Mekân Hakkında Düşünmek, s. 15-19

Beyin gücünüzün onda dokuzu nesnelerin yerini belirlemeye harcanır. (Aslında bu sayıyı kafadan attım. Ama doğru olabilir. Sabrınızı rica ediyorum.)

Şu anda nesnelerin nerede olduğu konusunda neler bildiğinizi düşünün. Kahve kupanızın masanın üzerinde, önünüzde durduğunu, kedinin halının üzerine kıvrılmış halde yattığını ve güneşin pencerenizden içeri girdiğini görebilirsiniz. Kulak kabarttığınızda bir köpeğin havladığını veya bir arabanın evinizin önünden geçip gittiğini duyabilirsiniz. Arabanın hangi yöne doğru gittiğini ve köpeğin hangi komşunuza ait olduğunu anlayabilirsiniz.

Mekân algınız bu şeylerin nerede olduğu bilgisinin yanı sıra, ne oldukları bilgisini de içerir. Nesneleri şekillerinden tanıyabiliriz: Kahve kupası bir yanında kulbu ve içinde sıcak bir içeceği barındırabilecek bir haznesi olan, üstü açık silindirik bir nesnedir. Şekilleri farklı olduğu için kedi ile kahve kupasını ayırt edebilirsiniz; kedinin kulbu yoktur. Aslında bu şeyleri birbirinden farklı görürüz, çünkü mekân içinde sınırlara sahiptirler. Kedinin nerede bittiğini, halının nerede başladığını görebilirsiniz, çünkü ışık örüntüsü yerden yere (kediden halıya) değişiklik gösterir. Bu mekânsal sınırı algılayamasaydık kedi ile halının farklı varlıklar olduğunu anlayamazdık. Hayretler içerisinde halının bir parçasının ayağa kalkıp miyavlamaya başladığını görürdük.

Konum ve sınır bilginiz fiziksel nesnelerle baş etmenizi ve dünya içinde hareket etmenizi sağlar. Elinizi uzatıp kahve kupasını veya kediyi kaldırabilirsiniz ve bunu yaparken elleriniz o nesneyi kavramak için belli bir şekle bürünür. Sehpanın etrafından bacaklarınızı çarpmadan (genellikle) yürüyebilirsiniz.

Bu kitap, beynin algı ve davranışla ilgili bu sıradan becerileri gerçekleştirmenize yardımcı olan o muhteşem işlem gücünü konu alıyor. Gözlerinizin nasıl radyo gibi çalıştığını, kulaklarınızın nasıl zamanı bildiğini ve kafanızın içinde nasıl gerçekten taşlar (yukarının neresi olduğunu anlamanızı sağlayan minik taşlar) olduğunu anlatıyor.

Bu kitapta aynı zamanda şu sorular da ele alınıyor: Nerede olduğumuzu nasıl biliriz? Bir yerden bir yere nasıl gider ve geri dönüşte neden genelde kısa yolu seçeriz? Neden yolcu olarak gittiğimiz yerleri araba kullanırken gittiğimiz yerler kadar rahat bulamayız? Bir şey yapmak üzere harekete geçip de ne yapacağımızı unuttuğumuzda, başlangıç noktasına gitmek o şeyi hatırlamamıza neden yardımcı olur?

Bu kitapta duyularımızın fiziksel enerjiyi (ışık, ses ve ten üzerindeki baskı gibi) nasıl ölçtüğünü ve beynin çevremizdeki nesnelerin konumları ile çevremizde olup bitenler hakkında çıkarımlarda bulunmak için bu ölçümleri nasıl değerlendirdiğini anlatacağım. Gözlerimizin elektromanyetik radyasyonu (radyoların algıladığı ama farklı dalga boyuna sahip enerjiyi) nasıl algıladığını açıklayacağım. Beynimiz, sesin iki kulağımıza ulaşımı arasındaki zamansal farkı (saniyenin 1/1000’inden daha kısa bir zaman aralığını) ölçerek sesin nereden geldiğini anlayabilir. Kafamızın içindeki küçük taşlar da kulaklarımızın denge organları içindedir; bu minik çakıltaşları, konumumuzu değiştirdiğimizde çalkalanarak bedenimizin konumunu yerçekimine göre denetlememize yardımcı olur.

Fakat bu hikâye sadece duyularla değil, hareketle de ilgili. Fiziksel eylemlerimize duyusal girdiler kılavuzluk eder, mekân içinde hareket etmemizi sağlar ve neyin nerede olduğunu anlamamıza yardımcı olur. Örneğin, gördüğümüz nesnelerin konumlarıyla ilgili algımız, gözlerimizin nereye baktığıyla ilgili bilgiyi gerektirir ve bu bilginin gözlerimiz her hareket ettiğinde ve retina üzerindeki ışık örüntüsü her değiştiğinde güncellenmesi gerekir. Bu cümleyi okurken, gözleriniz sözcüklerden sözcüklere atlarken görsel konum algınız altı kez, belki de daha fazla güncellenmiştir. Sözcükleri atlarken dünya zıplıyormuş gibi gelmez size, çünkü beyniniz hareket edenin gözleriniz olduğunu bilir. Bu güncelleme işlemi beyninizin sizin hareketlerinizi denetlemesini gerektirir. Sizi başkası hareket ettirdiğinde (bir arabada yolculuk ederken örneğin) beyniniz güncelleme işlemini iyi yapamaz, bulunduğunuz yerle ilgili algınızın sürekliliğini sağlamakta ve eve nasıl döneceğinizi kestirmekte zorluk çekersiniz.

