Karga Zekası, Yabancı Bir Zekayı Anlamamızda Anahtar Olabilir!

Kargalar, yavrularına alet kullanımını öğretmeleri ve işgalcilere karşı ortaklaşa mücadele edebilmeleri gibi özellikleri açısından gezegenimizdeki en zeki hayvanlardan biridirler. Yapılan yeni bir araştırma, bu kuşların beyinlerindeki soyut mantıklamanın, tamamen yabancı ve memeli olmayan bir beyinde nasıl çalışabileceğini aydınlatıyor.

Beynin yapısını memelilerde, insanlardan insansı maymunlara, balinalara ve farelere kadar çok kapsamlı bir şekilde inceledik. Ancak Alman sinirbilimci Lena Veit ve Andreas Nieder, zihin zorlayıcı bir aktivite sırasında bir karganın beyninde neler olduğunu ilk defa inceleyen araştırmacılar oldular. Kargaların beyinlerine elektrotlar taktılar ve bu hayvanlar soyut mantıklama gerektiren işler yaparken hangi nöronların ateşlendiğini incelediler. Veit ve Nieder'in bulguları, bizimkine hiç de benzemeyen bir beyinde zekanın nasıl oluştuğunu ortaya koyan niteliktedir.

Zekanın EvrimiKargalar ve kargagiller ailesindeki diğer kuşlar (alakargalar ve saksağanlar gibi), memeliler haricindeki zeki hayvanlar arasında yer almaktadırlar. Ancak beyinleri bizlerinkinden oldukça farklıdır. Memelilerin mantığının temeli, beyinlerimizin en dış bölgesinde yer alan, damarca zengin olan prefrontal kortekstir (PFC). Kuşlarda ise PFC bulunmaz. Bunun yerine onlarda, nidopalyum kodolateral (NCL) denen bir bölge bulunur. Bu bölge, beyinlerinin ortasına doğrudur. Aşağıdaki fotoğrafta bu iki yapı yan yana görülmektedir.

Kuş ve insan zekalarını kıyaslamanın en ilginç yanı, bu iki canlının ortak atasının bu kadar zeki olmamasıdır. Kuşlarla son ortak atamız 300 milyon yıl kadar önce Permiyan Periyodu'nda yaşadı, dinozorlardan bile önce! Muhtemelen bir kemirgen ile bir sürüngen karışımı özelliklere sahipti ve bir rakundan daha büyük değildi.

Bu atanın basit beyni, üst düzey algıdan çok içgüdüler tarafından domine edilmekteydi. Buna rağmen, kafatasının içerisinde oturan beyinlerinde palyum adı verilen bir yapı bulunuyordu ve bu yapı, milyonlarca yıllık evrim süreci sonucunda memelilerde PFC'ye, kuşlarda ise NCL'ye evrimleşti. Bu durum, kuş ve memeli beyinlerini yakınsak evrim olgusuna çok güzel birer örnek yapmaktadır: iki grupta da, birbirlerinden bağımsız olarak zeka evrimeşmiştir.

Tüm farklılıklarına rağmen PFC ve NCL arasında bazı benzerlikler bulunur. Veit ve Nieder'in Nature Communications dergisinde yayımladıkları makalede, bu ili bölgenin de çalışan hafıza, ters öğrenme ve ödül tahmini yetenekleri olduğu belirtilmektedir. Bu bölgeler, aynı zamanda dopaminerjik liflerin yoğun donatısı, çok sayıda duyu girdisinin bağlanma şablonları, limbik ve motor çıktı bölgeleri bakımından ortaklıklar barındırmaktadır. Yani bu, NCL ve PFC'nin ikisinin de nöronlarla (sinir hücreleriyle) dolu olduğunu ve bunların da dopamin adı verilen çok önemli bir nörotransmitere tepki verdiklerini gösterir. Aynı zamanda bu nöronlar hafızayı, duyguları ve vücut hareketlerini kontrol eden beyin kısımlarına da bağlanmaktadır. PFC ve NCL, beynin emir bölgeleridir: bol miktarda girdi ve çıktı sayesinde bilgi sentezlerler.

