Mart 2002 · s. 64 · 6 dakikalık okuma
Hafızanın Molekül Perdesi
Nureddin Şükran · Nörofizyoloji
İnsan vücudunda en hususi yaratılan organlardan biri hiç şüphesiz beyindir. Beyin, sinir hücreleri (nöronlar) vasıtasıyla vücudun her noktasıyla irtibatlıdır, başka bir ifadeyle idareci konumundadır.
İnsan beyninde yaklaşık 100 milyar sinir hücresi mevcuttur. Bu hücrelerin bir ağ şeklinde birbirine bağlanmasıyla hafıza, zeka, heyecan gibi zihinle ilgili tanımauöğrenme (cognitive) kabiliyetleri ortaya çıkar. Akıl ve şuur sahibi olmayan bu hücreler, manalı ve bir gayeye yönelik olarak hareket edebilmek için iradeli ve şuurlu bir varlığa, yani “ruh”a muhtaçtırlar. Mahiyeti meçhul fakat varlığı gerekli olan ruh, insan beynindeki bütün fakültelere, merkezlere, ayrı ayrı bütün bölümlere ve bütün organlara hakim olup, onların faaliyetlerine şuurlu bir hayatiyet kazandırır.
Allah’ın bu en mükemmel eserlerinden biri kabul edilen beynin, insan için çok önemli fonksiyonlarından biri olan hafıza ve öğrenmenin faaliyete geçirilmesinde birçok bilinmeyen sırlı yönler mevcuttur. Bununla beraber Kudreti Sonsuz Yaratıcımız bizim beynimize bu işleri yaptırırken icraatının mucizevi yönüne perde olarak tabii ki bu dünyadaki bazı maddi sebepleri kullanmıştır. Beynin esrarengiz öğrenme ve hafıza faaliyetinde hangi moleküllerin rol oynadığı sorusu son yıllarda cevap bulmaya başlamıştır. İşte, metafizik planda bütün beyin fonksiyonlarında olduğu gibi, ruhun kontrolünde gerçekleştiğine inandığımız hafıza ve öğrenmenin, maddi planda Allah’ın (cc) icraatına perde olan sebeplerden birinin de NMDA (NumetiluDuaspartat) adlı molekül olduğu anlaşılmıştır.
Beynin hippocampus olarak adlandırılan bölgesinde, sinapslar (nöronların birbiriyle haberleştikleri noktalar) yüksek frekanslı elektrik sinyalleriyle uyarılınca sinaptik bağlantılar güçlenir. Düşük frekanslı elektrik sinyalleriyle uyarılırsa sinaptik bağlantılar zayıflar.
Sinaptik bağlantının artması ya da azalması, beyinde bilgilerin nasıl depolandığı ve silindiğini açıklayan en geçerli mekanizma olarak kabul edilmektedir.
80’li ve 90’lı yıllarda nörobiyologlar sinaptik bağlantıların güçlenmesi ve zayıflaması gibi hadiselerin, sinir hücresi zarında bulunan, NMDA (NumetiluDuaspartat) molekülü reseptörlerine (alıcılarına) bağlı olduğunu gösterdiler. 1996 yılında Princeton Üniversitesi'nden Jeo Tsien NMDA alıcılarının hafıza ve öğrenme ile alakalı rollerini araştırmak için deney farelerinin beyinlerinin hippocampus bölgesinde bulunan NMDA reseptörlerinin NR1 altünitesini bir metotla baskıladılar. Bu fareler boyut ve yön gibi mekanla alakalı hadiseleri anormal şekilde algılamış ve buna bağlı olarak mekanla ilgili hafıza kaybına uğramışlardır.
Jeo Tsien ve ekibi NMDA reseptörlerinin NRu2A ve NRu2B adlı diğer alt üniteleriyle de ilgilenmişlerdir. Kuş, kemirici gibi bazı hayvanların gençlerinde, NMDA reseptörlerinin yaşlı fertlerdekilere nisbetle daha uzun süre aktif veya açık kaldığını bulmuşlardır. Bu farklılık genç hayvanların öğrenme ve hafıza kapasitelerinin niçin daha iyi olduğunu açıklamaktadır.
