Araştırmacılar, nöronlar arasındaki etkileşime odaklanarak beynimizin çalışma şekli hakkında birçok şeyi ortaya çıkarabildi. Yeni bir çalışma, bu zamana kadarkileri biraz daha detaylandırarak beynin bölgeler arasında kendini organize etmesine yardımcı olan daha büyük girdap desenlerine benzeyen sarmalları ortaya çıkardı.

Beynin elektriksel aktivitesini incelemek sadece son birkaç yılda oldukça etkileyici sonuçlar ortaya çıkardı. Beynin şeklinin işlevini nasıl etkilediğine dair yeni düşünceler, beynin belirli bölgelerini manyetik olarak uyararak depresyonla mücadele yöntemleri ve beynin normalden üç kat daha hızlı öğrenmeye hazır hale getirilebileceği gibi başlıklar gördük.

Bu çalışmaların ardındaki bilimin büyük bir kısmı, nöronlar arasında paylaşılan elektriksel uyarıların doğrusal bir düzene sahip olmasına odaklanıyor. Tıpkı farklı yönlerde akan elektrik trafiğinden oluşan bir otoyolu gözlemlemek gibi. Avustralya’daki Sydney Üniversitesi ve Çin’deki Fudan Üniversitesindeki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir çalışma, beynin dış katmanı olan serebral kortekslerimizde daha büyük girdaplı olarak tabir edilebilecek sarmal elektriksel aktivite modelleri olduğunu buldu. Girdap desenleri haricinde bir benzetme yapılacak olursa bu sarmalların, otoyolların üzerindeki havadaki rüzgâr akımları gibi olduğu söylenebilir.

Ekip, 100 genç yetişkinin fMRI beyin taramalarını inceleyerek girdap benzeri desenleri buldu. Kıdemli yazar ve ABD’li doçent Pulin Gong, “Bu spiral desenler, faz tekillikleri olarak bilinen merkezi noktalar etrafında dönerken beyin yüzeyi boyunca hareket eden karmaşık dinamikler sergiliyor. Tıpkı türbülansta hareket eden girdaplar gibi, spiraller de karmaşık etkileşimlere girerek beynin karmaşık faaliyetlerinin düzenlenmesinde önemli bir rol oynuyor.” dedi.

Çalışmanın başyazarı ve doktora öğrencisi Yiben Xu, bu organizasyonun, girdaplar akarken ve yön değiştirirken farklı uzmanlaşmış beyin bölgeleri arasında bilgi aktarımı şeklinde olabileceğini söylüyor. Bu spirallerin serebral kortekste bulunması; beynin dikkat, dil, hafıza ve algı gibi bazı temel işlevleri yerine getiren bölgesi olması açısından önemli.

Xu, “Bu beyin spirallerinin önemli bir özelliği, genellikle beyindeki farklı işlevsel ağları ayıran sınırlarda ortaya çıkmalarıdır. Dönme hareketleri sayesinde, bu ağlar arasındaki faaliyet akışını etkili bir şekilde koordine ediyorlar.” dedi ve ekledi:

“Araştırmamızda, bu etkileşimli beyin spirallerinin, doğal dil işleme ve çalışma belleğini içeren çeşitli görevler sırasında beyin aktivitesinin esnek bir şekilde yeniden yapılandırılmasına izin verdiğini ve bunu da dönme yönlerini değiştirerek başardıklarını gözlemledik.”

Araştırmacılar bu bulgunun sadece beynimizin nasıl çalıştığının ve demans gibi hastalıklarla nasıl mücadele edileceğinin daha iyi anlaşılmasına yol açacağına inanmakla kalmıyor, aynı zamanda beynimizin verileri işleme biçimlerine dayanan bilgisayar sistemlerinin geliştirilmesine de yardımcı olabileceğini düşünüyor.

Gong, “Birden fazla birlikte var olan spiral arasındaki karmaşık etkileşimler, sinirsel hesaplamaların dağıtılmış ve paralel bir şekilde yürütülmesine izin verebilir ve bu da dikkate değer bir hesaplama verimliliğine yol açabilir.” dedi.

Nature Human Behavior dergisinde yayımlanan araştırmanın görüntülerini aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz:

Derleyen: Hatice Bulut