşırtıcı yönlerinden biri, zamanımızın üçte birini uykunun tuhaf dünyasında geçirmemizdir. Yeni doğan bebekler bunun iki katı kadar uykuda zaman harcar. Tam bir gündüz-gece döngüsünden daha fazla zamanda uyanık kalmak oldukça zordur. İnsanlarda, sinir sisteminin sürekli uyanık olması zihinsel düzensizliğe yol açar; 10 gün boyunca uykusuz bırakılan sıçanlar ölürler. Tüm memeliler uyur, sürüngenler ve kuşlar uyur ve yunuslar bir seferde bir beyin yarıküresi ile uyur. Bu konudaki evrimsel eğilim nettir, ancak uykunun işlevi o kadar da net değildir.

Uykunun evrenselliği, zamana mal olsa da, uyuyan kişiyi nispeten savunmasız bıraksa da, derin bir öneme sahiptir. İşlevine yönelik evrensel olarak kabul edilmiş bir cevap yoktur. Ancak, en az üç popüler tahmin vardır. Birincisi; uykunun vücudun enerji depolarını koruması, idareli kullanması ve yenilemesi, tazlemesidir. Bununla birlikte, uyku sırasında yüksek nöral aktivite olayın bundan daha fazlası olduğunu gösterir. İkinci bir teori; uykunun, beynin gerçek dünyada test edilmeden önce, mücadele, problem çözme ve diğer kilit eylem simulasyonlarını çalıştırmasına izin vermesidir. Üçüncü bir teori (en fazla delile sahip olanı); uykunun anıları öğrenmede ve birleştirmede ve önemsiz ayrıntıları unutmakta önemli bir rol oynadığıdır. Başka bir deyişle, uyku, beynin önemli şeyleri depolamasına ve sinirsel çöpü dışarı çıkarmasına izin verir.

Son zamanlarda, hatıraları uzun süreli kodlamayla tutmada en önemli faz olan REM uykusu, en fazla ilgi çeken nokta olmuştur. Bir çalışmada, fareler bir yiyecek ödülü için bir alanın-pistin etrafındaki yolu koşarak izlemek üzere eğitilmişlerdir. Araştırmacılar, farelerin pistteki konumuna bağlı olarak farklı aktiviteler gösteren, “yer hücreleri” olarak bilinen nöronlarda aktivite kaydederler. Daha sonra, fareler, REM uykusuna geçtiklerinde onları kaydetmeye devam ederler. Bu uyku fazı sırasında, farelerin yer hücrelerinin, hayvanların koştuğu süre içinde görülen aynı aktivite modelini sıklıkla tekrarladığı tespit edilir.

Rüya ile uyanık haldeki korelasyon (ilişki) o kadar birbirine yakın durum sergilemekteydi ki; araştırmacılar, farenin, uyanık haldeyken pistin-alanın neresindeyse (koşuyor mu, yoksa duruyor mu), o yeri rüyasında yeniden kurguladığını iddia ederler. Ortaya çıkan fikir, uyku sırasında tekrarlanan bilgilerin daha sonra hatırladığımız olayları belirleyebileceğidir. Uyku, bu bakış açısıyla, off-line bir pratik oturumuna benzer. Son zamanlarda yapılan birkaç deneyde, zorlu görevleri gerçekleştiren insan denekler, ardışık günlerdeki oturumlar arasındaki puanlarını iyileştirirler. Ancak, bunu aynı gündeki oturumlar arasında değil de, öğrenme sürecindeki uykunun etkisiyle ortaya koyarlar.

Uyuma ve rüya görmenin, travma, uyuşturucu ve hastalıkla nasıl değiştiğini anlamak ve uyku ihtiyacımızı nasıl değiştirebileceğimizi tespit etmek, gelecek için bize önemli ipuçları sağlayabilir.

9. Beynin özelleşmiş sistemleri birbirleriyle nasıl bütünleşir?

 Çıplak gözle bakıldığında, beynin yüzeyinin hiçbir kısmı, diğer herhangi bir kısımdan çok farklı gözükmez. Fakat faaliyeti ölçtüğümüzde, nöral bölgelerin her kısmında farklı bilgi türlerinin ortaya çıktığını görürüz. Örneğin; görmede, hareket, kenarlar, yüzler ve renkleri ayrı alanlar işler. Yetişkin bir beyninin bölgeleri, dünya ülkelerinin haritası gibi parça parçadır.

Nörobilimciler beyin alanının nasıl bölündüğüne  dair makul bir fikire sahip oldukları için, kendimizi, koku, açlık, acı, hedef belirleme, sıcaklık, tahmin ve yüzlerce diğer görevle ilgili garip bir beyin ağına bakar buluruz. Farklı işlevlerine rağmen, bu sistemler sorunsuz bir şekilde birlikte çalışmaktadır. Bunun nasıl gerçekleştiği hakkında ise neredeyse hiç bir fikir yoktur.

