Düşünsene, beyinde sinirler-ne iğrenç- kımıl kımıl kuyruklu…

Fyodor Dostoyevski

Anılarımız Nerede Depolanır?

Michel Gondry’in yönettiği “Eternal Sunshine of the Spotless Mind” filmi, en yüzeysel tasviriyle, iki sevgilinin yaşadığı problemler sonrasında birbirlerini hafızalarından sildirmeleri hakkındadır. Filmi ilk izlediğimde, zihnimde bazı fikirler cereyan etmişti. Henüz bebekken, insanların beyinlerinin suça eğilimli taraflarını yok etmek mümkün mü, diye düşünmüştüm. Yahut beyin üzerinde bu tarz anıların silinmesini veya oynanmasını bilimsel olarak doğrulayan veya yanlışlayan etmenler neydi? Bir anının beyinde korunma altına alındığı belli bir bölge var mıydı?

1940’larda psikolog Karl Lashley bu soruyu yanıtlamaya çalıştı. Lashley sıçanları, labirentler içinde bellek işlemleriyle eğittikten sonra, kortekslerinin farklı kısımlarını çıkarıp alarak, anı izlerinin nerede depolandığını tespit etmeye çalıştı. Şaşkınlık ve dehşet içerisinde, korteksin farklı bölümlerini çıkarıp aldıktan sonra, belirli bir bölgeyle belirli bir anının hatırlanması arasında tam ve birebir ilişki bulunmadığını gördü. Alınan bölgenin özgüllüğüyle ilgisiz olarak, korteks ne kadar küçülürse, bellek de o kadar kötüleşiyordu. Anıların depolanmasında tüm korteksin önemli bir rol oynaması belki de o kadar şaşırtıcı değildir.

Lashley’in sıçanlardan elde ettiği delillere paralel olarak, Penfield’in bildirdiği klinik vakalarda, belleğin basit bir biçimde depolanmadığını; doğrudan doğruya beyinde saklanmadığını göstermektedir. Penfield’in çalışmalarında görüldüğü gibi, anıların bıraktığı damga, adeta karmaşık bir rüya dizisini andırıyordu. Önemli bir sorun, anıların bir videobant üzerindeki son derece özgül kayıtlara benzememesi ve bir bilgisayar belgesinden çok farklı olmasıydı. Diğer bir sorun da, aynı bölge, Penfield tarafından farklı nedenlerle uyarıldığında, farklı anıların ortaya çıkmasıydı. Bunun aksine, farklı bölgelerin uyarılmasıyla aynı anılar ortaya çıkabiliyordu. Henüz kimse bu fenomenlerin beynin işleyişi açısından nasıl açıklanabileceğini kesin olarak gösterememiştir.

Beyin ve zihin, toplanan birçok dataya rağmen, günümüzde, halen hakkında tam olarak yorum yapamadığımız sorulara sahiptir. Beynin biyolojik ve fiziksel mekanizmasını çözmenin, bizim ona yüklediğimiz anlamlarla ne derece örtüşeceği ya da irrasyonel davranışlarımıza ve eğilimlerimize ne denli açıklamalar getirebileceğimiz de ayrı bir muammadır. Bilgisayar metaforuyla, deterministliğe kayan açıklamalarımızın, bellek açısından uyuşmazlığını yukarıdaki deneylerde bir nebze gördük.

Homeros Sartre Okusaydı

Genel olarak, beynin işleyişinde bize yardımcı olan unsurlar, hastalıklı bireylerin beyinlerinin incelenmesiyle ortaya çıkmaktadır. Yunan hekim Hipokrat (MÖ 460-377), fiziksel ve zihinsel sağlık bozukluğuna tanrıların ve ruhların neden olduğu görüşünü reddetti. Bedeni ve zihni, tamamen maddeci bir yaklaşımla açıkladı. Dört vücut sıvısının -kan, balgam, safra ve kara safra-arasındaki denge, sağlığı, ruh halini ve mizacı belirliyordu. Zarar verici dengesizlikleri tedavi etmek için kanatma, aç bırakma ya da boşaltım yoluyla temizleme gibi yöntemler kullanıyordu.

Platon (MÖ 429-347), bu maddeci vücut sıvıları teorisini tam olarak kabul etmedi. O, üç ayrı bölümden oluşan ruha inanıyordu. Ruhun birinci bölümü ölümsüzdü ama ikinci ve üçüncü bölümleri ölümlüydü. Aristoteles (MÖ 384-322), beyne dokunmanın herhangi bir duyu yaratmadığını biliyordu. Duyuların oluşturduğu yerin kalp olduğu hükmüne vardı. Roma döneminde Yunan bir hekim olan Galen (MS 129-199), hayvan disseksiyonu (teşrih), deneyler, klinik uygulamalar ve belki de yaralı gladyatörleri inceleme gibi yollara başvurdu. Duygulanım ve istemli hareketlerin organının beyin olduğu sonucuna vardı.

