Ventral Tegmentum Area

Ventral Tegmentum Area

Bu beyin bölgesi mesencephalon’da yani beynin tam ortasında, türdeş olmayan çekirdek yapılarından oluşmuş ve bu yüzden de nuclei olarak değil de area olarak adlandırılmış. Hemen altında hyppocampus (kısa süreli hafıza bölgesi) var ve çevresi de substantia nigra (dopamin üreten bölge) ile çevrili. Yakınındaki bölgeler ile sınırları tespit edilemediğinden yerini tam olarak belirlemek pek kolay değil. Yapısı şimdilik bilinen 4 çeşit hücre gurubundan oluşmuş olup bunlardan PN ve PBP olarak bilinen iki gurup diğer iki bölgeye göre daha zengin dopaminergic üreten hücrelerden oluşmuştur. İşlevleri arasında motivasyon, ilaç alışkanlığı, keyif, dikkat çekme, aşırı mutluluk, motor fonksiyonlarının ince ayarı, dürtü, saplantı, biliş, ödül, aşk ile ilgili yoğun duygular ve psikiyatrik hastalıklar önemlidir. Bu bölge neuronlarını beynin her yerine ama özellikle prefrontal cortex’e ve caudal beyin sapına projekte eder. Amygdala’dan emotion çıkışları alarak korku durumları için savunma oluşturur. Ventral Tegmentum Area (VTA) aynı zamanda büyük bir GABAergic network’dür ve iç bağlantılar gap junction denilen elektriksel sinapslar ile gerçekleşir. Bu ise kimyasal sinaps bağlantılarından çok daha hızlı ve verimlidir. Çok yoğun işlemler sırasında VTA daki yaklaşık 450.000 neuron kendi içlerinde birbirleri ile ancak elektrikli sinapslar ile hızlı bir şekilde bağlantı kurabilirler. GABAergic neuronlar inhibitor’dur yani baskılayan tip nöronlardır, görevleri diğer VTA bölgelerinin ve substantia nigra’nın serbestçe dopamin gönderdiği bölgeleri (prefrontal cortex, nucleus accumbens, locus coeruleus) baskılayarak denge altına almaktır. Uyuşturucu ilaçlar, dopaminin üzerindeki bu neuromodulatory etkiyi (dengeyi) değiştirerek şizofreni, Parkinson ve hiperaktivite gibi hastalıklara neden olurlar. İlginçtir ki amygdala da şizofreni hastalığına sebep olmaktadır yani şizofren eğilimli kişilerde sağ amygdala daha büyük olarak gözlenmiştir. Parkinson hastalığından sorumlu bölgeler arasında VTA ile birlikte limbik sistemde thalamus,basal ganglia,globus pallidus gibi bölgeler de vardır. Bu bölgeler arasındaki ortak payda, hepsinin büyük ölçüde GABAergic neuron toplulukları ihtiva etmeleridir.
Neuroscience ile ilgili yazılarım bölge bölge devam ettikçe ne kadar çok işlevin ne kadar çok alan tarafından paylaşıldığını ve ne kadar çok alana şaşılacak biçimde dağıldığını göreceğiz. Bir beyin aktivitesi içeri veya dışarı yoğun lifler aracılığı ile birçok neural network ve sinaps tarafından gerçekleştirilir, birden fazla beyin aktivitesi ise bunun daha da ötesindedir. Bu sınırsız bir bütünlük işlevselliğidir, tıpkı sayısal niceliğin sonsuzluğa gitmesi gibi, aynı.

Duyuru: Kadıköy Düşünce Platformu 2011 Sonbahar Paneli

"Kadıköy Düşünce Platformu 2011 Sonbahar Paneli" aşağıda belirtilen yer ve zamanda yapılacaktır. Bütün KDP grubu üyeleri ve konu ile ilgilenenler davetlidir.

Panelin Konusu: "İnsan Bilimlerinde Yöntem"
Yer: İstanbul Yelken Kulübü Toplantı Salonu (Fenerbahçe Burnu, İstanbul)
Zaman: 29.10.2011 Cumartesi, Saat: 16.30 - 18.00
Moderatör: Mustafa Özcan
Konuşmacılar: Prof. Dr. Belma Akşit ve Prof. Dr. Bahattin Akşit

