Bilginin Aşırı Artması Nedeniyle Beyinde Gelişen Uyum Yeteneği: Bilişsel Esneklik

Sadece kaslarımızın değil, beynimizin de evrime ayak uydurması gerekti. Bunun sonucunda da bugün bilişsel esneklik dediğimiz şey ortaya çıktı. İnceliyoruz.
Bilginin Aşırı Artması Nedeniyle Beyinde Gelişen Uyum Yeteneği: Bilişsel Esneklik
iStock

bilişsel esneklik... artan karmaşık tepkileri karşılamak için insan beyninin ulaştığı evrimsel bir sonuç. 

insan beynindeki 1 trilyon bağlantı, esnek tepkiler için gerçek anlamda şaşırtıcı olasılıklar sunar. tüm bunlar genlerimizde kodlanmış olabilir mi? genler, beyni esnek yapabilir mi? beynin esnek olması neden gereklidir? daha büyük beyinler hayvanların hayatını iyileştirdiğine göre evrim geçirmiş olmalıdır.

bu sorulardan önce ilkel organizmalarda tepkiler nasıl belirlenir, onunla başlamak istiyorum

yarım milyar yıldır uykuda olan ilkel sinir sistemleri halen hayvanlar aleminin en yaygın sistemleridir. bunlar tepkisel sistemlerdir: alıcı, ışık veya ısı gibi bir durumla karşılaştığında bu bilgiyi doğrudan sabit bir karar verme sürecine aktarır. enerjileri ışığa bağlı olan organizmalar hangi yönde ışığın en çok bulunduğunu hissedebilir ve oraya yönelir. söz konusu basit eylemlere sahip hayvanların davranışlarına sabit eylem modelleri veya davranış kalıpları deniyor. daha basit bir örnekle yumurtadan çıkan yavrunun besin yönelmesi içgüdü dediğimiz şeye tekabül ediyor ve genlerinde yazılı. karmaşık bazı tepkiler de genetik olabilir. yabanarılarının ölü pupa hücreleri üzerindeki balmumunun kaldırılması gibi çok basamaklı, koordineli ve hassas bir iş ile uğraşması buna örnek verilebilir. bu çoklu karar noktalarına sahip karmaşık davranış dizileri (yabanarısı örneğinde olduğu gibi kompleks korteksleri olmamasına rağmen) hayvanın genomunda basit kurallar olarak kodlanabilir.
beyin gelişimlerinin temelindeki genetik kodda bir değişim yaşanırsa bu davranışlarda çeşitlilik gözlenebilir.

öğrenme ise bu genetik davranış kalıbı süreçlerinden farklıdır. öğrenme, yeni deneyimler doğrultusunda tepkileri değiştirebilir. söz gelimi yapışık ikizler, aynı genomu ve aynı çevreyi paylaşmalarına rağmen (paylaşmak zorunda oldukları halde) bir duruma karşı aynı tepkileri vermezler. bu da büyük beyinli canlıların genler tarafından her zaman kontrol edilmediğini gösterir.


her büyük beyin kendine özgüdür

kendi içinde bile farklılıklar gösterir; nöral ağın durumu sürekli olarak değişim halindedir. daha büyük beyinlerin sayısı artan nöron ve katmanlarıyla birlikte büyümesinin sonucunda daha esnek tepkiler doğar. işte bu esneklik, davranışı ve seçici faaliyetleri ortaya çıkarır. bireysel organizmalar, daha karmaşık sinir sistemleri ile öğrenme sayesinde esnek tepkiler verebilir.

insan beynindeki yüksek bağlantı sayısı esnek tepkiler için milyarca olasılık sunar (bu olasılıklar içinde başarılı olan tepkiler hayatta kalarak evrilir. bu başka bir yazının konusu).
insan genomunda 40-60bin civarı gen vardır. bunların bir kısmı herhangi bir şeyi kodlamaz. bu durum, gen ve sinaps sayıları arasındaki boyut farkına göre birçok farklı diziliş sunar.
genlerimizin yarısından daha azı beyin özellikleri için kodlanır. kalan genlerden her birinin, beynin karar verme birimlerinden ya da bağlantılardan en az bir milyonunu kontrol etmesi gerekir. ki bu da nöral bağlantıların genler tarafından her zaman dikte edilmediğini gösterir (hayati bir durum olmadıkça). daha detaylı söylemek gerekirse; temporal sulkusun üçüncü kıvrımının hemen yanında bulunan soldaki 2649. nöron aksonunun aşağısında yer alan 45. sinapsı kontrol eden bir gen yoktur.

