CNN International: Beynin karar alırken nasıl çalıştığı ortaya çıktı

Uluslararası Beyin Laboratuvarı çatısı altında 22 laboratuvarın katılımıyla yürütülen araştırma, 139 fareden toplanan verilerle gerçekleştirildi. 279 beyin bölgesinde 600 binden fazla nöronun aktivitesi kaydedildi. Bu, bir fare beyninin yaklaşık yüzde 95’ini kapsayan ilk karar verme haritası oldu.

New York Üniversitesi Grossman Tıp Fakültesi Nörobilim Enstitüsü Direktörü Dr. Paul W. Glimcher, “Bu ölçekte şimdiye kadar kimsenin hayal bile etmediği en büyük veri seti oluşturuldu. Nörobilim tarihinde bir dönüm noktası olarak anılacak” dedi.

Karar anında beynin tamamı devrede

Önceki araştırmalarda, karar verme sırasında sadece duyusal girdiler ve bilişle ilgili küçük nöron kümelerinin aktifleştiği düşünülüyordu. Ancak yeni harita, kararın her aşamasında beynin neredeyse tamamına yayılan elektriksel sinyalleri ortaya koydu.

Araştırmada kullanılan Neuropixels adı verilen dijital sinir probları, binlerce nöronu aynı anda kaydetmeye imkân verdi. Bu teknoloji sayesinde tek tek nöronlardan alınan sınırlı verilerin ötesine geçilerek, milyonlarca sinyalden oluşan devasa bir ağ görüntülendi.

Deney fareleri direksiyonun başında

Deneylerde fareler, kafalarına takılan elektrotlarla siyah-beyaz çizgili bir daireyi küçük bir direksiyon çevirerek ekranda ortalamaya çalıştı. Görevi başarıyla tamamlayan fareler şekerli suyla ödüllendirildi.

Harita, görsel girdinin işlendiği arka beyin bölgelerinde başlayan sinyallerin, motor kontrol alanlarına ve ardından ödül anında tüm beyne yayıldığını gösterdi.

Cenevre Üniversitesi’nden Prof. Alexandre Pouget, “Bu, yalnızca birkaç bölgenin değil, çok geniş bir ağın birlikte çalıştığını gösteriyor” sözlerini kullandı.

Beklentiler kararları nasıl şekillendiriyor?

Araştırmacılar deneylere ek bir zorluk da ekledi: Bazı denemelerde daire çok silik gösterildi. Farelerin doğru yönde çevirmesi için önceki denemelerden edindikleri bilgiyi hatırlaması gerekiyordu.

Pouget, konuyla ilgili yaptığı açıklamada “Her karar, beklentilerinizle birlikte şekillenir. Beyin, daha uyarıyı işlerken önceden bildiklerinizi devreye sokuyor. Harita bu öngörüyü doğruladı” diye konuştu.

Glimcher, araştırmayı astronomideki büyük iş birliklerine benzetti. Nasıl ki Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması gökyüzünün üçte birini kapsayan en ayrıntılı 3 boyutlu haritaları ortaya çıkardıysa, bu çalışma da beyin için benzer bir paradigma değişimi yaratıyor.

Uluslararası Beyin Laboratuvarı’nın kurucularından Pouget çalışmaya ilişkin “Umarız bu harita, nörobilimde daha büyük ölçekli iş birliklerine öncülük eder” değerlendirmesinde bulundu.