Bebeklerde yapılan bir araştırma, yüz tanıma gibi yüksek bilişsel yetenekler için hazırlıklı olarak dünyaya gelip gelmediğimiz tartışmasına yeni bir boyut kazandırıyor.
Sinirbilimciler, insan beyninin yüzleri tanımak veya diğer belirli bilişsel işlevler için uzmanlaşmış bir sistemle nasıl organize çalıştığını çok iyi anlarlar. Geriye kalan sorular bu tür yeteneklerin nasıl ortaya çıktığıyla ilgilidir. Bu ağlar – ve bunları oluşturan bölgeler – doğumda zaten uzmanlaşmış mı? Yoksa zaman içinde bu hassasiyetleri mi geliştiriyorlar? Ve yapı bu sistemin gelişimini nasıl etkileyebilir? Emory Üniversitesinden psikolog Daniel Dilks, “Bu, bilginin nasıl düzenlendiğine dair eski bir felsefi sorudur” diyor. “Peki nereden geliyor? Ne ile doğuyoruz ve deneyim gerektiren şey nedir? ”
Dilks ve meslektaşları bu soruları bugüne kadar bu bağlamda çalışılan en genç insanlarda sinirsel bağlantı araştırmasında ele aldılar: 6 ila 57 gün arasında (ortalama 27 günlük) 30 bebek. Bulguları, beyindeki bağlantı öbeklerinin, bölgesel özelleşmeden önce geldiğini ve bilgi sistemlerinin beyinde nasıl ortaya çıktığı konusunda yol gösterebileceğini düşündürmektedir. Bu bağlamda daha fazla çalışma yapılması otizm gibi nörogelişimsel bozukluklar hakkında fikir verebilir. Pazartesi günü ABD Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlanan çalışmada, araştırmacılar belirli bir görsel işleve adanmış beyin ağlarından en iyi çalışanlarından ikisine baktılar – biri yüz tanıma ve diğeri mekanları işleyen.
Oksipital yüz alanı ve fusiform yüz alanı yüzlere seçici olarak cevap verir ve yetişkinlerde yüksek oranda işlev gösterir, bu da bir çeşit yüz tanıma ağı oluşturduklarını gösterir. Aynı açıklama parahippokampal mekan alanı ve retrosplenial kompleks için de geçerlidir. Bu alanların dördü de insanlarda kulağın arkasında olan alt temporal kortekstedir.
Ekip, farklı beyin bölgelerinin ne kadar bağlantılı olduklarını değerlendirmek için bölgeler arası aktivitelerin senkronizasyon seviyesini ölçen dinlenme durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ( resting-state functional magnetic resonance imaging, rsfMRI) adı verilen bir teknik kullandı. Bebekler uyurken tarandı ve sıkıca kundaklandı. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde sinirbilimci ve baş araştırmacı Frederik Kamps, “Yenidoğanlardan fMRI verilerini almak nörogörüntülemede yeni bir sınır” diyor. “Katılımcıların kafasının hareketsiz olması gerekiyor ve uyuyan bir bebek hareketsiz yatmaya dünden razı olan bir varlık.” Bu yüzden bebekler uyurken görüntülemeleri alındı.
Araştırmacılar, bu yaşta yüz tanıma bölgelerinin birbirine oldukça bağlı olduğunu, ancak mekan bölgelerine bağlı olmadığını ve bunun tam tersinin de geçerli olduğunu buldular. Yüzler veya sahneler için seçici olmaları aylar alabilir, bu da beyindeki bağlanabilirliğin işlevin gelişiminden önce geldiğini gösterir. Ekip ayrıca bu bölgeler ile retinadan gelen görsel girdinin beyinde ilk vardığı kısım arasındaki bağlantıları da değerlendirdi: birincil görsel korteks veya V1. Bu bölge, retinanın merkezinden gelen bu tür girdilerin, görme alanının çevresinden farklı bir alana ulaşacak ve görsel dünyanın bir haritasını oluşturacak şekilde yapılanmıştır.Yüz ağı, V1’in merkezi alanına güçlü bir şekilde bağlanırken, mekan ağı V1’in çevresel alanına daha sıkı bağlanıyor. Bu bulgu büyük olasılıkla genellikle yüzlere odaklandığımız gerçeğiyle ilgilidir, oysa mekanlar tüm görsel alanımızda uzanır. Bu nedenle, bir bebeğin ilk günlerinde mevcut olan bu ağlar, sonunda gerçekleştirecekleri işlev için en uygun girdiyi alacak şekilde bağlanır.
Bu, yüz tanıma ve mekansal işlenmenin doğuştan olduğu anlamına mı geliyor? Araştırmacılar bu konuda hemfikir değiller. 2017 yılında Harvard Tıp Okulunun nörobiyoloğu Margaret Livingstone, makak maymunları üzerine yaptığı araştırmasında bağlanabilirliğin işlevden önce geldiğini ancak sadece görsel haritalara ulaştığını gösteren bir çalışmasını yayınladı. Livingstone, yüzleri görme gibi kategorik duyarlılıkları, deneyim biriktirmekten kaynaklandığını düşünüyor. “Bu, deneyimin hareket ettiği iskele.” Başka bir çalışmada, yüzleri görmeden büyütülen maymunların yüz seçiciliği geliştirmediğini buldu.
Bununla birlikte, doğuştan kör insanların yüz ve mekan seçici bölgelere sahip olduklarını (örneğin dokunsal veya işitsel uyaranlar kullanarak), bu işlevlerin doğuştan olabileceğini veya en azından görsel girdiden daha fazlasına bağlı olabileceğini düşündürmektedir.
Dilks, yüzlerin odaklandığımız tek şey olmadığını belirtti ve diğer araştırmacılar, sosyal etkileşime dahil olan üst düzey kortikal bölgelerden (örneğin anne ve bebek arasında) “yukarıdan aşağıya” bağlantıların da gelişimi şekillendirebileceğini önerdiler. Bu tartışma yakında çözüme ulaşacak gibi görünmüyor. “Her şey şu felsefi soruya dayanıyor: İnsanlar özel mi? Beyninin bazı bölümleri bu özel şeyler olacak şekilde önceden belirlenmiş mi? ” “Ya da insan beynini hayvanlardan miras aldığımız düşük seviyeli ilkeleri kullanarak açıklayabilir miyiz?”
Bu teorik zorlamanın ötesinde, Dilks olası klinik uygulamalara dikkat çekiyor. Özellikle beyin bağlantılarında farklılıklar içerdiği düşünülen iki nörogelişimsel bozuklukla ilgilenmektedir: Otizmli kişilerde yüz işlemeyle ilişkili olabilecek sosyal bozukluklar vardır. Ve Williams sendromu adı verilen bir durum navigasyon ile ilgili sorunlara neden olur.
Otizmli çocukların kardeşleri, yüz tanıma bölgelerindeki bağlantının, genellikle en az iki yaşına kadar teşhis edilmeyen otizmin başlangıcını öngörüp öngöremeyeceğini öğrenmek için araştırılabilir. Dilks ayrıca mekansal algılama bölgeleri arasındaki bağlantının bir sorun olup olmadığını sormak için Williams sendromlu bebekleri incelemeyi umuyor. “Bunu bilmek önemli,” diyor, “çünkü belki de bebek beyninin daha erken müdahale edebilmek için inanılmaz bir derecede olan plastisitesini kullanabiliriz.”
Çeviri: Burak Ateş
Kaynak: Scientific American