Beynin bölgeleri

Bir an

Perşembe öğleden sonra, Ankara. Defne'nin şirketi ekip liderlerini iki günlük bir "liderlik eğitimi"ne toplamış. Eğitmen Koray Bey perdeye ortadan ikiye bölünmüş bir beyin çiziyor: solda rakamlar, çizelgeler ve bir hesap makinesi, sağda bir palet, notalar ve bir ampul. Herkese yirmi soruluk bir form dağıtıyor: "Bir tatil planlarken önce bütçeyi mi düşünürsünüz, manzarayı mı?" "Ekipte sol beyinli analitikler ile sağ beyinli yaratıcılar arasında köprü kurmak liderin işi," diyor Koray Bey.

Akşam evde Defne formu ev arkadaşı Yasemin'e uzatıyor. Yasemin soruları bir çırpıda dolduruyor ve gülerek okuyor: "Sol beyinli, yüzde seksen." Sonra kâğıdı çeviriyor: "Bu form beynimi değil, bütçe sorusuna verdiğim cevabı ölçtü. Bankada her gün bütçe yapıyorum, tatilde manzaraya bakıyorum."

Defne yine de takılıyor. Geçen ay telefonunda bir haber görmüştü: renkli bir beyin kesiti, ortasında kırmızı bir leke ve başlık, "Bilim insanları aşkın merkezini buldu". Bir yanda beyni ikiye bölen bir form, öbür yanda tek bir noktaya sıkıştıran bir haber. Hangisi neyi doğru söylüyor?

Soru

Beynin farklı bölgeleri gerçekten farklı işler mi yapar ve bu, insanları "sol beyinli" ile "sağ beyinli" diye ayırmayı ya da parlayan bir lekeyi bir duygunun merkezi saymayı haklı çıkarır mı?

Nasıl işler

Nöron ve sinaps dersinde tek tek sinir hücrelerinin birbirine nasıl sinyal geçirdiğine baktık. Şimdi ölçeği büyütelim: bu kalabalık beynin içinde nasıl yerleşmiş?

Korteks Latincede "ağaç kabuğu" demektir. Uzun süre beynin içini koruyan bir kabuk sanıldı. On dokuzuncu yüzyılda bu düşünce yıkıldı ve yerini çok güçlü bir fikre bıraktı: kabuğun farklı parçaları farklı işler yapıyor olabilirdi.

Yerelleşmenin en sağlam olduğu yer, duyu ve hareketin girdiği ve çıktığı kapılardır. Dokunma bilgisi yan lobun ön kenarındaki bir şeride, sesler şakak lobuna, görüntü ense lobuna ulaşır. İstemli hareketi başlatan birincil hareket korteksi alın lobunun arka kenarındadır ve bedenin bir haritası gibi düzenlenmiştir: el, yüz, ayak bu şerit üzerinde komşu ama ayrı yerler tutar. Bu bölgeden çıkan liflerin çoğu beyin sapında karşı tarafa geçer. Bu yüzden beynin sol yanındaki bir hasar bedenin sağ yanında güçsüzlüğe yol açabilir. Bir inmenin bedenin yalnız bir yarısında belirmesi, yerelleşmenin en somut ve en hayati kanıtıdır.

Dil de yerelleşmenin klasik örneğidir. 1861'de Fransız cerrah Paul Broca, beyin hasarından sonra konuşma yeteneğini yitirmiş iki hastayı anlattı; hasar alın lobunun alt ve arka bölümündeydi. Bu bölge bugün Broca alanı diye anılır. 1874'te Wernicke başka türden bir dil bozukluğu gösteren vakaları anlattı; bugün Wernicke alanı denen bölge de onun adını taşır. Çoğu insanda bu iki alan beynin sol yanındadır.

Hikâyenin ikinci yarısı burada başlıyor. Broca'nın iki hastasının saklanan beyinleri 2007'de yüksek çözünürlüklü manyetik rezonansla yeniden incelendi. Hasar, Broca'nın yüzeyde gördüğü alanla sınırlı değildi; beynin iç kısımlarına doğru belirgin biçimde uzanıyordu. Yani tarihin en ünlü "konuşma merkezi" bile tek bir noktanın değil, birbirine bağlı bölgelerin işiydi.

Karmaşık davranışlar için bu daha da geçerlidir. Bir kararı tartmak, birini sevmek, bir sorunu çözmek; bunların her biri beynin birçok bölgesinin aynı anda ve sırayla konuştuğu ağları (networks) gerektirir. Sutterer ve Tranel'in 2017 tarihli derlemesine göre beyin görüntülemenin ilk yirmi beş yılı tam bu yöne evrildi: önce "hangi davranış hangi noktada?" sorusu, sonra "hangi bölgeler birbiriyle konuşuyor?" sorusu. Ama bir bölgenin tek başına bir duyguyu ya da bir kişilik özelliğini "taşıdığı" fikri bu tabloya uymaz. Yerelleşme vardır, ama kabaca bir harita gibidir; kişiliğin adresi değildir.