Kargaların Mantıklama Yeteneğini Test EtmekNCL karga zekasının merkezi olduğuna göre, araştırmacılar bir karga, bir yapbozu çözerken bu bölgede gerçek zamanlı olarak neler olduğunu görmek istediler. Kontrollü bir ortamda büyütülmüş kargaları eğittiler ve Susam Sokağı'nda da gördüğümüz "Hangisi buna ait değil?" benzeri bir problemi çözmeyi öğrettiler. Kargaların, onlara gösterilen iki resmin farklı mı, aynı mı olduğunu anlamaları gerekiyordu.

Öncelikle araştırmacılar kargaların NCL bölgesine elektrotlar bağladılar ve nöron ateşlemelerini takip etmeye başladılar. Sonrasında ise kargalara bir fotoğraf gösterdiler. Daha sonra kargaya, ya bir ses, ya da bir görüntü verildi. Eğer ki verilen ses ise, kargadan az sonra ona gösterilecek fotoğraf çiftinden, kendisine zaten gösterilen fotoğraf ile aynı olanı seçmesi istendi. Eğer ki kargaya verilen ses verilmediyse, bunun yerine bir daire şekli gösterildiyse, kargadan istenen, ona gösterilecek olan fotoğraf çiftinde, kendisine zaten gösterilmiş olan fotoğrafın aynısı olmayan fotoğrafı seçmesiydi. Karga, zaten bunu yapabilecek şekilde eğitilmişti. Bunu daha kolay bir şekilde, şu görselle anlatabiliriz:

Nature

Yukarıdaki görselde zaman soldan sağa doğru akmaktadır. İlk başta (Go stimulus), kargaya görevin başladığını gösteren bir kare parçası gösterilmektedir. Sonrasında 500 milisaniye boyunca beklenmekte, daha sonrasında ise 500 milisaniye boyunca, "ön uyaran" adı verilen bir görüntü gösterilmektedir. Daha sonra 1000 milisaniye beklenmekte ve bu beklemeden sonra, ya bir daire gösterilmekte ya da bir ses verilmektedir. Bu, kargaya yapması gerekeni bildirir. Diyelim ki daire gösterilmiş olsun. Karga, bu uyaranı 300 milisaniye boyunca gördükten sonra, 1000 milisaniyelik bir bekleme olur. Sonrasındaysa ona iki fotoğraf gösterilir. Az önce kendisine daire gösterildiği için görevi, en başta 500 milisaniye boyunca gösterilen fotoğrafın aynısını, bu iki fotoğraftan seçmektir. Eğer ki daire gösterilmeseydi de, bir ses dinletilseydi, görevi bu iki fotoğraftan, önceden görmediğini seçmesi beklenecekti. Tercih yapması için kargaya 1200 milisaniye tanınmaktadır.

Bu test, soyut mantıklamayı ölçmektedir, çünkü fotoğraflar sürekli değişmektedir ve kargalar, "uyumlu" ve "uyumsuz" gibi soyut bir düşünceyi, çok çeşitli verilere uyarlamak durumunda kalmaktadırlar. Buna ek olarak bu test, araştırmacıların zekayı soyut mantıklama yapabilme becerisine göre tanımladıklarını da göstermektedir. Çok açık bir şekilde, zekayı tanımlanamın birçok yolu bulunabilir; ancak bu, en kolay yollardan birisidir.

Araştırmacıların bulguları oldukça ilgi çekicidir. "Soyut kural nöronları" adını verdikleri bazı nöronlar tespit etmişlerdir ve bunlar, karganın vereceği cevapları belirlemektedir. Basit olarak, bu kuşun beyni, bir kuralı (uyumlu olanı bul) bir nöron ile eşlemiştir. Diğer kuralı (uyumsuz olanı bul) ise, bir diğer nöronla eşlemiştir. Kargalar doğru fotoğrafı bulduklarında, bu uyum nöronu ateşlenmiş olmaktadır. Eğer ki karga hata yaparsa veya kafası karışırsa bu nöronlar çok zayıf bir şekilde ateşlenmektedir.

Veit ve Nieder bunun, karga beyinlerinin soyut kurallarla baş edebildiğine yönelik güçlü bir delil olduğu sonucuna vardılar. Bu da kuşların neden öğrenmede ve birçok farklı duruma esnek bir şekilde yanıt verebildiklerine açıklama getiriyor. Makalelerinde, davranışların genel kurallarla şekillendirilmesinin, sabit uyaran tepkilerine göre hayatta kalma açısından daha avantajlı olduğunu belirtmektedirler. Bu avantaj, insanların zekaları sayesinde hayatta kalabilmeleriyle edindikleri avantaj ile aynıdır. Ancak bizim zekamız, beynimizde oldukça farklı bir yapıya sahiptir.

Dünya Üzerindeki Yabancı ZekalarBu deney, birbirlerinden ciddi olarak farklı iki türün benzer soyut mantıklama yetenekleri olabileceğini gösteriyor. Üstelik beyinlerimiz birbirlerinden tamamen farklı olmasına rağmen. Eğer ki zekanın sadece memeli beyninde gelişebileceğini hayal edersek, bir başka yerde zeki yaşam formları bulma şansımızı da kaçırabiliriz. Karga beyni, bize gerçekten yabancı olan ve üzerinde çalışabildiğimiz ilk zeka olabilir.

Aynı zamanda karga beyni nasıl yapay zeka geliştireceğimiz konusunda da bize bilgiler verebilir. Karga ve insan beyninin ortak özelliklerine bakarak, beyin olmayan bir yapıda nasıl zeka yaratabileceğimiz konusunda çıkarımlar yapabiliriz. Daha önceden de bahsedildiği gibi, PFC ve NCL beynin diğer birçok kısmıyla da bağlantılıdır ve bunlar, dopamin nörotransmitteri ile bol miktarda çalışmaktadır. Aynı zamanda bu bölgeler, soyut kurallarla da uğraşmaktadır.

Hepsinden önemlisi, zekanın sadece tek bir tip beyinde oluşmadığını umabiliriz. Birçok farklı beyin zekaya sahip olabilir. 

Yalnız değiliz.

Evrim Ağacı UyarısıBu yazının omurgası olan io9 içeriğine sadık kalmak adına içeriğine ve detaylara pek dokunmadık; çünkü gayet detaylı ve güzel bir derleme olduğunu düşünüyoruz. Ancak iki önemli noktaya dikkat çekmek istiyoruz:

İlki, yazı içinde sözü geçen deneyin daha iyi anlaşılabilmesi adına Nature dergisinde yayınlanan araştırmayı kullanarak orjinalinde anlatılandan daha fazla açıklama ekledik. Bu sayede araştırmacıların neyi hedeflediğini daha iyi anlayabilmenizi umuyoruz.

İkincisi ise, io9'daki bu derlemenin yazarının hayvan zekası hakkındaki araştırmalardan pek de haberdar olmadığını düşünüyoruz. Sanki bilim insanları sadece insanlarda zeka varmış gibi düşünüyorlar gibi kaleme alınmış yazı; ancak çok uzun yıllardır beyni olan her hayvanın çeşitli seviyelerde zekaları ve bilinçleri olduklarını bilmektedirler. Öyle ki, alanda uzman akademisyenler ortak bir bildiri yayınlayarak diğer hayvanların insanlardan daha düşük değil, daha farklı bir zekaya sahip olduğunu ilan ettiler. Bu araştırma da zaten bunu doğrulamakta.

Buna ek olarak, hayvan davranışlarıyla ilgili bu makalemizde "zeka" dediğimiz kavramın neden tek boyutlu olmadığını detaylıca anlattık; "sadece insanlar zeki, hayvanlar aptal" gibi bir yaklaşım zaten bilimsel olarak mümkün değildir. Bunun en güzel örneklerinden birisi, çayır köpekleri isimli bir memeli hayvan türünün insandakine benzer karmaşıklıkta bir iletişim becerisine sahip olması; ancak buna karşılık herhangi bir "konuşma dili" kullanmıyor olmasıdır. Eğer insan türünün neden bu kadar zeki olduğunu merak ediyorsanız, buradaki makalemizi okumanızı tavsiye ederiz.