Beynin Şaşırtan Esnekliği: Düşünceyle Kontrol Mümkün mü?
Göttingen’deki Alman Primat Merkezi’nde yapılan yeni bir araştırma, beynin sanal bir ortamda düşünce gücüyle hareket etmeyi öğrenirken kapsamlı bir yeniden yapılanma sürecine girdiğini ortaya koydu. Bu bulgular, motor protezlerin kontrol mekanizmalarını anlamamıza önemli katkı sağlıyor.
Araştırmanın Özü: Sanal Ortamda Öğrenme
Araştırmacılar, makak maymunlarını sadece düşüncelerini kullanarak 3 boyutlu sanal bir ortamda imleç hareket ettirmek üzere eğitti. Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BCI), hayvanların beyin aktivitelerini yorumlayarak harekete dönüştürdü. Ardından, BCI algoritması kasıtlı olarak hatalı çalışacak şekilde ayarlandı. Böylece maymunların ekranda gördükleri hareket, “düşündükleri” hareketle uyuşmuyordu. Bu durum, beyinlerinin hataları telafi etmek için sürekli kendini ayarlamasını gerektirdi ve araştırmacılara öğrenme sürecini detaylıca inceleme fırsatı verdi.
Çarpıcı Bulgular: Beynin Uyum Stratejisi
-
Mevcut Çözümler Kullanılıyor: Beynin bu tür bir hatayı öğrenmek için sinir ağlarını tamamen yeniden yapılandırmadığı görüldü. Bunun yerine, daha önceden bildiği bir hareketi (tıpkı farklı ağırlıktaki bir topa alışırken yaptığı gibi) mevcut yapısını koruyarak kalibre etti. Bu durum, protez kullanımının öğrenimini kolaylaştıracak arzu edilen bir stratejidir.
-
Beklenenin Aksine Bir İş Bölümü: Daha önce, beynin frontal bölgelerinin hareket komutlarını, parietal bölgelerin ise hareketin beklenen duyusal sonucunu (görüntüsü veya hissedilmesi) işlediği düşünülüyordu. Ancak bu çalışma, parietal bölgenin de tıpkı frontal bölge gibi düzeltilmiş motor komutlarını yansıttığını gösterdi. Bu, beynin hareket planlamasında daha tekdüze ve kapsamlı bir uyum sağladığının kanıtı.
Araştırma, beynin motor öğrenme ve uyum sağlama kapasitesine dair anlayışımızda önemli bir adımı temsil ediyor. Beynin hareketleri nasıl yeniden kalibre ettiğini anlamak, felç veya motor bozuklukları olan kişiler için çok daha etkili ve sezgisel kontrol edilebilen protezlerin geliştirilmesinin önünü açıyor.
Kaynak: PLoS Biology
