Beynimiz Sesleri Nasıl Kodluyor?

Araştırmacılar, işitme korteksinin daha önce düşünülen sesleri farklı şekilde kodladığını bildirdi.

Ormandaysanız, bir çıtırtı duyuyorsanız ve bu ses muhtemel olarak bir ayıdan geliyorsa, beyninizin bu sesi hızlı bir şekilde işlemesi iyiliğinize olacaktır. PLoS Biology’de yayımlanan yeni araştırmalarda, eski bir gözlem için yeni bir yorum getirildi ve yorum bazı eski teorileri çürütüyor gibi.

Biyomedikal mühendisliği profesörü Dennis Barbour, işitsel korteks nöronlarının, ses kodlamada daha önce düşünülenden farklı şekilde çalıştığını keşfetti. İşitsel kortekstekiler gibi duyusal nöronlar, yeni bir uyarı karşısında nispeten kararsız bir şekilde yanıt verirler ancak hızla çok daha seçici hale gelirler. Bir uyarı süresi boyunca yanıt veren nöronların genelde bir uyarı kimliğini kodladığı düşünülürken, başlangıçta yanıt veren birçok nöronun yalnızca varlığını kodladığı düşünülüyordu.

Barbour, “Ses geçişinin başlangıcında, nöronlar bu verileri başka değerler gibi kodluyor gibi görünüyor, ancak ‘ses kimliği’ daha doğru şekilde kodlanıyor. Sonuç olarak, sesleri daha hızlı tanımlayabilir ve bu bilgilere göre hareket edebilirsiniz. Sinirsel aktivitenin her bir eylem potansiyeli artışı için aynı miktarda bilgiyi elde ederseniz, ne yapacağınıza daha hızlı karar verebilirsiniz” dedi.

Barbour’un çalışması bireysel nöronların kaydedilmesini içeriyordu. İnsanlarda benzer beyin aktivitesi ölçümleri yapmak için, birçok teknik kullanılabilir. Olayla ilişkili potansiyel (ERP) teknikleri, beyin sinyallerinin saç derisinde elektrotlar vasıtasıyla kaydedilmesini ve sinirsel aktivitenin uyarı başlangıcına senkronize olmasını yansıtmaktadır. Fonksiyonel MR (fMRI), birkaç saniyede ortalama olan aktiviteyi yansıtır. Eğer beyin, başlangıç için ‘sürekli kodlama’ şemalarını kullanıyorsa, bu iki yöntemin bulgularından farklı olması beklenebilir. Bununla birlikte, ikisi de uyaran kimliğinin sinirsel kodlamasını ortaya koymaktadır.

Barbour: “İşlev yerleşik ise, az sayıdaki nöronlar benzer şeyler yaparak bir araya getirildiğinde, seyrek kodlama ve yüksek seçicilik ile tutarlı olur. Ancak, dağıtılan etkinlikleriniz veya her yere katkıda bulunan çok sayıda nöron varsa, yoğun şifreleme, düşük seçicilik ile tutarlıdır. Deneyin nasıl yapıldığına bağlı olarak, sinirbilimciler her ikisini de görürler. Bulgularımız, hangi verilere baktığınıza ve analiz ettiğinize bağlı olarak bunun her ikisinin de olabileceğini gösteriyor.”

Barbour’ın araştırması, bilgilerin ses işlemesi için nasıl kodlanabileceğine ilişkin bir teori oluşturmak için en temel çalışmadır. Ancak kokuların işlenmesi ve kodlanması gibi diğer duyusal sistemlere potansiyel olarak uygulanabilir olan yeni bir duyusal kodlama ilkesini ima eder. Barbour bu yılın başlarında, biyomedikal mühendisliğinden doçent olan Barani Raman ile birlikte çalışarak, bir koku veya sesin varlığının ve yokluğunun nasıl işlendiğini araştırdı. Koku alma sistemi ile işitme sistemi arasındaki tepki süresi farklı olmakla birlikte, nöronlar da aynı şekilde tepki veriyorlar. Bu araştırmanın sonuçları ayrıca potansiyel olarak farklı duyu sistemleri ve hatta farklı türler tarafından paylaşılan bir dizi sinyal işleme motifinin mevcut olabileceğine dair güçlü kanıtlar da veriyor.

Kaynak
Yorumlar
Yükleniyor...