Kuantum Fiziğine Giriş 6

Farklı Girişimler (Interactions)
Elektromanyetik, zayıf ve güçlü nükleer girişimler parçacık bozunmasına yol açarlar. Ancak, sadece zayıf nükleer kuvvetlerin girişimleri temel parçacıkların bozunmasına yol açabilir.
Zayıf nükleer kuvvet bozunması:
Sadece zayıf girişimler temel parçacıklar diğer zayıf parçacıkları oluşturabilir. Fizikçiler bu tür parçacıklara ‘flavors’ diyorlar. Zayıf girişimler çekici quarkları tuhaf quarklara dönüştürürken (çekici ve tuhaf flavor’dur) bir virtual W boson’u yayarlar. Sadece zayıf girişimler (W boson vasıtası ile) flavor değiştirebilir ve temel parçacığa dönüşmeyi sağlarlar.
Electromanyetik bozunma:
0 (nötr pion) bir meson’dur. Quark ve Antiquark birbirlerini yok edebilirler; bu yokolma (annihilation) sonucu iki foton oluşur. Bu elektromanyetik bozunma için bir örnektir.
Güçlü nükleer bozunma:
parçacığı bir meson’dur ve güçlü nükleer bozunma sürecinde hadron denilen iki gluon ortaya çıkar.
Güçlü nükleer kuvvet taşıyıcısı olan gluonlar renk değişimini sağlayan dönüşüme aracılık ederler. Zayıf nükleer kuvvet taşıyıcı parçacıkları, W+ ve W-, parçacıkların flavor (ve elektrik yükü) dönüşümüne aracılık ederler.
Yokolma (Annihilations)
Yokolma, şüphesiz bozunma değildir ama bu fenomen virtual parçacıklarla gerçekleşir. Bir yokolma olayında madde ve antimadde tamamen enerjiye dönüşürler.
Yani, birbirleri ile girişim sonucu, önceki varlıklarını son derece hareketli kuvvet taşıyıcı enerji parçacıklarına ( gluon, W/Z, yada foton gibi) dönüştürürler. Bu parçacıklar daha sonra diğer parçacıklara dönüşürler.
Bozunma ve yokolma’dan bir hayli bahsettiğimize göre örneklere geçebiliriz.
Nötron Beta bozunması
Bir nötron (udd) bozunarak; bir proton (uud), bir elektron ve bir antinötrino’ya dönüşür. Bu olaya Nötron beta bozunması denilir.
• Küme 1: Nötron (yük = 0) up, down,down (upp) quarklardan oluşur.
• Küme 2: Down quarklardan birisi up quarka dönüşür. Down quark -1/3 ve up quark 2/3 yük taşıdığından, bu prosesin virtual W- parçacıkları tarafından aracılık edildiği görülür. Zira, bu parçacıkların yükü (-1) dir ve enerji korunmuştur.
• Küme 3: Yeni up quark, W- çıkışıyla oluşmuş ve nötron proton’a dönüşmüştür.
• Küme 4: Virtual W- boson’dan bir elektron ve antinötrino oluşur.
• Küme 5: Yeni proton, elektron ve antinötrino birbirlerinden uzaklaşırlar.
Bu oluşum sürecinde ara kümeler görülmez ve herşey saniyenin milyarda, milyarda, milyarda birinde gerçekleşir.
Açıklanamayan sırlar (Standard Model Sonrası)
Standard Model, altı quark, altı lepton ve dört kuvvet taşıyıcılarının yapısı ve stabilitesi üzerine birçok soruyu cevaplayabilir ama henüz tamamlanmış değildir. Hala cevaplanamayan birçok soru vardır.
Neden evrende maddeleri gözleyebildiğimiz halde simetrisi olduğunu düşündüğümüz anti maddeleri hemen hemen hiç gözleyemeyiz?
Kosmos’da yerçekimi etkisi olduğu bilinen ve görünmeyen ‘Kara Madde’ nedir?
Neden Standard Model parçacık kütlesini tahmin edemiyor?
Quarklar ve leptonlar gerçekten temel parçacıklarmıdır yada daha farklı temel parçacıklardan mı oluşurlar?
Neden quarklar ve leptonlar tam olarak üç jenerationdan oluşur?
Bütün bunlara yerçekimi etkisi nedir?
Teori olarak Standard Model
Standard Model deneylerle gözlenen fenomenleri tatmin eder bir şekilde açıklamasına rağmen henüz tamamlanmış bir teori değildir. Bazı parçacıkların neden varoldukları bu teori ile açıklanamıyor. Örneğin, fizikçiler tepe quark dışında tüm quarkların kütlelerini yıllardır bilmelerine rağmen, tepe quark kütlesi sadece deneylerle tahmin ediliyor ve Standart Model parçacık kütlesi için makul bir açıklama getiremiyor.
Öyleyse, Standard Model yanlışmıdır?
Hayır – fakat, Einstein’ın rölativite teorisi ile Newton klasik mekaniğini aşması gibi Standard Model’in de ötesine gitmek zorundayız. Isaac Newton'un mekanik yasası elbette yanlış değildir. Ancak teorisi sadece ışık hızı altında kalındığında geçerlidir. Einstein, çok yüksek hızlarda Newtonyan fiziğini nasıl aştıysa, Standard Model’inde kütle, yerçekimi ve diğer fenomenleri açıklayabilecek seviyelere çıkarılması gerekir.
Üç nesil

Üç grup quark ve lepton çiftlari vardır.Herbir grup nesil (Jenerasyon) olarak tanımlanır. Up/down quarklar ilk nesil quarklar olarak bilinirken elektron/elektron nötrino leptonları ilk nesil leptonlardır.
Neden tam olarak maddelerin üç nesli vardır?
Nesiller kütle olarak artarlar ve yüksek jenerasyonlar bozunarak düşük jenerasyonlara dönüşürler. Günlük yaşamımızda sadece ilk nesil parçacıklarını (elektrons ve up/down quarklar) gözleyebiliriz. Gerçek dünyamızın neden iki nesile daha ihtiyaç duyduğunu ve neden toplam üç nesil olduğunu bilmiyoruz.


