Teknolojinin gelişmesi ile insan beyninde çözülmeyi bekleyen sırlar da yavaş yavaş çözülmeye başladı. İnsan beyni yüzyıllardır bilimin ve teknolojinin ilgisini çekmiştir ve bu alanda pek çok bilimsel çalışma bulunmaktadır.
İnsan beyninde meydana gelen bir düşünce herhangi bir şekilde okunabilir ya da somut bir şekli çıkartılabilir mi? Hatta çözümlenebilen bu düşüncelerin yerine farklı düşünceler yerleştirilebilir mi? İşte bütün bu merak edilen soruların cevaplarını yazımızın devamında bulabilirsiniz. Hazırsanız başlayalım…
Kulağa biraz gerçek dışı geldiğinin farkındayız evet! Düşünce okumanın yalnızca bilim kurgu filmlerinde yer aldığına şahit olsak da yıllardır dünyanın dört bir yanından pek çok bilim insanı bu konu üzerinde çalışmalarını sürdürüyor. Hatta bu çalışmalar meyvelerini vermeye, somut sonuçlar çıkarmaya başladı bile.
Düşüncelerin okunması noktasında elde edilen sonuçlara göre zihnimizden geçen herhangi bir düşüncenin tam anlamıyla okunup anlaşılması bugün için mümkün değil. Fakat yaşanan son gelişmeler bile daha şimdiden bilim dünyasını heyecanlandırdı. Özellikle sinirleri ve kasları zarar görmüş, felçli ve yatalak hastalar için birer umut ışığı oldu.
Şimdi bir düşünün. Vücudunun birçok uzvunu kullanamayan felçli bir insanın yalnızca bilgisayar yoluyla telepati yaparak gelen mesajları gözden geçirip karşılık verebildiğini, dilediği gibi dizi izleyebildiğini ve hatta online oyunlara katılabildiğini hayal edin.
Evet, bizce de kulağa olağanüstü geliyor, yalnızca bilim kurgu filmlerinde rastladığımız bu sahnelerin çok daha fazlası gelecekte mümkün olabilir. Hem ABD hem Avrupa Birliği’nin geçtiğimiz yıllarda insan beynini konu alan iki büyük projeye imza atması ve insan beyninin adeta bir haritasının çizilmesi bu konudaki umut vadeden gelişmeler arasında yer alıyor.
Hiçbir Başlangıç Kolay Değildir
İnsanlığın asırlardır süregelen köklü geçmişi düşünüldüğünde beyin ve zihin üzerine gerçekleştirilen bilimsel çalışmalar, tıpkı yürümeyi öğrenmeye çalışan bir çocuk seviyesinde denebilir. Bugüne kadar güzel gelişmeler yaşanmış ancak hala çözülmesi gereken pek çok sır bulunmaktadır.
Düşüncelerimiz ve zihin hakkında yapılan ve başarıya ulaşan ilk bilimsel çalışma 1998 yılında ABD’de bulunan Emory Üniversitesi ve Almanya’daki Tübingen Üniversitesinin ortaklığıyla gerçekleşmişti. Bu bilimsel araştırmada öncelikle vücudunun tamamı felçli olan 56 yaşındaki bir hastanın kafasına bir elektrot takılır.
Bu elektrot bilgisayardan faydalanarak hastadan alınan beyin sinyallerini inceler ve analiz eder. Bu aşamadan sonra sıra hastaya gelir. Hastaya dışardan verilen yönergelerle ekranda bulunan bilgisayar imlecini yalnızca düşünce yoluyla yerinden oynatması istenir.
Başlarda çok çabalamasına rağmen bu isteği yerine getiremeyen hasta bir süre deneme yanılma yoluyla çalışarak bilgisayar imlecini istediği şekilde hareket ettirmeyi başarır. Hatta bir süre sonra ona gelen mailleri okuyarak, karşılık vermeye bile başlar. Bu heyecan verici çalışma düşünce okuma ve yönlendirme konusunda tarihin ilk başarılı çalışmaları arasında bulunuyor.
