İNSAN ZİHNİNİN HARİTALANDIRILMASI: HCP VE HBP

Bilincin beyin tarafından nasıl oluşturulduğu (Zihin-Beden Problemi) bilim insanları ve düşünürler tarafından yüzyıllardır merak ediliyor.

Bu problem teorik ve klinik bilimlerde çözülememiş en derin sorunlardan biri olarak kabul edilmekte. 1980’li yıllara kadar felsefenin çözmesi beklenen bir sorun olarak görülmüş olsa da beyin ve nörobilim konusundaki gelişmelerden sonra zihin-beden ikilemi, bilim ve felsefenin ortak çalışma alanı haline gelmiştir.¹

Zihin-Beden düalizmi, çağdaş felsefenin kurucusu Rene Descartes tarafından ortaya atılmıştır. Descartes felsefesinde beden ve zihni iki ayrı töz olarak ele almış ve birbirleri ile ilişkilerini anlamaya çalışmıştır.² Descartes’a göre zihin ve bilinç hakkındaki bilgimiz beden hakkındaki bilgimizden önce gelir çünkü beden ve maddi şeylerin varlığı konusunda şüphe duyabiliriz ancak şüphelenme faaliyetini de zihnimiz ile gerçekleştiririz. Bu yüzden zihin bedenden önce gelir ve düşünüyor olmak var olmayı kanıtlamak için yeterlidir.

Bu bakış açısı insanlığa “Düşünen ben”, “Düşünen insan” kavramlarını kazandırmış ve bu kavramların getirileri dünyayı köklü şekilde etkileyecek bir paradigma değişimine sebep olmuştur.

Descartes’in görüşlerine göre artık: “Her şeyin ölçüsü düşünen ben’dir ve her şey ben’in kullanımı için yaratılmıştır.”³ Bu durum bilinç sahibi olanın yani insanın Dünya’ya egemen olması gerektiği görüşünü beraberinde getirmiş ve bundan böyle doğayı hesaba katan teknik gözden düşmüş, yerine doğayı yeni baştan insana göre tepeden tırnağa düzenleyen bir teknik anlayış geçmiştir. Bacon ve Newton’ın görüşlerinin de etkisiyle bu durum bir yandan da modern bilimin doğmasını sağlamıştır.⁴Ancak Rene Descartes’ın felsefesinde cevap bulamadığı ve bizlerin hala yanıt aradığı temel bir soru vardır.

…

Descartes, felsefesinde res extensa’dan res cogitansa’ya (yer kaplayan şeyden düşünen şeye) gidememiştir. Bu sorunun cevabı maddi beynin (sinirler, nöronlar, damarlar, lob ve kortekslerden oluşan) nasıl zihin üretebildiği bulunduğunda cevaplanabilecektir.

Burada bahsedilen temel problemi çözmek için gereken şey ise bilimsel bilgi ve nörobilim konusunda yapılan araştırmalardaki gelişmelerdir. Bu doğrultuda yapılan 1998’yılındaki bir çalışmada Crick ve Koch, bilinç biliminin önce sinirsel bağıntıları (NCC) araştırması gerektiğini iddia etmiştir.^“1 Burada temel nokta “bağıntı” kavramıdır. Bu yazıda üzerinde duracağımız ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiş “Human Connectome Project (HCP)” ve “Human Brain Project (HBP)”  projelerinde de bu bağıntı kavramı daha detaylı şekilde çalışılmakta ve böylece bilinç kavramı, zihin-beden problemi ele alınmaktadır.

 Bu çalışmalar bilinci: “Bağlantısallık” kavramı ile açıklamaya çalışmaktadır. Bu durum yeni bir paradigma değişimine sebep olabileceği gibi bilim, felsefe, sosyoloji vb. pek çok alanda değişiklikleri beraberinde getirebilir.

İnsan Konnektom Projesi;2009 yılında ABD’de disleksi, otizm ve alzheimer gibi durumlarla ilgili araştırmaları destekleyecek veriler oluşturmak için sağlıklı insan beyninin anatomik ve fonksiyonel olarak birbirine bağlılığını anlamayı ve sinir ağının haritasını çıkarmayı amaçlamaktadır.⁵

 Avrupa’nın 2013 yılında başlattığı The Human Brain Project (HBP)’de ise bu bağlantılara matematiksel bir bakış açısı kazandırmak ve ağın matematik temelli bir haritaya dökülmesi hedeflenmekteydi.⁶

Bu doğrultuda 2015’te fare beyninin 31.000 nöron bölümünde ara bağlantı hakkındaki veriler ortaya çıkarıldı. Bu çalışma nöron bölümlerindeki ara bağlantı verilerinin elde edilmesi ile oluşacak olan büyük verinin beynin gerçekte nasıl çalıştığını keşfetmenin çok önemli bir parçası olacağının altını çizdi. Aynı zamanda insan zihni üzerinde çalışmak için bilgisayar ve matematik bilimlerinde daha fazla gelişmenin gerekli olduğunu gösterdi.⁷

 (Sürekli işlevsel halde bulunan beyni ve aktivitelerini incelemek için farklı görüntüleme teknolojileri kullanılmaktadır. –fMRI, EEG, DTI– Bu şekilde belirli bir faaliyet esnasında etkin olan yolaklar ve nöronlar arasındaki bağlantılar, bilim insanları tarafından incelenmek için görüntülenebilmektedir.)