Bugün ise, beynin, tıbbi araştırmalar ve elektrik fiziğinde kaydedilen ilerlemeler sayesinde, çalışma disiplinlerini enformasyonu taşıma biçimini ve iletileri işleme yollarını biliyoruz. (Çok fazla terminoloji içinde boğulmadan yazının ilerleyen kısımlarında bu bilgilere yer vereceğim.) Ama bizi çıkmaza sokan problemler daha çok, zihni, bilinci ve özgür iradeyi sorgularken ortaya çıkar. Beyin, insanın ister istemez karşılaştığı bir unsur olması açısından antik uygarlıklarda doğru veya yanlış biçimde bir tanım kazanmıştı. “zihin ve özgür irade” gibi soyut kavramlarla ise, doğal olarak çok sonraları karşılaşırız.

Homeros’un MÖ 8. yüzyıla ait epik şiirleri, Avrupa’nın ilk kayda değer yazılarını teşkil eder. İlyada’da, Truva Kuşatması; Odysseia’da ise, kahraman Odysseus’un, Truva’dan vatanına dönüş yolculuğu anlatılır. İlginçtir ki bu eserlerde, bizim, “zihin” diye adlandırdığımız şeye nadiren değinilir. Homeros’un kelime dağarcığı “düşünmek”, “karar vermek”, “inanmak”, “şüphe etmek” ya da “arzu etmek” gibi zihinsel terimleri içermez. Hikayelerdeki karakterler hiçbir şey yapmaya karar vermezler. Özgür iradeleri hiç yoktur. Peki, bugün beynin işleyişini kavramış olmamız, bizim, benliği ve zihni tanımlamamızda ne denli etkili olmuştur? Sartre’ın özgür irade ile ilgili felsefi açıklamalarında, beynin işleyişi hakkındaki noktalar göz ardı edilir. Bu da insan beyniyle “öz”ümüz arasındaki farklı konumlandırmadan kaynaklanmaktadır. Karakterimiz (Gall şapkası), davranışlarımız ve tercihlerimiz hakkında içinde bu kadar gösterge ve sır barındıran beyni, felsefi yorumda bir yere oturtmamız gerekmektedir.

Mutfaktaki Nöronlar ve Bilginin Beyindeki Tarifi

İroniktir ki, beyin üzerine yapılan en büyük keşiflerden biri tesadüf üzerine bulunmuştur. Sinirbilim alanındaki bir büyük ilerleme, 1872 yılında, bir İtalyan mutfağında gerçekleşti. Pavia Üniversitesi’nden mezun olan genç doktor  Camilla Golgi (1843-1926), beyinden öylesine etkilenmişti ki, kendine geçici bir laboratuvar kurdu. Golgi’yi uğraştıran sorun, fiziksel beynin özü, başka bir deyişle beyni oluşturan madde ile ilgiliydi. O sıralarda beyin, küçük parçalara bölünüp, mikroskop altına yerleştirilebilse de yalnızca soluk bir homojen kütle saptanabiliyordu.

Temel yapı taşları belirlenebilene dek beynin nasıl çalıştığını keşfetmenin imkansız olduğu anlaşılmıştı. Derken bir gün, Golgi, büyük bir beyin parçasını, tesadüfen, gümüş nitrat solüsyonu içeren bir kaba koydu ve parça bu kapta birkaç hafta boyunca kaldı. Daha sonra Golgi, çok önemli bir tepkime keşfetti. Beyin parçasını geri aldığında, bir dönüşüm meydana gelmişti. Mikroskopun altında, ağımsı bir karışık yapı içinde askıda kalmış koyu renkli kabarcıklardan oluşan karmaşık bir örüntü görülüyordu. Bugün, artık, bildiğimiz gibi, beyin dokusu, gümüş nitrat içinde üç saat ya da daha uzun bir süre bırakıldığında, beyin dokusunun en temel ögesini görmek mümkündür; nöron diye adlandırılan özel hücre türü.

Evet, beyin denilen o mucizevi organın en önemli buluşlarından biri salt beynin değil, tesadüfün yardımıyla gerçekleşmiştir. Peki, nöronun tarifi ve bilgiyi işlemesi ne şekilde olur?

