Nöronlar Aynı Anda Bir Sinyalden Daha Fazla Sinyali Taşıyabiliyorlar

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

Duanın Gücü

Yeni bir araştırmanın eş yazarı olan Florida Devlet Üniversitesi'nden bir araştırmacıya göre, romantik  partner veya çok yakın bir dost için edilen dua; dua eden kişiyi o kişiye karşı daha yardımsever ve bağışlayıcı olmaya yöneltiyor... 
    
Florida Devlet Üniversitesi Aile Enstitüsü'nün bilim insanı ve direktörü olan  Frank D. Fincham, araştırmanın bulgularının kayda değer olduğunu söyledi. Partnerleri için dua eden kişiler, dua ettikleri partnerlerinin davranışlarında pozitif değişim gördüklerini bildirdiler. Fincham, bunu kanıtlayan ilk bilim insanı olduğunu sözlerine ilave ederek şöyle dedi: "Yaptığımız çalışmalar, edilen duanın konusuna göre dua edilen kişinin davranışının olumlu yönde değiştiğini gösterdi."
Buna ilaveten; araştırmaya dışarıdan katılan tarafsız gözlemciler partnerleri için dua eden tarafların, dua etmeyen taraflara nazaran partnerlerine karşı daha pozitif  bir davranış sergilediklerini keşfettiler. 
    
Fincham, şu anda Brigham Young Üniversitesi'nde asistan profesör olarak görev yapan eski Florida Devlet Üniversitesi doktora öğrencisi olan Nathanial Lambert tarafından yürütülen araştırmanın yazarlarından  bir tanesi. Tezleri, "İşbirlikçi ve Bağışlayıcı Eğilimlere Dönme: Partner odaklı dua etmek motivasyonu nasıl dönüştürüyor?"  Personal Relationships (Kişisel İlişkiler) adlı dergide yayınlandı.  Tezin yazarları arasında Lambert ve Fincham'dan başka Kentucky Üniversitesi'nden C.Nathan DeWall, Richard Pond ve Georgia Üniversitesi'nden  Steven R.Beach de var. Çalışma, 5 ayrı araştırmanın sonuçlarını kapsadı. Bulgular şöyle:

•Partneri için daha sık dua eden katılımcılar, partneri ona üzücü veya sinirlendirici bir davranış yapsa bile daha az kinciydiler.  
•Partnerleri için dua eden katılımcılar, partnerleri hakkında pozitif düşünceler düşünmeleri istenen katılımcılardan daha bağışlayıcı bir davranış içerisindeydiler.
•Partnerinin incitici davranışından sonra dua etmesi istenen katılımcılar, Tanrı'yı düşünmesi istenen katılımcılara nazaran partnerleriyle daha fazla işbirliği halindeydiler.
•Yakın ilişki partnerleri için dua eden katılımcılar, anlaşmazlığın dua ettikleri zaman dua etmedikleri zamana nazaran daha kolay çözümlendiğini bildirdiler. Daha  işbirlikçi ve bağışlayıcıydılar.
  
Araştırmaya katılan katılımcılar, hem kendileri hem de başkaları için dua etmeyi seven üniversite öğrencileriydi. Araştırmacılar, ileride yapılacak çalışmaların daha olgun yaşta veya daha değişik ırklardan olan çiftler üzerinde de yapılması gerektiğini söylediler. Partner odaklı dua etme araştırması, sadece genç yetişkin ilişkiler için yapılmış bir araştırma değildi! 
 
Fincham, sosyal bilim adamlarının bu zamana dek din, spiritüalite ve bilhassa da dua etme üzerinde araştırma yapmaktan çekindiklerini belirtti. Fincham'a göre, dünya üzerinde yaşayan 5 milyar insan ya da dünya nüfusunun yüzde 75'i dini bir inanca sahip.  Fincham, sözlerine şöyle devam etti: "Amerika Birleşik Devletleri'ndeki insanların yüzde 90'ı en azından arada sırada dua ediyor ve dua etmek Musevilik, Hristiyanlık ve İslamiyet de dahil tüm İbrahimi dinlerde spiritüel aktivitenin bir şekli. Dua etmenin Budizm, Hinduizm ve Şintoizm gibi diğer dini geleneklerle de güçlü bir paralelliği var. Buna rağmen, dua etmenin romantik ilişkilerdeki rolü hakkında çok az bir bilgiye sahiptik. Duanın ilişkiler üzerindeki etkisini ilk kez tarafsız göstergelerle kanıtlamış olduk."  

Çeviren: Esin Tezer
https://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130514184139.htm'den alıntı yapılarak çevrilmiştir.

Beyinde Korku & Cesaret Yer Değiştiriyor

Stanford Üniversitesi Tıp Okulu'ndaki araştırmacılar; yaptıkları bir araştırmada görsel bir tehdit karşısında ürkek, cesur ve hatta öfkeli tepkiler veren farelerin beyinlerinde bitişik iki sinir hücresi kümesi tespit ettiler. 

     

Beynin tam ortasında yerleşik olan bu kümelerin veya çekirdeklerin her biri beynin her bir farklı bölgesine sinyaller gönderiyor, görsel bir tehdide karşı zıt davranışları ateşliyor. Araştırmacılar iki çekirdeğin aktivasyon seviyelerini değiştirerek taklit yırtıcı hayvanlarla fareleri korkudan dondurabiliyorlar, ördeklerin saklanmalarına neden olabiliyorlar veya onları saldırgan bir vaziyette tutabiliyorlar.

