BİLİM VE TEKNOLOJİPSİKOLOJİTIPTA GÜNCELLER

Anılarımız Beynimizin Neresinde Depolanır?

Sahip olduğumuz tüm bilgiler, sevdiklerimizle anılarımız, arkadaşımızın telefon numarası, yaşadığımız olaylar ve nicesi…Hepsi beynimizin bir yerlerinde depolanmış durumda. Peki bellek beynin tam olarak neresinde? Anılar beynin sadece bir bölümünde mi yoksa beynin birçok farklı bölümünde mi saklanıyor?

Karl Lashley (June 7, 1890 — August 7, 1958), Ameriacan psychologist,  behaviorist | World Biographical Encyclopedia

Amerikalı psikolog Karl Lashley (1890-1958) öğrenirken beynimizde fiziksel olarak ne gerçekleştiğiyle ilgilenmiştir. Lashley, yaklaşık 100 yıl önce sıçanlar ve maymunlar gibi hayvanların beyinlerinin çeşitli yerlerinden parçalar çıkararak öğrenme üzerindeki etkilerini araştırırken beyinden çıkarılan parçalar arttıkça hem öğrenme hem de hatırlamanın zorlaştığını fark etmiştir.

Öğrenilen bilgiler için beyinde yerelleşmiş bir depolanma bölgesinin varlığını düşünerek “engram”ın yani “hafızanın fiziksel temsili”nin yerini aramaya başlamıştır.

Engram Nedir?

Hafızanın fiziksel tezahürüdür. Yaşadığımız deneyimlerin beynimizde bıraktığı nöronal izler olarak da ifade edilebilir.

Lashley Labirenti-Engram arayışı içinde (1950)

Lashley, serebral korteksi seçici olarak yok etmenin belirli anıları yok ettiğini göstererek engramın varlığını kanıtlayabileceğine inanıyordu. Öncelikle fareleri labirentte yollarını bulmaları için eğitti. Sonrasında belirli aletlerle (lehim havyası gibi) farelerin hafızasını silmek amacıyla her birinin serebral korteksindeki farklı parçalarda lezyonlar oluşturmuştur. Buradaki fikir, eğer engramı bulduysa, farelerin labirenti nasıl geçeceğine dair hiçbir hatırasının olmayacağıydı. Ancak fareler, lezyonun boyutu ve konumu ne olursa olsun labirentte yollarını buldular. 30 yıllık araştırmanın sonunda hafızanın beyinde tam olarak nerede lokalize olduğunu bulamadı. Çünkü hafıza beynin her yerindeydi.

Bunun üzerine 2 ilke geliştirdi:

1.Kitlesel Eylem İlkesi (The Mass Action Principle): Öğrenme beynin tüm bölgelerine dağılmıştır (Lashley,1950).

2.Eşpotansiyellik İlkesi (Equipotentiality Principle): Eğer beynin hafızayla ilgili bölümünün bir kısmı hasar görürse, aynı bölgenin başka bir kısmı bu hafıza fonksiyonunu devralabilir (Lashley, 1950)

Lashley’e göre bellek beynin her tarafına dağınık bir biçimde kaydediliyordu, belirli bir bölgesi yoktu. Ancak sonraki çalışmalarda Lashley’in bu sonuçlarının yanlış olduğu kanıtlandı. Beynimiz bütüncül bir şekilde çalışmasına karşın, bilgileri belli sınıflara göre gruplamaktadır. Bu bilgiler, beynin değişik

alanlarına dağınık olarak yerleştirilmektedir. Bu “dağınık”lığa rağmen nöronal ağlardan dolayı bütüncül bilgiye her an ulaşılabilmektedir. Lashley’in sözleriyle “… Bu deney serisi, bellek izinin neyin nerede olmadığı hakkında iyi bir bilgi verdi. Doğrudan bellek izinin gerçek doğası hakkında hiçbir şey keşfetmedi. Bazen, bellek izinin lokalizasyonunun kanıtlarını gözden geçirirken, gerekli sonucu öğrenmenin mümkün olmadığını hissediyorum. Onun için belirlenmiş koşulları karşılayabilecek bir mekanizma düşünmek zordur. Yine de, aleyhine bu tür kanıtlara rağmen, bazen öğrenme gerçekleşir. ” 

Lashley Neden Yanılmıştı?

