DEMET İLCE / MUHABİR
Beyinlerine elektrotlar yerleştirilen hastalarla yapılan araştırma, her burun deliğinden çekilen kokuları, beynin koku girdilerini alan kısmında iki ayrı sinyal olarak işlendiğini öne sürüyor. Özellikle sinyaller zaman içinde ayrılıyor.
Araştırmacılar, iki sinyalin beynin koku işleme merkezine entegre edilememesi gerçeğini, onları ayrı tutmanın bazı avantajlara sahip olabileceğini öne sürüyor. Araştırma, görme ve duymaya göre daha az anlaşılan koku sinirbilimi hakkındaki anlayışımızı geliştirebilir. Örneğin beynin hem gözlerden hem de kulaklardan gelen farklı verileri hesaba kattığını biliyoruz ve koku konusunda da benzer bir sistemin mevcut olabileceğini biliyoruz.
Pensilvanya Üniversitesi Nöroloji Bölümü'nde doktora sonrası araştırmacı ve bu ay dergide yayınlanan çalışmanın baş yazarı olan Gülce Nazlı Dikeçligil, araştırmacıların beynin burundan gelen bu iki duyusal girdiyi nasıl kullandığını merak ettiğini söyledi.
Araştırmacılar, ilaca dirençli epilepsiyi teşhis etmek ve tedavi etmek için daha önce beyinlerine elektrotlar yerleştirilmiş 10 gönüllünün burun deliklerinin iç kısmına tüpler bağladılar. Bilim adamları daha sonra her gönüllünün sol ve sağ burun deliklerine ayrı ayrı ve aynı anda her iki burun deliğine üç koku (kahve, muz ve okaliptüs) verdi. Karşılaştırma için kokusuz hava da pompaladılar.
Hastalardan kokuları tanımlamalarını istediler ve hastaların özellikle kokuları işleyen korteksin ana kısmı olan piriform korteksteki beyin aktivitelerini kaydettiler.
Her burun deliğinden gelen koku sinyallerinin piriform korteksin her iki tarafından kodlanması farklı bir süre aldı. Sinyaller, burun deliğinin kokuyu algılamasıyla ilişkili olan korteks tarafına yaklaşık 480 milisaniye daha hızlı kodlandı; yani hasta muz kokusunu sağ burun deliğini kullanarak alırsa, bu bilgi korteksin sağ tarafına, sol burun deliğinden daha hızlı gidecekti.
Araştırmacılar, koku her iki burun deliğine de uygulandığında aynı etkiyi gözlemlediler; her burun deliği için kodlama arasındaki ortalama süre yaklaşık 500 milisaniyeydi.
Dikecligil, şöyle dedi:
"Beyin, en azından bizim baktığımız korteks düzeyinde, her burun deliğine karşılık gelen iki temsili koruyor gibi görünüyor."
Sinyalleri daha ayrıntılı analiz etmek ve hangi kokuların hangi beyin aktivitesine karşılık geldiğini çözmek için makine öğrenimini kullandılar. Bu, iki sinyalin zaman içinde ayrılmış olmasına rağmen çok benzer elektriksel desenlerle sonuçlandığını ortaya çıkardı. Bununla birlikte, 10 hastanın yedisinin desenlerinde hala gözle görülür farklılıklar vardı; bu, beynin her burun deliğinden gelen kokuları işleme biçiminde bazı farklılıklar olabileceği anlamına geliyor.
Sinyaller arasındaki bu zaman farkı, katılımcıların bir kokuyu ne kadar iyi tanımlayabildiğiyle ilişkili görünmüyordu. Her iki burun deliğinden gelen kokular için de eşit derecede doğru sonuçlar elde edildi ve her iki burun deliğine gönderilen kokular için biraz daha doğru sonuçlar elde edildi.
Genel olarak katılımcılar, her iki burun deliğiyle bir koku kokladıklarında bilgiyi daha hızlı kodladılar, ancak iki burun deliği sinyali arasındaki zaman farkı benzer kaldı. Bunun nedeni iki kat daha fazla kokuya sahip olmaları veya hesaplama avantajı nedeniyle olabilir, ancak araştırmacılar emin değil.
Araştırma, burun deliklerinin ayrı ayrı veya farklı şekilde çalışabileceğini bulan ilk araştırma değil. Nature dergisinde yayınlanan 1999 tarihli bir araştırma, hava akışındaki farklılıkların her burun deliğini farklı kokulara karşı duyarlı hale getirebileceğini buldu. Ancak son çalışma, beyinlerinde elektrot bulunan hastalardan elde edilen verileri kullanan ve gözlemlenen zaman gecikmesini bulan ilk çalışma olma özelliği taşıyor.
Gelecekteki araştırmalar, insanların her bir burun deliğinden gelen koku girdilerini, gözlerimizden gelen görsel verilere veya kulaklarımızdan gelen işitsel girdilere benzer şekilde kullanıp kullanmadığını araştırabilir. Örneğin her iki gözün görüşlerindeki farklılıklar bize derinlik algısı kazandırır ve işitme konusunda da benzer bir sistemimiz vardır.
Dikecligil, "Çoğu duyu sistemi için iki duyu organımız var" dedi. "Belki de [bilgiyi] nasıl kullandıkları, karşılaştırdıkları ve karşılaştırdıkları konusunda hepsine rehberlik eden kapsayıcı bir prensip vardır."
