Beyin araştırmaları alanındaki önemli ilerlemelere rağmen, milyarlarca beyin hücresinin birlikte işleyişinden sorumlu pek çok süreç gizemini hala korumaktadır. Beyin konusundaki araştırmalar beynin nasıl olup da bir bütün oluşturduğu, nasıl işlediği ve bir beyin hasarının tersine döndürülüp döndürülemeyeceği konularında yeni öngörüler oluşturmaya devam etmektedir.
İnsanların nasıl duyduğu, gördüğü, ne şekilde hatırladığı, öğrendiği, unuttuğu ya da bazı şeylerin iyi hissettirip bazı şeylerin kötü hissettirmesinin nedenleri konusunda meraklı olunması insanoğlunun doğasında bulunmaktadır. Bu merakın doğurduğu gizemin irdelenmesi ise nörobilim araştırmalarının temellerini atmıştır.
Fotoğraf: Philippe Psaila, Mri Brain Scans
Nörobilim (Sinir Bilim): Sinir sisteminin anatomisi, fizyolojisi, biyokimyası veya moleküler biyolojisi alanında faaliyet gösteren özellikle sinir sisteminin davranış ve öğrenme ile ilişkisini inceleyen bir bilim dalıdır. Molekülden hücreye, hücreden sinir ağlarına, sinir ağlarından tüm beyine ve tüm beyinden davranışlara ve tersine davranışlardan moleküler doğru izlenen yoldaki ilişkiler nörobilimin araştırma alanları içerisindedir. Nörobilim, beynin fonksiyonlarında, hastalık ve bozukluklarında, görüntülenmesinde ve düşünme, duygulanma ile davranışına yönelik içgörüler sağlamada olanaklar sunan büyük bir araştırma alanıdır.
Nörobilimin tarihçesine bakarsak: Eski Mısır’da mumyalama sırasında beyin kafatasından kancalarla çıkarılıyor, kafatasındaki boşluk ilaçlı sularla temizleniyordu. Mısır papirüslerinde kafa travmasından, kafatası çatlaklarından söz edilmesi M.Ö 17. yüzyıla kadar geriye kadar gitmektedir. Ancak bu dönemlerde insan aklıyla, beynin ilişkisi kurulmamıştı; aklın yerinin kalp olduğu zannediliyordu.
Aristo, M.Ö. 4 yüzyılda kendinden önce gelen Plato ve Hipokrat tarafından beyin daha baskın bir organ olarak gösterilmesine rağmen, o kalbi daha baskın bir organ olarak gösterdi. Beynin soğuk ve ıslak olduğunu belirterek vücutta bir tip soğutucu olarak çalıştığını iddia etti.
Aristo nörobilim alanında yaptığı bu hataya rağmen, kendinden sonra gelecek olan nöroanatomi ve nörofizyoloji üzerine yapılacak çalışmalara öncülük eder. İskenderiye’de antik dönemin en geniş kütüphanesinin kurulmasına öncülük eder, ayrıca doğrudan ve dolaylı olarak da destek olur. Yüzden fazla bilim insanının maaşlarının ödenmesine, çok büyük çalışma ve ders odaları, astronomik gözlem odası, hayvanat bahçesi, operasyon ve disseksiyon odaları olan, bir Aristo projesi olan büyük müzenin kurulmasına katkıda bulunur. O dönemde yasak olmasına rağmen tarihte insanlar üzerindeki ilk disseksiyonlar (kesmek, parçalara ayırmak) burada yapılır; ilk gerçeğe yakın anatomik ve fizyolojik tespitler buradan çıkar. Nörobilim başta olmak üzere bilimin tüm alanlarında, anatomi ve fizyoloji alanında büyük keşiflerde bulunulur. Kütüphanenin yanması ve neredeyse bütün bilgilerin yok olmasına rağmen, birçok keşif sonraki zamanlara aktarılabilir.
