Amigdala, Hipokampus ve Bellek Üzerine...

Korku ve diğer algı ile ilgili hislerin kaydedildiği amigdal'e sahip olmayan biyolojik türler var mıdır? Evrim sürecinde amigdal ve hippokampus yapıları pirmatlardan öncesindeki canlılarda var mıdır? Hayvanların bilişsel, duygusal, iletişimsel bir belleği var mıdır? İçgüsüsel kodlanmaların dışında şartlanmaya bağlı öğrenmeler sadece refleks düzeyde midir yoksa bir tür bellekle ilişkili midir? Yoksa belleğin gösterilmiş tüm nöröbilimsel yapılarla ilişkisine rağmen tamamen kültürle ilgili bir kavram mıdır?

Bildiğimiz gibi beyin, Evrim tarihi süresince kafa oluşumu (sefalizasyon, cephalization) dediğimiz adımın atılmasından beri, yani bundan yüz milyonlarca öncesinden beri evrimleşmekte olan ve kökenleri sıradan sinir ağlarına ve hatta daha eskilere dayanan bir organdır. Kafa yapısının evrimleşmesi ve bölütlenme (segmentasyon, canlının bölümlere ayrılması) ile halihazırda evrimleşmiş olan merkezi olmayan sinir ağına sahip canlılar (yani "gangliyon" denen sinirsel iletim ağına sahip canlılar), bir noktada bu sinir düğümünü biriktirerek, ilk beynin temellerini atmışlardır (daha doğru bir ifadeyle, buna yatkın olan ve beyne sahip olanlar başarılı olduğu için popülasyondaki sayıları artmıştır ve evrim gerçekleşmiştir). Beynin ve sinir organlarının kafa bölgesinde toplanmasının sebeplerinden biri, çift-yönlü (bilateral) simetri sonucu kafanın yeni ortama ilk giren organ olması (genelde bilateral simetriye sahip canlıların anterior -ön- kısımlarında kafa bulunur ve kafanın olduğu yönde ilerlerler) durumudur. Bu konuda bu kadar bilgi yeterli olacaktır.

Beyin, o günden bugüne kadar evrimleşmektedir ve bu uzun yolculukta, canlıların başarı durumuna (fitness) bağlı olarak pek çok parça, belli başlı görevleri yerine getirmek üzere özelleşmiş ve farklılaşmıştır. Bunun sonucunda günümüzdeki pek çok canlının beyni oldukça fazla alt bölümden (kompartman) oluşmaktadır. Nörobiyoloji, sadece beyinle sınırlı kalmamakla birlikte beynin bu bölümlerini, özelliklerini ve birbirleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır. Şimdi, biraz daha sorunun içerisine girelim:

Limbik sistem, canlılarda bulunan beynin duygulardan, davranışlardan, uzun süreli hafızadan ve koku duyusundan sorumlu olan sistemin tümüne denmektedir. Limbik sistem içerisinde beynin hipokampus, amigdala, ön talamik çekirdekler (anterior thalamic nuclei), septum (beyindeki bazı parçaları ayıran bir yapı), limbik kabuk (limbic cortex) ve forniks bulunur. Bunların hepsi, bu konuda bizi ilgilendirmese de, burada önemlileri ele alıp, diğerlerini gelecek yazılara bırakacağız.

