Renk Körü Bir Ressamın
Beynin İşleyişi Üzerine
Düşündürdükleri
Nörolog Oliver Sacks, kendisini ala-nında başarılı bir görsel sanatlar sanatçısı olarak tanımlayan ancak geçirdiği bir tra-fik kazası sonrasında renkleri ayırt etme yetisinden yoksun kalan I.’dan kederli bir mektup aldığında 1986 yılının Mart ayıy-dı. Kazaya bağlı beyin sarsıntısı sonrasın-da renkli dünyası yalnızca grinin tonları ile siyah-beyaza dönmüş olan I., örneğin köpeğini gri, domates suyunu siyah gör-meye başlamıştı. Bir zamanlar duvarla-rı yaptığı soyut tabloladuvarla-rın göz alıcı, parlak renkleriyle kaplı stüdyosu şimdi ona do-nuk geliyor, tabloları kendisine hiçbir an-lam ifade etmiyordu. I.’nın durumu, sinir bilim çevrelerinde büyük yankı uyandırdı. Ne de olsa retina ve retinadan beyne gi-den sinirsel yolaklarda herhangi bir prob-lem olmaksızın yalnızca beyni etkileyen bir sarsıntının renk körlüğüne yol açmış olması, daltonizm olarak da bilinen ve re-tinadaki reseptörlerin hasar görmesinden ya da eksik olmasından kaynaklanan gö-rece daha yaygın doğuştan renk körlüğü vakalarından farklılık gösteriyordu. I.’da da gözlemlendiği gibi yalnızca beynin al-dığı bir hasar sonucu ortaya çıkan bu tip renk körlüğü, bugün literatürde serebral akromotopsi olarak geçiyor. Arka sayfa-daki fotoğrafların üçüncüsünde bir se-rebral akromotopsi hastasının gözünden dış dünya algısını görebiliyoruz. I. böyle-si renkböyle-siz bir dünyada artık yemek yemek-ten bile zevk alamadığını, yemek yerken gözlerini kapadığını söylüyordu!
Serebral akromotopsi ve renk körü res-samın hikâyesinin beynimize dair bize neler söyleyebileceğini irdelemeden ön-ce, gelin I.’nın mektubundan yaklaşık 3 se-ne öncesinde kayda geçmiş başka bir va-kaya göz atalım: L. M. vakası. 1978 yılın-da, 43 yaşında bir kadın olan L. M.’nin be-yin damarlarında oluşan pıhtılaşma bey-ninin şakak-artkafa bölgelerine denk dü-şen lobundaki MT adlı bölgeye zarar ver-miş, hasar sonrası L. M. çevresindeki ha-reketleri akıcı bir şekilde algılayamamaya başlamıştı. Örneğin fincanına kahve koy-makta bile zorlanır hale gelmişti, çünkü kahvenin fincanda yükseldiğini algılaya-mıyor, dolayısıyla da fincanı taşırmadan önce ne zaman durması gerektiğini bile-miyordu. L. M.’nin algı dünyasında hare-ket eden cisimlerin harehare-ketleri akıcı yani kesintisiz değildi, zaman dilimlerine ya-yılmış fotoğraf karelerine dönüşmüştü.
Görsel Beynin
İş Bölümü Stratejileri
L. M. gibi beyninin hareket ve hız algısından sorumlu beyin bölgeleri hasar görmüş hastalar, hareketi akıcı bir şekilde değil, zaman dilimlerine yayılmış fotoğraf kareleri şeklinde algılıyor.
Oturduğu odanın içinde dolaşan insanlar olduğunda kendisini rahatsız hissediyor-du. Çünkü dolaşan insanlar, onun algısın-da bir oraalgısın-da bir buraalgısın-daydı; bulundukla-rı konumlara nasıl hareketlerle geldikleri-ni göremiyordu. Hareket algısında oluşan bu olumsuz gelişmenin L. M.’nin hayatın-da yol açtığı zorluklar bununla hayatın-da sınırlı değildi. Bir caddede karşıdan karşıya ge-çerken kendisini tehlikede hissediyordu, çünkü otomobillerin ne kadarlık bir hız-la hareket ettiğini kestiremiyordu. Biriyle konuşurken o kişinin yüzündeki mimik-leri okuyamadığından sohbetmimik-leri takip et-mekte bile güçlük çekmeye başlamıştı.