  • Kortikal işlevi incelemekle ilişkili kitlesel lezyonlu görevler (bir labirenti öğrenmek karmaşık bir görevdir) iyi bir model değildi. Görev birçok motor ve duyusal işlevi içeriyordu.
  • Fareler bir duyusal fonksiyondan yoksun olmasına rağmen yine de başka bir duyusal fonksiyonun bağlamında öğrenmeyi sürdürebiliyordu.

Lashley araştırmasında başarısız olsa da birçok bilim adamına çalışmalarıyla öncü olmuştur.

Hafızamız nasıl çalışır?


HAFIZA MANİPÜLASYONUNUN ÜSTADI

Sheena Josselyn - Gairdner Foundation

Sinirbilimci Sheena Josselyn, Karl Lashley’in izinden devam etti. 1990 yılında post-doktorasında fareler üzerinde yaptığı bir deney onu uzun arayışların içine atmıştı. Ana görevi korku ve saldırganlık gibi duyguları düzenlemek olan ve aynı zamanda anıların depolanmasında da görev alan “amigdala” olarak adlandırılan beynin bir bölümündeki hücreler üzerinde araştırmalar yapmıştı.

Engram için araştırmaya devam: Korkulu anıların mekanizmasının incelenmesi (Josselyn, 2010)

Josselyn, deneyinde işitsel korku şartlandırmasını kullanmıştır. Pavlov’un meşhur köpekler üzerinde yaptığı salyalama-zil

paradigmasına benzer örüntüde, fareler nötr bir ses tonu ve hafif caydırıcı ayağa verilen şok ile koşullandırılmıştır (şok-ton eşleşmesi). Bu farelerde ses tonuna karşı bir korku hafızası oluşturmuştur. Fareler artık bu tonu her duyduklarında donacaklardır (donma yani hareketsiz kalma, farelerde bir savunma tepkisidir). Bu araştırmayla belirli bir belleği (bellek izi) destekleyen spesifik nöronları tanımlamadaki zorluk aşılmış ve lateral amigdala nöronlarının korku hafızası ile ilişkilendirildiği bulunmuştur.


Renkli lazerler, canlı farelerde nöron aktivitesini kontrol eder. Sheena Josselyn burada lazerlerin yoğunluğunu kontrol ediyor.

Bir korku anısının seçici olarak silinmesi (Han vd., 2009)

Korku hafızasının lateral amigdala ile ilişkili olduğunu bulan Josselyn ve ekibi, 2009’da spesifik bir hücre grubunu “indüklenebilir difteri-toksini stratejisi” kullanarak ortadan kaldırıp farelerde belirli bir anıyı silebileceklerini ispatladılar. Lashley’in aradığı engramı Josselyn bulmuştu. Lashley’in bulamadığı engramı bulmalarındaki asıl anahtar ise yeni bir anı oluşturan beyin hücrelerini işaretlemek için tasarlanmış bir

dizi moleküldü. Araştırmacılar bu ve benzeri araçları engramla karmaşık şekillerde oynayabiliyorlardı: belirli anıları silebilir, uyandırabilir hatta sahte anılar yerleştirebilirlerdi.

Peki engramın aktifleştirildiğinden nasıl emin oluyorlardı? Deneyde farelere ses uyaranı yollanmadan dondukları yani korktuklarını gözlemlemişlerdir.

