DEMET İLCE / MUHABİR
Optik illüzyonlar beynin önyargılarını kullanarak, görüntüleri gerçekte olduğundan farklı şekilde algılamasını sağlar. Ve şimdi bilim insanları farelerde, beynin görsel bilgiyi nasıl işlediğine dair gizli içgörüleri ortaya çıkarmak için optik bir illüzyondan yararlandılar.
Araştırma, sağlam bir arka plan üzerinde ince çizgi desenlerini birleştiren neon renk yayan yanılsamaya odaklandı. Bu çizgilerin bazı kısımları farklı renktedir (yukarıdaki örnekte limon yeşili gibi) ve beyin bu çizgileri belirgin bir kenarlığı olan katı bir şeklin (bu durumda bir daire) parçası olarak algılar. Kapalı şekil aynı zamanda onu çevreleyen çizgilerden daha parlak görünür.
Bu yanılsamanın, insan beyninin var olmayan bir taslağı ve parlaklığı hatalı bir şekilde doldurmasına ve algılamasına neden olduğu iyi bilinmektedir; ancak bu gerçekleştiğinde beyinde neler olup bittiğine dair süregelen bir tartışma vardır. Şimdi, bilim insanları ilk kez illüzyonun fareler üzerinde işe yaradığını gösterdi ve bu da onların kemirgenlerin beyinlerine bakıp neler olduğunu görmelerine olanak sağladı.
Görme korteksi, V1, V2, V3 vb. şeklinde aşamalı olarak numaralandırılan altı nöron katmanından oluşur. Her katman, göze çarpan görüntülerin farklı özelliklerini işlemekten sorumludur; V1 nöronları, ilk ve en temel veri katmanını yönetirken, diğer katmanlar "daha yüksek görsel alanlara " aittir. Bu nöronlar V1 nöronlarına göre daha karmaşık görsel işlemlerden sorumludur.
Şimdiye kadar bilim insanları, insanların neon rengi yayan yanılsamaya bakarken algıladıkları parlaklık gibi, yanıltıcı parlaklığa V1 nöronlarının ne ölçüde tepki verdiğini tartışıyorlardı. Fareler üzerinde yapılan bir dizi laboratuvar deneyinde araştırmacılar, bu nöronların bu süreçte temel bir rol oynadığını ve etkinliklerinin de V2 nöronlarından gelen geri bildirimlerle yumuşatıldığını gösterdi. Yani görsel korteksin bu farklı katmanları arasında ileri geri bir yaylım ateşi var.
Araştırmacılar, Nature Communications dergisinde 23 Nisan'da yayınlanan bir makalede, bu bilginin bilinç anlayışımızı güçlendirebileceğini söyledi.
Üniversitenin sistem yeniliği bölümünde doçent olan ortak yazar Masataka Watanabe, "İllüzyonun işlenmesinde V1 ve V2 arasında gözlemlenen ilişki, bilincin aşağıdan yukarıya bir süreç yerine yukarıdan aşağıya bir süreç olduğunu ima ediyor" dedi.
Yukarıdan aşağıya işleme, beynimizin yalnızca görsel uyaranlara güvenmek yerine önceki deneyimleri hesaba katarak çevremizi yorumlama biçimini ifade eder. Buna karşılık, saf aşağıdan yukarıya işleme, bir görüntünün farklı özelliklerini alıp bunları yapboz parçaları gibi bir araya getirerek, kişinin hafızasından herhangi bir girdi olmadan tutarlı bir resim oluşturacaktır.
Watanabe, diğer çalışmaların bilincin yukarıdan aşağıya bir süreç olduğunu ima ettiğini, ancak bu fare çalışmasının bunun için doğrudan kanıt sağladığını söyledi. Bazıları bilincin muhtemelen her ikisinin karışımından ortaya çıktığını iddia ettiği için cevap siyah ve beyaz değil.
Yeni kanıt nedir? Çalışmada farelere, neon renk yayan illüzyonların ve illüzyonu tetiklemeyen diğer benzer görünümlü desenlerin bir kombinasyonu gösterildi. Eş zamanlı olarak Watanabe ve meslektaşları, implante edilmiş elektrotlarla kemirgenlerin beyinlerindeki nöronların aktivitesini ölçtüler.
Ekip ayrıca farelerin gözbebeklerinin ne kadar genişlediğini veya daraldığını değerlendirerek illüzyonları parlak görüp görmediğini de ölçtü. Bu tepki, ışık seviyelerindeki değişiklikleri algıladığımızda insanlarda görülen tepkiyle eşleşiyordu.
V1 nöronları hem yanıltıcı hem de yanıltıcı olmayan görüntülere yanıt verir, ancak ilkine yanıt vermeleri daha uzun sürer. Ekip, bunun, V1 nöronlarının bu tür yanılsamaları işlemek için daha yüksek görsel alanlardan geri bildirime ihtiyaç duyduğu teorisini desteklediğini bildirdi.
Araştırmacılar daha sonra yüksek görsel alan nöronlarının aktivitesini deneysel olarak engellemeyi denediler ve V1 nöronlarının illüzyonlara tepki verme olasılığının daha düşük olduğunu buldular. Bu, yanılsamayı algılamak için daha yüksek düzeyde bir geri bildirim döngüsünün gerekli olduğuna dair daha fazla kanıt sağladı.
Watanabe, ekibin ileriye dönük olarak farelerde yüksek görsel alan nöronlarının aktiviteleriyle uğraşacakları daha ileri çalışmalar yapmayı planladığını söyledi. Bunun, farelerde ve dolayısıyla insanlarda bilincin altında yatan sinir mekanizmalarına daha fazla ışık tutacağını umuyorlar.
