Beyin Nakli Yapılan Balıklar: Frankenfish
Dev adam olarak anılan basketbolcuları ve yanlarında çok daha kısa olan bizleri düşünün. Sizce uzuvlarımız arasında bu kadar kas ve sinir doku farkımız olmasına rağmen, nasıl eşit derecede ince motor becerisine sahip olabiliyoruz?
Ayakkabının bağcığını bağlamak, mesaj yazmak, bir basketbol topunu atmak gibi günlük rutin hareketlerimiz ince motor becerisidir. Bu karmaşık hareketler, beyin ve vücudumuza yayılan sinir sistemi arasında mükemmel şekilde ayarlanmış bir iletişimin sonucu mu yoksa duyularımızdan gelen bir geri bildirim sonucu mu oluşuyor?
Mary Shelley tarafından yazılan bir romanda kurgusal bir karakter olan Frankenstein alışılmışın dışında yapılan bir deney sonucunda ortaya çıkmıştı. Bu deneyde, farklı bedenlerden alınan uzuvlar bir bedene naklediliyordu. Bugün de bilim dünyasının konusu olan Frankenstein konsepti beyin ve vücut iletişimini anlamak için yapılan bir çalışmada kullanıldı.
Vücudu daha kısa olan bir canlının beynini, daha uzun bir vücuda naklettiğimiz zaman neler olabilir?
Hacettepe Üniversitesinden İsmail Uyanık ve ekibinin yürüttüğü çalışmada, aynı türden farklı vücut uzunluklarına sahip balıklar arasında beyin transferinin gerçekleştiği bir bilgisayar simülasyon deneyi yapılmıştır. Bu simülasyonda kullanılan Cam bıçak balığı (Eigenmannia virescens), zayıf elektrik akımına sahip bir tatlı su balığıdır. Bu balığın hareketlerini ve sinirsel verilerini kaydeden ekip bilgisayar üzerinde bir model oluşturmuştur. Çalışmanın detaylarına kaynakçadan ulaşabilirsiniz.
Kullanılan modelde, farklı vücut uzunluklarına sahip olan cam bıçak balıkları arasında beyin değişimi yapılmıştır. Beyin değişiminin, vücut duyularıyla çevreyi algılayabilen balıklarda herhangi bir değişime neden olmadığı ancak vücut duyumları engellenen balıkların yüzemediği görülmüştür. Çevreden alınan sinyallerin hareket kabiliyeti üzerinde etkisi olabileceği düşünülebilir.
Davranış, örneğin kas ve göz reseptörlerinin aynı anda uyarılmasıyla eş zamanlı oluşan aktivasyondur. Geri bildirim, hem davranışın duyusal alıcılar (duyu organları) üzerindeki etkileri hem de beyine giden yollar aracılığıyla oluşturulur. İlginç bir şekilde, geri bildirim yollarının, davranışsal olarak ilgili uyaranların duyusal filtreleme özelliklerini sentezlediği yakın zamanda gösterilmiştir. Azalan sinirsel geri bildirim sayesinde, beyin kontrolü olmadan da duyusal hareketin dinamik olarak sentezlenmesi mümkündür.
Beyin ve sinirlerle vücudu nasıl kontrol ettiğimize dair yapılan bu çalışma, beyin-vücut iletişimine dair sorularımıza fikir verebilir. Ayrıca robotik teknolojileri oluşturulurken, robotların herhangi bir sorun karşısında tepki vermelerini ve hareket kabiliyetlerini ileriye taşımalarını kolaylaştıracak bir sistemin oluşturulmasına da ilham olabilir.
