İnsan beyni bilimi şaşırtmaya devam ediyor: Genel anestezi altındayken bile etraftaki konuşmaları anlıyoruz…

Amerika’daki Baylor Tıp Fakültesi’ndeki araştırmacılar, insan beyninin, bir kişi genel anestezi altında tamamen bilinçsizken bile şaşırtıcı derecede gelişmiş dil görevlerini yerine getirmeye devam edebildiğini keşfetti. 

Nature dergisinde yayınlanan bulgular, bilinç ve biliş arasındaki ilişki hakkındaki uzun süredir geçerli olan varsayımlara meydan okuyor. Ayrıca, hafıza, dil ve beyin-bilgisayar arayüzleri üzerine gelecekteki araştırmaları şekillendirebilecek yeni bilgiler sunuyorlar.

Baylor’da Nöroşirürji Profesörü ve Cullen Vakfı Bağışlı Kürsüsü Başkanı ve McNair Bursiyeri Dr. Sameer Sheth, “Bulgularımız, beynin bilinçsizlik sırasında daha önce düşünüldüğünden çok daha aktif ve yetenekli olduğunu gösteriyor,” dedi. “Hastalar tamamen anestezi altındayken bile, beyinleri çevrelerindeki dünyayı analiz etmeye devam ediyor.”

Anestezi Sırasında Beyin Aktivitesinin Kaydedilmesi

Bilinçsiz beynin neler yapabileceğini araştırmak için Sheth ve meslektaşları, hafızayla ilgili bir beyin bölgesi olan hipokampustaki yüzlerce bireysel nöronun aktivitesini kaydettiler. Kayıtlar, epilepsi ameliyatı geçiren hastalar genel anestezi altındayken yapıldı. Bu prosedürler, araştırmacılara beynin bu bölümünü doğrudan incelemek için nadir bir fırsat sağladı.

Ekip, bu tür araştırmalar için hipokampusta daha önce hiç kullanılmamış gelişmiş bir teknoloji olan Neuropixels problarını kullandı. Bu, hastaların bilinçli farkındalıkları olmadığında bile beynin seslere ve dile nasıl tepki verdiğini gözlemlemelerini sağladı.

Beyin Dili İşlemeye Devam Etti

İlk deneyde hastalar, ara sıra beklenmedik seslerin karıştırıldığı bir dizi tekrarlayan tona maruz bırakıldı. Araştırmacılar, hipokampustaki nöronların bu alışılmadık tonları sürekli olarak algıladığını buldu. Daha da ilginç olanı, beyin zamanla bunları tanımada daha iyi hale geldi; bu da anestezi sırasında öğrenmenin veya nöral plastisitenin hala devam ettiğini gösteriyor.

Ardından araştırmacılar, beyin aktivitesini kaydetmeye devam ederken kısa hikayeler oynatarak deneyin karmaşıklığını artırdılar. Hipokampus, dilin gerçek zamanlı olarak işlenmesine dair açık kanıtlar gösterdi. Sinirsel aktivite kalıpları, beynin isimler, fiiller ve sıfatlar da dahil olmak üzere farklı sözcük türlerini ayırt edebildiğini ortaya koydu.

Ekip ayrıca şaşırtıcı bir keşif daha yaptı. Sinir sinyalleri, söylenmeden önce gelecek kelimeleri tahmin etmek için kullanılabiliyordu.

“Beyin, bilinçli farkındalık olmadan bile bir hikayede bir sonraki adımın ne olacağını tahmin ediyor gibi görünüyor,” diyor Texas Çocuk Hastanesi’ndeki Duncan Nörolojik Araştırma Enstitüsü bünyesindeki Gordon ve Mary Cain Pediatrik Nöroloji Araştırma Vakfı Laboratuvarları Direktörü Sheth.

“Bu tür tahmine dayalı kodlama, uyanık ve dikkatli olmakla ilişkilendirdiğimiz bir şeydir, ancak burada bilinçsiz bir durumda gerçekleşiyor,” diyor Baylor’da nöroşirürji profesörü Dr. Benjamin Hayden.

Bilinç Üzerine Yeniden Düşünmek

Bulgular, dil anlama ve tahmin etme gibi önemli bilişsel yeteneklerin bilinçli farkındalığa bağlı olmayabileceğini öne sürüyor. Bunun yerine, bilinç, hipokampus gibi tek bir bölgedeki aktiviteden ziyade, birden fazla beyin bölgesindeki iletişimden kaynaklanıyor olabilir.

Araştırmacılar ayrıca beynin tahmin edici davranışı ile yapay zekâ (YZ) arasında benzerlikler olduğunu da belirtti. Büyük dil modelleri bir sonraki kelimeyi tahmin ederek metin ürettiği gibi, hipokampus da dil işleme sırasında benzer tahminler yapıyor gibi görünüyor. Bu ortak prensipleri anlamak, bilim insanlarının hem biyolojik hem de yapay zekâyı daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

Çalışma ayrıca, konuşma yeteneğini kaybetmiş kişiler için tasarlanmış konuşma protezleri de dahil olmak üzere gelecekteki iletişim teknolojilerine katkıda bulunabilir.

“Bu sinyalleri, felç veya yaralanma nedeniyle hasar görmüş beyin bölgelerinin bazıları için bir konuşma protezi yerleştirmek ve çalıştırmak için kullanabilir miyiz? Bunlar, beynin bu bölümüyle ilgili olarak artık düşünebileceğimiz sorular,” diyor çalışmanın ilk yazarı ve Baylor’da nöroşirürji asistanı olan Dr. Vigi Katlowitz.

Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var

Araştırmacılar, bulguların dikkatli bir şekilde yorumlanması gerektiği konusunda uyarıda bulunuyor. Çalışma yalnızca bir tür genel anesteziyi incelediği için sonuçlar uyku veya koma gibi diğer bilinçsiz durumlara uygulanamayabilir. Ayrıca, araştırma tek bir beyin bölgesine odaklandı ve bu süreçlerin beyin genelinde ne kadar yaygın olarak gerçekleştiği belirsizliğini koruyor.

Sheth, “Bu çalışma, bilinçli olmanın ne anlama geldiğini yeniden düşünmemizi sağlıyor,” dedi. “Beyin, tam olarak anladığımızdan çok daha fazlasını perde arkasında yapıyor.”