Zihnimizde beliren her duygu ve düşünce milyarlarca nöronun ürettiği elektriksel sinyallerin sonucudur. Düzen bakımından son derece sert, uyum sağlayabilirlik bakımından son derece esnek olan beyinde tüm bu sinyaller doğal yollarla oluşur ve nörobilimin başta gelen gözlem alanlarındandır. Geleneksel nörobilim, beynin işleyiş mekanizmalarını anlamak için bu doğal yollarla oluşmuş kodları okumaya odaklanır. Bu, beyin tarafından yazılan elektriksel bir sinyal dilinin çözümlenmesi ve deşifre edilmesine çabalayan bir çeşit kriptanaliz sanatıdır fakat modern bilim ve mühendislik ışığında bu doğal sinyaller artık yalnızca gözlem alanı olmanın ötesine geçmiş ve belirli sinir hücresi tipleri doğrudan davranışsal kontrole alınmaya hatta bazı durum ve araştırmalarda programlanmaya başlanmıştır. Bu devrimsel çalışma sahası, genellikle nöromodülasyon, optogenetik gibi "nöron kodlama" olarak adlandırılmaktadır. Bu makale, nöron kodlamanın temel prensiplerini açıklayacaktır.

Nöron Kodlama Tam Olarak Ne Anlama Gelir?

Nöron kodlama, bir sinir hücresinin temel davranış ve işleyişini; ışık, kimyasal maddeler, elektrik ve genetik araçlar gibi kasıtlı bir dış müdahale ile değiştirme faaliyetlerinin tümüne verilen isimdir. Burada nörona bizzat ve doğrudan bir program yüklenerek kendi halinde doğal uyaranlara verdiği reaksiyonlar baskılanıp yeni bir komut seti ile belirli bir anda spesifik bir kimyasalı üretmeye, ateşlenmeye veya susmaya zorlanır. "Program yükleme" ifadesi ile gerçekte nöronun çeşitli girdilere verebileceği tepki ihtimali ve zamanlamasını değiştiren biyolojik müdahaleler kast edilir.

Neden Biyolojik Programlama Metoduna Başvuruyoruz?

Nöron kodlama çalışmaları temelde birbirinden beslenen iki ana amaca hizmet etmek adına sürdürülür. İlk amaç beyni ve nöral devreleri anlamaktır. Diğer amaç ise belirli hastalıkların tedavisini gerçekleştirebilmektir. Özellikle ikinci amaç, tıpta ilerleme kaydedebilmek adına son derece önemlidir.

Tüm Reklamları Kapat

Beyni ve Nöral Devreleri Anlamak

Beyin kendisini oluşturan trilyonlarca sinaptik bağlantı ile bilinen (ya da bilinmeyen) en karmaşık devredir. Davranış, karar verme, dikkat, hafıza, duygu gibi son derece kompleks fonksiyonların beyinde hangi nöral devrelerde ve tam olarak nasıl kodlandığını anlamak için devrenin belirli parçalarının izole edilip üzerlerinde inceleme yapılması gerekmektedir. İzole edilen nöronların üzerine "ateşlen/sus" komutu yazılıp devredeki rolleri ve ilgili davranışlar üzerindeki etkileri nedensellik açısından analiz edilebilir.

Hastalıkları Tedavi Etmek

Parkinson, epilepsi ve kronik depresyon (hatta bazı bağımlılıklar) gibi nörolojik bozukluklar, beynin belirli bölgelerindeki nöral devrelerin yanlış kodlar üretmesinden kaynaklanabilir. Nörolojik bozuklukların çevresel, genetik ve nörokimyasal başta olmak üzere çeşitli bileşenleri bulunur. Öte yandan nörol devrelerdeki yanlış kodların üretilmesi de önemli etkenler arasında yer alır.