Peki, bir kaza sonrası renk körü olmuş ressam I. ile beyin damarlarında oluşan pıhtılaşma sonucu hareket algısında so-runlar yaşamaya başlayan L. M.’yi sinir bi-lim kitaplarında aynı sayfaya taşıyan ortak özellik ne olabilir? Her ikisinin de görsel algılarındaki sorunun, görsel imgenin yal-nızca belli başlı bir özelliğine ilişkin olma-sı. Örneğin L. M.’nin renk algısı, beynin-de oluşan lezyondan hiç etkilenmemiş-ti. Keza kendisine görsel yolla sunulan ci-simlerin ne olduklarını tanımada da hiç-bir zorluk çekmiyor, görsel alanına düşen her noktadaki bilgiyi işleyebiliyordu.
Lez-yondan yalnızca hareket ve hız algısı etki-lenmiş gibiydi. I.’nınsa kaza sonrası beyni-nin görsel bilgiyi işleyen lobunun belli bir bölgesinde oluşan hasar yalnızca renk al-gısını etkilemiş, örneğin hareket algısında bir değişime neden olmamıştı.
Öyleyse görsel beynin belli başlı bölge-lerinin, belli işlevlerde özelleştiğini söyle-yebilir miyiz?
Görsel Beyindeki İş Bölümü
Üç boyutlu ve sürekli değişen bir dün-yada çevremizde gördüklerimize iliş-kin bilgiler, ilk olarak retinamızda iki bo-yutlu bir imgeye dönüştürülür. Farklı za-man dilimlerinde oluşturulmuş bu iki bo-yutlu imgelerin art arda sisteme girişiy-le uzam-zaman analizgirişiy-leri yapan beyni-miz, mekândaki üç boyut ilişkilerini yeni-den yapılandırır; cisimlerin renk, hareket, şekil gibi özelliklerini işleyerek kesintisiz bir algı yaratır. Hem de bizim farkında ol-makta bile güçlük çekeceğimiz kısa zaman dilimlerinde! Bu zorlu görevi yapabilmek için beynimiz birçok strateji geliştirmiştir. Karmaşık bir iş bölümü olarak da tanım-layabileceğimiz işlevsel ve anatomik özel-leşme de bunlardan biridir.
1970’li yıllarda maymunlar üzerin-de yapılan fizyoloji üzerin-deneylerinin, beyin-deki MT bölgesinin hareket bilgisini, V4 bölgesininse renk bilgisini işlediğini orta-ya koymasından orta-yaklaşık orta-yarım asır son-ra yani günümüzde, bu beyin bölgeleri-ne yöbölgeleri-nelik bulgular insan katılımcılarla manyetik rezonans ve pozitron emisyon tomografisi yöntemleri kullanılarak tek-rar elde ediliyor. Gelin bu çalışmalardan birine göz atalım. Pozitron emisyon to-mografisi, beynin serebrum bölgesinde-ki kan akışının gözlemlenebilmesini sağ-layan bir yöntem. Bu yöntemde, bir şeker türevi olan metabolik bir radyoaktif ajan, damar yoluyla katılımcıya enjekte edili-yor. Ortama pozitif yüklü parçacık salan bu ajanlar, beynin o sırada yürütülen de-neyle ilişkili olarak etkinleşmiş ve enerji ihtiyacı içindeki bölgelerine taşındıkların-da radyoaktif özellikleri uyarınca orataşındıkların-da- orada-ki negatif elektrik yüklü elektronlarla çar-pışıyor ve gama ışını yayıyorlar. Pozitron emisyon tomografisi de bu ışınların be-yindeki dağılımlarını belirleyip görüntü-lenmesine olanak sağlıyor. Böylelikle katı-lımcı hangi tür uyaranlara bakarken bey-ninin hangi bölgelerinin etkinleştiği, han-gi bölgelere kan akışı gerçekleştiğine
ba-Dış dünyaya bir renk körünün gözlerinden ve beyninden bakmak: Görsel sisteminde herhangi bir hasar olmayan bir birey, dış dünyayı soldaki gibi rengârenk algılarken,
retinasında yeşil renk algısıyla ilişkili, orta dalga boyundaki ışığa duyarlı reseptörler olmayan bir birey aynı imgeyi ortadaki gibi daha sarımsı algılar. Serebral renk körlüğünde renk algısı tamamen kaybolur ve dünya kişinin algısında sağdaki resimdeki gibi grinin tonlarına bürünür.
