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…
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.
Parkinson hastalığında nöronların anormal biçimde ateşlenmesiyle ortaya çıkan karakteristik semptomları dışarıdan bir müdahale ile akort etmeyi amaçlayan Devre Modülasyonu (en yaygın kullanım Derin Beyin Stimülasyonu)
Epilepsi hastalığında nöron gruplarının aşırı ve kontrolsüz biçimde senkronize ateşlenmesini önlemek adına nöbet öncesi veya nöbet sırasında ani bir şekilde aktif hale gelen nöronların inhibe edilmesi
Depresyon ve bağımlılık gibi durumlarda beynin genellikle prefrontal korteks devrelerindeki elektrokimyasal dengesizlik kaynaklı hataların düzeltilmesi ve bu durumlarla ilişikli nöron tiplerinin aşırı aktivitesinin baskılanması
Körlüğe neden olan Retinitis Pigmentosa gibi bazı hastalıklarda fotoreseptörlerin ölmesi ancak sinyalleri beyne taşıyan gangliyon nöronların sağlam kalması durumunda hayatta kalan kör gangliyon nöronların ölen fotoreseptörlerin görevini üstlenecek şekilde ışık sensörü koduyla programlanması
Tüm bunlar, nöron kodlamanın tıbbi uygulamaları arasında gösterilebilir.
Kullanılan Nöron Kodlama Yöntemleri Nelerdir?
Nöron kodlama oldukça çeşitlidir. Genetik kodlama, optogenetik kodlama, kimyasal kodlama ve elektriksel kodlama; nöron kodlamadaki farklı yöntemlerdir. Bu yöntemleri her biri farklı teknikler içerse de aynı temel mekanizma üzerine kurulmuşlardır:
Nöronun içine yeni bir genetik bilgi eklemek veya var olan bir geni değiştirmek suretiyle nöronun davranışını belirli bir uyaran karşısında programlanmış hale getirme yöntemidir. Bu yaklaşım, özellikle optogenetik ve kemogenetik gibi pek çok modern nöron kodlama tekniğinin temelini oluşturur; buna karşılık, klasik elektriksel uyarım teknikleri genetik değişiklik gerektirmez.
Nöronlar yalnızca özel tasarlanmış kimyasallara cevap veren reseptörlerle donatılır. Bu sayede, o kimyasalın varlığında nöronun ateşleme olasılığı kontrollü biçimde artırılabilir veya azaltılabilir; kimyasal olmadığında ise nöron doğal bazal aktivitesine yakın bir düzeyde kalır. Bu birliktelik şekilsel olarak bir çeşit enzim-substrat kompleksi gibi düşünülebilir.
Klinikte en çok kullanılan olan elektriksel kodlamada elektrotlarla doğrudan nöronlara komutlar gönderilir. Böylece nöronların ateşleme frekansı direkt modüle edilebilir. Bazen beyin-makine arayüzleri ile birlikte kullanıldığı görülür.
Evrim Ağacı'ndan Mesaj
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.
Kreosus
Kreosus'ta her 50₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.
Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.
YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.
Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.
Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Benliğimizin temelini oluşturan nöronlar, yeterince yaratıcı ve cesur düşünülüp doğru yöntemlerle ilerlendiği takdirde yalnızca elektriksel sinyaller üreten biyolojik yapılar olmanın ötesinde, kompleks görevler yapma kabiliyetine sahip kontrollü bilgi işleme birimleri olarak da kullanılabilir. Nöron kodlama sahası, nörobilimin temeli olan "okuma" yeteneğine "yazma" yeteneğini ekleyerek insan zekasının kabiliyetlerinin seviye atlamış bir uygulaması olarak değerlendirilebilir.[1], [2], [3], [4], [5]
Evrim Ağacı, sizlerin sayesinde bağımsız bir bilim iletişim platformu olmaya devam edecek!
Evrim Ağacı'nda tek bir hedefimiz var: Bilimsel gerçekleri en doğru, tarafsız ve kolay anlaşılır şekilde Türkiye'ye ulaştırmak. Ancak tahmin edebileceğiniz gibi Türkiye'de bilim anlatmak hiç kolay bir iş değil; hele ki bir yandan ekonomik bir hayatta kalma mücadelesi verirken...
O nedenle sizin desteklerinize ihtiyacımız var. Eğer yazılarımızı okuyanların %1'i bize bütçesinin elverdiği kadar destek olmayı seçseydi, bir daha tek bir reklam göstermeden Evrim Ağacı'nın bütün bilim iletişimi faaliyetlerini sürdürebilirdik. Bir düşünün: sadece %1'i...
O %1'i inşa etmemize yardım eder misiniz? Evrim Ağacı Premium üyesi olarak, ekibimizin size ve Türkiye'ye bilimi daha etkili ve profesyonel bir şekilde ulaştırmamızı mümkün kılmış olacaksınız. Ayrıca size olan minnetimizin bir ifadesi olarak, çok sayıda ayrıcalığa erişim sağlayacaksınız.
Avantajlarımız
"Maddi Destekçi" Rozeti
Reklamsız Deneyim
%10 Daha Fazla UP Kazanımı
Özel İçeriklere Erişim
+5 Quiz Oluşturma Hakkı
Özel Profil Görünümü
+1 İçerik Boostlama Hakkı
ve Daha Fazlası İçin...
Aylık
Tek Sefer
₺50/Aylık
₺100/Aylık
₺150/Aylık
₺250/Aylık
₺500/Aylık
Destek Ol
₺50/Aylık
38
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla
Makalelerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu makalemizle ilgili merak ettiğin bir şey mi var? Buraya tıklayarak sorabilirsin.