Kelime anlamlarını belirleyen nöronlar keşfedildi: Yeni detaylı beyin haritası

05.07.2024 17:05

Anadolu Ajansı

Bilim insanları şimdiye kadar çıkarılan en detaylı nöron grubu haritasını oluşturdu. Haritaya göre, beynin sesin anlama dönüştürülmesinde belirli kategorideki beyin hücrelerini kullandığı ortaya çıktı.

EN DETAYLI HARİTA

Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, bilim insanları, yaşayan bir insanın beynindeki kelimelerin dilsel özelliklerini belirlemekle görevli olduğunu düşündükleri bazı nöron gruplarının şimdiye kadar çıkarılan en detaylı haritasını oluşturdu.

Haritanın incelenmesi sonucunda, beynin sesin anlama dönüştürülmesinde belirli kategorideki beyin hücrelerini kullandığı ortaya çıktı.

Kelime anlamlarını belirleyen nöronlar keşfedildi: Yeni detaylı beyin haritası 1

Kulağa gelen bir kelimenin sesi, beyindeki işitme korteksi adı verilen bölgede işleniyor ancak bir kelimenin "dilsel anlamı", yani ana fikri, beynin üst düzeyli işlevlerinin gerçekleştiği prefrontal kortekste çözülüyor.

Söz konusu süreçler, beyindeki kan akışının görüntüleri incelenerek analiz ediliyor ve araştırmacılara kelimelerin beynin ilgili nöronlarıyla eşleştirilmesi imkanı tanıyor.

Kelime anlamlarını belirleyen nöronlar keşfedildi: Yeni detaylı beyin haritası 2

Araştırmacılardan ABD'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü beyin cerrahı Ziv Williams, araştırmanın, beynin kelimeleri dil kütüphanesinde nasıl sakladığını anlama yolunda atılmış bir adım olduğunu kaydetti.

Williams ve ekibi, epilepsi ameliyatı geçirmek üzere olan 10 deneğin beynine, epilepsi nöbetlerinin kaynağını belirlemek için elektrotlar yerleştirdi.

Kelime anlamlarını belirleyen nöronlar keşfedildi: Yeni detaylı beyin haritası 3

Elektrotlar, deneklerin prefrontal korteksindeki yaklaşık 300 nöronun gerçek zamanlı tepkisini kaydetmeye olanak sağladı.

BENZER ANLAMDAKİ KELİMELERE AYNI NÖRANLAR TEPKİ VERİYOR

Deneklere, toplamda yaklaşık 450 kelime içeren İngilizce kısa cümleler dinletildi ve bilim insanları hangi nöronların ne zaman aktif hale geldiğini kaydetti. Araştırmada, her kelime için yaklaşık 2 veya 3 farklı nöronun aktif hale geldiği ortaya çıktı. Daha sonra aynı nöronal aktiviteyi harekete geçiren kelimeler arasındaki benzerliğe bakıldı.

ÖRDEK VE YUMURTAYI AYNI NÖRONLAR TETİKLİYOR

Belirli bir nöron grubunun, benzer kategorilerdeki kelimelere tepki verdiği görüldü. Beynin birbiriyle ilişkilendirebileceği "ördek" ve "yumurta" gibi kelimelerin de aynı nöronları tetiklediği tespit edildi.

"Yukarıda" ve "arkasında" gibi daha soyut kelimelere ise farklı nöron grupları yanıt verdi.

Öte yandan, prefrontal korteksteki nöronların kelimeleri seslerine göre değil, anlamlarına göre ayırt ettiği belirlendi. Örneğin bir denek, "oğul" kelimesini duyduğunda aile üyeleriyle ilgili nöronlar aktifleşirken ses olarak benzer bir kelimeye aynı nöronlar tepki vermedi.

Kelime anlamlarını belirleyen nöronlar keşfedildi: Yeni detaylı beyin haritası 6

Araştırmacılar, nöronların tetiklenmesini izleyerek deneklerin ne duyduğunu belirli ölçüde belirleyebildi. Deneğin duyduğu cümlenin tam olmasa da bir canlıyla mı, bir eylemle mi veya bir yiyecekle mi ilgili olduğu tespit edilebildi.

Bilim insanları, nöronlardan doğrudan kayıt yapmanın, beyin taramalarından çok daha hızlı olduğunu, dili doğal hızında anlamanın konuşma yetisini kaybetmiş insanlara bu yetiyi yeniden kazandırabilecek beyin-bilgisayar arayüz cihazları geliştirmede faydalı olacağını düşünüyor.