Beyin, bedenimizin yönetim ve kontrol üssüdür. Davranışlarımızın, duygularımızın, düşüncelerimizin odağında beynimiz vardır. Kafatasımızın içinde peltemsi yapısıyla 1300-1400 gram gelir ve sinir sistemimizin merkezidir.
Beynimizde 100 milyar nöron (sinir hücresi) vardır ve her nöron 1.000 ilâ 10.000 farklı nöronla bağlantı halindedir. Toplam bağlantıların sayısı ise 1015 gibi olağanüstü sayıdadır. Nöronların birleştiği noktalara sinaps adı verilir. Bu noktalar bilgi alışverişinin yapıldığı yerlerdir.
Beyin aktivitesinin muhtemel kombinasyonları yani birleşimleri ise akıllara durgunluk verecek kadar çok sayıdadır. Öyle ki beynin 1 mm küplük kısmında bulunan sinaps sayısı bir milyarı bulmaktadır.
…
İnsan beynindeki müthiş organizasyon şaşırtıcıdır. 100 milyar nöron arasında karmaşa olmadan gerçekleşen mükemmel düzenlemenin ve farkına bile varamadığımız muhteşem organizasyonun nasıl olduğu muammadır.
Yeni araştırmalar beynimizin gerçekten akıl almaz yönlerini ortaya çıkarmakta; kâinatın en mükemmel ve karmaşık yapısı olarak bizi şaşırtmayı sürdürmektedir.
Son olarak, insan beyin dokusundan alınan küçük bir örnekteki neredeyse her sinir hücresinin ve bu hücreler arasındaki bağlantıların şimdiye kadarki en detaylı haritası oluşturuldu.(*) Bir milimetreküp büyüklüğündeki bu örnek parçada, 57 bin sinir hücresi (nöron), 250 milimetre uzunluğunda kan damarı ve 150 milyon sinaps (sinir hücrelerinin birbirine bağlandığı ve birbirleriyle iletişim kurduğu bölgeler) mevcut. Bir milimetreküpün ortalama bir kum tanesi büyüklüğünde olduğu düşünülürse 1400 terabayta eşdeğer veri içerdiği belirtilen doku örneği, sağladığı bilgiler açısından oldukça hayret verici…
Şöyle ki standart, çift katmanlı bir blu-ray diskinin depolama kapasitesinin 50 GB olduğu düşünülürse doku örneğinden elde edilen veriler, 28 bin adet blu-ray diskine (her bir disk kutusu 15 mm kalınlığında) eşdeğerdir. Bu diskleri üst üste koyduğumuzda 364 metreyi buluyor. Ortalama bir kum tanesi boyutlarındaki beyin parçasının içerdiği bu kadar fazla veri, insan beyninin olağanüstü kapasitesini bir kere daha kanıtlamaktadır.
“Parça kelimesi ironiktir” diyen araştırmacı Jeff Lichtman, “Bir terabayt; çoğu insan için devasadır, ancak insan beyninin sadece minik, küçücük bir parçası yine de binlerce terabayttır.”
Bu da insan beyni atlasını çıkarmakta yaşanan zorlukları beraberinde getirmektedir. 1 mikrometre çözünürlükte atlas hazırlandığı takdirde elde edilecek verilerin saklanabilmesi için 20.000 terabaytlık bir hafızaya ihtiyaç var. Bu kadar büyük miktardaki veriyi günümüzde kullanılan en gelişmiş bilgisayarlarla bile işlemek mümkün değil.
Beynimiz 11 Boyutlu
Yine insan beyninin kaç boyutlu olduğu da hayrete düşürmektedir. Çoğu insan için dördüncü boyutu anlamak bile, hayal gücünü zorlasa da yeni bir bilimsel araştırma beyindeki ağ yapılarının 11 boyuta kadar çıkabileceğini gösteriyor.
Cebirsel topoloji bugüne kadar nörobilimde hiç kullanılmamıştı. İşte Blue Brain Projesi ekibi beyin ağlarının çok boyutlu evrensel geometrik yapılarını ve boşluklarını açığa çıkardı. Bazı bulgular şöyle:
Beyin, gelen verileri işlerken 7-11 boyutlu milyonlarca geometrik şekil meydana getiriyor. Nörolog Henry Markman, “Hayal bile edemeyeceğimiz bir dünya bulduk! Verileri işlerken 7 boyuta ulaşan bu geometrik nesnelerden beynin küçük noktalarında bile milyonlarcasının olduğunu gördük. Bazı ağlarda 11 boyuta ulaşabildiklerine şahit olduk.” diyor.
EPFL’deki bilim insanlarının Frontiers in Computational Neuroscience dergisinde yayınlanan çalışmasına göre, dünyayı üç boyutlu olarak görüşümüzün arka planında, beynimizin içinde daha çok boyutlu ve oldukça karmaşık bir süreç gerçekleşiyor. Beynin mimari yapısını çözmek, nörobilimin (sinirbilim) en büyük gizemi olan beynin yapısı ve işleyişi arasındaki ilişkiyi kanıtlayarak onun işleyişini anlamamızı kolaylaştıracak. Beynimizde bir şekilde bize düşünce, bilinç sağlayan ve olası her yönde birbirine çoklu halde bağlanmış olarak olağanüstü bir ağ oluşturan ortalama 100 milyar nöron olduğunu biliyoruz. İskoçya’daki Aberdeen Üniversitesi’nden araştırmaya katılan matematikçi Ran Levi ise şunları söylüyor: “Beynin bilgiyi işlemesi esnasında çok boyutlu şekillerin ortaya çıkması nöronların uyaranlara karşı son derece organize bir şekilde tepki verdiğini gösteriyor. Bunu beynin uyaranlara çok boyutlu bloklardan oluşmuş bir kule yaparak tepki vermesi gibi düşünebiliriz.”
Beynimiz çözülemeyen sırlarla doludur. Ancak azını bildiğimiz yönleri bile bizleri hayretler içerisinde bırakmaktadır. Beynimiz, onu yaratan, kudreti sınırsız olan Rabbimizin büyüklüğünü göstermektedir.
Kaynaklar:
(*) Beynin İç Yapısının Üç Boyutlu Haritası Çıkarıldı. Hayriye Yetiş. Bilim Teknik Dergisi, Eylül 2024 Sayısı.
- İnsan Beyninin Üç Boyutlu Atlası Çıkarıldı. Dr. Mahir E. Ocak. Tübitak Bilimgenç, internetten ulaşım.
- Araştırmacılar sinirsel bağlantıların şimdiye kadarki en büyük veri setini yayınladı. Anne J. Manning. 9 Mayıs 2024.
- news.harvard.edu/gazette 2024