Kanıt

Nielsen ve arkadaşlarının 2013'te PLoS One'da yayımlanan çalışması, başlığından da anlaşılacağı gibi, sol beyin/sağ beyin hipotezini dinlenme hâlindeki beyin taramalarıyla sınadı: bazı insanların bütün beyin düzeyinde sol ya da sağ ağları daha mı güçlü?

Aynı sorunun en çok anılan örneği, Bennett, Miller ve Wolford'un 2009'da NeuroImage'ın kongre ekinde yayımlanan posteridir: başlığı, ölü bir Atlantik somonunda "türler arası bakış açısı almanın sinirsel karşılıklarını" arıyor ve kendini çoklu karşılaştırma düzeltmesi için bir savunu diye tanıtıyor. Ölü balığın beyninde "anlamlı" bir etkinlik görünmüştü: çok sayıda küçük noktaya (voksel) aynı anda bakılınca bazıları yalnız şansla parlar; Bennett ve arkadaşlarının aynı yıl Social Cognitive and Affective Neuroscience'ta yayımlanan yorumu bu yüzden bütün beyin genelinde yanlış pozitifleri sınırlayan yöntemleri savunur.

Yaygın yanılgılar

Sayılarla

Nielsen ve arkadaşlarının çalışması herkese açık bir veri havuzundan 7 ile 29 yaş arasındaki 1.011 kişinin dinlenme taramasını kullandı. Beynin gri maddesini 7.266 küçük bölgeye ayırıp her bölge çiftinin sol ve sağ yanlılığını ölçtüler. Dokuz sol ve on bir sağ yanlı merkez buldular; ama bir kişide sol yanlı bağlantıların güçlü olması, onun bütün beyninde solun baskın olduğu anlamına gelmiyordu. Yaşla birlikte yanlılıkta küçük bir artış görüldü; kadınlarla erkekler arasında fark çıkmadı.

Beyin görsellerinin ikna gücü için iki sayıya bak. McCabe ve Castel'in özgün bulgusu üç deneye dayanıyordu. Michael ve arkadaşları on deney ve yaklaşık 2.000 katılımcıyla bu bulguyu yeniden sınadı; özgün veriyle birleştirilen tahminde görselin etkisi çok az ya da hiç düzeyinde kaldı.

Broca'nın hikâyesinde sayı küçüktür: 1861'de iki hasta. Bir yüzyıldan uzun süre bir "konuşma merkezi" iki beyinden çizildi. Ölü somon ise öbür uçtur: Nielsen'in çalışmasındaki gibi binlerce noktaya aynı anda bakınca, düzeltme yapılmazsa bir kısmı yalnız şansla "anlamlı" çıkar.

Herkes için aynı mı?

Beynin genel planı herkeste benzer, ama ayrıntıları aynı değildir. Nielsen'in verisinde yaş ilerledikçe sol-sağ yanlılık biraz arttı. Kadın ve erkek arasında yanlılık farkı çıkmadı. Bu, "kadın beyni duygusal, erkek beyni mantıklı" türünden genellemelerin de aynı testten geçmesi gerektiğini gösterir. Nielsen'in katılımcıları 7 ile 29 yaş arasındaydı; Hatice Nine'nin yaşındaki biri ya da yıllardır kronik bir hastalıkla yaşayan biri bu verinin içinde yok, dolayısıyla bulgunun yaşlı beyinde aynen geçerli olduğunu bu çalışmadan bilemeyiz. Hizmete ulaşmak da herkes için eşit değil. Harbison ve arkadaşlarının İngiltere'deki serisinde inme şüphelilerinin ne kadar çabuk yatırıldığını hangi yoldan geldikleri belirledi: ambulansla gelenlerin yüzde 46'sı belirtilerin başlamasından sonraki üç saat içinde yatırılmıştı, aile hekiminden sevkle gelenlerde bu oran yüzde 12'ydi.

Ne zaman hekime?

Yerelleşmenin hayati önem taşıdığı an, bir işlevin birden kaybolduğu andır. Yanındaki birinin cümle ortasında kelimeleri karıştırdığını ya da elinden bardağın aniden düştüğünü fark edersen üç şey iste: gülümsemesini, iki kolunu birlikte öne kaldırmasını ve basit bir cümleyi tekrar etmesini. Ağzın bir köşesi kalkmıyorsa, bir kol yavaşça aşağı süzülüyorsa ya da cümle anlaşılmıyorsa vakit kaybetmeden 112'yi çağır ve belirtinin başladığı saati not et. Bu üçlü, İngiltere'de ambulans ekiplerinin kullandığı yüz-kol-konuşma testidir (Face Arm Speech Test). Belirti birkaç dakikada kendiliğinden geçse de çağrıyı iptal etme; Harbison'un serisinde geçici iskemik atak (transient ischaemic attack) geçirenler de inmeyle aynı yoldan değerlendiriliyordu. Yavaş gelişen değişiklikler de önemsenmeli: ilk kez geçirilen bir nöbet, bir yakınında aylar içinde belirginleşen kişilik değişikliği ya da tanıdık yolda kaybolma. Bunları aile hekimine ayrıntısıyla anlat; hangi incelemenin gerektiğine o karar verir.