karak çıkarsanabiliyor. Yaklaşık 20 yıl ön-ce bu yöntemi kullanarak maymun görsel korteksindeki işlevsel ve anatomik özel-leşmenin insan beyninin de bir özelliği ol-duğunu gösteren Semir Zeki ve arkadaşla-rı, bu çalışmalarında katılımcılara iki çe-şit uyaran göstermişti. Biri hiçbir anlamlı cisim içermeyen soyut renk kütlelerinden oluşmuş bir Mondrian tablosu, diğeriy-se hareket halindeki siyah ve beyaz kare-ler topluluğu. Katılımcılar Mondrian tab-losuna bakarken beyin korteksindeki kan akışı en fazla V4 beyin bölgesinde gerçek-leşmişti. Hareket halindeki siyah ve beyaz karelerse MT bölgesine kan akışını tetik-lemişti. O dönemde bu bulgulardan yola
çıkan Semir Zeki, özellikle de görece da-ha üst düzey beyin bölgelerindeki işlevsel ve anatomik özelleşmeye dikkat çekmiş-ti. Son yıllardaki çalışmaların büyük ço-ğunluğu bu özelleşmeyi destekler nitelik-te olsa da, görsel beyin bölgeleri arasında-ki bu özelleşmenin çok kesarasında-kin olmadığı-na, hatların kimi zaman birbirine karışa-bildiğine dair bildirimlerin de azımsan-mayacak kadar çok olduğunu belirtmek-te fayda var. Yine de bu özelleşme strabelirtmek-teji- strateji-sinin ana hatları bilim çevrelerinde yaygın kabul görüyor.
Görsel Beyindeki
İş Bölümünden, Birleşik
ve Kesintisiz Bir Algıya
Anatomik düzeydeki bu iş bölümü-nün algısal düzeyde kendini açığa vurmu-yor oluşu bir paradoks olarak görülebilir. Bu bağlamda görsel beyin, bizleri zorlu bir soruyla baş başa bırakıyor: Nasıl olabiliyor da, görsel bilginin farklı ögelerini işleyen farklı beyin bölgeleri el ele vererek birle-şik ve kesintisiz bir algı oluşturabiliyor? Bu sorunun yanıtı henüz açıklığa kavuş-mamış olsa da, farklı işlevlerden sorum-lu sinir şebekeleri arasındaki bağlanma-nın nasıl gerçekleşiyor olabileceğine dair bazı araştırmalar, uzamsal dikkatin öne-mine dikkat çekiyor. Diyelim ki karanlık bir odada, bir bilgisayar ekranı karşısın-dasınız. Bilgisayar ekranında, birisi sağda diğeri solda olmak üzere iki harfe baktı-ğınızı düşünün. Bu harflerden biri kırmı-zı bir A, diğeriyse yeşil bir B olsun.