Nörona daha yakından bakarsak diğer hücrelerden şekilsel farklılığından başlayarak ayrıldığını görürüz. Sinir hücreleriyle diğer hücreler, -örneğin alyuvarlar- arasındaki en göze çarpan farklılık şekilleridir ama işlerinin bir yerden bir yere sinyal taşımak olduğu düşünüldüğünde, nöronların upuzun yaratıklar olmalarına şaşmamalı. Gelen mesajları alan dallı budaklı kökleri, bu mesajları ileten düzgün gövdeleri ve mesajları gönderen gür tepeleriyle ağaca benzerler. Bu yüzden de, bir nöronun bölümleri tanımlarken kullandığımız sözdağarı ormandan gelmedir: Nöronun dallı budaklı kökleri için Yunanca “ağaç” anlamına gelen dendron’dan türemiş “dendrit” sözcüğü kullanılır; gövdesi Yunanca “dingil” anlamına gelen akson, tepesi de “dallanma” adıyla bilinir. Aksonun taşıdığı mesaj elektrikseldir. Bunu anlamak için, konunun biraz dışına çıkmak gerekecek.

Diğer dikkate değer özelliklerinin yanı sıra, vücudun bütün hücreleri minik birer pildirler: yani, cüzi miktarda bir elektrik yüküyle yüklüdürler. Daha açık bir ifadeyle, hücrenin içi, dışına kıyasla daha fazla eksi yük barındırır. Bu durum sinir ve kas hücrelerinin sonuna kadar yararlandıkları bir fırsat yaratır. Elektrik farkındaki anlık bir değişim -bir mesaj yollamak için- hücre boyunca taşınabilir. Bu ikili “ya hep ya hiç” sinyali,“hareket potansiyeli” olarak bilinir. Bu, özetle nöronun hayatının temel kararının, elektrik sinyalini ateşleyip ateşlememe kararının, o anki sonuçlarını ifade eder. Bu ateşleme haddinden fazla olursa, psikomotor epilepsiye neden olabilir. Hatta madde kullanıldığında da aşırı ateşleme mümkündür.

Psikomotor epilepsisi olanlar ile zihin açıcı madde kullananların ortak deneyimleri, her şeyle bir olma duygusundan da öteye gider. Her iki grup da  “işte bu tam da böyle ve zaten böyle olmalı” gibi bir katiyet duygusunu deneyimleyebilir. Ancak olağanüstü bir inançla hissedilse de bu duygular belli bir şeyle bağlantılı değildir. Havada yüzen bir takım hislerden ibarettir.

Fyodor Dostoyevski (1821-1881)’de de şiddetli bazı epileptiklerde coşkuyla kendinden geçme görülmüştür. Öyle ki bazı romanlarını bu nöbetler sırasında unutmuş ve yeniden yazma gereği duymuştur. Bu nöbetler sırasında kişinin içi, aşkınlık ve sonsuz mutluluk ile dolar ve kişi, varlığın ihtişamı karşısında kendini kaybeder. Tam da bu noktada; hissettiğimiz ruhsal aşkınlıkları, huşu hallerini, dini ve sanatsal yükselişlerimizi, iki nöron arasındaki ilişkiyle açıklama sorunsalıyla karşılaşıyoruz. (Bu sorunsalı kısa yazımda çokça deşmek mümkün gözükmediği ve anlatının genel çerçevesinden çıkacağım sebebiyle bir soru işareti olarak bırakarak nöronun normal atışlar yaptığındaki durumdan yazıya devam edeceğim.)

Sabit şekilde ateşleme yapmasıyla, hareket potansiyellerinin temposunu arttırıp azaltarak enformasyon taşıyabilirler; tıpkı, kalabalık bir topluluğun uğultusunun, aniden kesilmesinin de çıkardıkları gürültü kadar anlamlı oluşu gibi. Nöronlar elektrik yüklü olduklarından, akım titreşimlerini sinir sistemi boyunca ileten elektrik tellerine benzetilirler. Bu, yerinde ama eksik bir benzetmedir. Zira salt akımla dolu değildirler, aynı zamanda “hayat” doludurlar. İçlerinde elektrik trafiğinin yanı sıra, sürekli bir madde hareketi de söz konusudur.

Her gün aksonlar aracılığıyla bir milimetreden daha kısa bir uzunluk ile dört santimetre uzunluğa kadar değişen oranlarda, nöron boyunca yavaş bir molekül akışı gerçekleştirilerek, hücre gövdesinin uzak yerlerdeki süreçlerin beslenmesi ve o yerlerin ihtiyaçları hakkında bilgi edinmesi sağlanır. Biyolojik olmayan malzemelerle yapılan deneyler bize, hareket potansiyeli anlama konusunda doğru çıktılar vermiştir. Michael Faraday’ın ifadesiyle, “elektrik kaynağı ne olursa olsun, doğası gereği hep aynıdır.”

