İçindekiler
Bilim insanları ve filozoflar beynin bilinçli deneyimleri nasıl ürettiğini açıklamak için uzun süredir mücadele etmektedir. Bazıları bilimin nesnel araçlarının bu kadar öznel bir olguyu kavrayabileceğinden şüphe duyuyor. Yine de araştırmacılar, farkındalığa eşlik eden beyin aktivitesindeki değişiklikleri tanımlamaya başladılar ve bilincin neden evrimleştiğine dair bazı büyüleyici fikirleri de var.
Beynin milyarlarca sinir hücresinin elektriksel aktivitesinden bilinçli farkındalığı nasıl yarattığı, yaşamın cevaplanmamış en büyük sorularından biri olmaya devam ediyor.
Her birimiz düşünce, algı ve duygulara sahip olmak anlamında bilinçli olduğumuzu biliyoruz, ancak bunu başkalarına kanıtlayamıyoruz. Bu düşünceleri, algıları ve duyguları deneyimlememizi sağlayan gizemli öze yalnızca biz erişebiliriz.
1990’larda filozof David Chalmers bu dışsal, nesnel incelemeye erişilemezliği bilincin “zor problemi” olarak tanımladı.
Bilim insanlarının üstesinden gelebileceği daha kolay bir görevin “nöral korelasyonlar” – insanlar bilinçli deneyimler yaşadığında beyin aktivitesinin nerede ve nasıl değiştiği – olacağını öne sürdü.
Merak bir yana, bilim insanları bilincin sinirsel bağıntılarını keşfetmeye büyük olasılıkla kalıcı bitkisel hayat ve bazı psikiyatrik bozukluklar gibi bilinç bozukluklarının teşhis ve tedavisine yardımcı olmak için motive oluyorlar.
Bilincin üç boyutu
Bilincin ölçülebilen birkaç farklı boyutu vardır. En önemlilerinden üçü şunlardır:
uyanıklık veya fizyolojik uyarılma
farkındalık veya düşünceler, duygular ve algılar dahil olmak üzere bilinçli zihinsel deneyimlere sahip olma yeteneği
duyusal organizasyon ya da farklı algıların ve daha soyut kavramların kusursuz bir bilinç deneyimi yaratmak için nasıl bir araya geldiği.
Bu üç boyut etkileşime girerek an be an genel bilinç durumumuzu oluşturur. Örneğin, tamamen uyanıkken yüksek bir farkındalık halindeyizdir, ancak gece uykuya daldığımızda hem uyanıklık hem de farkındalık azalır.
Farkındalık ve fizyolojik uyarılma REM (hızlı göz hareketi) uykusu sırasında geri döner, bu da canlı rüyaların görülme olasılığının en yüksek olduğu zamandır. Ancak bu duyusal deneyimler çoğunlukla dış uyaranlardan ve uyanıkken bizi gerçekliğe bağlayan kavramlardan kopuktur.
Benzer bir şekilde, psikedelik ilaçlar veya düşük oksijen seviyeleri tarafından indüklenenler gibi değiştirilmiş bilinç durumları, normal uyarılma seviyelerini ancak düzensiz duyusal deneyimleri içerir.
Bunlar arasında sesler, kokular veya görüntülerle ilgili halüsinasyonlar olabileceği gibi, görsel deneyimler uyandıran sesler gibi genellikle ayrı duyular arasında çapraz konuşma olduğunda sinestezi de olabilir.
Komadaki veya anestezi altındaki kişilerde uyanıklık ve farkındalık seviyeleri REM dışı uykudakinden bile daha düşük olabilir.
Bu arada, tepkisiz uyanıklık sendromu veya bitkisel hayat olarak bilinen garip bir melez bilinç durumunda, hastalar günlük uyku ve uyanıklık döngülerinden geçerler, ancak herhangi bir farkındalık belirtisi göstermezler.
Gözleri açık olarak uzun süreler geçirmelerine rağmen, dış uyaranlara karşı davranışsal tepkiler göstermezler.
Bu hastalardan bazıları “minimal bilinçli durum” olarak bilinen, talimatlara yanıt verme veya hareket eden bir nesneyi gözleriyle takip etme gibi sınırlı farkındalık belirtilerini geri kazanmaktadır.
Bilincin sinirsel bağıntıları
Farklı bilinç durumlarındaki hastalar, bilincin nöral korelasyonları hakkında hayati ipuçları sağlamıştır.
Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ve elektroensefalografi (EEG) gibi teknikler, bu durumlara eşlik eden nöral aktiviteyi ortaya çıkarmıştır.
Bilim insanları, beynin farklı bölgelerindeki nöral olayların zamanlaması arasındaki korelasyonları ortaya çıkarmak için istatistiksel teknikler kullanarak fonksiyonel bağlantı ölçümleri yoluyla aktivite modellerini tespit ediyor.
Bu, örneğin çalışma belleği, dikkat ve zihin dolaşımı ile ilgili beyin bölgelerinin ağlarını ortaya çıkarır.
Araştırmacılar, fMRI ve EEG verilerini birleştirdiklerinde, beynin derinliklerinde, talamustaki aktivitenin uyanıklık sırasında varsayılan mod ağındaki aktiviteye göre değiştiğini keşfettiler.
Talamus duyusal bir röle istasyonu gibi çalışırken, varsayılan mod ağı, beynin en dış katmanı olan korteks içinde zihin gezintisi ve öz farkındalıkla yakından ilgili olan bir bölgeler topluluğudur.
Buna karşılık, REM dışı uyku sırasında ve anestezi altında, talamus ile varsayılan mod ağı ve dikkatle ilgili kortikal ağlar arasındaki işlevsel bağlantı bozulur.
Bilinç bozukluklarında, araştırmacılar korteks ve derin beyin yapıları arasındaki bağlantıları etkileyen azalmış fonksiyonel bağlantı ve fiziksel hasar görebilirler.
Bu durum, bu bağlantıların uyanıklığın sürdürülmesi ve beyindeki bilgi alışverişi için ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.
Beyin aktivitesinin bulunduğu alan
Bilincin nöral korelasyonlarını anlamamızdaki ilerlemelere rağmen, doktorlar hala sorulara veya komutlara yanıt veremeyen hastaları teşhis etmekte zorlanmaktadır.
Böyle bir hastanın tamamen bilinçsiz mi, bilinçli ama dış uyaranlardan kopuk mu, yoksa bilinçli ve çevresinin farkında ama yanıt veremiyor mu olduğunu söyleyemiyorlar.
Nature Communications’da yakın zamanda bildirilen tamamen yeni bir yaklaşım, böyle bir hastanın uyanıklığını, farkındalığını ve duyusal organizasyonunu değerlendirmenin bir yolunu sağlayabilir.
Yeni teknik, belirli beyin bölgelerindeki veya bölge ağlarındaki aktiviteyi kaydetmek yerine, beyindeki aktivite gradyanlarını ölçüyor.
Bu, sadece yolların, kasabaların ve köylerin konumlarını değil, bir harita üzerinde arazinin dikliğini ve bu dikliğin zaman içinde nasıl değişebileceğini kaydetmeye benzer.
İşlevsel geometrinin zamansal dinamikleri nasıl şekillendirdiğini göz önünde bulunduran beyin aktivitesini araştırmanın bu yenilikçi yolu, her bölgenin ve ağın birden fazla işlevi ve bağlantısı olduğu gerçeğini dikkate alıyor.
Michigan Üniversitesi Tıp Fakültesi Anesteziyoloji Bölümü’nde araştırma görevlisi olan ilk yazar Dr. Zirui Huang, “Bilinç karmaşıktır ve onu incelemek karıştırılmış bir Rubik küpünü çözmeye benzer,” diyor.
“Sadece tek bir yüzeye bakarsanız, organize edilme şekli kafanızı karıştırabilir. Yapboz üzerinde tüm boyutlara bakarak çalışmanız gerekir” diye ekliyor.
Bilincin üç derecesi
Dr. Huang ve meslektaşları, fMRI ile ölçülen nöral aktivite gradyanlarının bilincin üç ana boyutuyla nasıl değiştiğine baktı:
uyarılabilirlik veya uyanıklık
farkındalık
duyusal entegrasyon.
Araştırmacılar, uyanık, anestezi altında, “tepkisiz uyanıklık sendromu” olarak bilinen bitkisel hayattaki ya da şizofreni gibi psikiyatrik bir teşhisi olan kişilerin beyinlerinden kaydedilen mevcut fMRI verilerinden yararlandılar.
Görsel ve varsayılan mod alanlarından dikkatle ilgili ağlara kadar uzanan uyarılma seviyelerindeki değişikliklere karşılık gelen bir aktivite gradyanı keşfettiler.
Bir başka gradyan ise farkındalıkla birlikte değişerek algı ve eylemle ilgili bölgelerden bilginin entegrasyonundan ve soyut kavramların oluşumundan sorumlu bölgelere uzanıyordu.