Farelerde “kokain engramı”nın manipüle edilmesi (Hsiang vd,. 2014)

Josselyn ve ekibi bu araştırmada “kokain-işaret” ilişkisinin hafızasını pekiştiren nöral devreleri incelemek adına farelerde “koşullu yer” tercihini kullanmışlardır. Bu şartlandırma sırasındaysa amigdalanın lateral çekirdeğindeki bir grup nöron popülasyonunun görev aldığını bulmuşlardır.

Deneyde, fareye belirli bir mekanı kokain ile bağdaştırılması öğretilmiştir ve fare zamanının çoğunu burada geçirmeye başlamıştır. Engramın parçası olan hücreler ortadan kaldırılıp hafızası silindiğinde ise fare bu mekanda daha önce hiç kokain almamış gibi daha az zaman geçirmeye başlamıştır.

Madde bağımlıları tedavi sonrası tekrar uyuşturucu aldıkları ortama döndüklerinde bağımlılıkları tekrar tetiklenebilmektedir. Bu bağlamda bu deney henüz yeni olsa da bağımlılıklar açısından bizlere bir umut olmaktadır.

Etik açıdan sonuçlar…

Bu teknolojinin sonraki süreçlerde insanlara uygulanabileceği düşüncesi heyecan verici olsa da bir yandan da korkutucudur. Hatırlamaktan hoşlanmadığımız kötü bir anımızı basitçe “silmek” etik midir? Bizler geçmiş anılarımızdan/hatalarımızdan dersler çıkarırız. Hafıza bazen acı verici olmakla birlikte o hatayı tekrarlamamak için sahip olduğumuz bir sistemdir de aynı zamanda. Ancak insan yaşamını engelleyecek ölçüde (psikolojik bir rahatsızlık sayılan) travmatik anıların silinmesi düşüncesi ise hastalıklar açısından parlak bir fikir olarak görünmektedir. Burada çizginin nereden çekileceği ise oldukça kritik bir tartışma olacaktır..

Bilimde emin adımlarla her gün bir şeyler keşfediyor ve öğreniyoruz ancak hala bu gizemli organı çözmenin çok gerisindeyiz. Tüm duygulara dair engramlar nerede saklanıyor henüz keşfetme aşamasında olsak da bildiğim bir şey ise bu “engramlar”da güzel anılar biriktirmemiz gerektiğidir.

KAYNAKÇA

  • Bear MF et al., Neuroscience. Chapter 19, Memory Systems. 1996;522
  • Benson, N., Ginsburg, J., Grand, V., Lazyan, M., Weeks, M., & Collin, C. (2012). Psikoloji kitabı. İstanbul: Alfa Yayınları.
  • Bruce, D. (2001). Fifty years since Lashley’s In search of the Engram: refutations and conjectures. Journal of the History of the Neurosciences10(3), 308-318.
  • Han, J. H., Kushner, S. A., Yiu, A. P., Hsiang, H. L. L., Buch, T., Waisman, A., … & Josselyn, S. A. (2009). Selective erasure of a fear memory. Science323(5920), 1492-1496.
  • Hsiang, H. L. L., Epp, J. R., van den Oever, M. C., Yan, C., Rashid, A. J., Insel, N., … & Josselyn, S. A. (2014). Manipulating a “cocaine engram” in mice. Journal of Neuroscience34(42), 14115-14127.
  • Josselyn, S. A. (2010). Continuing the search for the engram: examining the mechanism of fear memories. Journal of psychiatry & neuroscience: JPN, 35(4), 221.
  • Lashley, K. S. (1950). In search of the engram. In Society for Experimental Biology, Physiological mechanisms in animal behavior. (Society’s Symposium IV.) (p. 454–482). Academic Press.
  • Singer, E. (2016, June 23). The Maestro of Memory Manipulation. Quantamagazine.  https://www.quantamagazine.org/the-maestro-of-memory-manipulation-20160623
  • Wideman, N. (1999).  Constructing scientific psychology: Karl Lashley’s Mind-Brain Debates.  Cambridge University Press.
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu