Sayı Sayabilen Nöronlar Keşfedildi

Bir tepsinin içindeki elmalara baktığımızda orada üç mü yoksa beş mi elma olduğunu bilmek için durup saymamıza gerek yoktur. Beynimiz bu işlemi otomatik bir şekilde yapar. Üstelik bu yeteneğin sadece matematik eğitimi almış çocuklarda ve yetişkinlerde değil, doğumdan sonraki birkaç ay içinde ortaya çıktığı biliniyor.

Almanya’daki Bonn ve Tübingen üniversitelerinden bilim insanları, bu fenomenin nedenini araştırdılar ve ilginç bir sonuca ulaştılar: Beynimizde sayı saymayı bilen nöronlar var.

Bilim insanları araştırmalarını ilaçlarla tedavi edilemeyen “ilaca dirençli epilepsi” nedeniyle beyin cerrahisi geçirmesi planlanan hastalar üzerinde yaptılar. Bu hastalarda epilepsi nöbetlerini önlemek için beynin hangi bölgesinin ameliyat edilmesi gerektiğini tespit edebilmek çok önemlidir. Bu nedenle hastalara önce ufak bir beyin cerrahisi işlemiyle beyinlerindeki elektrik akımını doğrudan ölçecek beyin elektrodları yerleştirilir. Her biri bir saç kılı inceliğindeki bu mikroelektrodlar sayesinde beyindeki elektrik aktiviteyi oldukça hassas bir şekilde ölçmek mümkündür. Bu sayede beyinde ameliyat edilmesi gereken bölge net bir biçimde tespit edilebilir. Bu işlemin bir faydası da, nasıl düşündüğümüzü araştıran bilim insanları için harika bir deney ortamı hazırlamasıdır.

Deneyde, beynine mikroelektrodlar yerleştirilmiş 9 epilepsi hastasına bilgisayar üzerinde farklı sayılarda noktaların bulunduğu görseller gösterildi. Bilgisayar ekranında bazen 1, bazen 4, bazen 5 nokta varken hastaların beynindeki elektriksel aktivite ölçüldü. Yapılan ölçümlerden alınan veriler incelendiğinde, beyinde her farklı sayıda noktaya tepki veren farklı bir hücre grubu olduğu gözlendi. Yani bilgisayar ekranında 3 nokta varken ateşlenen sinir hücreleri ile 5 nokta varken ateşlenen sinir hücreleri birbirinden farklıydı. Beynimizde her farklı sayıda farklı nöronlar ateşleniyordu. Bilim insanları bu yeni keşfedilen nöronları “nicelik nöronları” olarak isimlendirdiler.

Daha da ilginci, 3 ve 4 gibi birbirine yakın rakamlar söz konusu olduğunda ateşlenen nöronların dağılımı birbirine daha yakınken, örneğin 3 ve 8 gibi birbirinden sayısal olarak daha uzak sayıda nokta gösterildiğinde ateşlenen nöronlar birbirlerinden oldukça farklıydı. Beyindeki bu farklı ateşleme örgüleri sayesinde insanlar, bir tepside 3 mü yoksa 5 mi elma olduğunu aktif olarak saymalarına gerek kalmadan bilebiliyorlar.

Bir başka ilginç nokta ise, beyinde örneğin üç nesne gördüğümüzde ateşlenen nicelik nöronları ile “3” rakamının kendisini gördüğümüzde ateşlenen “rakam nöronlarının” birbirinden farklı olması. Rakamlar insanlar tarafından icat edilmiş soyut işaretler, beynimiz bunları sonradan öğreniyor ve bunları gördüğümüzde “3 elma” gördüğümüzde ateşlenen nicelik nöronlarından farklı olan “rakam nöronları” ateşleniyor. Ancak “sayı farkı etkisi” rakam nöronlarında da görülüyor. “3” rakamını gördüğümüzde ateşlenen nöronların dağılımı 2 ve 4’e bir miktar benziyor, ancak 8 rakamının ateşlediği nöronların dağılımından epey farklılar.

Almanyalı bilim insanları bu bulguların diskalkuli ya da matematik öğrenme bozukluğu adı verilen, hesap yapmada ve nicelikleri anlamada sorunlarla kendini gösteren gelişimsel beyin bozukluğunun daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacağını düşünüyorlar.

Kaynaklar ve ileri okuma:

Haber Neuroscience News

Orijinal Makale Neuron

Beynimizi Elektrikle Uyararak Hafızamızı Güçlendirebilir Miyiz?

Anasayfamızdan daha fazla sinirbilim yazısına ulaşabilir, podcast ve videolarımıza erişebilirsiniz.