gen ve sinapslar arasındaki sayısal farklılık da ilk etapta genlerin tüm nöral ağın topolojisini belirleyemeceğini gösterir. bu ağ topolojisi genel kurallara göre belirlenir. örneğin, bir fare beyninde büyüyen domuz nöronu, farenin kurallarına göre etrafındaki diğer nöronlara bütünleşebilir ve nöronun ağa uygun biçimde bağlanması sağlanır.

buna rağmen genler, nöronları yerleri ve rolleriyle ilgili kurallar koyabilir, beynin şeklini dolaylı yollardan belirleyebilir. aynı şekilde bazı davranışlarımızın genler tarafından belirlenmediğini göstermez. yukarıda belirttiğim gibi biyolojik olarak hayatta kalmayı etkileyecek bazı davranışsal tepkiler tıpkı diğer hayvanlardaki içgüdü dediğimiz şeyler gibi genetik olarak belirlenmiş olabilir ve gerektiğinde ani ve basit tepkiler vermemiz gerekebilir. daha sonrası ise çevreden öğrenmeyle gelir ve gelişir. yine yukarıda belirttiğim gibi özel bir gen sınıfı beynin hangi bölümlere ayrılacağını, temel gelişme süreçlerini belirler.

ancak nihai ara bağlantılar çevresel öğrenme yoluyla oluşur ve deneyimlerle sağlamlaşır. buna örnek olarak bir bebeğin beyninde nöronal budama (neural puring) ile ilk çocukluk döneminde keskin köprüler kurulmamış bağlantıların budanması verilebilir. yeni yürümeye başlayan bir çocuğun beynindeki nöron sayısı bir yetişkinin iki katıdır. yürüme, görme, konuşma gibi temel işler öğrenildikten sonra bu nöron sayılarında budama gerçekleşir.

özetle genom, sinir sisteminin genel yapısını (bölgelerin ayrılması, farklı yerlerde yerleşmeleri vs) belirlerken; sinir sistemi faaliyetleri ve çevreden gelen duyusal uyarılar ile öğrenme, sistemin ince ayarınının ve işlevselliğinin verilmesini sağlar. her yeni uyarıcı seliyle beynin değişken ve esnek olmasını sağlar.


genler ile bu mümkün değildir

genlerin büyük beyinleri yönetirken bazı kontrol noktalarından vazgeçmesi doğal seçilimle de uyumludur. fenotiplerin karmaşıklığındaki artışlar belli sınırlamalara tabidir. manfred eigen’in hata eşiği olarak tanımladığı bu şeye göre, bir hayvanın genomunda her genin sürekli olarak mutasyon geçirme ihtimalini düşünelim ve toplam gen sayısını arttıralım. bir noktadan sonra mutasyonun yıkıcı güçleri doğal seçilim tarafından genoma baskı kurulmasını sağlayacaktır. genom boyutu eşil değere ulaştığında artık yararlı değişimlerin sayısı artmayacak ve şartlara uyum sağlamaları zorlaşacaktır. daha doğrusu seçilimin muhafaza edeceği en fazla yaralı gen sayısına ulaşılacaktır. buradan sonra gelecek her türlü karmaşık tepkiye karşı yeni bir evrimsel kuvvete ihtiyaç vardır. bu da beyinlerin evrim geçirmesini tetikler. organizma artık bilgiyi dna'da depolamak yerine korteksteki kıvrımlarda depolar.
büyük beynin büyümesindeki amaç tepkilere esneklik kazandırmaktır. bu da genler ile kontrol edilemez. bireyin ait olduğu toplumdaki grup üyelerinin yüzlerinin hatırlanması soyun yararına ise gen tarafından bu bilginin zor elde edilmesi söz konusu ise yeni bir depolama yeri evrilmeli. bu da büyük beyin ile mümkündür. bu karmaşık davranışlar arttıkça beyin de fiziksel sınıra ulaşabilir ve beynin içindeki kıvrımlar ile fiziksel sınırını genişletebilir. kanımca bunun bir sonraki versiyonu beyni biyolojik sınırların olmadığı bir yere geçirmek ve kapasite sınırını arttırmak olacaktır.

kaynak: robert aunger - kontrollü güç: insan davranışlarının evrimi

Canlıların Zekasında Belirleyici Kabul Edilen Esas Unsur: Beyin Kitle İndeksi