İskenderiye Kütüphanesi
M.Ö. 3 yüzyılda anatomi çalışmaları yapan Herophilus ve Erasistratus sinirler ve sinirlerin beyin ve omurilikle ilişkisinden açıkça söz ederler. Herophilus, ruhun beyinde olduğunu saptamasına rağmen, hem İskenderiye Kütüphanesi’nin yanmasıyla bilgilerin kaybolması, hem de Herophilus’un canlı insanlarda disseksiyon yaptığı suçlamasıyla yok sayılması nedeniyle ruhun kalpte olduğu yargısı değişmez.
Beynin, aklın/zekanın yeri olduğunu, M.Ö. 5-6 yüzyılda ilk kez Pythagoras’ın takipçisi olan Croton’lu Akmeon ileri sürer; ancak kabul görmez. M.Ö 2. yüzyılda yaşamış Bergamalı hekim Galen ise koyun, eşek gibi hayvanlar üzerinde yaptığı çalışmalarıyla kafatasındaki ve omuriliğindeki sinirleri inceleyerek, bu sinirlerin bazılarıyla bazı kasların ilişkisini kurmayı başarır.
1600’lerde artık beyin biliniyordu. 1670’li yıllarda İtalya’da mikroskobun icadıyla, hücrelerin incelenmeye başlanması önemli bir gelişme yaratır. 1730’larda İsveçli bilim insanı Emanuel Swedwnborg beynin iki lobunu birleştiren Corpus Callosum adı verilen sinirin, beynin iki lobu arasındaki bağlantının kurulmasını sağladığı sonucuna varır ve hipofiz bezinin işlevlerini fark etmeye başlar.
1800’lü yıllarda pek çok biyolog insan vücudunun hücrelerden yapıldığına inanmaya başlamıştı. 1858’de Alman Patalog Rudolf Virchow hücre kuramını formüle eder. Tüm canlıların hücre ya da hücrelerden meydana geldiğini ve bu hücrelerin sahip olduğu genetik bilgileri de yeni hücrelere aktardıklarını iddia etti. Ama beyne gelindiğinde biyologlar bu konuda kuşkuya düşüyorlardı. Beynin hücreleri nöronlardı ama mikroskopla incelediklerinde nöronlar arasında bir boşluk görmedikleri için tek bir, dantelimsi bir ağ görüyorlardı. Böyle olunca da beyni bir “nöral retikulum” diye adlandırılıyorlardı.
Bu yıllarda Charles Bell, bütün sinirlerin omurilikten vücuda yayıldığını ama iki tür olduğunu saptar. Birinci tür beyinden aldığı sinyalleri (bilgiyi) organlara taşıyor. İkincisi ise organlardan gelen bilgileri beyne aktarıyordu. 1833 yılında Alman fizyolog Peter Müller aslında doğrudan dış dünyanın değil, yalnızca sinir sisteminde yayılan sinyallerin farkında olduğumuz varsayımında bulunur. 19’uncu yüzyılın ilk yarısında beynin işleyişinin açıklanmasında, iletişimin merkezi bir önem kazanacağı ortaya çıkar.
1873 yılında Camillo Golgi baykuş beyni üzerinde çalışırken, incelediği beynin üzerine kazayla gümüş kromat dökülünce, bu beynin ayrı ögelerinin açıkça gözlenmesini sağlayan bir boyamanın gerçekleştiğini fark eder . Beyindeki nöronlar ve glia ayrımını gözler, nöronların aksonları aracılığıyla ilişki kurduğunu bulur. Ama bu hücreler arasındaki sıkı bağı gözleyerek beyinde “nöral retikulum” türü bir ilişki bulunduğu görüşünü savunanlar arasına katılır.
İngiliz nörofizyolog, bakteriyolog Charles Scott Sherrington’ın 1906’da başladığı araştırmalarından oluşturduğu “Sinir Sisteminin Bütünleyici Faaliyetleri” (The Integrative Action of the Nervous System) ve Nöron Öğretisi’ni (Neuron Doctrine) ortaya koyar.
