Beynin Sırları

İnsan beyni hiç bir bilgisayarla karşılaştırılmayacak kadar komplike ve üstün bir sisteme sahiptir. Beynin amacıylae derinlemesine girildikçe, bizim kavrayabilme sınırlarımızı zorlayan detaylarla karşılaşırız, orda şimdilik kavramayı tam olarak beceremediğimiz bamdiğer bir dünya vardır. Bizim yerimize düşündüğünü zannettiğimiz beyin gerçekte karar verme becerisi sahip olmayan kolay hücrelerden oluşur. Dişideki yumurta hücresinin, erkekten gelen sperm hücresiyle birleşmesi neticesi ortaya gelen hücre, tekrar-tekrar bölünerek binlerce, milyonlarca hücre oluşturur. Vücutta tespit edilen bütün hücrelerin ortak özellikleri vardır. Çekirdek, mitekondri, sitoplazma vb… Ancak her hücre değişik bir dokuyu oluşturur. Beyin ve sinir sistemini ortaya getiren hücrelere nöron denir. Nöronların ise diğer hücrelerden dikkat çekici olarak görülen değişiklıkları akson ve dendrit adı verdiği iki uzantılarının olmasıdır. Hücre çoğalmasının 18. gününde sinir düzeneğinin ilk değişiklaşmaları oluşmaya baslar. Embriyonun sinir sistemi oluşmaya başlarken diğerlaşan sinir hücrelerinin akson ve dendritleri hücre bedeninden uzar. Her nöronun sahip bulunduğu akson ve dendritlerin uzunlukları birbirinden değişiktir ve hepsi sahip oldukları uzunluklara göre bir vazife üstlenmişlerdir. Mesela, omurilikten ayağa mesaj iletecek akson 1 m. uzunluğundayken, gözümüzden beynimize uzanan diğer bir akson yalnızca 5 cm. uzunluğundadır. Vücuttaki milyarlarca akson ve dendrit, vazifelerini gerçekleştirme amacıyla yalnızca kendilerine lüzumlu olacak uzunluğa kadar gelişir ve sonrasında büyümeleri durur. Vücuttaki bütün nöronların sahip bulunduğu bu uzantılar yardımıyla bütün bulgular gereken yerlere iletilir. Nöronların bu şekilde olması, bedenin her kösesine yayılarak sinir sistemimizi oluşturmalarını ve bedenimizdeki haberleşmeyi çok süratli bir şekilde gerçekleştirmelerini sağlar. Böylece beyin vücuttaki her noktadan kusursuz bilgi alır. İletişimin en mühim elemanları ise kuşkusuz ki nöronlardaki akson ve dendritlerdir. Her ikisi arasında çok uyumlu bir iş bölümü vardır. Dendritler gelen mesajı hücre bedenine iletmekle, aksonlar ise hücre bedeninde değerlendirilen bu mesajı diğer bir nörona iletmekle vazifelidirler. Bir nöronun aniden çok dendrite sahip olması onun bedeninin değişik yerlerindeki nöronlarla birebir etkileşim durumunda olmasını sağlar. İnsan bedenindeki 100 milyar nöron göz önüne alındığında ve bunların her birinin aniden çok dendrite sahip bulunduğu düşünüldüğünde, sinir düzeneğinin, ne kadar komplike bulunduğu daha iyi anlaşılacaktır. Tipik bir nöron 1.000 ile 10.000 değişik bağlantıya sahip olabilir ve 1.000 değişik nörondan bilgi alabilir. Bu da, ‘bir nöronun dendritleri, vücuttaki diğer 10.000 değişik nöronla dolaylı bağlantıya geçerek, onlardan da kendine bilgi akışı olmasını sağlayabilir’ demektir ki bu böylelikle uzayıp gider. Bu sayılar üstünde düşündüğümüzde de, sinir sistemindeki adediz bağlantıların ortaya getirdiği komplike ağ daha iyi hayal edilebilir. Beyin ve sinir sisteminde fiziksel katmana bakıldığında, işlemci, sinyal iletim ortamı ve yol verici olarak, sinir düzeneğinin asli unsuru olan nöron, ya da sinir hücresi görülmektedir. Sinir hücresini ortaya getiren dendrit, hücre bedeni, akson ve akson uçları (sinaps) şekilde gösterilmiştir. Dendritler sinaptik sinyalleri girdi olarak almakta, hücre bedeni bu sinyalleri -bilindiği kadarıyla- analog bir yöntemle işlemekte ve imal edilen kontrol sinyali ya da sinyalleri aksonlar aracılığı ile denetlenecek amaç hücrelere iletilmektedir. Tipik bir nöron, hücre bedeni ve dendritleri üstüne dış kaynaklardan gelen elektrik darbelerinden üç şekilde etkilenir. Gelen darbelerden bazısı nöronu uyarır, bazısı bastırır, geri kalanı da davranışında değişiklığa yol açar. Nöron yeteri kadar uyarıldığında çıkış kablosundan (akneticesindan) aşağı bir elektriksel işaret göndererek reaksiyonsini gösterir. Özellikle bu tek akson üstünde çok sayıda dallar olur. Aksondan inmekte olan elektrik işareti dallara ve alt dallara ve neticesinda diğer nöronlara erişerek onların davranışını etkiler. Nöron, çok sayıda diğer nöronlardan genelde elektrik darbesi biçiminde gelen bulgulari alır. Yaptığı iş bu kayıtların komplike ve hareketli bir toplamını gerçekleştirme ve bu bulguyu akneticesindan aşağı göndererek bir dizi elektrik darbesi biçiminde çok sayıda diğer nörona iletmektir. Bu çalışma mantığı numune alınarak suni sinir ağları geliştirilmiştir. Nöron, bu etkinlikleri sürdürmek ve molekül sentezlemek amacıyla de enerji kullanır ancak başlıca fonksiyonu işaret alıp işaret göndermektir, yani bilgi alışverişidir. Ortalama bir beyinde milyarca sinir hücresi vardır. Dolayısıyla sayıları arttıkça beyin işlevlerinin de artacağı açıktır. Nöron adedi kadar mühim olan bir diğer özellik; nöronların uzantıları aracılığı ile diğer nöronlarla oluşturdukları temaslerdir. Bilgi alışverişinin yapıldığı bu temas noktaları (sinapslar) nöron başına 1000 ile 10.000 arasında değişir. Sinapslar, tesire akım var / akım yok şeklinde reaksiyon gösterir. Demek ki, bir nöron 103 hem de 104 reaksiyon verebilir. 1010 nöron bulunduğuna göre, sinir sisteminde reaksiyon adedi ya da bilgisayar deyimiyle söylersek bit adedi, 10 trilyon ile 100 trilyon arasında değişecektir. Bu bit adedi 500 sayfalık, bir milyon kitabı dolduracak büyüklüktedir. (Yaklaşık 116.416 Gb.)