Nöro-biyoloji ve Oftalmoloji (Gözbilim) yardımcı profesörü olan Andrew Huberman PhD, insanların beyinlerinin de muhtemelen buna eşdeğer bir devreye sahip olduğunu söyledi.  İki çekirdeğin sinyal verme güçleri arasındaki dengeyi değiştirmenin yolları müdahalesiz bir şekilde önceden bulunabilir  ya da insanların tehdit edici olarak algıladığı durumlar endişesiz bir şekilde, fobi veya post-travmatik stres rahatsızlığı olmadan atlatılabilir. Kişiler normal yaşantılarına dönebilirler. 

Deney sonuçlarını anlatan tezin uzman yazarı olan Huberman, "Bu çalışma, bize gelecekte felci yenmenin ve yaşamlarımızı daha iyi hale getiren işlerle yüzleşme korkusunu yenmenin kapılarını aralayan bir çalışma" şeklinde konuştu. Tez sonuçlarını anlatan yazı 2 Mayıs'ta Nature dergisinde yayınlandı. Master öğrencisi olan Lindsey Salay, tezin başyazarı. 

 Salay; deney esnasında uyarılmış beyin bölgelerini izlerken "vMT" olarak adlandırılan, "yırtıcı" olarak aktive olan Ventral Orta Hat Talamus'u farketti. vMT; her ikisi de tehdit, korku ve endişe gibi hislerle ilişkili olan Bazolateral Amigdala ve Mediyal Prefrontal Korteks bölgesi ile bağlantılıdır. 

Derleyip Çeviren: Esin Tezer

http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/05/scientists-find-fear-courage-switches-in-brain.html

https://www.independent.co.uk/news/science/brain-fear-cause-mouse-switch-courage-vmt-a8333411.html

Beyin Dalgalarımız

Araştırmalar; beynin sinir hücrelerinin aktivitesi tarafından oluşturulan "salınımların", kendine has rolleri olduğunu iddia ediyor...


Bizler göremeyiz, fakat beyinlerimiz elektriksel aktiviteyle vızır vızır çalışırlar. Beyin dalgaları, adeta tilt oyununun (yani pinball'un) muazzam bir örneği olan beynin etrafındaki sinir hücrelerinin koordineli şekilde ateşlenmesiyle oluşurlar. Dalgalar, beynin ön tarafından arka tarafına veya tüm derin yapılardan kafatasına ve oradan da tekrar diğer taraflara sekerek sıçrayabilirler.

"Nöral salınımlar" olarak adlandırılan bu sinyallerin zihinsel bazı halleri aynı anda yaptığı bilinmektedir. Dinginlik veren alfa dalgaları; meditasyon yapan rahiplerin beyinlerinde sakinleştirici bir şekilde dalgalanırlar. Beta dalgaları; konuşmaları yoğun bir şekilde yaptığımızda inişli çıkışlı bir şekilde dalgalanırlar. Hızla yayılan gama dalgaları ise bize keskin iç görü sağlarlar. Uyuşuk delta ritimleri mışıl mışıl uyuyanları yatıştırırlar, rüya görenler ise hızla yayılan teta ritimlerine geçerler. Beyin dalgaları; önemli sinyallerin çıktısı olmaktan ziyade beynin nasıl çalıştığı, birlikte çalışması gereken beyin bölgelerinin bilgiyi nasıl belirli bir yolla aktardıklarını  anlamada anahtardırlar.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT'den) Earl Miller, dalgaların beynin nasıl çalıştığını kanıtlamada önemli bir nokta olduğuna katılan nöro-bilim adamları arasında bulunuyor. Miller'ın yakın zamanda yaptığı çalışmaların tezine göre, beyin salınımları; beynimizin dünyadaki dikkat edilmesi ve göz ardı edilmesi gereken sinyalleri seçmesine izin veriyor. Böylelikle bilgi, ustaca bir kanaldan yollanıyor. Çalışmaların keşfine göre, bu dalgalar anormal bir şekilde çalıştıklarında beynin gücü sekteye uğruyor. Beynin bu dalgaları nasıl kullandığını inceleyen detaylı şemalar, sinyallerin elektriksel dürtülerle ayarlanma olasılığının olduğunu da gösterdi. Örneğin, hafıza problemleri ve zihinsel rahatsızlıkları iyileştiren terapiler geliştirilebilir. İlk yapılan çalışmalar, bu terapilerin kişilerin hafızasını geliştirebildiğini de gözler önüne serdi. 

Beyin dalgaları hakkındaki bu iç görüler; nörolojideki beynin yalnızca sinir hücreleri veya nöronların davranışlarından ibaret olduğu görüşüyle de çatışıyor. Miller, bu çalışmanın beyni dev bir saate benzetmek gibi bir şey olduğunu ve her bir mekanizmayı çözdüğünüzde beyni de çözeceğinizi söylüyor. Yakın zamanda yapılan üç tezde Miller ve çalışma arkadaşları; beta ve gama adlı, işleyen hafızayı oluşturan bilgiyi seçmek için birlikte çalışan iki farklı beyin dalgası üzerinde çalışıyorlar. Saniyede 30 ila 80 defa salınım yapan Gama dalgaları (30 ila 80 Hertz) ne hissettiğimiz, ne gördüğümüz ve ne kokladığımızdan, yani algılamalarımızdan akan bilginin koordine olmasına yardımcı oluyorlar. Bunun zıttı olan 12 ila 30 Hz arasındaki yavaş yayılan beta dalgaları ise beynin duyusal sinyallere dikkatini vermesine kılavuzluk eden, yardımcı olan mesajları taşıyorlar. Gama ve beta dalgaları arasındaki etkileşim ise, beynin bu bilgi bombardımanını nasıl çözdüğüne işaret ediyor. 
      
Çeviren: Esin Tezer
https://www.sciencenews.org/article/brain-waves-may-focus-attention-and-keep-information-flowing'den alıntı yapılarak çevrilmiştir.