Çünkü hayvanlar yaşlandığında, daha uzun süre aktif olan NRu2A alt ünitesince zengin NMDA reseptörleri artar, daha uzun süre aktif olan NRu2B ünitesince zengin olanlar ise azalır. Jeo Tsien ve ekibi, döllenmiş fare yumurtalarına NRu2B altünitesini kodlayan geni taşıyan bir DNA parçası enjekte ettiler. Bu yumurtalardan doğan farelerde NMDA reseptörleri normal farelere göre iki kat daha fazla açık kalmıştır. Üstelik, bunların yetişkinliklerinin hippocampus’undaki nöronların sinaptik, bağlantıları aynı yaştaki normal farelere göre daha fazladır ve genç farelerinkine benzerlikler taşımaktadır.
Hafızanın en temel hususiyetlerinden biri olan “nesneleri tanıma” hadisesini test etmek için bu fareler, bir kutuya yerleştirilmiş iki nesneyle beş dakika bir arada tutuldular. Birkaç gün sonra nesnelerden biri değiştirildi ve fareler tekrar kutuya konuldu. Onlar nesnelerden eski olanı tanıdılar ve sadece yeni olanla ilgilendiler. Aynı testte normal fareler, eski nesne ile yeniyi ayırt edemediler ve iki nesneye de aynı nisbette zaman ayırdılar. Art arda yapılan deneyler bu farelerin normal olanlara göre, nesneleri hatırlamada beş kat daha başarılı olduklarını göstermiştir.
Öğrenme ve hafıza, bir mekanizmanın birbirinden ayrılması son derece zor ve sürekli olan farklı safhalarıdır. Bir başka ifadeyle; hafıza olmadan öğrenme gerçekleşmez, öğrenme olmadan da hafızadan bahsedilemez. Jeo Tsien ve ekibi genetik değişikliğin bu deney farelerinin öğrenmeleri üzerindeki tesirlerini incelemek için, “korkmamayı öğrenme” isimli klasik bir davranış deneyi kullandılar.
Elektrikli bir zemine yerleştirilen fareler, elektrik şarjı olmaksızın aynı zemine tekrar tekrar konulduğunda, farelerin çoğu ortalama beş tekrar sonunda; elektrik şarjıuzemin münasebetini unuttular. Deney fareleri ise sadece iki tekrar sonunda korkmamayı öğrenmişlerdir. Deney ‘ses’le tekrarlanmış ve yine deney farelerinin normallerden daha hızlı bir şekilde korkmamayı öğrendikleri müşahede edilmiştir.
Morris isimli araştırıcı benzer bir deneyi su labirentinde yapmış ve genetik yapıları değiştirilmiş farelerin, bulanık su dolu bir havuz içindeki bir hedefe ulaşmak için, gösterdikleri analiz etme, strateji geliştirme, öğrenme ve hafıza gibi bir çok zihni kabiliyet bakımından normallerden daha başarılı olduklarını göstermiştir.
Zeka Hapı Olur mu?
Zeka konusundaki bu çalışmalar ister istemez insanın aklına, “Acaba bir zeka hapı yapılabilir mi? Zekası emsallerinden geri olan çocuklar bu haplarla zekileşebilir mi?" gibi sorular gelmektedir.
Bu soruların cevabı şüphesiz hayırdır! Biyologların çoğuna göre, zeka; öğrenme ve hafızadan öte, muhakeme, analiz etme, elde edilen bilgilerin genelleştirilmesi gibi zihni kabiliyetleri gerektiren problem çözme, çıkış yolu bulma kapasitesidir. Hayvanların çoğu, sevki ilahi ile insanla kıyaslanamayacak kadar düşük seviyede öğrenme, hatırlama, yön bulma, çok dar manada sebepunetice münasebetlerini önceden sezme, tehlikelerden kaçma gibi farklı tipteki basit problemleri çözebilir. Bu kabiliyet onların hayatlarını sürdürebilmesi için gerekli olduğu kadarıyla bir nevi ilahi ilham veya sevk olarak Rahim ve Kerim olan Rabbimiz tarafından ihsan edilmiştir. Allah (cc) yarattıklarına çeşitli ihsanlarını gönderirken, bir kısım maddi sebepleri azametine perde olarak kullanır ki, kulların gözü kamaşmasın. Hayvanlarda da öğrenme ve hafıza ile alakalı olarak yapılan deneylerde tesbit edilen bazı moleküllerin adi birer sebepten öteye değerleri yoktur. Bunlar basit birer sebep olmasına rağmen Rabbimiz yoktan yaratma dışındaki birçok yaratmalarında bu adi sebepleri o işin olması için şart olarak koymuştur. Fakat zeka ve akıl gibi nimetler beynin sadece maddi terkibiyle alakalı olmayıp ağırlıklı olarak fıtratla alakalı ruhi, kalbi ve manevi boyutlu çok kompleks kabiliyetlerdir. Akılsız, şuursuz ve ilimsiz basit birkaç kimyevi molekülün altından kalkamayacağı bir yükü, onların üzerine yüklemek çok büyük bir haksızlıktır.
