Burada gösterilene benzer zebrabalığın beyni üzerinde yapılan çalışmalar, bilim insanlarının hafızayı ve unutmanın gücünü daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor. – Zhuowei Du
Bebek zebrabalığı, bezelye boyutunun yarısı kadardır. Ancak şeffaf beynine yeni bir bakış, hatırlamamız ve unutmamız gereken çok daha büyük bir gizem için ipuçları sunuyor.
Güney Kaliforniya Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip, hafızayı ve beyni daha iyi anlamaya yardımcı olan bir deneyde, parlak bir ışığı bir ısı parlamasıyla ilişkilendirmek için küçük yaratığı öğretti. Bu sıcaklık değişikliği balığın yüzmeye çalışarak yanıt verdiği tepkiyi değiştirdi. Ekip, özel olarak tasarlanmış bir mikroskop kullanarak hayvanların beyinlerinin görüntülerini, ışığı ve ısıyı ilişkilendirmek için öğrendikleri andan önceki ve sonraki anlarda yakaladı. Canlı omurganın beyninin, hayvan bir anıyı şekillendikçe kendisini nasıl yeniden yapılandırdığını ilk kez görüyoruz.
Ekibin araştırmasıyla birlikte yayınlanan resimde etkinlik, dağılan bir havai fişek gibi görünüyor. Parlak sarı noktalardan oluşan bir serbest sıçrama, hafızanın oluştuğu anda beyin hücreleri arasında oluşturulan yeni bağlantıları temsil eder. Ancak görüntü, bu bağlantılar yapıldıkça hayvanın beynindeki işte ikinci bir paralel kuvveti de gösterir. Üst üste serilmiş parlak mavi noktalar, yeni olanlar oluşurken eski zebrafish anılarının bileşenleri yeni gelişe yol gösteriyormuş gibi kaybolan sinirsel bağlantıları gösterir.
Bir zebrafish zihnine bu bakış, bilimin beyni anlama arayışında en ilgi çekici yeni cephelerden birini aydınlatır: Unutmanın biyolojisi.
Genellikle hayal kırıklığı yaşadık: Yanlış yerleştirilen cüzdan, dilinizin ucundaki isim. Ve yakın zamana kadar, nörobilimdeki geniş çaplı konvansiyon, unutmanın sadece bellek sistemindeki bir sorun olmasıydı. Beynin işi bilgi toplamak ve depolamaktı ve bu anıları saklama veya geri alma becerisi bazı nörolojik veya psikolojik mekanizmalar tarafından başarısızlıkla sonuçlandı. Ancak son on yılda bilim, unutmanın sadece hafızanın yetmemesi değil, kendi kendine özgü gücü olduğunu da belirledi.
Columbia Üniversitesi’nde nöroloji ve psikiatri profesörü ve 2021 tarihli unutma kitabının yazarı Scott A. Small, “Hepimiz sonsuza dek, yani herkes, unutmanın hafıza mekanizmalarının pasif bir dökümü olduğunu öğrendik,” diyor. “Unutmanın yeni bilimi ile ilgili temel anlayış, bizim nöronlarımızın tamamen ayrı bir mekanizma setiyle donatıldığını düşünüyorum… bu, aktif unutmaya adanmış.”
Beyin, sinir vericileri, proteinler ve karbonhidratlardan oluşan karmaşık bir araç kitinin yanı sıra diğer hücrelerin de yardımıyla bellek oluşturur. Küçük Yazma; unutma, artık ilgili olmayan şeyleri temizlemek için çalışan kendi özel moleküler araçları setine de sahiptir.
Bu nörobiyolojik araçların varlığının faydası olmadığını kanıtlamadığı gibi, doğası da bize ekinde bulundu ve hala bunun ne olduğunu anlamaya çalışıyoruz. Ancak son yıllarda “bulguların teselli”, beynin topladığı ve kodlanan çok miktarda bilginin toplanmasının, yararlı bilgilerin toplanması olarak hayatta kalmak için gerekli bir bilişsel işlevi olduğunu gösteriyor. Artık bu kült işlevinin var olduğunu bildiğimize göre, bazı araştırmacılar unutma ihtimallerinin travma sonrası stres bozukluğu gibi karmaşık psikolojik koşullara dair fikir verebilme olasılığını araştırıyor.
McGill Üniversitesi psikoloji yardımcı öğretim üyesi Oliver Hardt, “ne de olsa unutma, bir bellek sisteminin en temel yönlerinden biri. Unutmadan, hiçbir şey işe yaramaz.”
Columbia Üniversitesi’nde biyokimya ve biyofizik profesörü olan Nobel ödüllü nörobilimci Eric Kandel, 1970’lerde nöronlar arasındaki kimyasal sinyallerdeki değişikliklerin tüm öğrenme ve hafıza yapımının biyolojik temeli olduğunu ortaya koymuştur.
Komşu beyin hücreleri veya nöronlar aynı anda heyecan duyduğunda, nöroverici kimyasallar nöronların ıspit dendritlerinin uçları arasındaki mikroskobik boşlukta ateşler. Synapse’deki (bağlantı noktası) bu değişiklik, nöronlar arasındaki bellek değişikliğine neden olur. Geçici kısa süreli anılar için bu değişiklik kısa süreli anılar içindir. Ne kadar çok bellek yeniden ziyaret edilir ve tekrarlanırsa, bu değişiklik o kadar güçlü ve uzun süre devam eder. Kandel, insanlardan alçakgönüllü zebrafish’e kadar öğrenen tüm hayvanlar için bu doğru olduğunu buldu. (“pratik mükemmeldir,” diyen Kandel, “engele de olsa” adlı Nobel dersinde şunları söyledi.)
Tüm hayvan beyinleri yeni sinoptik bağlantılar kurabilirse, bu bağlantıları yapmak için gerekli donanıma sahip olmaları da bir nedendir. Zebrafish beyninin bu resmi, bazı nöronlar arasında yeni sinoptik bağlantıların eş zamanlı olarak oluşturulmasını ve diğerleri arasında bağlantıların geri çekildiğini göstermektedir.
Evrimsel açıdan, belleğin amacı “oturmamıza ve ‘Ah, bu zamanı hatırlıyor musunuz?’ dememize izin vermemektir.” Hasta Çocuklar Hastanesi’nde uzman bilim insanı ve Toronto Üniversitesi psikoloji ve fizyoloji profesörü Sheena Josselyn’e göre. “Karar vermemize gerçekten yardımcı olmak.”
Hardt, güçlü bir belleğin evrimsel yararlarının hiçbir şey unutmadan artıklı olacağını söylüyor. Tek bir gün boyunca beyin yüz binlerce bilgi kaydeder, bunların bazıları konuyla ilgilidir ve bunların çoğu son derece önemsizdir: çoraplarınızı ayaklarınıza çektiğinizde hissettiğiniz gibi, bir yabancının gömlek rengi bakkal hattında sizi bekliyor.
Hardt, “orada sürekli olarak biriken gereksiz şeylerden sonsuz miktarda olmazsınız,” diyor. “Ve bir şeyi her düşünmek istediğinizde” — yemek konumu veya yaklaşan bir avcının işaretleri gibi hayatta kalmanız için önemli bir şey— “tüm bu anılar tamamen anlamsız bir şekilde ortaya çıkar ve bu da, bir sonraki anı tahmin etme işini gerçekten yapmanı zorlaştırır.”
Hardt, bu gereksiz bellek kültesinin uykunun temel amaçlarından biri olduğundan şüphelenen çok sayıda bilim insanı arasında yer alıyor. İyi bir gece uykusu kelimenin tam anlamıyla daha net bir zihin sağlar.
Josselyn ve eş sahibi Paul Frankland, Toronto Hastalıkları Hastanesi’nde bulunan Josselyn Frankland Nörobioloji Laboratuvarı’nı işletiyor. Frankland’in hastanedeki araştırması, cepokampüste yeni bir öğrenme gerçekleştiğinde meydana gelen unutma türüne odaklanmaktadır. Bu da zebrafish beyninin gösterdiği neuroneal bağlantıların kazancı ve kaybı ile ilgilidir.
Frankland’ın unutma noktası, nörogenezi veya farelerde yeni beyin hücreleri oluşumuyla uğraşırken geldi. Yüksek lisans öğrencisi, hayvanın hipopopokampüsünde oluşan yeni nöronların, hayvanın daha eski anıları hatırlama olasılığının daha az olduğunu fark etti. Daha fazla beyin hücresi olan fareler yeni labirentleri daha hızlı öğrendi, ancak beyin büyümeden önce öğrendikleri daha önceki labirentlerin düzenlerini unutma olasılıkları da artmıştı.
Frankland bu nedenle, insanların ilk doğulardan kalma olayları hatırlaması o kadar zor ki, bir zamanlar üstel bir neural gelişme yaşanıyor. Bu modelde, hippokampüste unutmak sıfır toplamlı, bire bir bilgi değişimi değil, daha yeni (ve muhtemelen daha kullanışlı) bilgilerin daha kolay bulunabilmesi için belleğin sürekli yeniden yapılandırılması kadar iyi bir bilgi değişikliği. “Dünya değişiyor,” diyor Frankland, “ve bu nedenle, en son olaylar, geleceği daha uzak şeylerden daha iyi tahmin etmeyi hatırlamak için daha önemli.”
Tıpkı beynin hücreleri ve devreleri uzun ve kısa süreli hafızayı ayırt ettikçe, geri alma olasılığının ötesinde bozulan anılar ile araştırmacıların “geçici” unutma çağrısı (derin bir rahatsızlık duyması durumunda) öğrenilmiş bir bilgiyi geri çağıramama arasında bir fark var gibi görünüyor.
