Çok Boyutlu Beyin Mümkün mü?
Yukarıda ne varsa aşağıda da o var, mikro kozmos ve makro kozmos gibi cümleler çok yerde dikkatinizi çekmiştir. Bilim ilerledikçe bunu örnekleyen yeni yeni çalışmalar literatürde yerini almaya başlıyor.
İnsanoğlunu üç boyutlu düşüncenin dışına çıkabileceğine inandırmak bile zorken, Frontiers in Computational Neuroscience dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, beyinde 11 boyuta varan yapılar mevcut.
Beynin en derin yapısal sırlarını açığa çıkarma konusunda çığır açmaya aday araştırma,
Beynin en derin yapısal sırlarını açığa çıkarma konusunda çığır açmaya aday araştırma, sinir bilimde daha önce kullanılmamış aritmetik bir dil ( cebirsel topoloji) kullanarak, beyin ağları içerisindeki çok boyutlu geometrik yapılar ve boşlukların evrenini açığa çıkardı.
Bilim adamları, keşfedilen bu yapıların bir grup nöronun bir takım oluşturmasıyla ortaya çıktığını belirtiyorlar. Yani her nöron, bir diğer nörona, geometrik nesne oluşturarak spesifik bir şekilde bağlanıyor ve takım oluşturuyor. Takımda ne kadar fazla nöron varsa, geometrik nesne o kadar fazla boyuta sahip oluyor.
Araştırmaya göre, beynin küçücük bir parçasında 7 boyuta varan on milyonlarca bu şekilde nesne bulunuyor. Hatta bazı ağlarda ki nesneler 11 boyuta kadar varıyor.
Bu keşifler, beyni çözmenin neden bu kadar zor olduğunu ortaya koyuyor açıkçası.Sinirsel ağları çözmek için uygulanan matematik, genellikle bu tür yüksek boyutlu geometrik nesneleri ve boşlukları tespit edemiyor. 4 boyutlu dünyalar bile zihnimizi bulandırıyor iken, 5,6 ve daha yüksek boyutların pek çoğumuz için kavranması imkansıza yakın görünüyor.
EPFL’den Kathryn Hess ve Aberdeen Üniversitesi’nden Ran Levi, görsel görüntülenemeyecek bir şeyi göstermeye çalışıyor, çok boyutlu yapıların ve boşlukların evrenini daha anlaşılır kılmak adına görselleştirmeye çalışıyor.
Sol tarafta beynin en fazla evrimleşmiş parçası neokorteksin dijital bir kopyası, sağ tarafta ise birden yediye kadar, hatta daha da fazla boyutlarda yapıları temsil etmeye çalışan değişik boyut ve geometrilerde şekiller yer alıyor. Ortada yer alan “kara delik” ise çok boyutlu boşluklar yani oyuklar kompleksini sembolize etmek için kullanılıyor.
Mavi Beyin Projesi’ndeki araştırmacılar son makalelerinde, bu tür oyuklara bağlanan nöron gruplarının, sinirsel yapılar ve işlevler arasındaki kayıp bağlantıyı sağladığını belirten raporlar sunuyorlar.
Mavi Beyin Projesi2015 yılında, beynin en fazla evrimleşmiş olan ve duyguların, eylemlerin ve bilincin merkezi olan neokorteksin bir parçasının dijital bir kopyasını yayınlamıştı. Bu son çalışmada cebirsel topoloji kullanılarak, keşfedilen çok boyutlu yapıların şans eseri oluşmasının imkansızlığını göstermeye çalıştılar. Bu amaçla, sanal bir beyin dokusu üzerinde pek çok test gerçekleştirdiler.
Daha sonra deneylerine Mavi Beyin Projesi’nin Lozan’da bulunan laboratuvarlarında gerçek beyin dokusu üzerinde devam ederek sonuçların önceki sanal doku çalışmalarının biyolojik açıdan anlamlı olduğunu doğruladılar. Bu deneyle beynin ağ gelişimi sırasında olabilecek en yüksek boyutlu yapılarla birlikte devamlı yeniden bir bağlanma süreci içerisinde olduğunu ortaya koydular.
Araştırmacılar sanal beyin dokusuna bir uyaran verdiklerinde beyin uyarana karşı yüksek boyutlu bloklardan bir kule inşa edip, ardından yıkarak tepki veriyorsa, beyin işe tek boyutlu çubuklarla başlayıp, sonra 2 boyutlu levhalar, sonra küpler (3 boyutlu), sonrasında ise 4, 5 ve hatta daha fazla boyutlu karmaşık geometrilerle devam ediyor.
Beyindeki aktivitenin ilerleyişi, kumdan yapılan bir kale inşa edip ardından kaleyi dağıtmak gibi devam edip gidiyor.
Şimdi merak edilen konu ise, gerçekleştirebildiğimiz görevlerin karmaşıklığının, beynin inşa edebildiği bu çok boyutlu kumdan kalelerin karmaşıklığına bağlı olup olmadığı ve anıların nerede depolandığı…
Serpilgül Kınacı
Kaynak: Frontiers. “‘Multi-dimensional universe’ in brain networks: Using mathematics in a novel way in neuroscience, scientists demonstrate that the brain operates on many dimensions, not just the 3 dimensions that we are accustomed to.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 June 2017. . Referans: Cliques of Neurons Bo
Add Comment