Peki, ya Kütle?
Standard Model parçacıkların neden kütlesi olduğunu açıklayamıyor. Örneğin, hem foton hem W parçacıkları kuvvet taşıyıcı parçacıklar olmasına rağmen, foton neden kütlesizdir? W parçacığı aşırı kütlelidir?
Teorik fizikçiler Higgs alanı, ile girişimlerin parçacık kütlesini oluşturduğuna ilişik teori geliştirmişlerdir. Higgs alanı parçacıkları Higgs boson’larıdır Higgs Bosonları henüz gözlenmemiş olmakla birlikte heyecanla araştırılmaya devam ediliyor.
Grand Unified Theory (GUT)
Bugün parçacık fiziğinin en önemli amaçlarından biri, evrenin organizasyonunu çok şık bir şekilde açıklamayı amaçlayan ve Grand Unified Theory denilen bu teori çerçevesinde değişik temel güçleri birarada yorumlayan bir teori geliştirmektir. Böyle bir basitleştirme sayesinde güncel sorular ve gelecek çalışmalar daha da kolaylanır.
James Maxwell , elektrik ve manyetizmayı birarada yorumlayarak, fizikçilerin önünü açmış ve bugün yüksek enerji alanında elektromanyetik ve zayıf nükleer kuvvetlerin aynı güçlerin parçası olduğu anlaşıldı. Einstein son yıllarında elektrik ve yerçekimini yeni bir teori çerçevesinde açıklamak istedi ama başaramadı…


Kuvvetler ve GUT
Fizikçiler, Grand Unified Theory ile Elektromanyetik, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler arasında girişimleri bir arada yorumlama çabasındalar. Birkaç öneri olmakla birlikte daha fazla çalışma ve zaman gerekiyor.
Eğer ‘Grand Unification’ ile tüm girişimler mümkün olsaydı, gözlediğimiz tüm girişimler unified interaction’ın bir parçası olacaktı. Ancak, bu böyle olsaydı, nasıl olurda, elektromanyetik, zayıf ve güçlü girişimler güçleri ve etkileri açısından bu kadar farklı olabilirdi ? Tuhaf bir şekilde güncel bilgiler ve teori, çok yüksek enerji seviyelerinde bu farklılıkların tümünün tek bir güç alanında birleştikleri açıklanabiliyor.
Supersimetri
Bazı fizikçiler yerçekimi ve diğer kuvvetleri bir arada yorumlamak üzere önemli ipuçları elde ettiklerini öneriyorlar. Her temel parçacığın kütleli bir gölge taşıyıcı parçacığı ve her güç taşıyıcısının gölge madde parçacığı vardır. Madde parçacıkları ve kuvvet taşıyıcıları arasındaki ilişkiyi supersimetri olarak tanımlıyorlar.Örneğin, her quark parçacığın ‘Squark’ denilen karşı parçacığı yada simetrisi vardır.
Bugüne kadar supersimetri parçacıkları gözlenmemiştir ama CERN and Fermilab bu çabalar sürdürülmektedir.
String Teorisi
Quantum fiziği, görelilik ve yerçekimi konularında Modern Fizik oldukça tatmin edici teoriler geliştirmiştir. Ancak, bu teoriler bir arada pek istenen sonuçları vermemektedir. Alıştığımız üç boyutlu evrende çözüler zorlanmakta fakat daha fazla boyutlar (saklı boyutlar) ile problemlerin çözülmesi bekleniyor.
String Teorisi, modern fiziğin önerdiği son teori, üç boyut yanısıra birçok daha küçük boyutlar önermektedir.
Üç boyut ötesinde nasıl boyut olabilir?
İp üzerinde bir cambaz ve böcek düşünülürse, cambaziçin ileri-geri bir boyut olmakla birlikte, böcek bu iki yön yanında sağa-sola yada iki boyut içinde hareket edebilir.
Ateşan Aybars.

Neuroscience

Angular Gyrus

Beyinde parietal lobda, wernicke alanının hemen üzerinde
orta küçüklükte, kendi halinde bir kıvrımlı bölge, ona Einstein Area veya
metaphorical and abstract thinking area da deniyor. Bu durgun, küçük bölgenin
işlevleri inanılmaz. Adından da anlaşılacağı gibi bu bölge metafor ve soyut
düşünmeden sorumlu. Lezyonu halinde metoforun ifade ettiği mecaz anlamı değil
de sadece konuya ait gerçek anlamı bilebiliyor. Onun kapasitesindeki artış
soyut düşünmeyi yükseltiyor. Daha başka fonksiyonları arasında yazılan bir sözü
veya kelimeyi anlamak, işitilen bir sözü yazmak, dokunulan veya görülen bir
cismin adını yazmak, okuma işlevlerini yerine getirmek ve en önemlisi matematik
işlemlerini eksiksiz tamamlayabilme yeteneği. Böyle söylememin sebebi yine bu
bölge lezyonlarında matematik işlemlerinin eksik ve açık kalmasından dolayıdır.
Bu alanı dışarıdan uyardığınızda out-of-body durumu ortaya çıkıyor, böyle bir
tecrübede bir kadın arkasında hayalet bir vücudun varlığını öne sürüyor bir
başka tecrübede ise birisi kendisini tavanda ve bedensiz olarak hissediyor.
Bunun bilimsel açıklaması ise bedenin gerçek lokasyonu ile zihnin algıladığı
bedensel lokasyon arasındaki farklılıktan kaynaklanmasıdır. Zihin vücudun
lokasyonunu yanlış algılıyor ise herhalde angular gyrus uyarıldı demek en kolay
yol olmalıdır yoksa zihinsel bir yapıyı araştırmanın zorluğu karşımızda duracak
onu hem anlamak hem de anlatabilmek mümkün olmayacaktır.
Universityof California profesörlerinden ünlü neurolog V.S.Ramachandran konferanslarında bilimsel verilerden söz ederken renkli sayı görme (sinestezi) için beyindeki renkli görme bölgesi ile sayıları tanıyan bölgenin birbirine yakın olduğunu ve (her nasılsa) bebek beyninin oluşumu sırasında fazladan bağlarının budanması esnasında bu budama ile ilgili gende muhtemelen mutand olduğunu söylüyor. Ondan dolayı da adı geçen iki bölge arasında budanmamış bağlantılar kalmış
olabileceğini ve bu sebeple renk ve sayının karışarak bu duruma meydan
verdiğini söylüyor. Erken dönem beyin oluşumunda ilk önce her nöron her nörona
bağlansa da bu bağlantılar akıllı bir sistem tarafından budanır ama bu
budanmayı meydana getiren gen veya enzimler mutlaka bu profesörden daha akıllı olmalılar eğer sağda solda eksik bağlantı bırakıyor iseler bunu açıklamak lezyonlardan faydalanılarak da olsa böyle basitçe ve kabaca tahmin edilmemelidir.
Beynin korteksi altı bölgeye ayrılır, şimdi burada
insanın aklına bu altı bölgenin farklı fiziksel yapılarının olduğu gelir ama
tüm korkeksin yapısı yüzde doksanbeş oranında aynıdır yani bu altı bölge
yapısal olarak değil işlevsel olarak farklıdır. Aynı malzeme ile farklı işlev
gerçekten şaşırtıcı ve ürkütücü.. Hemen belirteyim insan beyni bilgisayara
benzemez çünkü bilgisayar işlemcilerinin elektronik devre elemanları
kendilerine gelen impulsların nereden geldiğini ve kendilerinden çıkan
impulsların nereye ve hangi birime gideceğini kendilerine tanımlanmış olan bir
address veya tagging uygulaması ile bilmek zorundadırlar oysaki beyinsel
işlevlerde böyle bir şey olmaz. Trilyonlarda bağlantı milyarlarca neuron
gövdesini ateşleyip durur, sayısız sinaps, sayısız bağlantı ile ve en önemlisi
çoğunlukla eş zamanlı olarak neurotransmitter akışını gerçekleştirir. Bütün
bunlar esnasında hiçbir akson ve hiçbir dendrit kimlik bilgisi TAŞIMAZ. Beyinde,
bugünkü bilimin en yüksek yerinden bakıldığında sadece bir neuron gurubunun
başka bir neuron gurubu ile görevsel bağlantısından ve bölgelerin genel
işlevlerinden söz edilir. Bölge tanımlamaları ayrı olarak derinliğine incelendiğinde
ise şimdilik ortaya somut bir şey çıkmayacaktır, ileride çıkması da pek mümkün
olmayacak çünkü bir bölgenin görev ve işlevinin sadece o bölgeye ait
lezyonlardan bilinebiliyor olması bu yüksek bilim adına zaten böyle bir şeyi
ispat eder durumdadır. Mesela temporal lobun derinlerinde bir yerde fusiform
gyrus diye bilinen bölgede oluşan hasar sayesinde insan yüzlerinin tanınamıyor
olması keşfedilmiştir. Hiç kimse bu bölgenin yapısını önceden inceleyip, tamam
işte bu bölgenin neuronları yüz tanımaya uygun şekilde çalışmaktadır diyememiştir,
diğer bilinen bütün bölgeler için de aynı şey olmuştur.
Erdoğan Merdemert
14 ekim 2011

