Zihnin boyutları ve beyin geometrisi

Bilinçli olmanın ne anlama geldiği felsefi bir sorudan daha fazlasıdır. Araştırmacılar, insan beyninin elektrokimyasal aktivitesinden bilinçli deneyimin nasıl ortaya çıktığını araştırmaya devam etmektedirler. Bu sorunun cevabı, bir kişinin yaşadığı ancak hareket edemediği veya çevresine tepki veremediği komadan, cerrahi anesteziye ve şizofreninin değişen düşünce süreçlerine kadar, beyin sağlığının anlaşılma şekli açısından önemli çıkarımlara sahip görünmektedir.

Son araştırmalar, beyinde bilince neden olan tek bir yer olmadığını öne sürüyor ve bu da bir ağ fenomenine işaret etmektedir. Bununla birlikte, beyin ağlarında farkındalık ve uyanıklığa yol açan bölgeler arasındaki çeşitli bağlantıların izini sürmek zor görünmektedir.

Zaman içinde kan akışında meydana gelen değişiklikler aracılığıyla beyin aktivitesini görmemizi ve ölçmemizi sağlayan bir görüntüleme tekniği olan fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) yöntemini kullanan yeni bir yaklaşım, bilinçli durumları nasıl tanımladığımıza ve incelediğimize dair yeni bilgiler sağlamaktadır.

Michigan Üniversitesi Tıp Fakültesi Anesteziyoloji Bölümü’nde araştırma görevlisi olan Zirui Huang yürütülen çalışma doğrultusunda “bilinç karmaşıktır ve onu incelemek karıştırılmış bir Rubik küpünü çözmek gibidir. Yalnızca tek bir yüzeye bakarsanız, düzenlenme biçimiyle kafanız karışabilir. Yapbozu tüm boyutlara bakarak çözmeniz gerekir” demektedir.

Söz konusu bilinç olduğunda, bu boyutlar şunları içermektedir:

Uyarılabilirlik, yani beynin uyanık olma yeteneği;
Farkındalık ya da bir gülün kırmızılığı gibi gerçekten deneyimlediğimiz şey;
Duyusal organizasyon veya kusursuz bilinçli deneyimimizi yaratmak için görüntülerin, seslerin ve duyguların nasıl birbirine örüldüğü.

Ancak onlarca yıldır bu boyutlar, beyin etkinliğinin kendisine herhangi bir haritalama yapılmadan sadece kavramsal olarak değerlendirilmektedir. Yürütülen son çalışmada ise Prof. Dr. George Mashour ve araştırma direktörü Anthony Hudetz zihnin bu boyutlarını beynin geometrisinde bulmaya çalıştılar.

Tipik olarak, beyin görüntüleme çalışmaları ayrık, iyi tanımlanmış beyin alanlarını değerlendirmektedir. Bunu anlamak için, Amerika Birleşik Devletleri haritasında Colorado eyaletini düşünün. Neredeyse dikdörtgen şeklinde çok net sınırları vardır. Bununla birlikte, örneğin Colorado ve Wyoming’i ayıran sınırlar keyfidir. Buna karşılık, Colorado ve Wyoming’deki dağların topolojisine bakmak size bölgenin daha bilgilendirici ve doğal bir görünümünü verir. Araştırmacılar bu nörogörüntüleme çalışmasında çok benzer bir şey yaptılar: açıkça tanımlanmış beyin bölgelerine bakmak yerine, beyin bölgeleri arasındaki topolojiyi veya gradyanları araştırdılar.

Bu sözde kortikal bilinç gradyanlarının bir haritasını geliştirmek için ekip, uyanık, anestezi uygulanmış, koma halinde veya şizofreni gibi psikiyatrik teşhisleri olan çalışma katılımcılarının fMRI verilerini kullandı.

Ekip daha sonra 400 farklı beyin bölgesinden gelen kayıtları gradyanlar halinde düzenleyebildi ve bu durumlara veya teşhislere göre nasıl değiştiklerini karşılaştırdı. Uyandırılabilirlik, farkındalık ve duyusal organizasyon dâhil olmak üzere bilincin boyutlarıyla uyumlu görünen üç kortikal gradyan buldular.

Çalışmanın kıdemli yazarı Hudetz çalışma sonucunda “Eskiden sadece bilinçli durumların yararlı bir diyagramı olarak haritalanan şey, artık beynin kendisinde haritalanabilir” demekte iken Huang, “Çalışmamız, bilinç ve beyin arasındaki bağlantıya yeni bir bakış açısı getiriyor” demektedir. Ayrıca, sonuçların nörolojik hastalar için beyin temelli teşhisler veya değerlendirmeler geliştirme potansiyeline sahip olduğunu belirtilmektedir.

KAYNAKÇA:
– Zirui Huang, George A. Mashour, Anthony G. Hudetz. Functional geometry of the cortex encodes dimensions of consciousness. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-35764-7.