1986’da solucan konnektomunun haritalanması ile Nobel Ödülü alan çalışmada: bilim insanları, sırayla her bir nöronu etkisiz hale getirmiş ve solucanın verdiği farklı kararları ve davranışlarındaki değişimleri gözlemlemişlerdir.⁸ Çalışma, her bir nöronun solucanın konnektomunu nasıl etkilediğini keşfetmemizi sağlamıştır.  Solucanın yaptığı bu seçimleri ve dolayısıyla yaşadığı hayatı yaratan şeyin bağlantılar olduğu gözlemlenmiştir. Bu solucanlardan dokuz tane olduğunu varsayarsak sekizi bir fruktoz kaynağına doğru gitmeyi seçebilirken, biri masadan düşen ekmek kırıntısına doğru ilerlemeyi seçebilir. Bir solucanın diğer solucanlardan farklı bir karar vermesine neden olan şey ise bağlandığı bilgi ağının modelidir.⁹

2015 Yılında yapılan bir çalışmada konnektomdaki işlevleri tanımlamak için genetik ve optiğin birleştirildiği bir deney yapılmıştır. Deneyde amigdalanın bir kısmını uyarmak veya engellemek için bazı genler bir sıçan beynine implante edilmiştir. Böylece farenin konnektomu, aç olduğunda yiyeceğe yanıt vermeyeceği şekilde değiştirilmiştir. Deneyde farelerin aç olduğunda bile yiyeceğe yanıt vermemesi konnektom çalışmalarının ilerleyen dönemlerde kullanım alanının ve etkilerinin ne denli büyük olabileceğini göstermektedir.⁷

Bilinci, karar verme ve düşünme yetisi olarak tanımlarsak bu çalışmalar doğrultusunda konnektomun bilinci oluşturduğu söylenebilir.⁹ Bu durumda konnektomların matematiksel bir formül halinde ifade edilebilir duruma gelmeleri bilinç vb. bazı açıklanamayan kavramları açıklamak hatta gözlemlemek için yeterli olabilir. Böylece Descartes’in res extensa’dan res cogitansa’da (yer kaplayan şeyden düşünen şeye) gidememe sorunun da beden ve zihin arasındaki bağlantının; materyal olmayan ancak metafizik bir öğe veya açıklanamayan bir kavram da diyemeyeceğimiz başlı başına ayrı ve yeni terimler ile- “bağlantılar” ve “bağlantısallık”-açıklanarak çözümlenebileceği sonucuna bizi ulaştırmaktadır.

Bu durum önemli bir felsefi soruya (Beyin zihni nasıl oluşturur?) cevap olabileceği gibi tıp alanında da devrim yaratabilecek nitelikte bir gelişme. İnsan konnektom haritasının oluşturulması ve haritada yer alan bağlantıların fizyolojik olarak etkilerinin saptanması beklenen şeyler. Böyle bir durum söz konusu olursa konnektomlar üzerinde  yapılan çalışmaların gelişmesiyle ve optogenetik alanındaki ilerlemelerle şu an çözüm bulamadığımız pek çok hastalığın tedavisi mümkün olabilir. Sinir sistemi ile ilgili hasarlar, alzheimer, bilinç kaybı sorunları, psikiyatrik sorunlar ve nöronal hasarlar insan konnektomunun haritalandırılması ve bağlantısallığın matematiksel formülleri yardımıyla daha kolay anlaşılarak tedavi edilebilir.

Bu çalışmaların ve “Konnektom” kavramının getireceği paradigma değişimi, toplum yapısını da sosyolojik açıdan etkileyecektir. Bacon, Descartes, Newton kültürünün “insan” ve “ben” i merkeze alan bakış açısı yerine bütünü merkez alan ve bağlantısallığın oluşturduğu bütünselliği temel alan bir paradigma bizi bekliyor gibi görünüyor. Bu durum başta bilim olmak üzere felsefe, kültür, insaniyet ve toplumsal ilişkilerde de büyük bir değişime sebep olacaktır.

Referanslar:

1. Storm, J., Boly, M., Casali, A., Massimini, M., Olcese, U., Pennartz, C., & Wilke, M. (2017). Consciousness Regained: Disentangling Mechanisms, Brain Systems, and Behavioral Responses. The Journal Of Neuroscience, 37(45), 10882-10893. doi: 10.1523/jneurosci.1838-17.2017
2. DESCARTES, René (1962) Metafizik Düşünceler, Çev. M. Karasan, İstanbul: Milli Eğitim Basımevi.
3. BURT, Edwin A. (1939) The English Philosophers From Bacon To Mill, New York: The Modern Library.
4. FONTANA, Josep (1995) Avrupa’nın Yeniden Yorumlanması, Çev. N. Elhüseyni, İstanbul: Afa Yayınları.
5. Human Connectome Project |  Mapping the human brain connectivity. (2020). Retrieved 16 December 2020, from http://www.humanconnectomeproject.org/
6. Human Brain Project Home. (2020). Retrieved 16 December 2020, from https://www.humanbrainproject.eu/en/
7. T. Kιlιç, “A Brain Inspired View of Life: The Scientific, Social and Cultural Implications of Interconnectivity and Complexity,” 2019 IEEE 18th International Conference on Cognitive Informatics & Cognitive Computing (ICCI*CC), Milan, Italy, 2019, pp. 97-102, doi: 10.1109/ICCICC46617.2019.9146063.
8. H. R. Horvitz, “Worms, life, and death (Nobel Lecture),” ChemBioChem, vol. 4, pp. 697-711, 2003.
9. Changeux, J. (2020). Climbing Brain Levels of Organisation from Genes to Consciousness. Retrieved 16 December 2020, from