Kuantum Fiziğine Giriş 5

Parçacık bozunması (Decay) ve Yokolma (Annihilations)
Bozunma (Decay) nedir?
Standard Model bazı parçacıkların neden bozunduğunu açıklar.
Nükleer bozunmada atom çekirdeği daha küçük çekirdeklere bölünebilir. Bu normaldir ama bozunma değildir. Bozunma temel parçacık yani daha fazla bölünemeyen parçacıklara özgüdür. Yani, parçacık bozunması temel parçacığın diğer bir temel parçacığa dönüşümüdür. Bu biraz tuhaf. Zira, bozunan parçacık tamamen farklı bir temel parçacığa dönüşür.
Şimdi biraz da bozunma türleri, nasıl olduğu ve hangi koşullarda bozunmanın gerçekleşip gerçekleşmediğine bakalım.
Radyoactivite
1800 lü yılların sonuna doğru Alman fizikçi Wilhelm Röntgen, bir elektron demetinin meyal yüzeye çarpmasıyla "x ışınları" denilen yeni bir ışın oluştuğunu gözledi..
İki ay sonrasında Fransız fizikçisi Henri Becquerel, Uranyumun doğal olarak –herhangi birenerji verilmeden- benzer ışınları saçtığını gözledi. Bozunma sebebiyle stabil olmayan atomların saçtığı enerjili parçacılara radyoactivite denildi.

Radyoaktif Parçacıklar
Bilim adamları nihayet radyoaktif bozunma ile oluşan birkaç tür radyasyonu anladılar. Yunan alfabesi ile gösterilen üç çeşit radyasyon: (alfa), (beta), and (gama) olarak kabul edildi.
Helyum çekirdeğinin alfa parçacığı (2 p, 2 n)
Hızlı elektronlar (Beta parçacıkları)
Gama radyasyonu yüksek enerjili fotonlar
Üç parçacık da magnetik alandan etkilenir,
• Pozitif yüklü alfa parçacığı bir yöne sapar,
• Negatif yüklü beta parçacığı ters yönde sapar,
• Ve yüksüz gama radyasyonu sapmaz.
Alfa parçacığı bir kağıt ile tutulurken, beta parçacığı bir aluminyum kağıt ile engellenebilir. Ama gama ışını için kalın bir demir tabakası gerekir..

Radyoaktif bozunma (decay) üzerine bazı kafa karıştıran konular
Bazı ağır metaller daha hafif elementlere dönüşürler ama yakın bir inceleme kafa karıştıran meseleleride beraberinde getiriyor.
Örneğin uranyum-238 bozunmasına bakalım.
Bir uranyum-238 parçası sabit bir oranda 4,460,000,000 yıl boyunca kütlesini yarıya indirir. Fakat belirli bir uranium atomunun ne zaman bozunacağını söylemek mümkün değildir. 5 dakika sonra da olabilir bir milyar yıl sonrada! Bir atom neden sadece olasılıklar çerçevesinde bozunacaktır?
Uranyum-238in kütlesi 238.0508 atomik kütledir(u). Alfa parçacığı (4.0026 u) saçarak bozunur ve Toryum’a (234.0436 u) dönüşür.Ama uranyum'un kütlesi azalmıştır. Neden kütle azalmıştır?
Çekirdeğin içine bakalım
Bu sorulara cevap vermeden önce, çekirdeğin doğasına ve quantum mekaniğine bakalım.
Protonlar pozitif yüklüdür ve elektrik olarak birbirlerini iterler. Eğer gluonlar vasıtası ile bir arada tutulmasalardı çekirdek parçalanırdı. Buna güçlü nükleer kuvvet diyoruz.
Çekirdeği sıkıştırılmış bir yay olarak düşünürsek, itici güç elektrik itmedir. Etrafına sarılan halat ise güçlü nükleer kuvvet olarak düşünülebilir. Yay’da birkmiş büyük bir enerji olmasına rağmen halat sağlam olduğundan yay açılamaz.

Bir olasılık varsa o olacaktır.
Atomaltı parçacıklar günlük hayatta alıştığımız gibi davranmazlar. Bir parçacığın ne yapacağını söylemek mümkün değildir, sadece ne yapabileceğini söyleyebiliriz.
Proton ve nötronlar çekirdek içinde hareket ederken alfa parçacığı olup (2p-2n) çekirdek dışına çıkma olasılığı uranium gibi büyük çekirdeklerde daha fazladır.
Alfa parçacığı güçlü nükleer kuvveti yenip çekirdek dışına (radyasyon) çıkabilir.

Kayıp kütle
Soruya hala cevap vermek durumundayız. Radyoaktif bozunma ile eksilen kütle nerede? Uranyum çekirdeği radyoaktif bozunma ile kaybettiği kütlesi kinetik enerjiye dönüşür.
Parçacık bozunmasının taşıyıcıları
Atom çekirdeği bölünmekle daha küçük parçaları oluşturmakla birlikte temel parçacıklar nasıl olur da daha küçük temel parçacıklara dönüşebilirler? Temel parçacıklar bölünemez ama başka parçacıklara dönüşebilirler.
Bir temel parçacık bozunarak daha az kütleli bir parçacığa dönüşürken yanında kuvvet taşıyıcı (her zaman W boson) oluşur. Bu kuvvet taşıyıcılar (force carrier) daha sonra yeni parçacıklara dönüşebililer.
Çok defa bu geçici kuvvet taşıyıcılar enerji korunumu yasasını ihlal eder gibi görünsede, ömürleri çok kısadır ve ‘Heisenberg Belirsizlik Prensibi, çerçevesinde değerlendirildiğinde kaide bozulmaz. Bu parçacıklara ‘virtual parçacıklar denilir.