Duyusal organizasyonla bağlantılı üçüncü bir gradyan, görsel sistemi ve hareketi kontrol etmeye yardımcı olan somatomotor korteksi kapsadı.
Dr. Huang, “Farmakolojik, nöropatolojik veya psikiyatrik nedenlerle insan bilincinde meydana gelen bozulmaların, duruma bağlı olarak bir veya daha fazla ana kortikal gradyanın bozulmasıyla ilişkili olduğunu gösterdik” diyor.
Medical News Today‘e verdiği demeçte, herhangi bir şekilde yanıt veremeyen bazı hastaların hala bilinçli olabileceğini söyledi. “Bu nedenle değerlendirmeye yönelik davranıştan bağımsız ve görevden bağımsız yaklaşımlar geliştirmek önemlidir” dedi.
“Çalışmamıza göre, kortikal gradyan ölçümleri bu hastalarda bilincin klinik değerlendirmesindeki belirsizliği azaltma potansiyeline sahip” diye ekledi.
Transkraniyal manyetik stimülasyon
Dr. Huang gibi bilim insanları beynin nöral korelasyonları hakkında pek çok şey keşfettiler, ancak bulguları beynin bilinci nasıl ürettiğine, yani “zor soruna” pek ışık tutmuyor.
Diğer bilim insanları, bilincin nedenleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için beyin aktivitesini manipüle etmeniz ve ne olduğunu görmeniz gerektiğini savundu.
Transkraniyal manyetik stimülasyon veya TMS, beyin aktivitesini sıkı bir şekilde kontrollü olarak değiştiren noninvaziv bir tekniktir.
Teknik, katılımcının kafasına yakın tutulan iletken bir bobinden güçlü bir elektrik darbesi geçirmeyi ve beynin bobine en yakın kısmında elektriksel aktiviteyi indükleyen kısa bir manyetik darbe oluşturmayı içerir.
Bu, sadece birkaç santimetre çapındaki bir bölgede milyonlarca nöronun elektriksel aktivitesini artırır.
Uyanık bir katılımcıda, bir TMS darbesi birden fazla kortikal alanda karmaşık bir aktivite zincirini tetiklerken, REM dışı uykuda aynı darbe çok daha kısa, daha lokalize bir etkiye sahiptir.
Ancak REM uykusu sırasında nabız, tamamen uyanık olan bir kişinin beyninde görülene benzer bir aktivite modeli ortaya çıkarır.
İlginç bir şekilde, uyanık ancak bitkisel hayattaki hastalarda TMS, sağlıklı bir insanın REM dışı uykusu sırasında görülenlere benzer kısa süreli, yerel etkilere neden olur.
Ancak uyanık, minimal bilinçli hastaların beyninde TMS, sağlıklı, uyanık insanlarda görülene benzer bir tepki uyandırır.
Bu nedenle araştırmacılar, uyanıklık ve farkındalık seviyeleri düştükçe beyin bölgeleri arasındaki iletişimin karmaşıklığının ve uzamsal kapsamının azaldığı sonucuna varmışlardır.
Bilinç kuramları
Bilincin nöral korelasyonlarına ilişkin anlayışımızdaki ilerlemelere rağmen, soru hala geçerliliğini korumaktadır: Bilinç beyin aktivitesinden nasıl ortaya çıkar?
Bilim insanları çeşitli teoriler öne sürmüşlerdir. Öne çıkan iki fikir küresel nöronal çalışma alanı teorisi (GNWT) ve entegre bilgi teorisidir (IIT).
Küresel nöronal çalışma alanı
Kısaca GNWT, beyni kapsayan ve küresel çalışma alanı olarak adlandırılan uzun menzilli bağlantılardan oluşan bir ağ olduğunu öne sürmektedir.
Sinirsel bilgi bu çalışma alanına erişim kazandığında bilinçli hale gelir ve bu da hafıza, algı, motor çıktı ve dikkat için özelleşmiş merkezler de dahil olmak üzere beyin boyunca yayınlanmasını sağlar.
En önemlisi, küresel çalışma alanına erişim kazandığında duyusal verilerin belirli bir yorumu için “kazanan hepsini alır” durumudur.
Princeton Neuroscience Institute, NJ’de psikoloji ve nörobilim profesörü olan Profesör Michael Graziano ve Irvine, CA’daki Chapman Üniversitesi Crean College of Health and Behavioral Sciences’da yardımcı doçent olan Dr. Aaron Schurger’e göre bu durum, örneğin “bistable” optik illüzyonları açıklamaktadır.
