Beyin karmaşık bilgileri esnek bir şekilde nasıl işler? 

TURKTIME / Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni bir makalede , Max Planck İnsani Gelişme Enstitüsü'nden araştırmacılar, beyin ağlarımızın gerektiğinde hızlı ve esnek bir şekilde ritmik bir durumdan "gürültülü" bir duruma geçebileceğini ortaya koyan birkaç önemli sinirsel süreci özetlediler. 

HER DURUM EŞİT ORANDA DÜŞÜNMEYİ GEREKTİRMEZ

Araba kullanmak, farklı finansal seçenekler üzerinde düşünmek ve hatta farklı yaşam tarzları üzerinde kafa yormak bile çok büyük miktarda bilgiyi işlememizi gerektirir. Ancak aldığımız tüm kararlar aynı oranda eşit düşünmemizi gerektirmez. 

Bazı durumlarda karar almak daha kolaydır. Çünkü daha önce aldığımız kararlar sürecinde beyin, benzeri bilgi işleme deneyimlerine sahiptir. Diğer durumlarda, kararımız için hangi bilgilerin uygun olduğuna dair belirsizlik, mevcut tüm bilgi kaynaklarının daha geniş bir resmini elde etmemizi gerektirir. 

Beynin bu gibi durumlarda bilgi işlemeyi esnek bir şekilde uyarladığı mekanizmalar daha önce bilinmiyordu. Bu mekanizmaları ortaya çıkarmak için, Max Planck İnsan Gelişimi Enstitüsü ve Max Planck UCL Hesaplamalı Psikiyatri ve Yaşlanma Araştırmaları Merkezi'ndeki Lifespan Nöral Dynamics Group'tan (LNDG) araştırmacılar görsel bir görev tasarladılar.

Katılımcılardan dört görsel boyut (renk, boyut, parlaklık ve hareket yönü) boyunca birbirinden farklı olan küçük karelerden oluşan hareketli bir bulutu görmeleri istendi. Katılımcılara daha sonra dört görsel boyuttan biri hakkında bir soru soruldu. 

Örneğin, "Daha fazla kare sola mı yoksa sağa mı hareket ediyordu?" Araştırmacılar, kareleri görmeden önce, katılımcılara hangi özellik(ler)in sorulabileceğini bildirerek "belirsizliği" manipüle ettiler; İlgili özellikler ne kadar fazlaysa, katılımcıların hangi özelliklere odaklanacakları konusunda o kadar belirsiz olmaları bekleniyordu.

İlk olarak araştırmacılar, katılımcıların yaklaşan seçimdeki ilgili özellik hakkında daha emin olmadıklarında, katılımcıların EEG sinyallerinin [Electroencephalogram (EEG), beyinde 2 farklı bölge arasındaki voltaj farkının zaman içerisindeki değişiminin görsel olarak ifade edilmesini sağlayan bir sinyal çeşididir] ritmik bir moddan (katılımcılar tek bir özelliğe odaklanabildiğinde mevcut) daha aritmik 'gürültülü' bir moda geçtiğini keşfettiler. 

Beyin ritimleri, alakasız girdiler yerine ilgili olanları seçmemiz gerektiğinde özellikle yararlı olabilirken, artan sinirsel 'gürültü', beynimizi birden fazla bilgi kaynağına daha açık hale getirebilir. 
Araştırmanın sonucuna dair makalenin ilk yazarı Kosciessa, "Gürültülü durumlar insan beyninde esnek bilgi işlemeyi mümkün kılabilir" ifadelerini kullandı.

TALAMUS BELİRSİZLİĞİNİ KORUMAKTADIR

Araştırmacılar, katılımcıların EEG sinyallerinde ritmik bir moddan gürültülü bir moda geçiş derecesinin baskın olarak, EEG tarafından büyük ölçüde erişilemeyen derin bir beyin yapısı olan talamusta artan fMRI aktivitesi (Beynin 3 boyutlu ve yüksek mekansal çözünürlüğe sahip aktivasyon haritalarının ve fonksiyonel bağlantısallıkların görüntülenmesine olanak tanır) ile birleştiğini bulmuşlardır. Talamus, genellikle duyusal ve motor sinyaller için bir arayüz olarak düşünülürken, esneklikteki potansiyel rolü belirsizliğini korumaktadır. 

Bu nedenle, çalışmanın bulguları, sürekli değişen bir dünyaya uyum sağlamamız için gerekli olan beyin yapılarına ilişkin mevcut anlayışımız için geniş çıkarımlara sahip olabilir. Sinirbilimciler beynin davranışsal esnekliği nasıl sağladığını düşündüklerinde, genellikle yalnızca korteksteki ağlara odaklanırken, talamus geleneksel olarak duyusal-motor bilgi için basit bir röle olarak kabul edilir.