İnsanlar da aynı şekilde birçok zeka formuna sahiptir. Mesela, iyi bir matematikçiyle, çok kabiliyetli bir ressamın veya bir şairin zekaları birbirinden farklıdır. Öğrenme ve hafıza problem çözümünde işin içine girdiğinden, gerçekleştirilecek fikri ve zihni çalışmalar zekayı artırabilir. Mesela, nesneleri daha iyi tanıyan ve labirentte yönünü daha iyi bulan hayvanlar, tabii çevrelerinde besinleri daha kolay bulabilir veya düşmanlarından kolaylıkla kaçabilirler. Fakat gen mühendisliği ile usta bir “piyano virtüözü” yapmak mümkün değildir.
Küçük bir genetik değişikliğin ardından öğrenme ve hafızaya alma arasında bir farklılığın gözlemlenmesi NRu2B altünitesinin hafızayla ilgili hastalıklara karşı geliştirilecek yeni ilaçlar için uygun bir alan alabileceğini göstermiştir. Mesela, NRu2B altünitesinin aktivitesini veya sayısını artıran ilaçlar Alzheimer gibi hastalıklara karşı müsbet neticeler verebilir.
NMDA reseptörlerinin rollerinin keşfi bazı temel biyolojik soruları da gündeme getirmiştir: NRu2B altünitesinin sayısının yaşa bağlı olarak azalmasının sebebi nedir? Bazı biyologlara göre NRu2B altünitesinin yaşlandıkça yerini NRu2A'ya bırakması hafızanın aşırı yüklenmesinin önüne geçer. Bir grup biyolog ise, hafıza kapasitesinin yaşlandıkça azalmasının bilhassa hayvanlarda yaşlı fertlerin gençlerle yiyecek ve eş bulma konularında rekabet etme güçlerini azaltacağını ve böylece hayat sahnesinden çekilip yerlerini daha kolay bir şekilde gençlere bırakacaklarını öne sürmektedirler. Zaten tabiattaki ilahi sistem de benzer şekilde çalışmaktadır. Yaşlandıkça zihni kapasite azalmakta ve canlı adım adım ölüme yaklaşmaktadır.
Ancak hayvanlardaki bu durumun insanlara aynen uymadığı da görülmektedir. İnsanı bütün canlıların üzerinde kerim olarak yaratan Rabbimiz, insan zekasına hayvanlardan farklı yönler vermiştir. Hayvan doğuştan aldığı öğrenme kabiliyetinin üzerine sadece hayatta kalması için programlandığı kadar birkaç şey öğrenir. İnsan beyni ise çalışmaya devam ettiği, okuduğu, öğrendiği müddetçe hayatının sonuna kadar gelişme kapasitesine sahiptir. Tabii yaratılıştan aldığı genetik kapasitenin izin verdiği sınırlara kadar.
Zaman ilerledikçe hangi tür moleküllerin beynin hangi bölgesiyle ve hangi özelliğiyle alakalı olduğu daha fazla aydınlatılabilir. Ancak, beynin bütün bölümlerine hakim olan ruhi latifeler, hiçbir maddi sebebe bağlı olmadığından asla tam olarak anlaşılamayacaktır. Beynin maddi yapısındaki organik bazı bozukluk ve eksikliklerden doğan akıl hastalıklarında eksikliği veya fazlalığı tesbit edilen molekülün ilaç olarak verilmesi tedavi için müsbet neticeler vermektedir. Fakat zeka gibi çok boyutlu bir kabiliyet için böyle bir durum söz konusu değildir.