Solda: Araştırmacılar, işitsel kortekste yanıtları ölçerek, beyinde frekans yanıtlarının nasıl temsil edildiğinin bir haritasını bulmaya başladılar. Sıcak renkler, beynin, düşük tonlu tonlara en çok yanıt veren bölgeleri temsil ederken, mavi renkler, yüksek tonlu tonlara daha çok yanıt veren bölgeleri temsil ediyor. Sağda: Araştırmacılar beynin her bir köşesinin seçici olduğu frekans aralığını incelediklerinde, görme engelli bireyler için ortamdaki sesleri seçme ve tanımlama yeteneğinin altında yatan ayarlamaların daha dar olma eğiliminde olduklarını gördüler.
Araştırmalar, doğuştan kör olmuş veya hayatın erken dönemlerinde kör olmuş insanların, özellikle müzikal yetenekler ve uzayda hareket eden nesneleri takip ederken (yalnızca ses kullanarak yoğun bir yoldan geçmeyi hayal edin) daha hassas bir işitme duyusuna sahip olduğunu göstermiştir. On yıllardır bilim insanları, beyindeki hangi değişikliklerin bu gelişmiş işitsel yeteneklere sebep olduğunu merak ettiler.
22 Nisan tarihinde Washington Üniversitesi’nden bir grup araştırmacının biri Journal of Neuroscience’ta, diğeri Ulusal Bilimler Akademisi’nin Bildirilerinde yayınlanan bir araştırma makalesinde beyinlerdeki iki farklılığı tanımlamak için fonksiyonel MRG kullan işitsel bilgiyi daha iyi kullanarak kör bireylerin yeteneklerinden sorumlu olabilecek bölgeyi ortaya çıkardı.
UW’de bir psikoloji profesörü olan ve her iki çalışmanın da yazarı olan Ione Fine, “ Kör insanlar için işitme duyusunun bir önemi var, çünkü dünyayı görsel bilgi olmadan yaşamak zorunda kalıyorlar. Bunun beyinde nasıl olduğunu araştırmak istedik” dedi.
Dinlerken beynin hangi kısımlarının en aktif olduğunu görmek yerine, her iki çalışmada da beynin işitsel frekanstaki ince farklara karşı duyarlılığı incelenmiştir.
UW Psikoloji Bölümü’nden mezun olan ve Journal of Neuroscience’ın makalesinde başyazar olan Kelly Chang, “Nöronların ne kadar hızlı ateşlendiğini değil, nöron popülasyonlarının sesle ilgili bilgileri ne kadar doğru bir şekilde gösterdiğini ölçtük” dedi.
Bu çalışma, işitsel kortekste, kör olan bireylerin, ses frekansındaki küçük farkları ayırt etmede, görüşülen deneklerden daha dar sinirsel “ayarlama” gösterdiğini ortaya koymuştur.
Fine, “Bu, körlüğün işitsel kortekste plastisite ile sonuçlandığını gösteren ilk çalışmadır. Bu önemlidir, çünkü bu, beyin ve görme engelli bireylerde çok benzer işitsel bilgileri alan beynin bir alanıdır.” dedi. “Fakat kör bireylerde, daha fazla bilginin sesten çıkarılması gerekiyor – ve bu bölge sonuç olarak gelişmiş kapasiteler geliştiriyor gibi görünüyor.”
“Bu, bebek beyinlerinde yeteneklerin gelişiminin içinde büyüdükleri ortamdan nasıl etkilendiğine dair zarif bir örnek sunuyor.”
İkinci çalışma, doğuştan kör olan ya da hayatın erken dönemlerinde kör olan bireylerin, uzayda hareket eden nesneleri nasıl algıladığını incelemiştir. Araştırma ekibi, beynin hMT + adı verilen ve hareketli bireylerin hareketli görsel objeleri izlemekten sorumlu olan bir alanının görme engelli bireylerde işitsel sinyallerin hem hareketi hem de hareketin sıklığını yansıtan sinirsel tepkiler gösterdiğini göstermiştir. Bu, kör insanlarda, hMT + alanının benzer bir rol oynamak üzere işe yaradığını göstermektedir – arabalar gibi hareketli işitsel objeleri veya etraflarındaki insanların ayak seslerini takip etmek gibi.