Amigdala (Latincede "badem" demektir), beynin özelleşmiş kısımlarından birisidir. İnsan da dahil pek çok karmaşık omurgalıda bu yapı bulunmaktadır. Günümüzdeki görevleri arasında duygusal tepkileri kaydetmek, işlemek ve gerektiğinde hatırlamaktır.  Ancak amigdalanın ortaya çıkışı, bu görevleri yerine getirmek amacıyla olmamıştır. Amigdala, en ilkel haliyle amfibilerde görülmeye başlamıştır ve tek görevi burundan gelen koku ile alakalı verileri değerlendirmektir. Daha sonrasında, sürüngenlerin evrimiyle birlikte beyin de evrimleşmeye devam etmiş ve bu sırada amigdala yeni ve çok önemli bir özellik edinmiştir: Korku. Amigdala, günümüzde korkudan sorumlu olan beyin bölgemizdir. Amigdalaya sahip olmayan ya da hasarlı bir amigdalaya sahip olan canlılarda korku hissedilmez. Science News'un haberine göre S. M. isimli bir kadında bulunan Urbach-Wiethe hastalığı sebebiyle amigdalasının tamamı iş göremeyecek biçimde hasarlıdır. Bu hasardan ötürü de bu kadın hiçbir korku duymamaktadır. Bu da apayrı bir konu olacağı için burada noktalıyoruz; ancak amigdalanın görevini anlamak açısından faydalı olduğunu düşünüyoruz.

Bu noktada, sorularınızdan ikisine cevap vermiş oluyoruz: Evet, bir beyne sahip olan; ancak amigdalaya sahip olmayan hayvanların sayısı çok fazladır ve evet, primatlardan önce de amigdalaya sahip olan pek çok canlı grubu (hatta sınıfı) bulunmaktadır. Temel olarak amfibilerden önce amigdalaya doğru evrimleşen yapılar (tabii ki bu bilinmemekteydi, sadece biz bugün, geriye dönüp baktığımızda ilkel bazı yapıların amigdala dediğimiz yapıya evrimleştiğini görüyoruz, yoksa evrimin bir yönü yoktur!) bulunsa bile, bildiğimiz anlamıyla amigdalaya rastlamak çok zordur. Ve dolayısıyla bu hayvanlar bizim bildiğimiz anlamıyla korku hissetmezler. Bunun ayrıntıları ayrı bir konuda ele alınabilir.

Hipokampus ise bir diğer önemli beyin kompartmanıdır. Kısa süreli hafızayı, uzun süreli hafızaya aktarmak gibi çok önemli bir görevi vardır. Ayrıca hipokampus uzaysal yön bulma görevini de üstlenmiştir; yani hareket ederken etrafı üç boyutlu değerlendirmeyi sağlayan yapı burasıdır. Amigdala da, Hipokampus de beyinde birbirinin ayna görüntüsü olan iki yarıdan meydana gelir. Hipokampus'te bulunan yer hücreleri ve ızgara hücreleri sayesinde canlılarda yönsel hafıza bulunmaktadır. 

Hipokampus yapısı, memeli harici omurgalıların tamamında bulunan pallium denen bir zarsı yapıdan evrimleşmiştir. Pallium, beynin serebrum (cerebrum) isimli en üstte bulunan büyük yapıyı saran gri-beyaz katmanlara verilen isimdir. Orta, yanal ve arka olmak üzere 3 kısımdan oluşur. Hipokampus, orta palliumdan evrimleşmiş bir yapıdır. Pallium yapısı, en basit yapıya sahip omurgalılar olan taşemenler (lamprey) ve asalak balık (hagfish) gibi canlılarda bile görülür. Ayrıca Rodriguez ve diğerlerinin 2002 yılında Beyin Araştırmaları Bülteni dergisinde yayınladıkları makaleye göre kuşlarda, sürüngenlerde ve balıklarda da hipokampus benzeri yapılar keşfedilmiştir. Orta pallium ile hipokampus anatomik olarak birebir benzer olmasa bile (hipokampus "S" şeklindedir), fizyolojik olarak (kimyasal yapı ve işlev) birebir ilişki görmek mümkündür. Sonuç olarak, halen araştırmaların sürmesi bir yana, hipokampus yapısının kökenleri omurgalıların ilk dönemlerine kadar gitmektedir. Ancak bildiğimiz anlamıyla hipokampus ilk olarak memelilerde (ve hemen hemen tüm memelilerde) görülmektedir. Bu da sorularınızdan birine daha cevap olmuş olacaktır.

Tüm bu yapılar ve daha nicesi göstermektedir ki, beyin çok uzun süredir evrimleşmekte ve farklılaşmakta olan bir yapıdır; dolayısıyla düşünme, algılama, duygulara sahip olma, değerlendirme gibi özelliklerin sadece insanda ve insan evriminde ortaya çıktığını düşünmek akıl dışı, bilim dışı ve saçma olacaktır. Pek çok canlı, bunların bazılarını veya karışımını taşımakta ve çeşitli düzeylerde kullanmaktadır. Örneğin ahtapotlarda çok güçlü mekansal hafıza (3 boyutlu hafıza) yeteneği bulunmaktadır. Veya köpekbalıklarında çok uzun süreli hafıza bulunduğu bilinmektedir. İnsaymunların (ape) tamamında çok güçlü duygusal ve bilişsel yetenekler olduğu bilinmekte ve hatta maymunların bilgiyi aktarmak (öğrenme ve öğretme) konusunda muhteşem yetenekleri olduğu, çok uzun süreli hafızalara sahip oldukları ve algılama konusunda insanlara oldukça yakın oldukları bilinmektedir. Şempanzeler arasında aşk, sevgi ve bağlılık gibi duygularla anaerkillik ve şefkat gibi diğer duygular bir arada bulunmaktadır. Öte yandan pek çok memelide bu tip duygular belli miktarlarda görülmektedir. Korku ve cinsel uyarı gibi diğer ilkin duygular ise beynimizin evrim basamaklarından en gerisinde, yani en alt beyinde bulunan yapılardan kaynaklanmasının da gösterdiği gibi, pek çok canlıda bulunmaktadır. Yani insan, sadece bu bilişsek, duygusal ve algısal yeteneklerinin en farkında olan hayvan türüdür; ancak bunlara sahip olan tek hayvan türü değildir. Hemen hemen her hayvan, bu yetilerden bir kısmına sahiptir. Bu da, bir diğer sorunuza cevap olmuş olacaktır.

İçgüdü konusuna gelirsek, bu konuda çok önemli olduğunu düşündüğümüz bir açıklama mevcuttur, son sorunuzla ilgili pek çok noktaya ve daha fazlasına aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz:

https://www.facebook.com/note.php?note_id=167095816681835

Burada da görebileceğiniz gibi, hiçbir hayvan "kodlanmış bir program" dahilinde hareket etmemektedir. Bir beyni ve sinir sistemi olan her hayvan belli bir zeka düzeyine, algı kapasitesine ve düşünme yetisine sahiptir. Ancak bunun düzeyi, insan türünden daha farklı ve az gelişmiş olabilir. Ancak unutmamak gereken en önemli nokta, bu hayvanlarda bizler gibi zekanın evrimleşmemesinin, onların "ilkel" olduğundan değil (zira böyle bir şeyden bahsedilemez, tüm yaşayan canlılar en az insanlar kadar gelişmiş, modern ve başarılı canlılardır), böyle bir evrime ihtiyaç duymamalarındandır. İnsan neden kartal gibi uçamıyorsa, ayı gibi güçlü pençeleri yoksa, çita kadar hızlı koşamıyorsa solucan gibi toprak konusunda yetenekli değilse, küf mantarı gibi hızlı ve etkili üreyemiyorsa; bu diğer canlılar da aynı sebeple zeka konusunda insan kadar gelişmiş değildir. Her canlı, belli bir açıdan kendini geliştirmiştir; insanın da hemen hemen tek artısı, zekanın evrimidir (ki bu bile oldukça tartışmalıdır).

Yani bir beyne ve sinir sistemine sahip her hayvanın belli bir düzey zekaya sahip olduğunu anlamak, Evrimsel Biyoloji'yi ve bir bütün olarak bilimi anlamaktaki en önemli basamaklardan biridir. Yukarıda verdiğimiz yazıda bu konuyu derinlemesine işlemekteyiz.

Teşekkür: Doç. Dr. Pakize Geyran