Hafıza nedir ve bir sınırı var mı? Unutma durumunda, yeni hatıranın mevcut hatırayı “üzerine yazması” mı söz konusu? Bu durumu ünlü Amerikan animasyon dizisi The Simpsons ‘taki baba Homer Simpson sorgulamıştı.
Bir bölümde eşi Marge’a, “Her yeni bilgi edindiğimde, beynimdeki eski bilgiler itiliyor, hatırlıyor musun, evde şarap yapma kursu almıştım, o yüzden araba kullanmayı unuttuğumu söylediğimde?” diye soruyordu.
Homer’ın bu gözlemi, gerçekle olan bağlantısı düşündürücü bir olguya işaret edebilir.
“Catastrophic forgetting” (Felaket unutma) olarak adlandırılan bu olguda, yeni bilgilerin edinilmesi mevcut hatıralarla çakışabiliyor veya onları silebiliyor.
Benzer bir sorun, insan beyninden ilham alınarak geliştirilen dijital nöron ağlarında da görülüyor. Bu yapay zeka sistemleri, daha önce öğrenilen bilgilerin üzerine yenilerini eklemekte sıklıkla zorluk çekiyor.
Beyinlerin anı üretim mekanizmalarını inceleyen Cornell Üniversitesi araştırmacıları, elde ettikleri bulguların yapay zekanın gelişiminde ve Alzheimer gibi hastalıklarla mücadelede fayda sağlayabileceğini öne sürüyor.
Özellikle bu bulgular, uyuyan fareler üzerindeki çalışmalarla elde edildi.
Beynin İşleyişini Anlamak
Çalışmaları Nature dergisinde yayımlanan araştırma ekibi, farelerin yeni ve eski anıları karıştırmaktan kaçınmak için, bu anıları uyku döngülerindeki farklı aşamalarda işlediğini ortaya koydu.
Dr. Azahara Oliva, BBC’ye verdiği demeçte, “İlk kez, beynin hangi anıyı işlediğini bu kadar spesifik bir biçimde gözlemleyebiliyoruz” ifadelerini kullandı.
Farelerin, uyku sırasında gözlerinin kısmen açık kalması, bilim insanlarına beyine bakabilecekleri bir pencere sağlıyor.
Uyku anında, farelerin göz bebekleri bir dakika boyunca daralıyor ve ardından normal boyutuna dönüyor. Araştırmacılar, farenin beyninin her uyku aşamasında farklı işlevler gerçekleştirdiğini tespit etti.
Dr. Oliva, göz bebekleri büyükken beynin eski anıları sakladığını, daraldığında ise yeni anıları işlediğini belirtiyor. Araştırmacılar, bu iki aşamanın beynin yeni bilgileri almak ve eski bilgileri saklama süreçlerine mümkün bir çözüm sunabileceğine inanıyor.
Genetiğiyle Değiştirilmiş Fareler Üzerine Çalışma
Araştırmanın bulgularına ulaşmak, genetiği değiştirilmiş beyin hücrelerine sahip kahverengi fareler ile gerçekleştirildi. Dr. Antonio Fernandez Ruiz, “Farelerin genetiği değiştirilmiş, bu nedenle beyinlerinde yapay bir protein bulunuyor” diyor.
Araştırmacılardan Hongyu Chang ise, “Beynine yerleştirdiğimiz optik kablolar sayesinde, çok az ışık bile bu nöronları aktif hale getirebiliriz” ifadelerini kullanıyor.
Bu yöntemle, bilim insanları anı saklama sürecini tetikleyebilir veya baskılayabilirler.
Deneylerde farelere, göz bebeğini gözlemlemek ve uyku durumlarını anlamak için özel bir kulaklık takılır. Beyin, sadece gerekli olan vakitlerde, göz bebekleri büyük veya küçük olduğunda uyarılabiliyor.
Beyne yerleştirilen elektrotlar, araştırmacıların farelerin zihinsel süreçlerini takip etmesine ve anı oluşturma yeteneğini manipüle etmesine olanak tanıyor.
Yüzlerce belirli nöronun incelenmesi, hangi sırayla hareket ettiklerini gösteriyor. Eğer önceki deneyimdeki sıralamayla aynıysa, uyuyan farenin daha önce bir olayı gözden geçirip anı oluşturduğuna işaret ediyor.
Chang,