Journal of Neuroscience’taki bildiri iki ekibin işi – biri UW’de, diğeri İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nde. Her iki ekip de çalışmaya katılanların sinirsel tepkileri ölçerken, katılımcılar fMRI makinesi beyin aktivitesini kaydederken frekansta farklı bir Mors kodu benzeri ton dizisi dinlemiştir. Araştırma ekipleri, kör katılımcılarda, işitsel korteksin, her bir sesin frekansını daha doğru bir şekilde temsil ettiğini buldu.
Chang, “Çalışmamız, kör bireylerin beyninin, frekansları daha iyi algıladığını gösteriyor” dedi. “Görme gücü olan bir kişi için, sesi doğru bir şekilde temsil etmek önemli değildir, çünkü nesneleri tanımalarına yardımcı olacak görüşü vardır, kör insanlar sadece işitsel bilgilere sahiptir. Bu bize kör bireylerin beyninde hangi değişikliklerin ortamdaki sesleri seçip tanımlamakta daha iyi olmasına neden olduğunu açıklama konusunda bir fikir verir.”
Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının bildirileri, hMT + bölgesinin kör insanların beyninin sesi kullanarak nesnelerin hareketlerini izlemelerine nasıl yardımcı olabileceğini incelemiştir. Katılımcılar bir kez daha işitsel frekanstaki farklı tonları dinledi, ancak bu kez sesler hareket ediyormuş gibi geliyordu. Daha önceki çalışmalarda da görüldüğü gibi, kör bireylerde hMT + alanındaki sinirsel tepkiler seslerin hareket yönü ile ilgili bilgiler içeriyordu, oysaki katılımcılarda bu sesler önemli sinirsel aktivite üretmedi.
Araştırmacılar, frekansa göre değişen sesler kullanarak, kör bireylerde, hMT + bölgesinin seslerin hareketinin yanı sıra frekans için de seçici olduğunu ve bu bölgenin uzaydaki hareketli nesneleri algılamasına yardımcı olabileceği fikrini desteklediğini gösteriyordu.
Fine, “Bu sonuçlar, erken körlüğün, işitsel görevleri nispeten karmaşık bir şekilde çözmek için görsel alanların aktif olmasına yol açtığını gösteriyor.” dedi.
Bu çalışma aynı zamanda iki görme engelini kurtarma konusunu da içeriyordu – bebeklikten erişkinliğe kadar görme bozukluğu olan, yetişkinlikte ameliyatla görme yetisi iyileştirilen bireyler. Bu bireylerde, hMT + alanı hem işitsel hem de görsel hareketi işleyebilen ikili bir amaca hizmet ediyor gibiydi. Görme engelli olan kişilerin dahil edilmesi, beyindeki bu plastisitenin gelişimin erken aşamalarında gerçekleştiği fikrine ek kanıtlar verir, dedi Fine. Çünkü sonuçlar beyinlerinin erken yaşlarının bir sonucu olarak işitsel işleme geçiş yaptığını gösteriyor; ancak yetişkinlik döneminde görme iyileştirildikten sonra bile bu yetenekleri koruyor.
Fine’a göre, bu araştırma beynin nasıl geliştiğine dair mevcut bilgimizi artırıyor, çünkü ekip sadece beynin hangi bölgelerinin körlük sonucu değiştiğini araştırmıyor, aynı zamanda ne gibi değişiklikler olduğunu tam olarak inceliyor – özellikle, frekansa duyarlılığı. Çalışma erken dönemde kör olan insanların dünyayı nasıl anladıklarını da açıklayabilir. Çalışma katılımcılarından birinin tanımladığı gibi, “Sen gözlerinle görüyorsun, ben kulaklarımla görüyorum.”
Her iki çalışma da Ulusal Göz Enstitüsü ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından finanse edildi. Ulusal Bilimler Akademisi çalışmasının Bildirileri, UW’den Elizabeth Huber ve Reno, Nevada Üniversitesi’nden Fang Jiang tarafından ortaklaşa yazılmıştır. Journal of Neuroscience çalışması, Chang ve Huber ile birlikte, Oxford Üniversitesi’nden Ivan Alvarez, Aaron Hundle ve Holly Bridge tarafından yazılmıştır.
Çeviren: Bünyamin TAN
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190422151020.htm