Bunların iki örneği, bilinçli farkındalığın aynı duyusal verinin iki alternatif yorumu arasında geçiş yaptığı Necker küpü ve yüz-vazo illüzyonudur.
Entegre bilgiler
Beyin bölgeleri arasındaki iletişim ve bilginin entegrasyonu, birçok bilinç teorisinin merkezinde yer almaktadır.
Bunlardan biri olan IIT, bir varlığın bilinç derecesini bilgiyi ne kadar iyi entegre ettiğinden hesaplamak için karmaşık bir denklem kullanır.
Denkleme göre, taşlar ve çaydanlıklar gibi cansız nesneler bile bir bilinç ışıltısına sahiptir.
Bu, bilincin tüm fiziksel sistemlerin temel bir özelliği olduğunu öne süren felsefi panpsişizm teorisiyle uyumludur.
Dikkati kontrol etmek nasıl hissettirir?
Prof. Graziano’nun tüm bu bilinç teorileriyle bir derdi var. Bunların teori olarak bile adlandırılamayacağını, çünkü aslında bilinci açıklamadıklarını, sadece tanımladıklarını savunuyor.
Bunu Newton’un yerçekimi kuvvetini hesaplayan bir denklem olan yerçekimi yasası ile Einstein’ın yerçekiminin gerçekte ne olduğunu açıklayan genel görelilik teorisi arasındaki farka benzetiyor.
Dr. Graziano’nun kendi bilinç teorisi olan dikkat şeması teorisi veya AST, bilincin zor problemini çözdüğünü iddia etmiyor, bunun yerine neden bilinçli olduğumuza inandığımızı açıklamaya çalışıyor.
AST’ye göre, hayvan beyinleri, devam eden dikkat odaklarını tahmin etmek ve kontrol etmek için kullanabilecekleri mevcut dikkat durumlarının bir modelini – veya şemasını – geliştirmiştir.
Bedenlerimizi kontrol etmek için beyin, uzuvlarımızın, uzaydaki konumlarının ve nasıl çalıştıklarının dahili bir modelini kullanır. Prof. Graziano dikkat kontrolünün de farklı olmadığına inanıyor.
Dahası, dikkat şemasının insanları, dikkatlerini odaklamalarını sağlayan içsel bir öze -bilince- sahip olduklarına inanmaya yönlendirdiğini savunuyor.
İçeriksiz farkındalık
Şaşırtıcı bir şekilde, uzman meditasyoncular herhangi bir düşünceden, algıdan, duygudan ve hatta benlik, zaman veya mekân duygusundan arınmış saf bir farkındalık durumuna ulaşabilirler.
Bu özel bilinç durumu, bilincin sinirsel bağıntıları hakkında daha fazla ipucu sağlamıştır.
Almanya’daki Freiburg Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bunu “berrak, farkında bir netlik” olarak tanımlayan eski bir Budist rahibin beynini incelemek için EEG kullandılar.
İçeriksiz farkındalığın alfa dalgalarında keskin bir düşüş ve teta dalgalarında bir artış ile ilişkili olduğunu buldular.
Ayrıca duyusal korteks ve dorsal dikkat ağının aktivitesinde bir ayrışma, ancak dikkat ağının kendi içinde güçlü bir aktivite vardı. Bu arada, varsayılan mod ağının aktivitesinde bir düşüş oldu.
Dr. Graziano, meditasyondaki içeriksiz farkındalığın, teorisinde tanımlanan öngörücü dikkat modeline karşılık gelebileceğini söyledi.
MNT’ye şunları söyledi:
“Bence dikkatin kendi özelliğini temsil eden dikkat modelini, dikkat ettiğiniz bir şeyle ilişkilendirmeden, izole bir şekilde inşa etmek mümkündür. Bu gerçekten de meditasyon yapanların bahsettiği içeriksiz farkındalık olabilir. Meditasyonun esasen dikkat şemanızı kullanma pratiği olduğunu düşünüyorum.”
Düşünceler, hisler ya da duygular olmasa bile, bilinçli farkındalığın gizemli özü varlığını sürdürüyor gibi görünüyor.
Kaynak: https://www.medicalnewstoday.com/articles/how-does-the-human-brain-create-consciousness-and-why#Content-free-awareness
Resim: Oxana Pervomay/Stocksy.
