Yeni Duyuların Peşinde Bir Sinirbilimci: David Eagleman

Her şey macera peşinde koşan 8 yaşındaki David’in inşa halinde bulunan kerpiç bir evin çatısından düşmesiyle başladı. Bu talihsiz olay kendi deyimiyle kariyerini belirleyecekti.

David o gün enteresan bir şey fark etti; bir saniyeden kısa bir süre içerisinde zeminle buluşmasına rağmen düşüş esnasında geçen zaman adeta dakikalar almış gibiydi. Havada geçen sürede etrafındaki hemen her detayın farkına varabilmişti. Bununla da kalmayıp tavşan deliğinden aşağı yuvarlanan Alice’in de aynen böyle hissetmiş olabileceğini düşünecek kadar vakti vardı.

Peki, bu nasıl mümkün olabiliyordu?

Yıllar sonra, Baylor Tıp Fakültesi’nden sinirbilim doktorasını alan ve 21. yüzyılın en önemli sinirbilim yazarlarından biri haline gelen Dr. David Eagleman bu gizemin peşine düşecekti. 2011-2012 yılları arasında New York Times’ın en çok satanlar listesinde bulunan, Amazon, Boston Globe ve Houston Chronicle gibi otoriteler tarafından 2011’in en iyi kitabı olarak gösterilen Incognito: The Secret Lives of the Brain’in yazarı David Eagleman, Baylor Tıp Fakültesi bünyesinde bulunan Algı ve Hareket Laboratuvarı’nda ekibiyle birlikte zaman algısı, plastisite ve duyu değişimi, sinestezi ve nörohukuk gibi konuları aydınlatmaya çalışıyor.

Her canlı, içerisinde bulunduğu ortama uyum sağlamasına, yaşamını idame ettirip türünün devamını getirebilmesine imkan sunan donanımlara sahiptir. Bizler de  ihtiyacımız olanı kadarıyla duyularla donatılmış durumdayız. Duyularımızın elverdiği ölçüde dünyayı algılayarak, elektrokimyasal sinyaller bazlı yorumlarla kendi gerçekliğimizi oluşturuyoruz. Ancak gerçeklik esasında bizim algılayabildiğimiz kadarıyla sınırlı değil.

İnsan gözü “görünür ışık” olarak adlandırılan, 390-700 nm dalga boyu aralığında bir görüşe sahipken, radyo dalgalarını, X-ışınlarını, ultraviyole ışınlarını ve görünür ışığın dalga boyu dışında kalan aralıkları algılayamaz. Benzer şekilde, duyma yetisi de 20-20000 Hz ile sınırlıdır. Eagleman’ın deyimiyle, “Aslında gördüğümüz, burada bulunanın 10 trilyonda birinden daha azı. Bunlar, karmaşık evrim sürecinden bize miras kalan şeyler. Ama bunlara uymamız gerekmiyor, bunun en iyi kanıtı da duyu değiştirme denilen kavramdan geliyor. Duyu değiştirme, beyne bilgiyi alışılmadık duyu yollarından sağlamak demek ve beyin bu bilgiyi anlamanın bir yolunu buluyor.”

Beynin kendini değiştirebilme yeteneği: Nöroplastisite

İnsan beyni son derece esnek bir yapıya sahip, buna paralel olarak sürekli yeni bağlantılar oluşturup yıkarak değişime uğruyor. Çevresel değişimlere veya rahatsızlıklara bağlı olarak, daha uyumlu bir hale gelecek şekilde beynin kendini değiştirebilme yeteneğine plastisite veya nöroplastisite denir. Görme yetisini kaybeden insanların, oksipital kortekslerinin ve ilgili sinir hücrelerinin işitme veya dokunma duyularına odaklanacak şekilde değişimi ve sonuç olarak bu duyularda gözlenen gelişim en bilinen plastisite örneklerindendir. Bunun yanı sıra, fiziksel egzersizlerin nörogenezisi teşvik etmesi, taksi şoförlerinin uzamsal algı ve navigasyon niteliklerini geliştirme ihtiyacına bağlı olarak otobüs şoförlerine nazaran daha büyük hipokampusa sahip olmaları, müzik icra etmekle ilgili beyin bölgelerinin müzisyenlerde zamanla daha gelişmiş bir hale geldiğinin gözlenmesi beynin ne kadar esnek ve değişken bir yapıya sahip olduğunu açıkça gösteriyor.

Giyilebilir teknolojiyle duyuları farklı bir şekilde algılamak

Eagleman, beynin bu niteliğinden de faydalanarak duyu kaybına uğramış kişiler için çözüm geliştirmeyi ve çizginin daha ötesine geçip sağlıklı insanlar için yeni duyular oluşturmayı hedefliyor. Geldiği noktaya bakacak olursak söyledikleri hiç de hayal değil!

Geride bıraktığımız yıl içerisinde yaptığı bir konuşmada Eagleman, geliştirdikleri giyilebilir bir teknoloji sayesinde duyularımızın farklı bir şekilde algılanabileceğini bizzat kendi üzerinde gösterdi. Giyilebilir teknolojiler, kıyafet veya aksesuar şeklinde tasarlanan, bilgisayar ve elektronik sistemlerle desteklenen, genelde sensörlerle donatılmış, vücutla etkileşim halinde bulunan ve genellikle hayatı kolaylaştırmayı amaçlayan cihazları kapsıyor. Bunun en bilinen örneği olarak son dönemde popüler hale gelen akıllı saatleri gösterebiliriz. Bu fikri sağlık alanına taşıdığımızda ise kalp atışı, kan basıncı, solunum değerleri, vücut ısısı, vücut duruşu, glikoz değerleri, oksijen miktarı vb. hakkında gerçek zamanlı veriler sağlayan, vücudun değerlerini ölçmeyi ve/veya tedavi etmeyi amaçlayan aygıtlarla karşılaşıyoruz. Sinirbilimin sundukları ile teknolojinin imkanlarını verimli bir şekilde entegre etmeyi amaçlayan Eagleman, insan potansiyelinin sınırlarını zorlamaya kararlı.

Yüksek lisans öğrencisi Scott Novich ve Dr. Eagleman tarafından yürütülen çalışmada, işitme kaybı bulunan insanlar için duyu değişimini sağlayacak bir yöntemin yolları araştırılıyor. Eagleman hayata geçirmek istedikleri projeyi şöyle tanımlıyor: “Dünyadaki sesi öyle bir şeye dönüştürelim ki sağır birisi söylenenleri bir şekilde anlayabilsin. Taşınabilir bilgi işlemenin gücü ve yaygınlığıyla bunu yapmak istedik, cep telefonlarında ve tabletlerde çalışmasını, ayrıca bunun giyilebilir olmasını, elbisenizin altına giyebileceğiniz bir şey olmasını istedik.”

Tasarladıkları giyilebilir arayüz (yelek) sayesinde dışarıdan gelen ses bir cep telefonu veya tablet aracılığıyla üzerinde titreşim motorları bulunan yeleğe eşleniyor, algılanan ses titreşim deseni olarak yeleğe aktarılıyor. İşitme kaybı olan insanlarla bir süre çalıştıktan sonra, kişilerin yeleğin dilini çözdükleri görülüyor. Hissettikleri titreşim desenleri sesin ne olduğunu anlamalarını sağlıyor. İnanılmaz bir esnekliğe sahip olan beyin, kişi farkında olmadan bu bulmacayı çözmenin de bir şekilde yolunu buluyor. Yöntem, biyonik kulak implantları gibi diğer seçeneklerle karşılaştırıldığında hem tahrip edici cerrahi müdahaleler gerektirmeme hem de mevcut girişimlerden 40 kat daha ucuza uygulanabilme gibi büyük avantajlara sahip.

Yeni duyu yolları

Eagleman için bir sonraki basamak, insanlara yeni duyu yolları oluşturabilmek. Biyolojinin müsaade ettiği sınırların ötesine geçilebileceğini ifade eden sinirbilimci, aşağıdaki videoda geliştirdikleri yelekle neler yapılabileceğini bizzat deneyimleyerek gözler önüne seriyor.

“Bence, insan duyularını genişletmede ufuktaki olasılıkların sonu yok. Bir düşünsenize, bir uzay insanı, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun genel durumunu vücudunda hissedebilecek ya da sağlığınız için gözle görülmeyenleri hissedebileceksiniz; kan şekeriniz, vücudunuzdaki mikrop oranı, 360 derecelik görüş açısı, kızılötesi veya morötesi görebilmek gibi şeyler. Kilit noktası şu: geleceğe doğru ilerledikçe, gitgide daha çok kendi tak-kullan çevresel aygıtlarımızı seçebileceğiz… Şu anki sorumuz: Kendi evreninizi nasıl keşfetmek ve hissetmek istiyorsunuz?”