Deği-şik renklerdeki harfler çok kısa bir zaman için ekranda kaldığında, görsel özellikleri kimi zaman birbirleriyle karıştırılabiliyor, örneğin yeşil bir A ve kırmızı bir B algı-sı oluşabiliyor. Bu yanılsama, özellikle de dikkatin görsel alandaki her noktaya ve-rilemediği, farklı uzamsal yönlere dağıla-bileceği kısa süreli gözlemlerde açığa çıkı-yor. Bazı bilim insanları bu bulguları, uya-ranların renk ve şekil gibi farklı ögelerinin beyinde farklı duraklarda kodlandığını ve bu kodların daha sonra algı seviyesin-de uzamsal dikkat mekanizmalarınca bir-leştirildiğini öne süren bir kuram çerçeve-sinde açıklıyor. Bu kurama göre düşündü-ğümüzde, uzamsal dikkatte oluşan bir so-run ya da hasarın uyaranın görsel özellik-lerinin algı seviyesinde birleştirilmesin-de birleştirilmesin-de aksamalara yol açması gerekir. Ni-tekim bazı hastalarla yapılan çalışmalar bu beklentiyi destekler nitelikte. Tek yön-lü ihmal hastaları, görsel alanları dikey bir çizgiyle ayrılmış düşünüldüğünde, genel-likle bu çizginin sol tarafında kalan bilgi-ye dikkatlerini veremiyor. Aşağıdaki şekil-de şekil-de gördüğümüz gibi, bu hastalar kendi-lerinden bir resme bakarak onu tekrar çiz-meleri istendiğinde, dikkatlerini verme-dikleri uzamsal alandaki şeyleri çizmiyor-lar. Böylesi bir problemleri olduğunu ço-ğu zaman unutan hastalar günlük hayatla-rında, örneğin tıraş olurken yüzlerinin ya-rısını tıraş edebiliyor, kendilerini ayakka-bılarının sol tekini giymeden sokağa çık-mış bulabiliyor, aç hissetmelerine rağmen tabaklarının sol kısmına düşen yemeği ye-meyebiliyorlar.
Herhangi bir şekil bilgisinden bağımsız renk kütlelerine (solda) bakarken beynimizin V4 bölgesindeki etkinlik artıyor, hareket halindeki nesnelere (sağda)
bakarken beynimizdeki MT bölgesi daha etkin hale geçiyor. Yapılan bilimsel araştırmaların birçoğu, görsel beynimizdeki işlevsel ve anatomik bu özelleşmeyi destekler nitelikte. Bu şekilde, bir tek yönlü dikkat ihmali hastasının soldaki
resme bakarak resmi tekrar nasıl çizdiğini görüyoruz. Sol tarafta kalan görsel bilgi, hastanın dikkatinden tamamen kaçmış!
http://pla to .stanf or d.edu/en tries/men tal-imager y/r epr esen ta tional-neglec t.h tml
yapılan çalışmalar, bu hastaların dikkat-lerini veremedikleri bir alanda renk-harf kombinasyonuyla tanımlı bir uyaranı fark etmekte görece daha çok güçlük çektiği-ni, yalnızca şekille ya da yalnızca renkle tanımlı bir uyaranın farkına daha kolay varabildiğini gösteriyor. Diğer bir deyiş-le nasıl ki görsel sisteminde bir sorun ol-mayan katılımcılar, herhangi bir uyarana çok kısa bir zaman diliminde maruz kal-dıklarında uzamsal dikkatleri farklı yer-lere dağılabiliyor ve o uyaranın özellik-lerini yanlış algılayabiliyorlarsa, tek yön-lü dikkat ihmali hastaları da algılamadık-ları uzamsal alanda gösterilen farklı kom-binasyonları işlemekte güçlük çekiyor. Bu da, görsel uyaranın farklı özelliklerine da-ir bilginin tek bda-ir algı yaratmak üzere bda-ir- bir-leştirilmesinde uzamsal dikkatin önemi-ni gösteriyor.
