Uyku, yaşamımızın yaklaşık üçte birini kaplayan, ancak hala tam olarak çözülememiş bir gizemdir. Peki beynimiz neden uykuya ihtiyaç duyar? Uyurken gördüğümüz rüyalar ne anlama gelir? Gelecekten bir mesaj mı taşırlar, yoksa evrimsel geçmişimizden gelen bir hediye midir?
Beyin Cerrahı Wilder Penfield, 1951 yılında gerçekleştirdiği çığır açan bir deneyle bu soruların temelini oluşturan bir gerçeği keşfetmiştir. Beyin ameliyatı sırasında hastanın beyninin belirli bölgelerine hassas bir elektrotla küçük elektrik akımları veren Penfield, ilginç bir durumla karşılaştı. Elektrik akımı belirli bir noktaya yönlendirildiğinde, hasta eline bir dokunuş hissettiğini söylüyordu. Hemen yakındaki bir başka noktaya akım verdiğinde ise gövdesine dokunulmuş gibi hissettiğini belirtiyordu.
Penfield, bu deneylerinden yola çıkarak beynin her bir duyusal algıyı belirli bir bölgeyle eşleştirdiğini keşfetti. Bu alan, somatosensoriyel korteks (bedensel duyu korteksi) olarak adlandırıldı. Daha da etkileyici olan, bu korteksin vücudun organlarını ve uzuvlarını temsil eden bir harita gibi çalışıyor olmasıydı. Penfield, bu yapıya “homonkulus” (küçük adam) adını verdi.
Beynimizin karmaşık yapısı, yalnızca günlük aktivitelerimiz sırasında değil, uyku sırasında da oldukça aktiftir. Uyku, beyin hücrelerinin yeniden organize olduğu, toksinlerin temizlendiği ve anıların işlendiği kritik bir süreçtir. REM (hızlı göz hareketi) uykusu sırasında ise rüyalar ortaya çıkar.
Rüyaların tam olarak neden oluştuğu hala bir muamma olsa da, bilim insanları rüyaların bir tür “bilişsel simülasyon” olduğu fikrini öne sürüyor. Evrimsel açıdan, rüyalar tehlikelere karşı hazırlık yapmamıza ve problem çözme becerilerimizi geliştirmemize yardımcı olmuş olabilir. Ayrıca, rüyalar duyusal ve duygusal deneyimlerin karışımıdır ve beynimizin derin bağlantılar kurma kapasitesini sergiler.
Lord Horatio Nelson'ı Tanıyalım
Lord Horatio Nelson savaş sırasında bir kolunu kaybediyor. Düşman saflarından çıkan bir mermi Sir Nelson’ın kolunda sonlanıyor. Gerekli müdehaleler yapılıyor ancak Nelson’ın kolu kurtarılamıyor.
Gel zaman git zaman Nelson, tek kol ile yaşamaya alışmıştı fakat bir terslik vardı. Lord kolunu hissetmeye başlamıştı. Kolundan duyusal uyarılar alıyordu; hem de olmayan elinden, olmayan tırnaklarından, olmayan el ayasından.
Günümüz modern beyin görüntüleme teknikleri yardımı ile rahatlıkla görebiliyoruz artık; ampüte edilmiş bir kolun beyinde kapladığı alan, diğer komşu alanlarca işgal ediliyor.
Fotoğraftan da görebileceğimiz üzere vücut, beyin üzerinde vücut sıralamasına uyumlu olacak şekilde temsil ediliyor. Bir elin ampüte edilmesi durumunda komşu korteks bölgeleri o duyudan boşta kalan alanları işgale başlayacaktır.
Peki Nelson neden yüzüne dokunduğunda eline dokunulduğunu hissediyordu? Diğer duyu alanları kapatmadılar mı o alanı?
Bir organa dokunulduğunda sadece bedensel duyu korteksi çalışmıyor, ona komşu olan diğer hücreler de çalışıyor. Daha teknik olarak açıklayacak olursak;
Lord Nelson gibi sonradan ampüte olan insanların beyinlerinde bedensel duyu korteksinden çıkan akışın daha aşağısında kalan nöronlar bağlantılarını pek değiştirmemişti. Bu nedenle aldıkları herhangi bir uyarımı (yüze dokunmak gibi) ele dokunulmasından kaynaklı olduğuna inanmışlardı. Lord Horatio Nelson bunun bir yansıması olarak hayali kolunun varlığını algılamaktaydı.
Ampütasyon
Ampütasyon sonucu insan vücudu bu değişikliğe çok hızlı bir tepki gösterir ve boş kalan alanı hızlıca diğer alanlar ele geçirir. Ampütasyon gerçekten bir insan için ağır bir süreç fakat bu değişiklikleri ampütasyon aksine daha küçük değişimlerde de görebiliyoruz.