Özellikle de sinirbilim profesörü Ronald L. Davis’in bez Araştırma Enstitüsü laboratuvarında yapılan meyve sinekleri çalışmaları, dopamin’i hayvanların öğrenme ve unutma becerisinin önemli bir unsuru olarak tanımladı. Geçen yıl laboratuvar, geçici unutmaya bağlı sineklerin beyinlerinde bir dopamin salınımı devresi buldu. Belirli bir kokuyu ayaklarına çarpan bir şokla ilişkilendirmek için öğretilen sinekler, mavi ışık gibi uyaran uyaran veya şişmiş bir hava gibi dikkatleri dağıtarak öğrendiklerini unutmuş gibi görünüyordu. Bu geçici bellek kaybıyla birlikte, belirli bir hücre setinden bellek tuttuği düşünülenen hücrelere dopamin salınımı da eşlik etti.
Meyve sinekleri, bazı anıları geçici olarak bastırayan bir mekanizmaya sahipse, insanların da bunu yapma nedenine dayanıyor. “Unutmak beynin bazal durumu olabilir. Her gün beynimizin savaştığı ve ‘Bunla başa çıkamıyorum’ dediği çok fazla bilgiyle dolmaz. Önemsiz bilgilerin mümkün olduğunca çoğunu unutmam gerekiyor.” diyor Davis. “Beyin, konsolidasyon doğru yazmadığı sürece, günlük olarak gelen bilgileri yavaş yavaş silmek için tasarlanmıştır, bu bellek önemlidir. Ve böylece unutma mekanizmasını geçersiz kılar.”
Unutmanın nörobilimi ortaya çıktıkça, bazı araştırmacılar unutmayı düzenleyen mekanizmaların bilişsel ve davranışsal sağlık ile ilgili diğer gizemlere de değerli ipuçları verip veremeyeceğini sorguluyor. Küçük, kitabında unutmanın beyin biliminin başka gelişmelere yol gösterebileceği birkaç önemli alana işaret ediyor. İlgi alanlarından biri otizm. 2016 yılında yapılan bir çalışmada, meyve sineklerinde unutma ile ilişkili bir protein engellendiğinde, otizm ile bağlantılı genler içerecek şekilde modifiye edilen proteinler “davranışsal esnemezlik” göstermiş veya yeni davranış biçimleri benimsemekte zorlanmıştır. Küçük, otizm spektrumu bozukluğu olan bazı kişilerin gösterdikleri aşırı uyarana ters düşmenin, beynin gereksiz girdileri bırakmamasının bir sonucu olabileceğini söylüyor.
Travma sonrası gerilim bozukluğu, aynı şekilde, unutma fonksiyonunun yaralanması ile sonuçlanabilir. Bir teori, PTSD’nin amigdalanın sinirsel bağlantılarının aşırı büyümesi sonucunda gelişmesi, beyin korkudan anıları alıp depolayan bir bölümdür ve yoğun veya sürekli bir korkutucu uyarana maruz kaldıktan sonra. İlk çalışmalar, korku anılarını hızlandıran ilaçların (özellikle MDMA) PTSD’li insanların semptomlarını tedavi etmede etkili olabileceğini gösteriyor.
Alzheimer hastalığı ve diğer dementia türleri ile ilişkili bellek kaybı, sağlıklı bir beyinde meydana gelen rutin unutma türünün çok ötesine uzanıyor. Yine de hafızanın geri kalmasında görülen en kısa fiziksel süreçleri anlamak, araştırmacıların hastalığın bu en acı verici belirtisi hakkında daha fazla bilgi edinmelerine ve hatta yavaşlamanın veya Durdurun.’in yollarını bulmalarına yardımcı olabilir
Hardt, “belki de kontrol dışı kalsaydı ele almak için unutma sürecini, nasıl çalıştığını, neden orada olduğunu anlamamız gerekiyor,” diyor.
Bu parça için röportaj yapılan birkaç araştırmacı, dünyayı nasıl gezdiğimize dair unutmanın rolünü göstermek için Jorge Luis Borges kısa öyküsüne “Hoorious’un Tepkisi” atıfta bulunmuş.
Bir sürüş kazasında meydana gelen yaralanmalar, kronik bir şekilde hiçbir şeyi unutamayan başlık karakterini terk eder. Funes, birden fazla dili kolaylıkla öğrenir ve sınırsız geri çağırma kapasitesiyle yapacağımızı düşündüğümüz Y kuşağı (uzun tarihsel gerçeklerin dizeleri) arasında bir araya gelebilir. Ama o çok talihsiz. Funes hiçbir şeyi yapamaz. Bir manzaraya bakıyor ve asmanın her yaprağını, bir göletin yelesi içindeki her saçı kaydediyor. Başka bir kişinin yüzüne baktığı her sefer, yaş ve ifade değişimlerine uğramaktadır. Anılar ona rahat hissetmiyor, sadece bunalıyorlar. “Anım, efendim, çöp yığınına benziyor,” diye anlatıcı Funes’e anlatıyor.”
Bizi iyi affediyor. Bu, işe yaramayan bilgileri ayarlar ve böylece ilgili bilgilere odaklanabiliriz. Bu olmadan, ne hafif öfke ne de üzüntülerin acısı yok olur; sevgi ve cazibe duyguları da yok olur ve ilişkilerden geçmeyi imkansız hale getirir. Anılar bizi inşa ediyor ve keskileri fazlalıklarını unutarak kendimizi ve dünyamızı görme şeklimimizi şekillendiriyor.