ABD'nin Kuzey Karolina eyaleti Durham şehrindeki Duke Üniversitesi'nde yapılan yeni bir araştırmaya göre, bir grup nöro-bilim adamı ve istatistikçi tek bir nöronun tek bir sesle bağlantılı olan sinyalinin bir diğer sesle bağlantılı olan sinyaliyle yerini değiştirerek beynin aynı anda iki ayrı sesten bilgi kodlayabildiğini keşfetti! Deney, maymunların sese nasıl tepki verdiklerini incelemek için yapıldı.
Duke Üniversitesi'nde Psikoloji ve Nöro-bilim, aynı zamanda da Nöro-biyoloji Departmanı'nda Profesör olan Jennifer Groth, "Merak ettiğimiz şey, nöronların aynı anda iki ayrı uyarıcıdan (stimuli'den) gelen bilgiyi nasıl muhafaza edebildikleri?" şeklinde konuştu. Groh, bir nöronun bir uyarıcıya tepki verdiğinde diğer zaman periyotlarında da bir diğerine tepki verebildiğini keşfettiklerini söyledi. Groh, sözlerine şöyle devam etti: "Sanki nöronlar nöbetleşe birbirleriyle konuşuyorlar!"
Sonuçlar, beynin etrafımızdaki dünyadan gelen bilgileri nasıl işlemden geçirdiğini açıklayabilir ve ayrıca bazı algısal, bilişsel sınırlandırmalarımıza fikir verebilir. Sonuçlar, 13 Temmuz 2018'de Nature Communications dergisinde yayınlanmış olacak.
Groh ve ekibi, bu keşfi gerçekleştirmek için Duke Üniversitesi'nde İstatistik bilimi Departmanı'nda Doçent Doktor olan Surya Tokdar ile işbirliği yaptı. Deneysel verinin analizi için birkaç yeni metot geliştirdiler ve uyguladılar.
Tek bir nöron üzerine yapılan çalışmalar pek çok duyusal nöronun kapsamlı bir şekilde ayarlı olduğunu, yani her birinin farklı frekanslardaki seslere yanıt verebilecek kabiliyette olduğunu ispatladı! Örneğin; arkadaşınızın sesiyle tetiklenen nöronlar, favori şarkınızın nağmelerini dinlerken de tetikleniyorlar!
Araştırmacılar, deneyde maymunları ışık almayan bir odaya oturtturdular ve sesleri duydukları yöne doğru bakmaları gerektiği yönünde maymunları eğittiler. Araştırmacılar, her biri farklı frekansta olan ve farklı yerlerden gelen her bir sesi ya bir defa veya iki defa çaldılar.
Araştırmacılar, iki sesi birlikte çaldıklarında maymunlar önce bir sesin olduğu yöne doğru baktılar ve sonra da diğer sesin olduğu yöne doğru baktılar. Maymunlar, iki farklı sesin olduğunu fark etmişti!
Ekip, maymunların beyninin iki sesi aynı anda nasıl kodladığını bulmak için beynin işitsel yolunda anahtar bir nokta olan 'İnferior Kolikulus' bölgesinde elektrotlar kullandı. Nöronların ateşlenmesinden oluşan yerel elektriksel alanın ufak dürtüleri bile ölçüldü.
Ekip; veriden daha detaylı örnekler seçip çıkarabilmek için Tokdar ve ekibi tarafından geliştirilen, 'Dinamik karışım nokta işlem modeli' diye adlandırılan yeni bir metot da dahil olmak üzere gelişmiş istatistiksel metotlar karışımını uyguladı.
Araştırmacılar, tek bir nöronun tek bir ateşleme hızıyla tepki verdiğini ve ikinci sese de farklı bir ateşleme hızıyla tepki verdiğini keşfettiler! İki ses de aynı anda çalındığında, nöron iki ateşlenme hızının arasında dalgalanan bir şekilde tepki veriyordu! Bazen bu dalgalanmalar o kadar hızlıydı ki; nöronlar sesin olduğu zamanın ikinci yarısında yer değiştiriyorlardı ve bazı durumlarda da yer değiştirme daha yavaştı!
Bu bulgular, bizlere beynin belirli nöron topluluklarıyla aynı anda birden fazla şeyi yapmak zorunda olduğu durumlarla ilgili ipuçlarını sağlıyor. Örneğin, işleyen hafızamızla zihnimizde tek anda tutabileceğimiz şeyin sayısı 5 ila 7 öğeyle sınırlıdır. Bu deneyler, işleyen hafızayı direkt yollu olarak test etmese de; araştırmacılar ilerde yapılacak araştırmaların bu sınırlamayı açıklayabileceğini düşünüyorlar.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180718122439.htm'den alıntı yapılarak çevrilmiştir.
Çeviren: Esin Tezer