Reticular formation

Reticular Formation Latince Formatio Reticularis

Beyin sapında, pons (beyinciğin yatay liflerinin olduğu şişkin alan) bölgesinde, raphe çekirdeklerinin ( serotonin üreticisi) üstünde, uzunlamasına ortalama büyüklükte, sırtipliklilerin (kuşların ve tüm omurgalıların sırtlarındaki bir zamanlar iplik şeklindeki omurgalarına verilen isim) 500 milyon yıldır sahip oldukları bence o zamana göre prototip niteliğinde olan ve daha sonra doğal seçilimle evrimleşen bir oluşumdur. Yapısı yüz adetten daha fazla küçük neuron network’leri biçiminde olup olağanüstü karmaşık bir ağ ve lif yumağı şeklindedir.
Temel fonksiyonları:
1. somatik motor control=Genellikle vucut hareket halinde iken onun denge ve duruş pozisyonunu kontrol eder. Görme ve işitme sinyalleri için role görevi yapar.
2. Cardiovascular control=kalp ritmi ve damarların büzülüp genişleme fonksiyonlarını belirler.
3. Pain modulation=Ağrı sinyallerini cortex’e gidiş yolunu belirler ve bazılarını beyine göndermeden dindirir.
4. Sleep and consciousness=uykuyu ve farkındalığı düzenler.
5. Habituaiton=bu fonksiyon sayesinde beyin her şeyi tekrar tekrar öğrenmek için çaba göstermez ve anlamsızca tekrar eden uyarılar diğerlerinden ayıklanır.
Sisteminin ve yapısının analizi mümkün olmadığından işlevi hakkındaki bilgilere lezyonlarından ve uyarılarak alınan sonuçlardan ulaşılabilir. Kendisine birçok bölgeden gelen afferent impulsları seçer, ayıklar, önemini belirler (bebek ağladığında annenin acilen uyanmasını sağlar ama baba için her zaman aynı şeyi yapmaz) sonra onlar için cortex’deki ilgili bölgeleri uyarır. Reticular formation tarafından uyarılmayan bölgeler işlev yapmaz ve bu tüm bölgeler için genellenirse kalıcı koma durumu gerçekleşir. Onun doğal uyarılmasının dışında fazladan uyarılması aşırı uyanıklık getirir, anormal davranış ve gereksiz heyecan görülür. Vücudun hemen hemen bütün bölgelerinden ve beynin merkezinden impulslar alan ve bütün merkezi sinir sistemini gerektiği şekilde uyaran bu ağ yapı, farkındalık anlamındaki bilinç-dışı uyanıklıktan sorumludur. Bilinç-dışı uyanıklık otonom bir sistemdir, kurulu bir işleyişi vardır ve bu işleyişinin ilk hali onu başlatan neden ile de eş zamanlıdır yani böyle bir şeyin ilk önce yetersiz olup sonradan tamamlanacak olması doğru değildir. Göreli olarak bu kadar yoğun/küçük bölgede bile sistemin içindeki bir başka karmaşık sistemi ve böyle devam eden çok bağlantılı sistemleri analiz etmek yani anlaşılacak olan nesne veya olayı önce bütünden ayırmak, sonra o parçanın özelliklerini açıklamak ve sonra da bundan bir bütünsel anlam oluşturmak böyle bir neural ağ için mümkün olmaz. Bir neuronda binlerce dendrit (dal) bulunabilir ve bu dallar başka sayısız neurondan gelen impulsları alır (sinaps yapar) ama bir neuronda yalnızca tek bir akson (çıkış uzantısı) bulunur ve sinyal iletimi tek yönlü olarak bu aksondan dışarı doğru gider. Gelen sinyallerin ateşlediği neuron gövdesi (soma) seri halde birden fazla impuls alsa da yalnızca tek cevap üretebilir ve bu gelen impluslar adress taşımadığından artık durum iyice karmaşık olur. Bu yönelimsel organizasyon bütün sinir sistemini kapsar ve yüz milyar neuronun devrede olduğu böyle bir orkestrada ses çıkarmayan hiçbir ünite varsayılmaz, doğası gereği hiç ateşlemeyen neuronlar bu durağanlıklarını koruyamaz ölürler.
Dış dünyayı ve kendisini reticular formation sayesinde var edebilen merkezi sinir sistemi bu yolla yalnızca sistemli bir şekilde aktif olmayı başarmıştır daha fazlası için devreye girecek olan neural modullerin işlem kapasitesi bunun katları ve katları kadar daha fazla olacaktır.
Erdoğan Merdemert
04/10/2011

Doğa Bilimsel Yöntem İnsan Bilimleri için Neden Uygun Değil? (Mustafa Özcan, Eylül 2011)

Başlığın cevabı, yazı dizisinin dikkatli izleyicileri için yaklaşık da olsa artık bellidir diye düşünüyorum. Ama konunun başka bir konumdan ve değişik bakış açısıyla ele alınıp biraz daha açımlanmasının gerekli olduğu yönündeki düşüncem de diğer bir tespitim.

