Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, bu harita, beynin dilsel özelliklerini belirlemekle görevli nöron gruplarının en detaylı haritası olarak öne çıkıyor.
Haritanın incelenmesi sonucunda, beynin sesin anlama dönüştürülmesinde belirli kategorideki beyin hücrelerini kullandığı ortaya çıktı. 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.
Beynin Kelimeleri İşleme Süreci
Araştırmacılar, beyindeki kan akışının görüntüleri incelenerek bu süreci analiz etti. Bu analizler, kelimelerin beynin ilgili nöronlarıyla eşleştirilmesini mümkün kıldı. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden beyin cerrahı Ziv Williams, bu araştırmanın beynin kelimeleri dil kütüphanesinde nasıl sakladığını anlamaya yönelik önemli bir adım olduğunu belirtti.
Epilepsi Hastalarından Elde Edilen Veriler
Williams ve ekibi, epilepsi ameliyatı geçirmek üzere olan 10 deneğin beynine, epilepsi nöbetlerinin kaynağını belirlemek için elektrotlar yerleştirdi. Bu elektrotlar, deneklerin prefrontal korteksindeki yaklaşık 300 nöronun gerçek zamanlı tepkisini kaydetmeye olanak sağladı. Deneklere toplamda yaklaşık 450 kelime içeren İngilizce kısa cümleler dinletildi ve bilim insanları hangi nöronların ne zaman aktif hale geldiğini kaydetti.
Nöronal Aktivite ve Kelime Kategorileri
Araştırmada, her kelime için yaklaşık 2 veya 3 farklı nöronun aktif hale geldiği ortaya çıktı. Daha sonra, aynı nöronal aktiviteyi harekete geçiren kelimeler arasındaki benzerlik incelendi. Belirli bir nöron grubunun, benzer kategorilerdeki kelimelere tepki verdiği görüldü. Beynin birbiriyle ilişkilendirebileceği "ördek" ve "yumurta" gibi kelimelerin de aynı nöronları tetiklediği tespit edildi.
Soyut ve Somut Kelimeler
"Yukarıda" ve "arkasında" gibi daha soyut kelimelere ise farklı nöron grupları yanıt verdi. 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.
Beyin-Bilgisayar Arayüzlerinin Geleceği
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. Nöronlardan doğrudan kayıt yapmanın, beyin taramalarından çok daha hızlı olduğu, dili doğal hızında anlamanın konuşma yetisini kaybetmiş insanlara bu yetiyi yeniden kazandırabilecek beyin-bilgisayar arayüz cihazları geliştirmede faydalı olacağı düşünülüyor.