Bir nöronun elektrik sinyali gönderebilmesi için, artı yüklü sodyum iyonlarının, hücre içine kısa süreliğine girebilmeleri gerekir; böylece, potansiyel fark dışarıda içeriye göre geçici olarak daha pozitif olur (depolarizasyon). Ancak bu voltaj, -örneğin, +20 milivolt gibi- pozitif hale gelir gelmez, artı yüklü potasyum iyonları hücreyi terk edip, voltajın bir süreliğine normalden daha negatif olmasını sağlarlar (hiperpolarizasyon). Dolayısıyla, nöron bu şekilde etkinleştirildiğinde, potansiyel farkla kısa ve belirgin bir değişim gerçekleşir ve pozitif vurumu (pulse) negatif bir aşırı geçiş izler. Bu geçici artı-eksi dalgası, çoğunlukla, saniyenin binde biri ya da ikisi kadar sürer ve devinim potansiyeli olarak bilinir.

Beyindeki çoğu nöron, bu şekilde devinim potansiyeli üreterek, kendi hedef hücreleriyle iletişime geçer. Devinim potansiyeli için bundan sonraki hayati aşama, hedefine ulaşmasıdır. Dendritlerin, nöronun alıcı bölgesi olarak görev yapması gibi, daha ince ve tek başına olan akson da elektrik sinyallerinin dışarıya gönderilmesi için çıkış yolu olarak işlev görür. Asetilkonin olarak adlandırılan beyindeki farklı sinirler ve nöronlardan salgılanabilen kimyasal bir madde, bu sürece yardımcı olarak devreye girer.

Bu Şapka Tam Seni Anlatıyor

Peki, nöronların dışına, beyne daha tepeden bakarak hangi bulguları elde edebiliriz? Günümüzde sıradanlaşmış olan ameliyat olgusu, geçmiş yüz yıllarda o kadar da hoş karşılanmıyordu. Luigi Galvani’nin, 1786’da bir kurbağa deneyinde keşfettiği, elektriğin sinirler üzerindeki etkisi, modern sinir iletimi görüşünün temelini atmakla birlikte, elektro terapi ve galvanizmi de 1800’lerde oldukça popüler bir hale getirdi. Günümüzdeki iyimser algıdan uzak olan bu ameliyatlar, korku ve tiksinti algısını Marly Shelley’in Frankenstein romanında bulmuştur. Dr. Frankenstein’da (popüler bilginin aksine Frankenstein yaratığın değil onu yaratan doktorun adıdır) bu ameliyatların tedirginliği ve korkusu üzerinde durulmuştur. Çünkü Frankenstein mezarlarda topladığı kemikleri ve ceset parçalarını canlandırmak için “Kalvenizm, simya ve elektrik gücü”nü kullanmıştır. Gall beynin çok hassas ve önemli bir organ olduğunu düşünüyordu. Ameliyatların kötü şöhretinden de çekindiği için doğrudan beyne müdahalede bulunmak yerine, kafadaki tümseklerden yola çıkarak bir analiz yapmıştır.

Gall, yirmi yedi farklı karakter özelliği olduğu sonucuna vardı. Kişiliğin yapı taşları olduğu iddia edilen bu özelliklerin, aslında, insanın daha karmaşık nitelikleri olduğu anlaşıldı: üreme içgüdüsü, insanın yavrusuna olan sevgisi, bağlılık ve dostluk, zalimlik içgüdüsü, kurnazlık… Sonunda, örneğin, sıradanlığı da içerecek şekilde sayısı otuz ikiyi bulan farklı niteliklerle, kafa yüzeyinin bir haritası üretilmiş ve yeri bu harita üzerinde, yumruların her bireyde küçük ya da büyük olmasına göre yüksek ya da düşük düzeylerde belirlenmiştir. Kafatasındaki bir tümsek gibi, beyin dokusuyla hiç ilgisi olmayan konular bir yana, belirli bir zihinsel durumun fiziksel bir altyapısıyla nasıl ilişkilendirilebileceği konusundaki kafa kurcalayan ve hala yanıtlanamayan soru gündeme bile getirilmemiştir.

Gall’ın analizlerinde kullandığı düzenek bir tür şapkaydı. Bu düzenek kafatasından geçirildiğinde, yüzeydeki tümsekler nedeniyle hareketli iğnelerin bir kısmı yerinden çıkıyor ve yukarıya doğru itilerek kâğıtta delik açıyordu. Kâğıt üzerindeki deliklerin oluşturduğu bu özel desen, bireyin karakterlerine ilişkin ilkel bir belge niteliğindeydi. Görüldüğü gibi, beyin olarak adlandırdığımız organ, dış etkenlerden koruyan kafatasındaki tümsekten tutun da en küçük birimine kadar “ben” dediğimiz kavramın içini dolduruyor. Dolduruyor ama muhtemeldir ki yetmiyor.