İlkin genel anlamda dizgesel (sistemik) bakış konumundan görülen bilimsel bilginin sorgulanma yöntemlerinin iki ana ulamı hakkında sistem düşüncesinin tanınmış öncülerinden Russell Ackoff’un ‘mealen’ de olsa şu görüşünü anımsatmak ile işe başlayayım: Doğa bilimlerinin yönteminin kuralsal-ulamsal özü indirgemeci analiz, yani daha küçüğe, daha öğesele doğru gidiş iken sosyal bilimlerin yükseltgemeci sentez, yani daha büyüğe, daha bütünsele doğru gidiştir. Yani, genel bir değerlendirmeyle, bu iki yöntemsel ulam, parça-bütün ilişkili dikotomik kavram çifti olma özelliğini taşımakta ve eytişimsel (diyalektik) genel bir bütünü oluşturmaktadır. Bu görüngeden (perspektiften) hareket ile toplumsallığın bilimsel yöntemler ulamını bütüncül (holistik) anlayışla irdelemek üzere ele almak oldukça doğru ve ilginç bir seçim olacaktır.

Ayrıca, bilimin iki ana disipliner ulamından tin bilimlerinin, daha bilinen bir ifade biçimiyle insan bilimlerinin (hüman veya kültür bilimleri de deniyor ve bazan da tam örtüşmese bile sosyal bilimler veya toplum bilimleri diye anılıyor), bu bilim-kültür yarıküresinin bilgi eldesindeki yöntemlerinin öteki ana disipliner yarı olan doğa bilimlerinden farklı olduğu ve özellikle de olması gerektiği yönündeki görüşlerin artık evrensel-entelektüel düzeyde genel kabul gören bir gerçeklik olma yönünde hızla yaygınlaşmakta olduğunu söylemek gerekir. Konuyu özetlemiş bu tek ve uzun tümcede ifade edilen düşünceyle ilgili bundan önceki dört aylık denemenin odağındaki bilimsel yöntemlerin ussal çerçevesinin ne olduğu sorusunu, bir kez daha, ancak farklı bir görüngeden ele almak isterim.

Konuya toplumsal boyut konumundan ve bilişimsel (enformatik)-kavramsal görüngeden bakarsak, insanoğlunun ussal kavramsal düzlemi üstünde, dil, değerler ve zaman diye tanımlanabilecek temel ve öğesel nitelikli özelliklerini temsil eden şeyleştirilmiş bir üçgenin varlığından söz ederek insanın soyut kültürel birikimini bu antropik-geometrik model ile tanımlanan ilişkiler bütünü üzerinden tanımlayabiliriz. Termodinamik ve onun uzantısı olan enformatik açıdan kendi tarihselliği ve yazgısı doğrultusunda ilerleyen insanın, bilgi birikimini artırmak çabası ile entropiye karşı verdiği amansız mücadelenin sonucunda sinerjik olarak elde ettiği bu kazanımların birikimiyle evrilebildiğini söyleyebiliriz.

Öte yandan modeldeki değerler, doğa ve toplum boyutu içindeki yaşantımızla kazanılarak oluşturulmuş yapıntısal-özsel öğe kaynaklı iken, dil, soyut birikimin iletişimi ve bellek kaydı için kullanılan doğuştancı (nativistik) kaynaklı bir koddur. Zamana gelince, onu her şeyi sonlandıran ilksel (primordial) acunsal (kozmik) etmen-boyut bireşimi (sentezi) bir öğe olarak görmek en doğru yaklaşımdır sanırım.

Antropik üçgen modelini vektöryel olarak ele alır ve insanı temsil eden köşesinden bakışla irdelersek, komşu kenarların dil ve değerleri, karşı kenarınsa zamansallığı simgeleyen vektörler olduğu kabulü ile karşı kenarın zamanın toplamını ve yönünü ve iki komşu kenarın ise ayni yönde ardarda bağlanmış vektörler olarak dil ve değerleri temsil ettiğini görebiliriz. Bu bakış noktasından kolayca gözüken iki ayrık (biri kırık biri düz) vektöryel yolun eş çıkışlı ve eş sonlu olduğu; ancak farklılıklarının, dil ve değerlerin dolaylılığında, zamanın ise dolaysızlığında olduğu hemen anlaşılır. Şu halde biz tanınmış fizikçi Richard Feynman’ın kuantum mekaniğini açıklarken eğretileme (metafor) olarak bolca kullandığı beylik fiziksel-görüngüsel bir olgu olan “sum of history”nin toplumsal boyuttaki örneksel (analojik) eşdurumuyla karşı karşıyayız demektir.

