Dünya hakkında bilgi edinmek için, hayvanların etraftakilere dikkat etmekten daha fazlasını yapması; aynı zamanda çevredeki hangi görüntülerin, seslerin ve hislerin en önemli olduğunu öğrenmesi, bu ayrıntıların öneminin zaman içinde nasıl değiştiğini takip etmesi gerekiyor. Şimdiye kadar insanların ve diğer hayvanların bu ayrıntıları nasıl izlediği bir sır olarak kalmıştır.
Stanford Biyologları 26 Ekim’de Science Dergisi’nde hayvanların bu ayrıntıları nasıl ayıkladığını artık anladıklarını düşündüklerini rapor ettiler. Beynin paraventriküler talamus ya da PVT diye adlandırılan bir tür bekçi görevi gören bir kısmı, beynin bir durumun en dikkat çekici ayrıntılarını tespit ve takip ettiğini garantileme görevini üstleniyor. Bir kısmı Wu Tsai Sinirbilimi Enstitüsü’nün Neurochoice Girişimi tarafından finanse edilen araştırmaya dair makalenin başyazarı ve biyoloji öğretim üyesi Xiaoke Chen şunları söyledi: Şimdilik farelerle sınırlandırılmış olsa da sonuçlar bir gün araştırmacıların insanların nasıl öğrendiğini daha iyi anlamasına yardımcı olacak; hatta uyuşturucu bağımlılığının tedavisine katkı sağlayacak.
Chen sonuçların bir bakıma şaşırtıcı olduğunu, çünkü bazılarının talamusun bu kadar sofistike bir şey yapabileceğinden kuşku duyduklarını söyledi. Aynı zamanda Stanford Bio-X ve Wu Tsai Nörolojik Bilimler Enstitü üyesi de olan Chen, “Daha önce hiç yapılmamış olan bir şey yaptık ve talamik hücrelerin uyarıcıların davranışsal önemini izlemede çok önemli rol oynadıklarını gösterdik” diyor.
Neyi öğreneceğine karar vermek
En basit haliyle öğrenmek geri bildirimden geliyor. Örneğin başınız ağrıyorsa ve ilaç alırsanız, ilacın baş ağrınızı geçirmesini beklersiniz. Eğer haklı çıkarsanız, bir daha başınız ağrıdığında yine o ilacı alırsınız. Eğer yanılırsanız, başka bir şey denersiniz. Psikologlar ve sinirbilimciler, kapsamlı olarak öğrenmenin bu yönünü incelediler ve hatta beynin geribildirimi işleyen ve öğrenmeyi yönlendiren belirli bölümlerine kadar izlediler.
Chen, öğrenmeye dair bu resimde bir şeylerin eksik olduğunu söylüyor. Gerçek dünyadaki yaşam şöyle dursun, görece daha az karmaşık laboratuvar deneylerinde bile, insanların ve diğer hayvanların neyden ders çıkarılması gerektiğini (aslen neyin geribildirim neyin kuru gürültü olduğunu) bulması gerekmektedir. Bu gereksinime rağmen, psikologlar ve sinirbilimciler bu soruna gerektiği kadar önem vermediler.
Bu duruma bir çözüm getirmek için, Chen ve meslektaşları farelere belirli kokuları iyi ve kötü sonuçlarla ilişkilendirmeyi öğretti. Kokulardan biri bir yudum suyun geldiğini işaret ederken, bir diğeriyse farelere yüzlerine buhar püskürtülmek üzere olunduğunun sinyalini verdi.
Araştırmacılar daha sonra buhar püskürtülmesini hafif bir elektrik şokuyla (birazcık daha fazla dikkat çekmesi muhtemel bir şey ile) yer değiştirdi. Ekip PVT’lerdeki nöronların bu değişimi izlediğini tespit etti. Buhar püskürtülmesi evresinde PVT nöronlarının üçte ikisi her iki kokuya da tepki gösterirken, fazladan yüzde 30 sadece suya işaret eden koku tarafından etkinleştirildi. Bir başka deyişle, bu aşamada PVT iyi sonuçlara da kötü sonuçlara da tepki göstermiş olsa dahi iyi sonuca daha büyük bir tepki gösterdi.
Gelgelelim, elektrik şoku evresinde dengeler değişti. PVT nöronlarının yaklaşık dörtte üçü hem iyi hem kötü sonuçlara tepki gösterirken, elektrik şokuna neredeyse tamamı tepki gösterdi.
Benzer bir denge değişimi fareler su gereksinimlerini karşıladıklarında da yaşandı. Artık su fareler için daha az önem taşıdığından, PVT suya daha az, hava püskürtülmesineyse daha fazla; yani kötü sonuçlara daha fazla, iyi sonuçlara daha az daha duyarlı hale geldi. Hep birlikte ele alındığında, sonuçlar gösteriyor ki PVT o anda ne en önemliyse onu takip ediyor – kötüye ağır bastığında iyi olanı, iyiye ağır bastığında kötü olanı.
Bakmak ve düzeltme yapmak için yeni bir yer
Chen, sonuçlar daha kapsamlı birtakım sonuçlara işaret ediyor, diyor. Belki de bunlardan en önemlisi araştırmacıların, farklı ayrıntılara bakmanın hayvanların nasıl ve neyi öğreneceğini nasıl etkilediğini araştırmak istedikleri zaman bakacak bir yerlerinin – PVT – olması.
Chen, “Nörobilimciler de artık öğrenmeyi kontrol etmenin yeni bir yoluna sahip” dedi. Ekibin PVT etkinliğini ışıkla kontrol edebilmesini sağlayan, genetiği değiştirilmiş farelerle yapılan ek deneylerde, araştırmacılar öğrenmeyi engelleyebileceklerini veya geliştirebileceklerini keşfettiler. Örneğin, farelere bundan böyle kokunun suyun geleceğine kesin olarak işaret etmediğini ya da başka bir kokunun suya işaret etmek yerine şokun gelişine işaret ettiğini daha çabuk öğretebildiler.
Bu sonuçlar PVT etkinliğini uygun bir şekilde uyararak ya da önleyerek öğrenmeyi modüle etmenin yeni yollarını gösterebilir (Şimdiki şartlar doğrultusunda yalnızca farelerde). Chen, aynı zamanda sonuçlar uzun vadede uyuşturucu bağımlılığının tedavi edilmesinin yollarını da gösteriyor, diyor. Bunu yapmanın yolu da bağımlıların, uyuşturucu almanın kafası hoş olmak ile olan bağlantısını unutmasına yardımcı olmak.
Özgün Başlık: How The Brain Decides What To Learn
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181025142023.htm