Görsel Algıdan Bilince
Şu ana kadar görsel beyindeki işlevsel ve anatomik özelleşmeden ve özelleşmiş bu birimlerin birleşik ve kesintisiz bir algı doğurabilmesinde uzamsal dikkatin öne-minden bahsettik. Bu konu, sinir bilim için hayli kritik olduğu gibi, yüzyıllardır üzerine düşünülegelen birtakım felsefi
so-ca elli yıl öncesine kadar bazı sinir bilim-ciler, retina üzerinde oluşturulan imgele-rin fotografik imge özellikleri taşıdığını, bu retinadaki imgelerin beyin korteksi-ne iletilerek analiz edildiğini ve görmenin bu analiz sonucunda gerçekleştiğini düşü-nüyordu. Objenin bilinçli algılanmasının-sa geçmiş deneyimlerden edinilen bilgi-lerle eldeki imgenin karşılaştırmasını ya-pan, görme olayından bağımsız farklı bi-rimlerin ürünü olduğunu varsayıyorlardı. Bunu görme ve algılama arasındaki fark olarak düşünebiliriz. Bir cismi görmekle, onun ne olduğunu algılamak arasındaki fark gibi. Duyu ve duyumsananın farkın-dalığı arasındaki ilişki: Erken dönem sinir bilimciler, bu ikisinin beynimizde fark-lı birimlerce işlendiğini ve bu birimlerin beynimizde farklı bölgelerde bulunduğu-nu öne sürüyordu. Oysa bugün elimizde-ki bulgular, görmeden sorumlu beyin böl-geleriyle görülen uyaranların bilinçli ola-rak algılanması arasında da ilişki olduğu-nu ortaya koyuyor. Örneğin 1998’de Frank Tong ve ekibi tarafından yayımlanmış bir çalışma görsel beyin ve farkındalığa dair çok ilginç sonuçlara ulaşıyor. Düşünün ki bir laboratuvardasınız ve bir bilim insanı, birtakım teknikler kullanarak sol gözünü-ze bir insan yüzü resmi, sağ gözünügözünü-zeyse bir bina resmi gösteriyor. Böyle durumlar-da, pek çok kişinin algısı bu iki resim ara-sında gidip geliyor. Örneğin birkaç sani-ye insan yüzü algılıyorsunuz, sonra algınız binaya dönüyor, sonra tekrar insan yüzü-ne vs. Ancak aynı anda her iki imgeyi de üst üste algılamıyorsunuz! Deneyde da-ha sonra bir manyetik rezonans makine-sine giriyorsunuz ve yine böylesi bir göz rekabeti yaratan bir uyarana maruz bıra-kılıyorsunuz. Elinizdeki butonu kullana-rak, algınızın ne zaman insan yüzüne, ne zaman binaya döndüğünü farklı butonla-ra basabutonla-rak bildiriyorsunuz. Ayrı bir zaman diliminde, siz yine manyetik rezonans makinesi içindeyken, bu defa gözleriniz-den biri kapatılıyor ve size belirli aralıklar-la bir süre ya bina ya da insan yüzü res-mi gösteriliyor. Sonra toplanan veri ana-liz ediliyor. Manyetik rezonans görüntüle-me tekniğinde, beynin herhangi bir
bölge-kinlik arttığında, oraya doğru yönelen kan akışını güçlü bir manyetik alan ortamın-da, radyofrekans dalgaları aracılığıyla gö-rüntülemek mümkün. Böyle bir deney-sel paradigma kullanarak, beyindeki in-san yüzüne duyarlı iğsi yüz bölgesindeki ve daha uzamsal ipuçlarına örneğin bina görüntüsüne duyarlı ve beyinde hipokam-pusun yakınında bulunan mekân bölge-sindeki etkinlik örüntülerini inceleyen Tong ve grubu, beynin farklı uyaranlara duyarlı bu bölgelerindeki etkinliğin, gerek tek göz ile gözlemdeki fiziksel uyaran var-lığında, gerekse iki göz ile gözlemdeki re-kabet durumunda, algı o imgeye döndü-ğünde aynı seviyede arttığını gözlemliyor. Bir diğer deyişle, imge her iki durumda da retina üzerinde aynıyken, algının belli bir imgeye dönmüş olması, o imgeye duyar-lı beyin bölgesindeki etkinlikte yükselme-ye ya da azalmaya yol açabiliyor. Eğer far-kındalık ve duyusal işleyişler birbirlerin-den tamamen bağımsız olsaydı, böyle bir sonuç beklenemezdi.
