Hafıza nedir ve gerçekten bir sınırı var mı? Bir şeyi unuttuğumuzda bunun sebeplerinden biri, yeni hatıranın mevcut olanın “üzerine yazılması” mı? Ünlü Amerikan animasyon dizisi The Simpsons ’ta Homer Simpson bu duruma inanıyordu.
Homer, bir bölümde eşi Marge’a “Hep yeni bir şeyler öğrenirken, beynimdeki eski bilgileri itiyor. Geçen yaz evde şarap yapma kursu aldığımda, araba kullanmayı unuttuğumu hatırlıyor musun?” şeklinde bir soru yöneltiyordu.
Homer’ın bu iddiası, bazı gerçeklerle örtüşebilir.
Bilim dünyasında “Catastrophic forgetting” (Felaket unutma) olarak bilinen bir durum, yeni bilgi edinme sürecinin mevcut hafızayla çatışmasını ya da onu silmesini içeriyor.
Bu olgu, insan beynine dayanan dijital nöron ağlarında da gözlemleniyor. Yapay zeka sistemlerinin, öğrendikleri bilgilere yeni bilgileri eklemede zorlandığı bilinmektedir.
ABD’deki Cornell Üniversitesi’nden araştırmacılar, beyindeki anı üretim süreçlerini inceleyerek, bulgularının yapay zekayı geliştirme ve Alzheimer gibi hastalıklarla savaşma açısından faydalı olabileceğini belirtiyor.
Araştırmalarını uyuyan fareler üzerinde gerçekleştiriyorlar.
Beyne açılan pencere
Çalışmalarını Nature dergisinde yayınlayan ekip, farelerin yeni ve eski anıların karışmasını, uyku döngülerinin farklı aşamalarında bu anıları işleyerek önleyebildiğini saptadı.
BBC’ye konuşan Dr. Azahara Oliva, “İlk kez, gözlere bakarak beynin hangi anıyı işlediğini, bu kadar spesifik bir şekilde bilme imkanına sahip olduk” diyordu.
Fareler, bu tür deneyler için uygun bir model oluşturuyor. Çünkü uyku sırasında gözleri kısmen açık kalıyor ve bu durum bilim insanlarına beyne dair bir pencere sunuyor.
Fareler uyuduğunda, göz bebekleri belirli aralıklarla daralıyor ve ardından orijinal boyutlarına dönüyor.
Bilim insanları, farenin beyninin her bir uyku aşamasında farklı görevleri yerine getirdiğini keşfetti.
Dr. Oliva, göz bebekleri büyükken eski anıların saklandığını, daraldığında ise yeni anıların işleniyor olduğunu ifade ediyor. Ekip, bu iki aşamalı sistemin beynin yeni bilgileri alıp mevcut anıları saklama sorununa olası bir çözüm sunabileceğine inanıyor.
Genetiğiyle oynanmış fareler
Araştırmanın sonuçlarına ulaşılması, kahverengi farelerin genetik olarak değiştirilmiş ışığa tepki veren beyin hücrelerine sahip olmasıyla mümkün oldu.
Dr. Antonio Fernandez Ruiz, “Farelerin genetiğiyle oynanmış olduğundan, beyinlerinde yapay bir protein var” diyor.
Araştırmacılardan Hongyu Chang, şunları açıklıyor:
“Beyine yerleştirilen optik kablo sayesinde, az bir ışık bu nöronları aktive ediyor ve belirli hücreleri kontrol ederek beyin fonksiyonları üzerinde etki edebiliyoruz.”
Bu sayede ekip, anı saklama sürecini tetikleyip ya da baskılı hale getirme şansına ulaşıyor.
Deneylerde farelere, özel bir kamera ve aynalı kulaklık takılıyor. Bilim insanları böylece farenin göz bebeğini gözlemleyip hangi uyku durumunda olduğunu anlayabiliyorlar.
Beyin, sadece belirli dönemlerde, göz bebeği büyük veya küçük olduğunda uyarılarak nasıl işlediğine dair bilgi sağlıyor.
Küçük elektrotlar, farelerin beyin işlemlerini analiz etmeyi ve anı oluşturma yeteneğini bozmayı sağlıyor.
Belirli nöronların davranışlarını incelemek, hangi sırayla aktif hale geldik