Kendi hayatında

Beyinle ilgili bir test, bir uygulama ya da bir haber seni bir kategoriye yerleştirdiğinde ilk soru şu olsun: ölçülen şey beynim mi, yoksa cevaplarım mı? Koray Bey'in formu Yasemin'in tatil tercihlerini ölçtü; beyninde hangi ağın baskın olduğunu ölçmedi, ölçemezdi de. Bu, formun eğlenceli bir sohbet başlatamayacağı demek değil; ama ekip içindeki görev dağılımını ya da birinin neyi başarabileceğini bu etikete dayandırmak, var olmayan bir ölçüme yaslanmaktır. Michael ve arkadaşlarının tekrarlarına göre resmin kendisi okuru pek etkilemiyor; asıl dikkat edilecek yer, resmin altına yazılan cümledir.

Kapanış

1. Beyin korteksi farklı işler için kabaca farklı bölgelere ayrılır; duyu ve hareket alanlarında yerelleşme güçlüdür ve bedenin bir yarısında beliren ani güçsüzlük bunun en hayati kanıtıdır.
2. Karmaşık davranışlar tek bir noktada değil, birbirine bağlı bölgelerin ağlarında yürür; Broca'nın ünlü hastalarında bile hasar sanıldığından geniş çıktı ve bin kişiyi aşkın bir taramada "sol beyinli/sağ beyinli" kişi tipinin beyinde karşılığı bulunmadı.
3. Parlayan bir bölge bir görev sırasında ölçülmüş bir farktır, bir duygunun merkezi değildir; ters çıkarım ancak bölge seçiciyse bilgi verir ve düzeltilmemiş istatistik ölü bir somonda bile etkinlik gösterebilir.

Beş soru

1. Beynin sol yanındaki bir hasar neden bedenin sağ yanında güçsüzlüğe yol açabilir?
2. Broca'nın hastalarının beyinleri 2007'de yeniden incelendiğinde hasar hakkında ne bulundu?
3. Nielsen ve arkadaşları beynin iki yanı arasındaki iş bölümü hakkında ne buldu ve "sol beyinli kişi" fikri hakkında ne buldu?
4. Ters çıkarımın ne kadar bilgi verdiğini en çok hangi özellik belirler?
5. McCabe ve Castel'in beyin görseli bulgusu sonraki tekrarlarda nasıl çıktı?

Yanıtlar

İstemli hareketi başlatan birincil hareket korteksinden omuriliğe inen liflerin çoğu beyin sapında karşı tarafa geçer. Bu yüzden sol yandaki hareket alanını etkileyen bir hasar, sağ kolda ya da bacakta güçsüzlük olarak belirebilir.

Hasarın Broca'nın yüzeyde gördüğü alanla sınırlı olmadığı, beynin iç bölgelerine belirgin biçimde uzandığı görüldü. Ayrıca bugün Broca alanı diye anılan bölge ile Broca'nın tarif ettiği alan arasında tutarsızlıklar bulundu.

Dil ile ilgili bölgelerin solda, dikkat denetimiyle ilgili bölgelerin sağda daha baskın bağlantılar gösterdiğini buldular. Ancak bu yanlılık yerel bir ağ özelliğiydi; bazı insanların bütün beyninde solun ya da sağın baskın olduğunu gösteren bir veri çıkmadı.

Bölgenin seçiciliği, yani yalnız o süreçte mi, yoksa pek çok farklı durumda mı etkinleştiği. Bölge seçici değilse ya da seçiciliği bilinmiyorsa, "bu bölge parladı, demek ki şu süreç işin içinde" çıkarımı çok az bilgi taşır.

Michael ve arkadaşlarının on tekrar deneyini özgün veriyle birleştiren tahminde beyin görüntüsünün yazının inandırıcılığına etkisi çok az ya da hiç düzeyinde çıktı; bu yüzden özgün bulgu bugün tartışmalı sayılıyor.

Sonraki derse köprü

Eğitimin ikinci günü herkesin önünde konuşma sırası Defne'ye geldiğinde kalbi hızlanmış, avuçları terlemişti. Bunu o istememişti; bilinçli olarak yönettiğimiz korteks bu işi yapmıyor. Kalbin hızını, bağırsağın çalışmasını, terlemeyi senden izin almadan ayarlayan bir sistem var ve bu sistem birbirine karşı çalışan iki koldan oluşuyor. Sıradaki derste otonom sinir sisteminin bu iki kolunu, bir kolun bedeni harekete hazırlarken öbürünün nasıl dinlenmeye çağırdığını ele alacağız.