Öyleyse, farkındalığın duyusal işleyiş-lerle yakın ilişki içinde olduğunu söyleye-biliriz. Peki, farkındalık duyusal işleyişler-le yakın ilişki içindeyse, beynimizde farklı işlevlerden sorumlu farklı beyin bölgeleri-nin aynı zamanda farklı farkındalık ya da bilinç birimleri olduğunu da söyleyebilir miyiz? Beynimizde tek bir bilinç bölgesi var mı? Yoksa bilinç ve farkındalık, çeşitli beyin bölgelerine dağılmış, dağınık bir iş-leyişin ürünü mü? Bu soruların yanıtları-nı henüz kesin olarak veremiyoruz, ancak sinir bilimin bulguları, yakın zamanda bu konulara da ışık tutacak gibi görünüyor.
Kaynaklar
• Rees ve ark., “Neural correlates of consciousness in humans”, Nature Reviews Neuroscience, Sayı 3, s. 261-270, 2002.
• Robertson, L. C., “Binding, spatial attention and perceptual awareness”, Nature Reviews Neuroscience, Sayı 4, s. 93-102, 2003.
• Sacks, O. ve Wasserman, R., “The case of the colorblind painter”, The New York Review of Books, 1987. • Tong, F. et al. “Binocular rivalry and visual awareness in
human extrastriate cortex”, Neuron, Sayı 21, s. 753-759, 1998.
• Zeki, S., “The visual image in mind and brain”,
Scientific American, Cilt 267, Sayı 3, s. 68-76, 1992.
• Zihl, J. ve ark., “Selective disturbance of movement vision after bilateral brain damage”, Brain, Cilt 106,
s. 313-340, 1983. Her biri sol ve sağ gözden birine gösterilen iki farklı imge,
çift göz rekabeti yaratıyor ve algı farklı zaman aralıklarında iki imge arasında gidip geliyor. Sol üstte, katılımcının algısı binadan yüz imgesine döndüğünde beynin insan yüzlerine duyarlı iğsi yüz bölgesindeki sinyalin arttığını (FFA sinyalinde gözlemlenen değişim), sağ üstte ise algı yüzden binaya döndüğünde beyinde hipokampusun yakınında bulunan mekân bölgesindeki sinyalin arttığını görüyoruz (PPA sinyalinde gözlemlenen değişim). Her iki durumda da fiziksel uyaran değişmese ve yüz ve bina imgeleri aynı gözlere yansıtılıyor olsa da, algısal değişimler beynin bu uyaranlara hassas bölgelerindeki sinirsel etkinlikteki değişimle bağıntı gösteriyor. Sözünü ettiğimiz beyin bölgelerindeki bu sinirsel etkinlik değişimleri, katılımcının tek bir gözüne bu sefer kimi zaman bina, kimi zaman yüz resmi gösterildiğinde oluşan değişimlerle (sol alt ve sağ alttaki grafikler) karşılaştırılabilir büyüklükte.
Algı Uyaran Baskın Uyaran
Rekabet durumunda Çift göz rekabeti olmadığında 1,0
0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -8 -4 0 4 8 12 -8 -4 0 4 8 12 -8 -4 0 4 8 12 -8 -4 0 4 8 12 Algısal değişimden itibaren geçen zaman (saniye)
Uyaran değişiminden itibaren geçen zaman (saniye) Bina Yüz Yüz Bina
Bina Yüz Yüz Bina
%MRI Sin yali %MRI Sin yali FFA FFA FFA FFA PPA PPA PPA PPA
