İnsan Beyninin İçerisindeki Nöral Saat

Günlük hayatta bir saate bakmadan da çoğu zaman herhangi bir aktivitede ne kadar süre harcadığımızı ya da bir yere ne kadar sürede varabileceğimizi doğruya yakın şekilde tahmin edebiliriz. Beynin içsel saati, çok sayıda işlev için kritik öneme sahip olan zamanı doğru tahmin etmeyi sağlar. Beynin geçen süreyi tahmin etme özelliği olmadan, yapacağımız işlere yetişmemiz imkansızdır. Örneğin bu his olmadan, bir arabayı çok uzun süre sürerek çıkışı kaybedebiliriz.

Beyin bu içsel saati nasıl ayarlayabilir? Sinirbilimciler; zamanın farklı türlerini işleyebilen çeşitli nöral sistemlere sahip olduğumuza inanırlar. Farklı zaman türlerine örnek olarak; vücut hareketlerinin zamanlamasının kontrol edildiği sirkadyen ritim ve bilincin açık olduğu zaman süreleri gösterilebilir. Son zamanlara kadar çoğu sinirbilimci bu özelliğin, tek bir beyin sistemi tarafından kontrol edildiğini düşündü. Fakat son yapılan araştırmalar, tek bir nöral saat modelinin fazla basit olabileceğini gösterdi. Journal of Neuroscience’ta yayınlanan yeni bir çalışma, beynin geçen zamanı tanımlarken kullandığı ikinci bir yöntem olabileceğini ortaya çıkardı. Bu ikinci içsel saat, birinci saat ile paralel çalışmanın yanı sıra onunla yarışabilir.

Geçmişte yapılan çalışmalarda, merkezi içsel saatin temelinde beynin striatum adlı bölgesinin olduğu öne sürüldü. Bu bölge geçici bilgiyi entegre etmek için beynin çevresindeki korteksle birlikte çalışır. Örneğin striatum aktifleştiğinde insanlar ne kadar zamanın geçtiğine dikkat ederler. Parkinson hastası kişilerde ise striatum etkilendiği için, hastalar geçen süreyi tahmin etmede sıkıntı yaşarlar.

Fakat geçen sürenin bilinçli farkındalığı, sadece beynin zamanı ölçmesini talep etmez aynı zamanda ne kadar sürenin geçtiğini bilmeye yönelik aktif bir hafıza tutar. Bilim insanları, beynin hipokampüs adı verilen bölgesinin geçmiş deneyimleri hatırlamada kritik bir öneme sahip olduğunu uzun süredir biliyorlardı. Günümüzde zaman geçişlerinde de rolü olabileceğine inanılıyor. Hayvanlarda elektriksel beyin aktivitesini kaydeden çalışmalar, belirli bir zamanda hipokampüsteki nöronların sinyal gönderdiğini gösterdiler. Fakat hipokampüs zamanı takip etmek için her zaman gerekli değildir. Hipokampüsünde hasar olan kişiler, kısa zaman periyotlarının geçişlerini doğru şekilde hatırlayabilirler fakat uzun süreleri hatırlamakta güçlük çekerler. Bu zaman kodu ne için kullanılır ve neden bu kadar özeldir?

Yeni bir çalışmada araştırmacılar, farklı zaman dilimlerini ayırt etmeleri için sıçanları eğitmeye çalıştılar. Sıçanlar, ne kadar zamanın geçtiğini belirtmek için farklı kokular arasında seçim yaptı. Bazı denemelerden önce bilim insanları hipokampüsü geçici olarak inaktive eden bir kimyasal enjekte ettiler. Bu da farklı zaman dilimleri arasında ayrım yapabilmek için işlevsel bir hipokampüsün gerekli olup olmadığını test etmelerini sağladı.

İnaktif hipokampüse sahip olan sıçanlar, farklı zaman dilimleri arasındaki farkı kontrol sıçanlar kadar tahmin edebildiler (3-12 dakika arası). Fakat inaktif hipokampüse sahip sıçanlar, birbirlerine yakın zaman dilimlerini tahmin etme konusunda aynı başarıyı gösteremediler (8 dakika ile 12 dakika). Bu durumda hipokampüsün, benzer zaman dilimlerini tahmin etme konusunda önemli olduğunu gösterir ama zaman dilimleri arasındaki fark arttığında hipokampüse ihtiyaç duyulmaz.

Hipokampüs, üst üste çakışan objeleri ve tecrübeleri ayırt etme yeteneği ile ünlüdür. Bu süreç de, pattern ayrımı olarak adlandırılır. Yapılan çalışmada pattern ayrımını gösterir. Pattern ayrımında objeler, yerler ve zaman periyotları arasındaki güçlükle fark edilen farklılıklar tespit edilir.

Hipokampüs, saniye ölçeğindeki olayların farkında olmuyor olabilir ama hızlı zaman geçişlerini tahmin edebiliyor. Striatumun saniyeler düzeyinde zamanı takip edebildiğinin değerlendirilmesiyle bilim insanları striatum ve hipokampüsün birbirileriyle yarıştığını düşünmektedirler. Hipokampüs sessiz olduğunda, striatum normalde olduğundan daha etkili şekilde işlev gösterir. Fakat bu baskılayıcı ilişkinin karşılıklı ya da tek yönlü olup olmadığı kesin değildir.

Hipokampüs ve striatum ayrı ve birbirine zıt saatler olarak işlev gösteriyorsa, striatumda bozukluk olduğunda hipokampüsün ortaya çıkması gibi striatum hipokampüsü baskılar mı? Bilim insanları, striatumdaki hasarın zamanı işleme ile ilgili sorunlara yol açtığını biliyorlar. Beyinde zamanın algılanması konusunda, hipokmpüs ve striatumun birbiriyle ilişkisinin aydınlatılması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Şu ana kadar elde edilen bulgulara göre, doğru zamanlamayı yapabilmemiz birden fazla içsel saat mekanizmasına bağlıdır.

Kaynakça:
https://www.scientificamerican.com/article/your-brain-has-two-clocks/

Yazar: Ayça Olcay

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :