Ayna Nöronlar Nedir, Ne İşe Yarar?

Bir parkta yürüdüğünüzü hayal edin, çimlerde top oynayan çocuklar olsun. Çocukların oynadığı o top önünüzde yürümekte olan bir insana geldiğinde, sanki size gelmiş gibi tepki verirsiniz. Veya bir yarışı izlerken, sporcular bitiş çizgisine yaklaştıkça sizin kalbiniz de hızla atmaya başlar. Daha bilindik bir şey ise, karşınızdaki kişi yediği bir şeyden iğrendiğinde, yüzünüz sanki siz iğrenmişsiniz gibi şekil alır, hatta bazılarımızda daha ileri gider ve mideleri bulanır. Karşınızda biri esnediğinde, siz de onunla esnersiniz. Acı çeken bir canlı, kendi türünüzden olmayan bir hayvan bile görseniz, içiniz onunkisi gibi cız eder ve acır. İyi ama neden? Neler oluyor?

Ayna nöronlar ilk olarak, 1980'lerden başlayarak 1990'lara kadar bunlar üzerine araştırma yapan Giacomo Rizzolatti ve ekibi tarafından bulundu. Bu nörofizyolojistler, Macaca nemestrina türü 3 tane makağın ventral premotor kortekslerine elektrotlar yerleştirerek makakların el ve vücut hareketlerini bir süre takip ettiler. Deney boyunca, maymunların karşıdaki kişinin hareketlerini taklit etmelerini sağladılar. Bu süre zarfında F5 bölgesindeki bazı nöronların, taklit hareketlere karşılık verdiğini fark ettiler. Bu nöronlara da “ayna nöronlar” dendi. Araştırma, yapıldıktan sonra Nature’a gönderilmiş olsa da, insanların ilgisini çekmeyeceği düşünülerek makale kabul edilmedi. Devamındaki araştırmalarda, bu tarz bir ayna sisteminin insan beyninin Broca bölgesinde de olduğu anlaşıldı.

2005 yılında Marco Iacoboni ve bir grup bilim insanı, yaptıkları araştırma sonucu yukarıda bahsettiklerimizin sebebinin “ayna nöronlar” olduğunu öne sürdü.

Maymun deneylerinde de görüldüğü gibi, ayna nöronlar makakların F5 olarak da adlandırılan inferior frontal giruslarında ve ayrıca inferior parietal lobüllerinde bulunur. Makaklarda bu nöronların tam olarak görevi öğrenilememiş olsa da, bilinen tek gerçek yavru makakların dahi insanların hareketlerini taklit edebiliyor olması. Bu nöronların yetişkin maymunlarda bir başka maymunun ne yaptığını anlamaya olanak sağladığı ise üzerinde en fazla durulan tahmin durumunda. 

Ayna nöronlarının keşfedildiği bir diğer hayvan ise bir kuş türü. Bataklık serçesi olarak da isimlendirilen, Melospiza georgiana türü kuşun ses algılama ve şarkı söylemekte çok aktif oldukları biliniyor. Bu tür üzerinde yapılan araştırmalarda, ötme sırasında –özellikle de şarkı söyleme ritüelleri sırasında–beyinlerinin HVC bölgesine gönderilen elektrotların daha aktif olduğu görüldü. Araştırmanın sonunda kuşların ötmesini de sağlayan bu bölgede ayna nöronlarının olduğu sonucuna varıldı. 

İnsanlarda Ayna Nöronlar

Şimdi asıl işin karmaşıklaştığı hayvan türüne, biz insanlara gelelim. İnsan beyni için konuşacak olursak spesifik bir nöron üzerinde araştırma yapmak çok kolay olmadı, fakat elimizde bizlerde de ayna nöron bulunduğuna dair, direkt olmasa da, birçok bulgu var. 

Taklit, insanın sosyal gelişimi, öğrenmesi ve iletişimi için büyük bir role sahiptir ve enstrümantal öğrenme, ilişkisel öğrenme ve birçok duygusal süreç tabanlıdır. Yani taklit, basit bir kas hareketi sürecinden çok daha karmaşık bir süreçtir. Bilim insanları, taklit etme sürecinin başrolünde, bahsettiğimiz üzere makaklarda ve bataklık serçelerinde de bulunan ayna nöronlarının olduğunu düşünüyorlar.