2000’li yılların başlarında bu alanda BrainGate isimli farklı bir proje daha gerçekleştirildi ve daha büyük başarılara da imza atıldı. Bugün ise dünyanın pek çok yerinde devam eden projeler, tamamen felçli hastaların dahi yalnızca düşünce güçlerini kullanarak elektrikli sandalyelerini, bilgisayarları ve mekanik aletleri yönlendirebilecekleri ve bu sayede de toplumun arasına kolayca karışabileceği günlere birer ışık tutuyor.
BrainGate projesi başta olmak üzere buna benzer birçok bilimsel çalışma da insanların yalnızca düşünce gücü sayesinde bilgisayarlar başta olmak üzere birçok araç gereci rahatlıkla kullanabilmesine imkan sağlanabileceğini ispatladı.
İşte bu seviyeye gelindiğinde bilim insanları farklı bir soru üzerinde yoğunlaşmaya başladı: Beyin elektrotlar yardımıyla herhangi elektronik bir mekanizmayı yönetme kabiliyetine sahip olabiliyorsa, zihinden geçen düşüncelerin bir başkası tarafından okunabilme ihtimali var mıdır?
Hatta beyinden alınan elektrik sinyalleriyle yani elektrotlarla bunlar gerçekleştiriliyorsa elektrikli bir aletle beynin çalışma prensiplerinin aynı olma olasılığı nedir? Gelin tüm bu soruların yanıtını güncel bilimsel araştırmalar ışığında birlikte bulmayı deneyelim..
Modern Analiz Metotları
Beyin aktivitelerinin elektrik akımları sayesinde gerçekleştiği 1875’te keşfedilmiş bir gerçek. 1875 yılından beri bilim dünyası beyinden çıkan elektrik akımının ve o akımdan yayılan elektrik dalgalarını yani beyin dalgalarını izleyerek aslında beynin tam anlamıyla fonksiyonlarını nasıl gerçekleştirdiğini çözmeye çalışıyor.
Özellikle son yıllarda teknolojinin bilimle iç içe geçmesi ve bilime ciddi katkıları bulunmasıyla birlikte araştırmacılar bu konuya yoğunlaşarak geçmişe nazaran daha somut verilerle akıllardaki soru işaretlerini gidermeye çalışıyor. Peki ya bilim insanları bunu gerçekleştirmek için teknolojiyi nasıl kullanıyor, hangi yöntemlerle insan beyni inceleniyor?
Günümüzde beyni analiz edebildiğimiz iki ana yöntem uzman bilim insanları tarafından sıkça kullanılıyor. Bunlar fMRT ve EEG. Şimdi kısaca bunlardan bahsedelim…
EEG nedir?
Türkçe açılımı elektroensefalografi olan EEG aslında beyindeki elektrik sinyallerini inceleyebildiğimiz ve bu sayede ölçümler yapabildiğimiz bir yöntem. Beyin elektriksel aktivitesi ile ilgili ciddi ipuçları veren bu ölçüm şekli, 1924 yılında Almanya’daki Jena Üniversitesinde görev yapan psikiyatrist ve nörolog Hans Berger’in keşfettiği bir yöntem.
EEG sayesinde beyinden yayılan elektriksel dalgaları neredeyse eş zamanlı olarak izleyebildiğimiz için, kişinin o anki ruh hali hakkında da çıkarımlar yapmamıza olanak sağlıyor. Yani EEG bağlıyken kişinin üzgün mü heyecanlı mı ya da öfkeli mi olduğunu anlayabiliyoruz.
Günümüzde hala aktif olarak kullanılan bu yöntemin en büyük avantajlarından biri de düşük maliyetlerle elde ediliyor olması. Dezavantajı tarafına bakarsak da EEG ile ilgili belki de en büyük problem beyinden gelen duygu durumu değişikliğinin beyinde tam olarak hangi kısımda gerçekleştiğini bilemiyor olmamız.
fMRT Nedir?