Bir tansiyon aletinin manşonunu kolunuza sımsıkı sarsarsanız oradan gelecek olan sinirsel atımlar güçsüzleşecektir. Bu güçsüz sinirsel atımlara ayak uydurabilmek için beyin; vücudun o alanına daha az bir alan ayıracaktır. Hatta elinizin iki parmağını birbirine bağlayıp bir süre beraber hareket etmesini sağlarsanız beyniniz, o iki parmağın temsil edildiği alanların birbirine ile birleşmesine izin verecektir.
Tekrar ampütasyon durumuna gelecek olursak;
Bir vücut parçası beyine bilgi göndermeyi keserse, beyindeki bölgesini hızlıca kaybeder. Aynı olay duyular için de geçerlidir. Nasıl mı?
Öncelikle bilmemiz gereken diğer bir alan “oksipital korteks”. Oksipital korteks, görme duyusunun barındırıldığı, bedensel duyu korteksi gibi bir beyin şeridi. Gözler hasar gördüğünde, gözden oksipital kortekse giden sinir atımları kesilir, dolayısı ile beynin bu bölümü artık bir görme korteksi değildir. Değere binen bu alan diğer duyularca işgal edilir. Sonuç olarak da Braille Alfabesi ile okumaya çalışan kör bir kişi, parmaklarını bu minik çıkıntıların üzerinde gezdirmeye başladında beyinin neresi aktif olur? Tahmin edelim? Tabii ki oksipital (görme) korteks. Daha da ilginci bu kişi oksipital kortesine bir hasar alırsa Braille alfabesi ile de okumayacak, bu alfabeyi çözümleme yetisini yitirecektir. Çünkü bu alanı dokunma duyusu ele geçirmiştir. Peki bu kişi Braille ile okumayı tercih etmeyip duyma ile yönünü bulmada ustalaşırsa? Evet yine görme korteksi aktif edilir. Görenlerde görsel nesne tanıma işlemi sırasında aktif edilen sinirsel ağ, körlerde dokunma ile devreye girer.
“Beyin Plasitesi” denilen bir kavram var. Bu basitçe beyinin kendini yenileme hızı, öğrenme kabiliyeti, değişikliğe uyum sağlama becerisi olarak tanımlanabilir. Yaş ilerledikçe beyin plasitesi düşer. Doğuştan kör olan bir insanın beyninde diğer duyularca ele geçirilen alan sonradan kör olan insanlarınkinden haliyle çok farklıdır. Fakat beş yaşından sonra kör olmuş biri ile on yaşından sonra kör olmuş birinin ki de farklıdır. Çünkü aradaki beş senede beyin, plasitesini yitirmiştir, kendini düzenleme açısından esnekliği azalmıştır.
Peki. Buraya kadar almamız gereken birkaç konu başlığı var. Bunlar;
- Her duyunun beyinde bir alanı var.
- Eğer bir duyu kaybedilirse, diğer duyular o alanı ele geçirir.
- Alan arttıkça, duyu çözünürlüğü artar.
Son maddemize pek çok örnek verebiliriz. En meşhurları ise kör müzisyenlerdir. Ronnie Milsap, Andrea Bocelli, Ray Charles, Stevie Wonder, Diane Schuur, Jose Feliciano ve Jeff Healey. Hatta bu örneklere Türkiye’de yaşayan dünyalar güzeli kızımızı da örnek verebiliriz. Muhteşem bir müzik kulağı olan bu kızımız etrafında her şeyi notaları ile duyuyor.
İpek Nisa Göker – Bay Loran Evet, evet. Kendi bestesi.
Peki daha da ilginci var.Ben Underwood, iki yaşında sol gözünde görme kaybı ile doktara gidiyor de rertina kanseri olduğunu öğrendiğinde çoktan iki gözünde de görme yetisini yitirmişti. Kemoterapi sonuç vermeyince iki gözü birden alındı. Fakat Ben, yedi yaşına geldiğinde bir teknik geliştirmişti. Dilini şaklatıyor ve yönünü geri dönen ses dalgalarından buluyordu. Evet tıpkı bir yarasa gibi. Beyin de ne kadar ustaca ve benzer yollar bulmuş değil mi?
Bu ve bunun gibi birçok örnek var fakat sıkılmamanız için uzatmayacağım. Bunların detaylarını ve dahasını merak ediyorsanız;
Şimdi gelelim asıl sorumuza;
Daha önce anlattıklarımızı göz önüne aldığımızda öğrendiğimiz yegane şey; duyu sinirsel sinyallerinin kesildiğinde diğer duyu alanlarının bu boşta kalan alanı ele geçirdiği.
Dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü ile gündüz ve gecenin oluştuğunu artık kundaktaki bebekler dahi biliyor olmalı. Bu da demek oluyor ki günün yaklaşık 12 saati karanlıkta geçiriyor. Şimdi gözlerimizi bir anlığına kapatıp elektriğin olmadığı bir dünyada, savanda hayatta kalmaya çalışan bir primat olduğunu düşünün. Ya da daha eskiye giderek bir fare olduğunuzu. (Tam fare demeyelim de fare benzeri bir memeli). Bizim için hangi beyinsel işlevler geçerli ise onlar için de geçerli. Asla ayıramayız. Unutmayın ki insan da bir hayvandır.
Tekrar uyuduğumuz ana gelelim ve 8-12 saatliğine artık bir görsel sinir sinyalinin gelmediğini düşünelim. Bu görme alanı için bir dezavantaj mıdır? Her halükarda. Peki bunun üstesinden nasıl geldik?
Oksipital (görme) korteksi gece boyunca aktif tutarak. VAY BE!
Peki uyuduk ve diğer duyu alanları ele geçirmeye mi geliyor hemen?
Rüya görerek.
Uyuyan bir kişinin beyni uyku boyunca aktiftir. Tüm gece rüya görülmez fakat REM(hızlı göz hareketleri) dediğimiz evrede rüya görülür. REM uykusu beyin sapında yer alan ve “pons” adı verilen yapıdaki nöronlarca tetiklenir. Burada artan etkinliğin iki sonucu vardır;
- Başat kas gruplarının felçli hale gelmesi. İnce ayarlı devreler, vücudu uyku boyunca hareketsiz kılar ki rüyada gördüğünüz hareketleri yapmayasınız: bu ayar, REM uykusunun biyolojik önemini bize gösterir ki unutmayın gereksiz hiçbir şey evrimleşmez. Ardında önemli bir işlev barındırmasa büyük olasılıkla evrimleşmeyecektir. Bu sayede vücut hareket etmeksizin dünya deneyimlerini simüle edebiliyoruz.
- İkinci sonuç ise şudur: beyin sapından oksipital kortekse giden sinirsel atımlar. Bu şu demek olur; normal bir görme eyleminden farklı olarak direkt olarak amaca yönelik çalışan bir sistem mevcut; uyurken görmek. Sinyaller kortekse ulaştıklarında etkinlik görsel olarak deneyimlenir. Ve görürüz… Rüyaların kavramsal ya da soyut değil de filmsel ve resimsel olmasının nedeni de budur.
Anladığımız üzere beyin rüya esnasında görüntü üreterek görme korteksini sürekli olarak aktif tutuyor ki diğer duyularca ele geçirilmesin. Tamam kulağa gerçekten çılgınca gelebilir ama bu sistemin evrimleşmesi on günlük bir süreç değil. Ahtapotların, örümceklerin rüya benzeri durumlar yaşadığını da düşünürsek (ya direkt aynı evrimsel basamakta ya da paralel evrim olarak) yüz milyonlarca yıldır süre gelen bir sistemden bahsediyoruz.
Araya küçücük bir not daha sıkıştıralım;
Beyinde iki beyin bölgesinin etkinliği rüya esnasında oldukça düşüyor (hipokampus ve prefrontal korteks). Bu iki alanın alamet-i farikası nedir? Çok var da işimize yaracak olanı “hafıza“. Bu etkinlik düşüşü bize rüyalarımızı neden hatırlamakta zorlandığımızı açıklayabilir. Çünkü rüya görmemizin asıl amacı görme alanını komşuların saldırılarına karşı savunmaksa, gördüklerimizi de belleğe kaydetmeye gerek yoktur.
Son birkaç not ile yazımızı sonlandıralım.
Tekrardan beyin plasitesine gelelim. Beyin plasitesi ile REM uykusu arasında da bir bağlantı var. Beyin plasitesi ne kadar yüksekse REM uykusu o kadar çok görülür, plasite düştükçe REM uykusu süresi azalır. Yani daha basit bir ifade ile yaşlandıkça REM uykusu süremiz kısalır. Çünkü değişmeye daha elverişli bir beyinin alanlarını korumak çok daha önemlidir. Bebekler REM uyku süresi uykularının yarısını alırken, yetişkinlerde bu oran %10-20lere kadar düşmektedir.
Okuduğunuz için teşekkür ederim. Bilimle kalın.
Canlı Devre kitabının 27-51. sayfaları arasındaki bilgilerden derlenmiş bir yazıdır. Fazlası için kitabı okuyabilirsiniz.
Kitap incelemem için;
Canlı Devre – Durmaksızın Değişen Beynin İç Yüzü – David Eagleman
Kitabı satın almak için;
[…] Neden Rüya Görürüz? […]
[…] önceki Neden Rüya Görürüz? yazımda bahsettiğim gibi canlı vücudunda gereksiz hiçbir şey verilmez. Gereksiz hiçbir şeyi […]
Ufuk açıcı.
Teşekkürler.