İnsanlar üzerinde ayna nöron bulma çalışmalarını başlatan grupların başında, bu nöronların keşfini sağlayan Giacomo Rizzolatti ve ekibi de var. Ekip araştırmalarında, makakların beynindeki F5 bölgesiyle homolog olan insan beyninin Broca bölgesini incelediler. Araştırma sonucunda, insanın bir şeyi gözlemlemesi ve uygulaması sürecinde bu bölgenin son derece aktif olduğunu gördüler.

Fakat en büyük gelişmenin kayıt edildiği araştırma, kuşkusuz 2010 yılında makaleleri yayınlanan Roy Mukamel ve ekibine ait. Bu grup, 21 insan üzerinde yaptıkları deneyde gözlemleme ve uygulama süreci içerisinde bir grup nöronun diğer nöronlara nazaran daha fazla tepki verdiklerini gözlemledi. Bu da, insanlarda da ayna nöronların bulunduğuna dair en önemli kanıtı oluşturmaktadır.

Fakat bu ekibin tek eksiği ayna nöronlarının nerede arayacaklarını seçmemeleri oldu. 21 kişinin de medial duvar (içerisinde singulat korteks, SMA ve ön-SMA bulunduruyor) ve medial temporal lobuna (içerisinde amigdala, hipokampüs, parahipokampalgirus ve entorinal korteks bulunduruyor) elektrotlar yerleştirildi ve gözlemlendi. Fakat bu bölgelerin hiç biri daha önce ayna nöronlarla ilişkilendirilmemişti. Bundan dolayı da, artık ayna nöronlarının insan beyninin çok farklı yerlerinde bulunduğunu biliyoruz. 

Ayrıca yapılan başka bir araştırmaya göre insanlardaki ayna nöronlarının ilk 12 aydan sonra gelişiyor ve bu yüzden de bebekler genel olarak 1 yaşından sonra çevrelerine daha tutarlı tepkiler verebiliyor. 

Ayna nöronların insana özgü becerilerin gelişmesinde merkezi bir rolü vardır. Gözlemlediğimiz kişiyi taklit edemiyor olsaydık insana özgü yetilerimiz bu kadar gelişmemiş olacaktı. Ayna nöronlar taklit ve bunun aktarımı sonucu; dilin gelişimi, kültürün aktarılması, ilk icatların günümüze kadar yayılması gibi insan evriminde önemli bir yere sahiptir. Ayna nöronların işlevleri toplumsal etkileşim ve empati yönünden de önemli bir rol oynamaktadır.

Ayna Nöronlar Hangi Süreçlerde Rol Alıyor? 

Ayna nöronlarının evrimsel kökeni üzerine araştırmalar yapmış olan Vilayanur Ramachandran, diğer önemli görevlerinin yanında bu nöronların kendi benliğimizi tanımamıza da yardımcı oluyor ve bu teorisini şu sözlerle açıklıyor: 

Ben ayna nöronların sadece başkalarının davranışlarını gözleme ve uygulama görevinin olmadığını, erken beyin gelişimi sürecinde de benliğimizi oluşturduğunu iddia ediyorum.

Fakat yapılan herhangi bir araştırma olmadığından bu sadece bir iddia olarak kalmıştır.

Empati ve Beden Dili

Ancak bu iddiayı bir miktar da olsa destekleyen bir araştırma Frans de Waal ve ekibinden geldi. Empati kurabilme yeteneği, benliğimizin farkında olmamızla ilişkilendiriliyor. Bu ekip de ayna nöron sistemlerinin empatiyi de içerdiğini öne sürüyorlar. Kanıtları da, bir başka insanın hareketlerini, duygusal durumunu gördüğümüzde beynimizdeki bazı bölgelerin (ön insula, ön singulat korteks, inferior frontal korteks gibi) daha fazla aktivite göstermesi. 

Empatik bireylerin duyguları, gözlemlediği duygular karşısında oldukça kuvvetli etkinleşmektedir. Yapılan araştırmalar, daha empatik kişilerin insulayı daha kuvvetli etkinleştirdiğini ortaya koymuştur. İnsulalarını kuvvetli etkileyen kişilerin, tepkileri de daha fazladır. Ama unutulmaması gereken başka bir konu daha var ki, herkes kendi bedensel haritası doğrultusunda kopya eder. Yani herkes kendi duygusal tecrübeleri doğrultusunda karşı taraf ile empati kurabilir.