Amerikan asıllı ünlü kimyager Linus Carl Pauling fMRT’nin temellerini atan bilim insanıdır. Sonrasında 80’li ve 90’lı yıllarda John W. Belliveau ve yardımcıları, Seiji Ogawa, Keith Thulborn gibi başarılı bilim insanları tarafından iyileştirilerek günümüzde hala kullanılmakta olan fMRT meydana gelmiştir.
Türkçesi fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme olan fMRT ile ilgili genellikle akıllarda şöyle bir algı vardır: Bu yöntem sayesinde beyinde meydana gelen düşüncelerin ve duyguların görselini çıkarabilecek bir yoldur.
Oysaki fMRT hakkındaki bu yaygın düşünce şekli doğru değildir. Hatta bahsettiğimiz yöntemi kullanarak beyin aktivitelerini doğrudan izlememiz bile mümkün değildir. Peki fMRT ne yapar, çalışma prensibi nasıldır?
fMRT ile nöronların hareketini izleyerek beyinde gerçekleşen aktiviteler sonucunda beynin farklı bölgelerinden yayılan enerjiyi radyo dalgaları kullanarak ölçülür ve bu sayede oluşan duygunun beynin hangi kısmında oluşturulduğunu yüksek başarı oranıyla tespit edilir. Diğer bir özelliği de az önce bahsettiğimiz özelliği sayesinde beynin üç boyutlu fotoğraflarının çıkarılmasına imkan vermesidir.
İnsan Beynini Anlayabilmek için EEG mi fMRT mi Tercih Edilmeli?
Her iki yöntemde de birtakım avantajlar, dezavantajlar, eksikler bulunuyor. EEG yardımıyla neredeyse eş zamanlı bir şekilde beyinde gelişen düşünceleri ve duyguları (heyecan, öfke, uyku hali vs.) izleyebiliyorken, fMRT sayesinde de beyindeki bu düşüncelerin ve duyguların EEG’ye oranla biraz daha gecikmeli de olsa beynin hangi kısmında oluştuğunu analiz edebiliyoruz.
Maliyet kısmına bakacak olursak EEG son derece düşük bütçeli bir ölçüm yöntemi iken fMRT için ciddi bir maliyet hesabı yapmak zorunda kalıyoruz. Ancak bilimin ilerleyebilmesi ve insan beyninin anlaşılması söz konusu olduğu için maliyet elbette ikinci plana atılıyor.
Beynin elektriksel aktivitesini izleyerek analizini yapan EEG’de kişinin uykuda olduğunu ya da o an öfke, heyecan gibi duygulara sahip olduğunu gözlemleyebiliyor olsak da yukarıda bahsettiğimiz gibi bu duyguların beynin hangi bölgesinde gerçekleştiğini bilemiyoruz.
Bunu tespit edebilmek için kullandığımız diğer bir yöntem olan fMRT ise beyinden yayılan elektrik sinyallerinden çok bu duygu durumu sırasında dolaşım sistemimizden çıkıp beyne ulaşan enerji miktarıyla ilgileniyor.
Beynin hangi kısmında bu duyguların ve düşüncelerin oluştuğunu analiz edebiliyoruz belki ama bu oluşumların özelliklerini başarılı bir şekilde açıklayamıyoruz. Bunun dışında dolaşım sistemine oranla beynin çalışma hızının çok daha fazla olması ve fMRT yönteminin uyaran ve uyarıcı olmayan sinyalleri birbirinden ayıramaması da ölçümün kalitesini olumsuz yönde etkiliyor.
İki yöntemin beraber kullanılması da şu an için bir çözüm olarak görülmüyor. Bunun sebebi de bilim insanlarının düşüncelerin ve duyguların ancak beynin neresinde meydana geldiğinin bulunmasının ardından insan beyni ile ilgili şifrelerin çözülebileceğine inanıyor olması.