Beynin sistemlerini çok hızlı bir şekilde nasıl koordine ettiği de anlaşılmamıştır. Spikeların (diken-elektrik yükselmesi) yavaşlık hızı, (miyelin olarak adlandırılan yalıtım kılıfından yoksun aksonlarda saniyede bir foot (30.48cm) hareket eder) dijital bilgisayarlardaki sinyal iletiminin hızının yüz milyonda biridir. Ama yine de, bir insan neredeyse bir anda bir arkadaşını tanıyabilirken, dijital bilgisayarlar, yüz tanımada yavaş ve genellikle başarısızdır. Böyle yavaş parçalara sahip bir organ nasıl bu kadar hızlı çalışır? Her zamanki cevap; beynin aynı anda birçok işlemi yürüten paralel bir işlemci olmasıdır. Bu, neredeyse kesin olarak doğrudur, ancak paralel işlem yapan dijital bilgisayarların yavaşlaması, sonuçların karşılaştırılıp, kararlaştırılıdğı bir sonraki operasyon aşamasıdır. Beyinler bu konuda inanılmaz derecede hızlıdır. Dolayısıyla, beynin paralel işlem yapabilme kabiliyeti etkileyici olsa da, bu paralel süreçleri tek bir, davranış-güdümlü çıktıyı hızlı bir şekilde sentezleme kabiliyeti de en azından onun kadar anlamlı ve önemlidir.

Beyinde, farklı sistemlerden gelen bilgilerin birbiriyle bir noktada birleştiği özel bir anatomik konum yoktur; daha ziyade, özelleşmiş bölgelerin hepsi birbiriyle bağlantılıdır ve paralel ve yinelenen bağlantılar ağı oluştururlar. Bir şekilde, dünyadaki bütünleşik imajımız, beyin yapısının bu karmaşık labirent (dolaşık ve karmaşık) ağından açığa çıkar. Beyninde büyük, karmaşık ağlar üzerinde şaşırtıcı derecede az çalışma yapılmıştır. Bunun sebebi, kısmen, beyni dinamik ağlar olarak düşünmek yerine düzenli birleşen hatlar olarak düşünmenin daha kolay olmasından kaynaklanmaktadır.

10. Bilinç Nedir?

İlk öpücüğünüzü hatırlayın.Yaşadığınız o deneyim düşündüğünüz anda beyninizde belirir. Peki, bu anı, siz onu bilinçli olarak düşünmeden, fark etmeden  önce nerede yer almaktaydı? Bilinçte açığa çıkmadan önce ve sonra bu anı nerede saklanmaktaydı? Bu durumlar arasındaki fark nedir?

Bilincin açıklaması, modern bilimin çözülmemiş en büyük sorunlarından biridir. Bu, tek bir olgu olarak ortaya çıkmayabilir; bununla birlikte yine de onu öncellikle şöyle düşünebiliriz; sabah uyandığınızda beyninizde titreşen ama tam olarak aynı beyin donanımında, dakikalar önce orada olmayan şey gibi düşünebiliriz.

Sinirbilimciler, bilinci, beynin madde yapısından açığa çıktığına inanırlar. Çünkü, beyninizdeki çok küçük değişiklikler bile (uyuşturucu veya hastalıklar tarafından) öznel-subjektif deneyimlerinizi güçlü bir şekilde değiştirebilir. Sorunun özü, parçaları ve parçaların nasıl çalıştığını henüz bilmememizdir. Sonuçta ortaya çıkan, bu makine ile siz ve ben, farklı özel öznel deneyimlere sahip olmamızdır. Eğer sana bilinçli bir makine oluşturman için, dünyadaki bütün Tinkertoys’ları (şekiller veya nesneler inşa etmek için bir araya getirilmiş küçük parçalardan oluşan oyuncak) versem ve onları biraraya getirmeni söylesem… İşin bayağı zor olurdu değil mi?.. Bunu nasıl yapacağımız konusunda henüz bir teorimiz yok; teorinin nasıl bir şey olacağını bile bilmiyoruz.

Bilinç araştırmalarında karşılaşılan geleneksel zorluklardan biri de onu deneysel olarak çalışmaktır. Bazı aktif nöronal süreçlerin bilinçle ilişkili olma olasılığı varken, diğerlerinin yoktur. İlk zorluk, aralarındaki bu farkı belirlemek. Bazı akıllıca yapılmış deneylerde en azından küçük de olsa bir yol alınmakta. Bu deneylerden birinde denekler, bir gözleri ile bir evin görüntüsünü ve aynı anda, diğeriyle de bir ineğin görüntüsüne bakarlar. Bir ev-inek karışımını algılamak yerine, insanlar sadece bir tanesini algılar. Daha sonra, bazı rastgele zamanlarda, diğerini gördüklerine inanırlar ve gördükleri şeyi değiştirmeye (ev ve inek) devam ederler. Ancak görsel uyaranla ilgili hiçbir şey değişmez; sadece bilinçli deneyim değişir. Bu test, araştırmacıların, nöronal aktivitenin hangi özelliklerinin öznel deneyimlerdeki değişikliklerle ilişkili olduğunu araştırmasına imkân sağlar.

Bilincin altında yatan mekanizmalar çeşitli fiziksel seviyelerin herhangi birinde bulunabilir: moleküler, hücresel, devre, yol-metabolik yol veya henüz tarif edilmemiş bazı organizasyonel seviyeler. Mekanizmalar, bu seviyeler arasındaki etkileşimlerin bir ürünü de olabilir. Zorlayıcı ancak yine de spekülatif bir kavram; beynin devasa geri besleme devresinin bilinç üretimi için asıl gerekli şey olduğudur.

Yakın dönemde, bilim insanları beynin bilinç ile ilişkili olan alanlarını tanımlamak için çalışmaktalar. Sonra bir sonraki adım ise; neden ilişkilendiğini anlamak. Bu, sinirbilimin sözde zor problemidir ve insan olma deneyimiyle ilgili madde açıklamalarının dış sınırında, dışında yer alır.

Çeviren : AylinER
http://discovermagazine.com/2007/aug/unsolved-brain-mysteries