“Nerede” bilgisi farklı zaman ve mekân hesaplarının yanı sıra hem dışarıda ne olduğu hem de o ortamda nerede olduğunuz algısını içerir. Belli bir anda görebildiğiniz, duyabildiğiniz ve hissedebildiğiniz şeyler, bulunduğunuz yere gitmek için yaptığınız hareketler, o hareketlerle ilgili anınız ve o bölge hakkındaki coğrafi bilginiz, hepsi dünya içindeki konumunuzla ilgili algınıza katkıda bulunur. Beyninizin farklı duyu ve motor sistemlerinin hepsi birlikte çalışarak bu duyuyu yaratır. Belleğiniz ve bilginiz nerede olduğunuzu anlamanızda size yardımcı olmakla kalmaz, bulunduğunuz yer de anıları ve bilgiyi harekete geçirir. Alışveriş listenizdekileri unuttuğunuzda tekrar mutfağa gitmek, ne pişirmeyi planladığınızı hatırlamanızda size yardımcı olacaktır.

Bu kitaptaki yaklaşım biçimi hesaplamalı (computational) ve deneysel sinirbilimci geçmişimden kaynaklanıyor. Beyni “Nasıl inşa edilmiş? Neler yapabiliyor?” bakış açısıyla incelenebilecek ve anlaşılabilecek bir şey olarak görüyorum. Bir deneysel sinirbilimci olarak, öğrencilerimle birlikte beyindeki nöronların farklı duyu uyaranlarının varlığındaki ve farklı davranışlar sırasındaki faaliyetlerini ölçmek için deneyler yaptım. Bir hesaplamalı sinirbilimci olarak ise, farklı nöronların bir şeyleri çözmek (örneğin duyusal olaylarla ilgili çıkarımlarda bulunmak veya bu olaylara tepki olarak harekete geçmeleri için kaslara sinyal göndermek) amacıyla nasıl bir araya gelebileceğini hayal ediyorum. Bunlar beynin hesaplama yapış biçimini gösteren modellerin temelini oluşturuyor.

Beyni biyolojik bir hesaplama aygıtı olarak tasarlayan bu görüşün kitaba gizemden arındırıcı bir özellik kattığını ümit ediyorum. Yani, tam olarak ne bildiğimizi ve nasıl bildiğimizi açıklamaya çalışıyorum. Tekil nöronların nasıl çalıştığını ve nöron popülasyonlarının ortamdaki duyusal olaylara nasıl yanıt verdiğini büyük oranda anlıyoruz. Nöronların tepki verme biçimleri, nasıl algıladığımız konusunda bize fikir veriyor. Örneğin, görme yollarındaki nöronların nesnelerin sınırlarını belirleme konusunda en donanımlı nöronlar olduğu anlaşılıyor. Onların bu özelliğinin kediyi zemindeki halıdan ayırt etmemize yardımcı olduğu düşüncesindeyiz.

Bir sistemle aynı şeyi yapabilen başka bir sistem inşa edebildiğimizde, onun nasıl çalıştığını tam olarak anladığımızı biliriz. Bugün bilimin ulaşmayı arzuladığı son nokta tam da bu. Örneğin, mühendisler insan gözünden çok daha yüksek çözünürlükte kameralar ve devasa verileri muazzam bir hızda depolayıp işleyebilen süper bilgisayarlar yaptılar. Ne var ki bilgisayarlar artık düzenli olarak hava tahminleri yapabilseler ve insanları satrançta yenseler bile, anneniz güneş gözlüğünü taktığında onun aynı kişi olduğunu anlayamazlar, ki kafanızın içindeki biyolojik bilgisayar için çok kolay bir iştir bu. Beynin eldeki ham veride aralarında çok az benzerlik bulunmasına rağmen iki şeyin aynı şey olduğunu çıkarsama yeteneği (açık ton, koyu ton ve rengin mekânsal örüntüsü gibi) muhteşemdir, beynin bunu nasıl başardığını ise bilmiyoruz. “Bu nasıl inşa edilir” yaklaşımı bilgimizdeki bu boşlukların tanımlanmasında bize yardımcı olabilir.

Genel olarak, bu kitaptaki hesaplama ağırlıklı ton, sinirbilimle ilgilenmeye başladığım sıralarda ilgimi çeken konuların etkisini taşıyor. Bana göre bilimdeki en ilgi çekici sorun, nöral ateşleme örüntülerinin düşünceyi nasıl oluşturduğu sorunudur. Düşünme, tahayyül etme, muhakeme, endişelenme, arzulama, planlama, hatırlama ve karar vermeden oluşan o zengin zihinsel hayatımızın beyin içindeki mikroskobik hücrelerin oluşturduğu elektrik sinyallerinde nasıl vücut bulduğunu hep öğrenmek istemişimdir. Bu kitap bunun cevabını vermiyor ama güçlü bir analoji sunuyor: Beynin ölçebildiğimiz şeylerle (duyusal uyaranlar gibi) ilgili bilgiyi nasıl işlediğini kavrayabilirsek, ölçemediğimiz şeyleri (fikirler gibi) nasıl işlediği konusunda bilgi sahibi olabiliriz belki. Somut şeylerle ilgili muhakemelerin nöral mekanizmaları ile soyut şeylerle ilgili muhakemelerin nöral mekanizmaları birbirine benziyor olabilir. Beynin mekân hakkında düşünme faaliyetini yöneten sistemler belki de beynin bizatihi düşünme faaliyetini yöneten sistemlerdir.

Beynin onda dokuzu tahmini hiç de abartılı bir tahmin gibi görünmüyor neticede...