Bu nedenle bu iki yöntem karşılaştırıldığında insan beyninin gizemli dünyasını aydınlatabilmek için fMRT’nin daha önemli bir konumda olduğunu söyleyebiliriz.
Sayılarla İnsan Beyni
Beyin belki de tüm organlarımız arasında en farklı ve hakkında en çok soru işaretine sahip olduğumuz organımız. Bize en yakın gibi duran bu organ hakkında aslında hala çok şey biliyor değiliz. Hatta belki de bir gün insan beyni ile ilgili bütün gizem çözülürse o zaman çözülemeyecek tek bir sır dahi kalmamış olacak diyebiliriz.
Yüzyıldan fazladır beyin üzerine gerçekleştirilen bilimsel çalışmalardan elde edebildiğimiz sadece rakamsal, enteresan gerçekler oldu. İşte duyduğunuzda şaşıracağınız birkaç ilginç gerçek:
Beynimizde yaklaşık 100 milyar nöron yani sinir hücresi olduğu tahmin ediliyor. Bu sayı da yaklaşık olarak Samanyolu galaksisindeki yıldızların tamamına eşit.
Beynimizde bulunan 100 milyar nöron, ortalama 100 trilyon sinaps yani bağlantı noktaları aracılığıyla birbirine bağlanmaktadır. Buradan bir nöronun neredeyse 1000 tane nöronla birbirine bağlı olduğu sonucunu çıkarabiliriz. Üstelik beynimizdeki en uzak noktalarında yer alan iki nöronun iletişime geçmesi için maksimum dört adım yeterlidir.
Yetişkin bir insanda sinir sisteminin beyindeki kısmı yaklaşık 5.800.000 km uzunluğundadır. Bu büyük sayı aynı zamanda Dünya’nın çağının ortalama 145 katı büyüklüğü temsil eder.
İnsan beyni yaklaşık 20 Watt’lık enerjiyle işlevini yerine getirir. Vücutta yalnızca %2’lik bir yer işgal etmesine rağmen vücudumuzun ürettiği enerjinin %20’sini beynimiz harcar.
Kimi Zaman Yol, Varacağınız Hedeften Daha Önemlidir
Bütün eksik yönlerine ve geliştirilmeye ihtiyaç duyulan bir yöntem olmasına rağmen fMRT, tıpkı günümüzdeki gibi önümüzdeki yıllarda da muhtemelen beyni anlamamıza yardımcı olacak en önemli yöntemlerden biri olarak kalacaktır. Yalnızca fMRT yöntemi bile geliştirilse beyinle ilgili pek çok sır kapısı aralanacaktır.
Öbür taraftan BRAIN Initiative ve Human Brain Project isimleriyle bildiğimiz ABD ve AB tarafından yürütülen çalışmaların yakın zamanda bilim dünyasını aydınlatması pek de olası görünmüyor.
Bu durumun belki de en önemli sebebi projenin kağıt üstünde gerçekleştirilmesi ile insan beyninin pratikte incelenmesi arasında büyük farklar bulunması. Diğer bir sebep de bu kadar zor projelerin sonuçlanmasının ne kadar süreceğinin ön görülememesi. Ancak elbette bilim dünyasında her zaman ümit vardır.
Yapılan bütün bu bilimsel çalışmalar esnasında elde edilen herhangi bir bilgi kırıntısı dahi pek çok beyin rahatsızlığı bulunan veya felçli hasta için büyük bir gelişme olabilir. Nitekim geldiğimiz bu noktada bile bu gelişmelerin ne kadar sevindirici olabileceğini görüyoruz.
Sonuç olarak fethedilememiş belki de son kale olan insan beyninin keşfedilmesinin ve çözümlenmesinin bir süre daha mümkün olmadığını söyleyebiliriz. Ancak bugüne kadar yapılan araştırmalar ve çalışmaların devam etmesi bütün insanlık için son derece önemli. Unutmayın; kimi zaman yol, varacağınız hedeften daha önemlidir.