Beyin boş bir plaka mı yoksa dünyayı anlamak için doğumdan mı alınmış? Yeni ve iddialı bir araştırma, bebekleri, yetişkinlere benzer bir sinirsel organizasyonu ortaya çıkarmak için bir MRI makinesine yerleştirdi.
Rebecca Saxe’nin ilk oğlu Arthur, beynini taramak için bir MRI makinesinin deliğine ilk girdiğinde sadece bir aylıktı. Massachusetts Institute of Technology’de bilişsel bilim adamı olan Saxe, kendisiyle birlikte başını eğdi: karnının üzerinde rahatsız bir yere yattı, yüzü bebek bezinin yanına düştü, etrafında dolaşan üç tesla mıknatısı okşadı. Arthur, huzursuzca derhal uyuya kaldı.
Tüm anne ve babalar bebeklerinin aklında neler olduğunu merak ediyor; ancak bazıların öğrenmesi için araçları var. Saxe hamile kaldığında bebeklerdeki görüntü-beyin aktivitesine bir düzenek hazırlamak için meslektaşlarıyla birlikte yıllardır çalışıyordu. Ancak, Eylül 2013’teki son teslim tarihi her şeyi hazırlamaya yönelik bir ivme kazandırdı.
Son birkaç on yılda Saxe gibi araştırmacılar, yetişkinlerde ve çocuklarda beyin aktivitesini incelemek için fonksiyonel MR’ı kullandı. Ancak, fMRI, 19. yüzyılda bir dagereotip gibi, konuların umutsuzca bulanık kalmaması için öznelerin kusursuz bir şekilde yalan söyletmesini gerektirir. Bebekler uykudayken zıplayan hareket gruplarıdır ve sükunete bürünüp isteneni veremezler. Bugüne kadar bebekler üzerinde yapılan birkaç fMRI araştırması, çoğunlukla uyurken sesler çalmaya odaklanmıştır.
Ama Saxe, bebeklerin dünyayı uyandıklarında nasıl gördüklerini anlamaya çalıştı; Arthur’un beynini, yetişkinlerin araştırma konularının kolaylıkla yaptığı şey olan video kliplere bakarken görmeyi istedi. Bu, daha büyük bir soruna yaklaşmanın bir yoluydu: Bebeğin beyni, yetişkin beynin minyatür versiyonları gibi çalışıyor mu yoksa tamamen farklı mı? “Beyinlerin gelişimi hakkında temel bir sorum olacaktı, gelişmekte olan bir beyne sahip bebeğim oldu” dedi. “Hayatta benim için en önemli olan şeylerden ikisi, geçici olarak, bir MRI makinesinde bu kadar yoğun bir yakınlaşmaya sahip oldu.”
Saxe, doğum iznini Arthur ile makinede geçirdi. “O günlerde bazıları o şekilde hissetmedi ya da uyudu, telaşlı ya da kustu” dedi. “Bir bebeğin beyninden iyi bilgi almak çok nadir bir olay.” Oturumlar arasında Saxe ve meslektaşları, Arthur’un beyin faaliyetinde bir desen aramak için verilerini inceleyerek deneylerini değiştirdiler. 4 aylıkken ilk kullanışlı sonuçlarını aldıklarında, “Çatının içinden geçtim” dedi.
Nature Communications’da bugün yayınlanan bir bildiri, Arthur’da ve diğer sekiz bebeğin beyin aktivitesini gösteren iki yıldan fazla süren bir çalışmanın doruk noktasıdır. Bunda, ekibi bebeklerin ve yetişkinlerin beyinlerinin görsel bilgiye nasıl tepki verdiğine dair bazı şaşırtıcı benzerlikler ve bazı ilginç farklılıklar buluyor. Çalışma, Saxe’in zihnin en erken başlangıçlarını anlamaya yönelik daha geniş bir çaba olacağına dair ilk adımdır.
Doğuştan mı?
Fonksiyonel MR, belki de bilim insanlarının beyinlerini açmadan beyin aktivitesini incelemek için sahip oldukları en güçlü araçtır. Beynin diğerlerinden daha aktif olan kan akışındaki değişmelere dayanır ve bu da bir MRI makinesinde algılanabilir bir sinyal oluşturur. Teknik, beyin aktivitesinin dolaylı bir ölçüsü olduğu için bazı eleştiriler üretti ve ürettiği basit, çarpıcı imgeler sahne arkasında istatistiksel manipülasyona güveniyor. Bununla birlikte fMRI, Saxe’nin “insan beyninin harekete geçirilmiş bir haritası” olarak adlandırdığı şeyleri bilim insanlarına vererek tamamen yeni araştırma yolları açtı. İnanılmaz ayrıntılar altında, beynin farklı bölümlerinin bir kişinin ne olduğuna bağlı olarak faaliyetlerini koreograf yaptığı ortaya çıktı.
Korteksin bazı alanları da amaca özgü gibi görünüyor. Saxe’nin eski danışmanlarından Nöron bilimcisi Nancy Kanwisher, yüzlerin görüntülerine diğer görsel girişlerden daha fazla cevap veren fusiform yüz alanı adı verilen bir alanı keşfetmekle ünlüdür. Laboratuarı, tercihen yerleri resmeden sahnelere yanıt veren parahippokampal alan alanının keşfedilmesine öncülük etti. Saxw, Kanwisher’in laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olduğunda, “akıl teorisi” ne adanmış beyin alanını diğer insanların düşüncelerini düşünerek keşfetti. O zamandan beri, çeşitli laboratuvarlar tarafından yapılan araştırmalar, sosyal kararlarda ve karar vermede beyin bölgelerini belirledi.
Hızla konuşan ve entelektüel bir yoğunluğu yayan Saxe, beyin hakkında en çok felsefi ve derin temel sorularıyla hareketlenir. Ona göre, bir sonraki belirgin soru şudur: Beynin organizasyonu nasıl ortaya çıktı? “Yetişkinlerde beyninizin bu inanılmaz derecede zengin ve soyut işlevlerini görme – ahlak, akıl teorisi – sadece soruyu gündeme getiriyor, nasıl oluyor?” Dedi.
Hayatta kalmamız için en önemli şeylere ayrılmış özel alanlara sahip olmak için beynimiz gelişti mi? Veya şöyle dedi: “dünyayı keşfetmek için verilen organizasyonu öğrenebilen inanılmaz derecede çok amaçlı bir öğrenme mekanizması ile doğduğumuz için mi?” Beyni beynimizin bir kısmını yüzlere ayırmak için doğuştan gelen bir planla mı dünyaya giriyoruz? Ya da aylar sonra ya da çevremizde çok insanı gören yüz yıl sonra uzmanlaşmış bir yüz bölgesi mi geliştirdik? “İnsan beyninin temel yapısal organizasyonu kişiden kişiye benzer olabilir, çünkü dünya insandan insana benzer” dedi.
Kaynak: Quanta Magazine