İspanyol bilim insanı Santiago Ramón y Cajal ise Golgi’nin boyama tekniğinden yararlanarak beyin konusunda nöron doktrinini geliştirir. Resim merakı da bulunan Cajal sinapsları ve aksonlarıyla nöronların çok net çizimlerini yapar. 1906 yılında Tıp ya da Fizyoloji Nobel Ödülü’ne Camillo Golgi ile beraber “Sinir sisteminin yapısına olan katkıları” nedeniyle layık görülür. Cajal nöronların ayrı ayrı olduğunu görür; bu nöronların yatay bir sinir ağı oluşturmadığını, 100 nörondan oluşan küçük dikey kolonlar halinde düzenlendiğini, nöronlar arası iletişimde sinapsların rolünü, nöronların yakınındaki nöronlarla dendiritlerle ilişki kurduğunu, birbirini dinlediği, aksonlarıyla nöronların bir diğeriyle konuştuğunu ileri süren bir nöron doktrinini geliştirir.
Nörobilim esas olarak ikiye ayrılsa da pek çok alt başlığı vardır. Temel bilimler ve davranış bilimleri ile ilgili olanları ki buna Kongnitif Nörobilim diyoruz.
Kognitif Nörobilim: Beyin mekanizmaları ile psikolojik, bilişsel işlevler arasındaki ilişkiler; mekân, dikkat, algı, bellek, dil, karmaşık görsel algı, muhakeme ve soyutlama, matematik, planlama ve dizileme, yapılandırma, yüz tanıma ve obje tanıma ve yönetici işlevler; bilişsel gelişim ve üst biliş; sinir sisteminin bozulması ile ortaya çıkan hasarlar; beyin görüntüleme yöntem ve teknikleri, dil bozukluklarını içermektedir.
Çok disiplinli bir araştırma alanı olarak nörobilim; nöroloji, psikiyatri gibi tıp dalları yanında kimya, genetik bilimi, davranış bilimleri, mühendislik (özellikle bilgisayar mühendisliği), dilbilim, matematik, psikoloji, felsefe, fizik gibi birçok bilim dalıyla ilişkilidir. Son çeyrek yüzyılda nörobilimin ekonomi, hukuk, eğitim gibi sosyal bilim dallarıyla da ilgisinin kurulduğunu görüyoruz. Nörobilimin sosyal bilim disiplinleriyle ilişkisi, davranışsal ve bilişsel nörobilim olarak adlandırılan bir alt dal kanalıyla kurulur. Nörobilimin bu alt dalı, canlıların (özellikle de insanın) gözlemlenebilir davranışları ve bilişsel yetileri (öğrenme, hafıza, karar alma vb.) ile merkezi sinir sisteminin yapısı ve işleyişi arasında nasıl bir ilişki bulunduğunu araştırır.
Nörobilim alanının gelişmesi 1960’lı yıllarda başlar; Uluslararası Beyin Araştırmaları Organizasyonu aynı yıl kurulur. Bu alan için ilk kapsamlı bilimsel araştırma programını, MIT’den Francis Otto Schmitt 1962’de yazar. İlk nörobilim bölümü 1964 yılında Kaliforniya Üniversitesi’nde kurulur. Bunu 1966 yılında Harvard Üniversitesi’nde kurulan Nörobiyoloji Bölümü takip eder. Society for Neuro Science (Nörobilim Derneği) 1969’da kurulur; ilk konferansını 1979’da düzenlediğinde 1300 kişiyi toplayacak bir yaygınlığa ulaşır.
Kaynak
Otomatik Portakal Ya da Androidler Aleminde Ceza Hukuku Ve Krimonoloji, Nörobilm Ve Fizyoterapi, Nörobilim Beyin Araştırmaları İle İlgili Bilinmeyenlere Işık Tutacak, Nörobilim Ve Nöroteknoloji, Nörobilimin Örgütsel Davranışa Yansıması: Örgütsel Nörobilim, Nörobilim Öyküleri: Aristo (M.Ö. 384-322), Nörobilim Ve Yapay Zeka Çalışmalarında Yaşanan Gelişmeler Sosyal Bilim Ve Planlama Alanının Önünü Nasıl Açıyor?
