Sinirbilim ve Beyin - 14: Brodmann Alanları - 1

Yazdır Sinirbilim ve Beyin - 14: Brodmann Alanları - 1

Daha önceki yazılarımızda da belirttiğimiz gibi, bilincimizin ve birçok kontrollü olduğunu sandığımız hareketimizin kaynağı, beynimizin serebrum isimli lobunun en dış yüzeyinde, yaklaşık 4 milimetre kalınlığındaki serebral korteks kısmıdır. Korteks, önceki yazımızdan hatırlayacağınız üzere "kabuk" demektir. İşte bu kabuk, onlarca yıldır sayısız sinirbilimcinin dikkatini çekmiştir. Bunlardan belki de en önemlisi, korteksin farklı kısımlarının hangi işlevleri yerine getirdiğini haritalandırmaya karar veren ve bunun için birçok deney yapan Alman anatomist Korbinian Brodmann'dır. Brodmann, Nissl boyası isimli özel bir boya kullanarak, 1909 yılında kendi hastalarının ve diğer maymun türlerinin beyinlerini kullanarak korteksin farklı işlevlerini gören bölgeleri tespit etmiştir. 1925 yılında çalışması Constantin von Economo ve George Noskinas gibi isimlerce geliştirilmiş ve detaylandırılmıştır.


 

Brodmann, detaylı çalışmaları sayesinde tam 52 farklı korteks bölgesi tanımlamıştır. Bu alanların bazıları tamamen bağımsız ve tekil görevlere sahipken, bazıları birbirleriyle oldukça koordineli bir şekilde çalışmaktadır. Tanımladığı bu 52 alandan sadece 2 tanesinin şempanzelerde bulunup, insanlarda bulunmadığı görülmüştür. Dolayısıyla 1909 senesinin teknolojisi göz önüne alındığında, Brodmann'ın neredeyse %100 başarılı tespitlerde bulunduğu görülmektedir. Günümüz modern bilimi için bu alanlar, hastalıkların tanınmasında, insanın özelliklerinin anlaşılmasında, zekanın diğer türlerle kıyaslanmasında, vb. çok önemli konularda kullanılmaktadır.


 

Şimdi sizlerle, her biri hakkında çok az ama öz açıklama yaparak bu alanları göreceğiz. Bu alanlar ilk bakışta size sıkıcı veya gereksiz gelebilir; ancak unutmayın ki "iradenizle" yaptığınız her hareketinizi; ama her hareketinizi bu alanlar sağlamaktadır. Dolayısıyla bir işi yaparken, beyninizin neresinin çalıştığını bilmek ilginç bir deneyim olabilir. Ayrıca, bundan sonrasında gireceğimiz "algı", "bilinç", "düşünce", vb. konular için bu alanların bilinmesi önemlidir.

 


Brodmann Alanları'nı tek bir haritada göstermek zordur (2 boyutlu bir haritaya, en-boy-derinlik şeklinde 3 boyutun sığdırılmasının zor olmasından ötürü; unutmayın ki korteksin eni, boyu ve derinliği vardır; bazı alanlar beynin dışından bakıldığında tespit edilemez, birkaç milimetre derine girmek gerekebilir). Bu sebeple sizlere, bir önceki yazımızda da verdiğimiz ikili haritayı verelim:




 



 


Burada, ilk görselde verilen beynin en dış yüzeyinde, ameliyat ile kafatası açıldığında doktorun ilk karşılaştığı yüzeyde bulunan alanlardır. İkinci görseldeki ise dış kabuk kesildikten sonra, içten alınan bir kesitten görüntüdür. Ayrıca unutmayınız ki normalde bu alanların sınırları ve kendileri beyinde görülmezler. Elbette ki bu alanlar, yapılan çalışmalar sonucunda belirlenmiş alanlardır; aslında beyne bakacak olursanız bu şekilde alanlar ve sınırlar görmezsiniz.


 


Öyleyse, bu alanları tanımaya başlayalım:


 



3., 1. ve 2. Alanlar: Adından da anlaşılacağı gibi 3 alan ortak olarak bir görevi yerine getirdiği için bu alanlar bir arada anılıyorlar. Fakat bu alanlara neden "1-2-3" denmemiş, kimse tam olarak bilmiyor. Aslında 3-1-2 denmesinin nedeni beynin arka kısmından ön kısmına doğru gelindiğinde sırasıyla 3., 1. ve 2. alanlarla karşılaşıyor olmanız. Ancak neden Brodmann bunları doğru sırayla belirlememiş, bilmenin bir yolu yok. Bilim insanları, Brodmann'ın beyni keserken belli bir açıyla kesmesinden ötürü öncelikle ortadaki alanlar karşılaştığını ve bu yüzden buraya "1" dediğini düşünüyorlar. Bunun çok da önemi yok aslında. Sonuç olarak 3-1-2 alanı olarak bilinen bu üçlü alanın görevi Birincil Dokunsal Alan olması. Yani vücudunuzdaki dokunma reseptörlerinden gelen bilgilerin değerlendirilmesi bu bölgede yapılıyor. Dokunarak cisimleri algılayabilmenizi sağlayan bölge burası. Görülebileceği gibi bu 3 alan, pariyetal lob olarak adlandırdığımız serebrum lobu içerisinde yer alıyor. Aşağıdaki görselde sarı ile işaretlenen alan 3. alan, yeşil ile işaretlenen alan 1. alan, kırmızı ile işaretlenen alan ise 2. alandır.


 



 



 


4. Alan: 3-1-2 alanlarının biraz önünde bulunan bu alan, beynimizin Birincil Motor Alanı olarak bilinmektedir. Serebrumun frontal lobu içerisinde yer alır. 4. alan ile 3-1-2 alanları arasındaki ayrım çıkıntısına (girus) postcentral gyrus adı verilir. Yani bu girus, frontal lob ile pariyetal lobu birbirinden ayırmaktadır. 4. alan (Birincil Motor Alan), istemli kas hareketlerimizin hemen hepsini kontrol eder ve bu hareketlerin kararlarının alınmasına yardımcı olur. Bunun için birçok diğer alanla birlikte çalışır. 


 



 


 


5. Alan: Beynimize gelen, dokunmaya ait birçok veriyi birbirine bağlayarak, dokunmayla ilgili bilincimizin oluştuğu bölgedir. Yani dokunduğunuzda bir cismi algılayın, bilinçli olarak ne olduğunu fark etmenizi sağlayan bölge burasıdır. Bu alanda meydana gelecek hasarlar sonucunda insanlar cisimlere dokunduklarını anlarlar; ancak dokundukları şeyin ne olduğunu hiçbir şekilde anlayamazlar. Dolayısıyla bu bölge, bize bilincin beynin sıradan bir etkisi olduğunu göstermekte ve fiziki hasarların fiziki sonuçlarının, bilincimizin, benliğimizin, farkındalığımızın tamamen somut olgular olduğunu ispatlamaktadır. 5. alan, tahmin edilebileceği gibi, "ilişkilendirme alanlarından" biridir ve Dokunsal İlişkilendirme Alanı olarak geçer.


 



 


 


6. Alan: Beynimizin Ön Motor Alanı olarak bilinen bu alan, frontal lobda bulunur. Birincil Motor Alan'ın (4. alan) hemen önünde yer almaktadır. Primatlarda (özellikle insanlarda ve şempanzelerde) en yoğun olarak çalışılan alanlardan biridir. Görevlerini henüz tam olarak bilmiyor olsak da, omuriliğin kontrolünün büyük bir kısmının burada olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla Ön Motor Alan, çok büyük bir ihtimalle bütün insani davranışlarımızın ve reflekslerimizin belirlenmesinde, gelişmesinde ve kontrolünde rol oynamaktadır. Aynı zamanda hareketlerimizin planlanmasında, soyut düşünce yetimizde görev aldığını düşünülmektedir. 


 



 


 


7. Alan: Tıpkı 5. alan gibi, 7. alan da dokunsal olarak algılarımızın ilişkilendirilmesinde ve bunların bilinçli olarak farkına varılmasında görev almaktadır. Algısal İlişkilendirme Alanı olarak bilinmektedir. Pariyetal kortekste bulunur ve 3-1-2 alanlarının hemen arkasındadır. Bu alanın özelleştiği görev ise görsel verilerin değerlendirilmesi ve birçok görsel verinin bir araya getirilerek uzay-zaman içerisinde yerlerinin belirlenmesidir. Kısaca bu alan sayesinde cisimlerin birbirlerine göreceli olarak konumlarını algılar, neyin uzak neyin yakın olduğunu fark eder, hareketlerimizi buna göre belirleriz. Bu alanda meydana gelen hasarlar sonucunda insanın cisimlerin yerlerini ve uzaklıklarını belirlemesi imkansız hale gelmektedir. Yine, çevresel algılarımızın tamamının isteğimiz dışında ve tamamen somut bir yapı olan beyinde oluştuğunun bir ispatıdır.


 




 


8. Alan: Ön Motor Alan'ın (6. alan) hemen önünde bulunan bu alan, Ön Göz Alanı olarak bilinmektedir. Yapılan araştırmalar, canlıların gözlerini istemli olarak hareket ettirmelerini sağlayan yapının burası olduğunu göstermektedir. Bu alanda meydana gelen hasarlar, canlının gözlerini istese dahi hareket ettirememesine neden olur. Üstelik beynin bu bölgesinde meydana gelen hasarlar, gözlerin istemsiz olarak hasarın oluştuğu alanın üzerindeki baskıya göre hareket etmesini ve kaymasını sağlar. Ayrıca bu bölgenin, bireyin kararsızlık anında devreye girdiği görülmektedir. Yani kararsız kaldığımızda bu bölge kararlar almamızı sağlamaktadır. Dolayısıyla, kararsızlıklar sonucunda özgürce karar verdiğimizi sanıyorsak, yanılıyoruz! Kararsızlık sırasında ve karar vermeye çalışma aşamasında gözlerimizin hızlı bir şekilde etrafı taramasının nedeni de bu bölgenin iki işten de sorumlu olması olabilir. 



Aynı zamanda insanların kararsız kaldıkları bir sorunun cevabını düşünürken gözlerini başka yöne çevirmeleri de bundan olabilir. Yalancılar, genelde yalanlarını önceden düşünür ve cevaplarını hazırlarlar. Bu yüzden, bir soru sorulduğunda genelde gözlerini kaçırmazlar. Kaçıran insanlar, genel kanının aksine, genelde dürüst kişilerdir. Ayrıca yalancılar, karşısındakilerin yalanlarını yutup yutmadığını görmek isterler. Bu yüzden de gözlerini kaçırmazlar. Bunları ayrı bir yazıda tekrar işleyebiliriz, yeri geldiği için belirtmek istedik.


 



 


9. Alan: Dorsolateral (arka yandaki) Prefrontal Korteks adı verilen 9. alan, insan türünün primat atalarından doğrudan aldığı bir bölgedir. 46. alan ile de bağlantılı olan bu alan, hareketlerin planlanmasında, organizasyonunda ve düzenlenmesinde görev alır. Bütün primatlarda ortak olarak paylaşılan bu alan, primatlara has ilkin ama atalarına göre karmaşık davranışların ortaya çıkmasında görev aldığı düşünülmektedir. Zekanın ve düşüncenin oluşmasında birincil önemi olduğu bilinmektedir ve düşünebilen primat türlerinin en birincil yapılarından biridir. Bu bölgenin zarar görmesi veya doğuştan hasarlı olması durumunda uygulama bozukluğu sendromu denen bir sorun oluşur. Bu durumda insan türü de dahil olmak üzere tüm primatlarda şefkat hissedememe, sosyal yargılarda bulunamama, işlemsel hafızada eksiklikler, soyut düşünme yetisinin yitirilmesi ve amaçlı davranışlarda bozulma görülür. 



Ayrıca çok ilginç bir şekilde, beyninin bu bölgesi hasarlı olan bireylerde dürüstlüğün bilinçli sağlanması yetisi yitirilir ve birey aldatıcı hareketlerde bulunurken sosyal yapının zedelenebileceğinin farkına varamaz. Kimi vakada ise yalan söyleme becerisinde düşüşe sebep olmuştur. Bu da, araştırmacıların bu bölgenin dürüstlük/sahtekarlık ayrımını yapan bölge olduğunu düşünmelerine sebep olmaktadır. Evrimsel süreç içerisinde, sosyal yapının evrimine paralel olarak gelişmiştir. Bunlara bakılacak olursa, yüksek düzey düşünsel fonksiyonlarımızın temeli, beyindeki ufak bir alanın hasar görmesiyle kısmen veya tamamen yok olabilmektedir. Bu da, bizim genellikle soyut olarak düşündüğümü zeka, düşünce, algı gibi olguların ne kadar somut, sıradan ve mekanik olduğunu göstermektedir. İnsanı "insan" yapan tüm nitelikler, beynin sıradan bölgelerinde var olmaktadır.


 



 


10. Alan: Bilim camiasınca "hakkında en az bilgiye sahip olduğumuz alanlardan biri" olarak tanımlanan bu alan, Anterior (Ön) Prefrontal Korteks olarak da bilinmektedir. Olayların hafızaya ve anıya dönüşmesi ile bunların gerektiği zaman işleme konulmasıyla ilgili görev aldığı bilinmektedir. Yapılan evrimsel analizler, insanın evrimi sırasında bu bölgenin beynin diğer bölgelerine göre daha fazla genişlediğini ve günümüzdeki özelliklerini bu evrim sürecinde kazandığını göstermektedir; ancak bu genişlemenin sebebi halen net olarak bilinmemektedir. Science dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre 10. alan "bilişsel dallanma" denen bir olayı gerçekleştirmektedir. Bu sayede canlı, daha önce yapmaya başladığı bir işi, bir başka konuya odaklanmasına rağmen sürdürebilmektedir (multi-tasking: birden fazla işi aynı anda yapabilme). Bu evrimsel gelişimin, insanın karmaşık hareketlerinin kilit noktası olduğunu düşünen birçok bilim insanı bulunmaktadır. 


 



 


 


 


Bu uzun beyin yolculuğumuza bu noktada ara vermekte fayda görüyoruz. Sanıyoruz bu kısmı bile başınızı döndürmeye ve "Ben kimim?" diye, tekrardan sormanıza neden olmuştur. Bunu sordurabildiysek, ne mutlu bize!



Sıradaki yazımızda görüşmek üzere, saygılarımızla.


 

ÇMB (Evrim Ağacı)


Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. Experimental Brain Research
  2. The Journal of Neuroscience-1
  3. The Journal of Neuroscience-2
  4. Trends In Cognitive Sciences
  5. Science
  6. Nature Reviews
  7. Nature Neuroscience
  8. Cerebral Cortex
  9. American Journal of Physical Anthropology
  10. University of Washington BrainInfo
  11. The Amazing World of Psychiatry
  12. Karakaş, S. (2010), Kognitif Nörobilimler (İstanbul: Nobel Tıp Kitabevleri)
  13. Korbinian Brodmann (1909). Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues. Leipzig: Barth. OCLC 14796098. (English translation available by Laurence Garey as Brodmann's 'Localisation in the cerebral cortex' (1994)
  14. Sommerhoff, Gered (2000). Understanding Consciousness: Its Function and Brain Processes. SAGE Publications. pp. 135–156.

6 Yorum