Uzmanlar inceledi: Beyni olmasa da geçmişi hatırlıyor

Mike McRae

Bilim insanları, öğrenme sürecinin bir beyin gerektirip gerektirmediğini test etmek amacıyla bir kutu denizanası türüne (Tripedalia sistofora) birkaç basit numara öğretmeyi denediler. Bulgular, bir avuç nörona ve bulundukları çevreyi hissetmek için bir duyargaya sahip olan hemen hemen her şeyin, daha eski deneyimlerine dayanarak davranışlarını değiştirebileceğini ortaya koyuyor.

Almanya’da bulunan Kiel Üniversitesi’nde nörobiyolog ve araştırmanın başyazarı olan Jan Bielecki, “Öğrenme eylemi, sinir sistemleri açısından performansın zirve noktasıdır” diyor. Peki, burada ne tür bir sinir sisteminden bahsediyoruz?

Ahtapotlar, beyindeki merkezi öneme sahip gri madde kümeleri yokken de uzuvlarına dağılmış yaklaşık yarım milyar nörondan oluşan bir ağ aracılığıyla sorunları çözerken inanılmaz düzeyde iyi bir performans sergilerler. Mütevazı bir deniz salyangozu olan ‘Aplysia californica’ dahi, sahip olduğu yalnızca 20 bin sinir hücresi sayesinde öğrenme potansiyelinin epeyce ilerisinde olduğunu gözler önüne sermiştir. Denizanasına baktığımızdaysa, T. cystophora aslında tam bir ‘beyinsiz’ değildir. Dört adet görme yapısının her biri iki göz ve yaklaşık binden fazla fotoreseptörden [ışık algılayıcıdan] meydana gelir.

Bu sinirler, uyaran etkilere tepki vermek için hem duyusal sistemler hem de entegrasyon merkezleri gibi işlev görür ve kutu denizanasının avını aramak için mangrov ağacı köklerinin oluşturduğu yoğun ormanlardan geçip gitmesine yardım eder.

Bielecki ve meslektaşları, bu denli ilkel bir denizanası sisteminin her şeye rağmen bir şeyler öğrenip öğrenemeyeceğini anlamak amacıyla, yetişkin T. cystophora örneklerini, uzaklardaki bir mangrovun dikey köklerini taklit etmek için duvarı gri çizgilerle süslenen silindirik bir tanka koydular. Öylece serbest kaldığını fark eden denizanası, doğal olarak ikinci bir fikir olmaksızın duvara doğru süzüldü.

DENEYİM ÖĞRETİYOR

Denizanasının hevesinin kaçması pek uzun sürmedi. Yedi buçuk dakikalık bir uğraşın neticesinde, denizanası ortalama dört kat daha sık dönüş yapıyor ve kendisiyle duvar arasındaki mesafeyi yarı yarıya artırıyordu. Bu davranış, denizanasının yeni keşfettiği engele bir tepki olarak davranışını değiştirdiğini gözler önüne seriyordu. Kopenhag Üniversites’nden deniz biyoloğu Anders Garm, “Bu hayvanların öğrenme hızları gerçekten de şaşırtıcı; daha gelişmiş hayvanların hızıyla nedeyse aynı” diyor: “En basit sinir sistemi dahi ileri seviyede öğrenme gerçekleştirebiliyor gibi görünüyor ve bu bulgu, sinir sisteminin evrimsel başlangıcında geliştirilen son derece temel bir hücresel mekanizma olabilir.”

Araştırmacılar, bu öğrenme deneyinin görsel ve mekanik uyaranları içerdiğini doğrulamak amacıyla denizanasının eşkenar dörtgen şeklindeki ışık algılayıcılarını tek tek kapattılar ve onlara hareket halindeki düşük kontrastlı gri çizgilerden meydana gelen basit bir film gösterdiler.

Görüntüdeki çizgilerin ‘somut’ olmadığını ‘düşünen’ denizanası organları, duyarsız davranarak hiçbir tepki vermedi. Filme düşük seviyede bir elektrik akımı eşlik ettiğinde, ‘rhopalia’ [ışık algılayıcılar] artık sahte mangrov köklerini o kadar da uzakta görmüyordu ve bu durum onları yaklaşmakta olan engeli ‘aşmak’ için telaşla hareket sinyalleri pompalamaya teşvik etti. Bir hayvanda ilişkisel öğrenmeyi teşvik etmenin çok az nöron ve en basit uyaranı gerektirdiğini anlayan araştırmacılar, sinirlerin hücresel düzeydeki etkileşimlerini de açığa çıkarmayı umuyorlar. Ve belki top hokkabazlığı numarasını bile deneyebilirler.

Araştırma makalesi ‘Current Bilogy’ adlı dergide yayınlandı.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)