Bu model de gösteriyor ki, zamanın yönüyle özdeş olan entropi ile, daha uygun bir deyişle, bilgideki doğal kaybın temsilcisi ilksel nitelikli doğal gerçekliği olan entropiyi temsil eden zaman ile, ona karşı gelerek bilginin artışını sağlayan insan zihninin (anlığının) yapıntısal-toplumsal gerçekliği olan dil ve değerler arasında bir yarışma, çatıma vardır. Başka bir anlatımla; insanın usu ve anlığı, tini ile doğal çevresi arasında sürüp gitmekte olan çatışmalı eytişimsel akışın doğal-toplumsal ve evrensel birlikteliğinin odağındaki temel özselliktir.

Nitekim bu süreçte insan, bireysel ve toplumsal yazgısını belirleyen zaman yönlü yıpratıcı olguya, yani bilgiye karşıt olan zaman okuna, termodinamik ve enformatik deyimle enropiye karşı geldiğinden; mitsel Atlas betisinin (figürünün) verdiği savaşım gibi beyhude bir çaba içinde olan taraf olarak görülebilir. Ama buna karşın, bu mücadelenin devamlılığı olmuş ve olacaktır; çünkü yeneni belli olsa da kozmik boyuttaki bu süreçte kısa süreli bazı bölgesel yengilerin olabilirliğinin, yitirilmiş dizgeler, yapılar (“dissipative systems, structures”) olarak İlya Prigogine’ in tanımladığı şekliyle var olduğu bilinmektedir. İşte bu yengiler insanın genetik ve sosyal-kültürel bilgi patlamaları şeklinde olan sıçrayış evrelerini temsil ederler ve zamanla dönemsel olarak ortaya çıkarlar. Bana göre, çok yüksek bir olasılıkla entropiye karşı bu toplumsal-yengisel dönemlerden, evrelerden birinin, belki de önemli olan birinin yaşandığı bir çağdayız.

Söz konusu dönemler kendilerini epistemik (bilgi kuramsal) ıraları (karakterleri) ile belli etmektedir. Bundan önceki dönemin ırası, doğa bilimleri tabanında genel anlamda fiziksel-enerjetik gereksinimlerin (gıda, barınma, üreme, korunma gibi) karşılanması için verilmiş olan bir varoluş savaşımı sonucunda kazanılmış soyut bilimsel bilgi birikiminin sağlanması şeklindeki bir etkinlik ile belirlenmiş iken, şimdilerde başlamış olduğunu varsaydığım dönemin ırası ise toplumsal-bilişimsel tabanlı bilgi gereksiniminin yol açtığı bir sinerjik bilgi patlaması ile belirlenecektir. Ve bu süreç dolayımsız ve doğrudan toplumsal örgütleniş biçimimizi kökeninden etkileyecek olan özkatalitik hızlanma özelliğine de iyedir (sahiptir).

Öte yandan, bilgisel alan olarak da tanımlayabileceğimiz bu evrensel düzeyli bu dizge, öncekine göre doğal değil de bireysel-toplumsal karakterde olunca zaman oku entropinin yıpratıcılığına çok daha açık bir hal sunmaktadır. Başka bir deyişle, doğa bilimlerinde göz ardı edilebilen tarihsellik etmeni, veya kısaca tarih diye ifade edebileceğimiz zamansal etkinliğin yıpratıcılığı bu durumda hiç olmadığı kadar işin içindedir.

Hal böyle olunca, görüngüler karşısında, zamana ve duruma göre, diğer deyişle makul bir görecelik çerçevesine göre hareket edilmesi gereklidir. Bu da sonuçta kaçınılmaz olarak bilimsel bilgi kazanımındaki yöntemsel seçenekler içinden en uygun olanının, yani optimumunun seçimi şeklinde yeni bilimsel bir yaklaşımı zorunlu kılar.

İşte, böylece, bu doğrultudaki yeni bir anlayış ve yeni bir yaklaşım ile bilgi-bilim-ulamsal (kategorik) yöntemler arasından en uygun olanının seçiminin yapılabileceği, üst, süper, hiper veya meta diye adlandırılabilecek, özgün ilkesel kural ve ölçütleri örtük (zımnen) de olsa kapsayan ussal-anlıksal ‘meta mantıksal bir çerçeve’nin oluşturulması kaçınılmazlık olarak karşımıza dikilmektedir.

Sonuç olarak bilimsel dünyada çoktan seçmeli yöntemlerle (saksağan usulü) iş gören bilgi kuramsal bir dizgenin kullanılacağı yeni bir döneminin eşiğinde olduğumuzu söylemek son derece yerinde bir saptama olacaktır. Gelecek ayki denemem bununla ilgili olarak KDP-CST’nda geliştirdiğimiz HAK denilen bilim kuramsal dizgeyi tanıtarak ele almak olacaktır.

Mustafa Özcan / Eylül 2011