Birinin algılarını doğrudan fark etmek, kafalarının içine doğrudan bakıp duygularını anlamak mümkün değildir. Duyguları anlamanın yolu, davranışları gözlemlemekten geçmektedir. Bu algıyı belirli anlatıcı unsurlar sağlar. Duygularımız, beden dili ve ses tonu ile aktarılmaktadır. Bedenin dış görünüşü, karşıdaki kişinin duygusal durumu hakkında yeni bir bilgi kaynağı oluşturmaktadır. 

İnsanlar, karşısındaki endişeli birinin gergin beden duruşunu, üzüntülü birinin çökmüş, üzgün halini benimsemektedir. Dertli birinin yanında kişi kendini dertli, mutlu birinin yanında mutlu hissetmektedir. Ayna nöronlarımız, gözlemlediğimiz bilgiyi kopya etme özelliğine sahiptir. Başkalarında gözlemlenen duygu kişiyi tetiklemekte ve aynı duygu durumuna sürüklemektedir; çocukların, başka çocukların üzüntüleri karşısında tepkisiz kalmadıkları görülmektedir. Küçük çocuklar ağlayan bir çocuğu gördüklerinde, tıpkı onun gibi çığlık atarak ağlamaya başlarlar. Bulaşıcı duygulara yakalandıkları açıkça görülmektedir. Bu durum, hasta birine çok yaklaşıp ondan hastalık kapmaya benzer bir durumdur. Birinin sevincine tanık olan kişi mutlu olur ve bu mutluluk kişiyi gülümsetir. Böylece kişinin yüz anlatımı dolaylı olarak, gözlemlediği kişiye benzemektedir. Birlikte fazla vakit geçiren insanların hareketleri birbirine benzemektedir, birbirini sürekli gözlemleyen kişilerin aynı doğrultuda algı paylaşımı ve duygusal bulaşma halini yaşamakta olduğunu söyleyebiliriz. Kişilerin etrafını sarmalayan insanların duyguları bulaşıcıdır. Buna karşın tanımadığımız kişilerinde duygularından etkilenmekteyiz. Tanımadığımız birini ağlarken gördüğümüzde, bir yabancının aldığı kötü haber bizi doğrudan etkilemese bile, o yabancının duygularını paylaşıp, dolaylı olarak etkileniriz. Beden dilinin verdiği mesajlar, tanımadığımız kişiler hakkında bilgi sahibi olmamızı da açıklıyor. 

Birinin algılamasına şahit olduğumuzda, kendi duygusal algılamalarımız da etkinleşmektedir. Birinin bir yerini kestiğine tanık olduğumuzda, aynı yerde aynı acıyı hissetmemizin sebebi, bazı hücrelerimizin kendi elimiz kesilmiş gibi etkinleşmesidir. Beynimizde aynı hücrenin ateşlenmesi ile beynimiz bu durumu kendi yaşıyormuş gibi algılamaktadır. Esneyen birinin karşısında bir süre sonra gelen esneme isteğimizi de aynı araştırmalar kanıtlamıştır. Midesi bulanan, tiksinmiş birinin yüz ifadesi karşısında tepkisiz kalamadığımız anları insulamız, iç organsal algımız ve bedensel haritamızdaki değişim açıklamaktadır. 

Duygunun, sesin tonunda saklı olduğu herkes tarafından bilinmektedir. Bu durum, kahkaha seslerinin yükselerek devam ettiği bir ortamda konuyu anlamasak da, istemsiz olarak attığımız kahkahayı veya yanımızda hıçkırıklarla ağlayan birine olan üzüntümüzü açıklar niteliktedir. Bu açıdan bakıldığında, kendi şartlarımızın önemi otomatikman ortadan kalkıyor. Sebepsiz yere oluşan, tanımlayamadığımız duygularımızın sebebi belki de bağlantılı olduğumuz başka bir nöral sistemle ilgilidir. Etrafımızda ki olan biten durumların ne kadar dışında olsak da, içselleştirmemizin bir nedenidir bu nöronlar. Bu da bulunduğumuz ortamdan, konuştuğumuz kişiden bulaşan duyguyu açıkça ortaya koymaktadır. 

Motor Taklit

Bir diğer araştırma, yazının başında da bahsettiğimiz ve motor taklit olarak adlandırılan süreçler hakkında. Marco Iacaboni ve ekibi tarafından yapılan deneylerde, bu bilinçsizce yapılan taklitlerin (başta bahsettiğimiz, birisine top geldiğinde, acıyı kendimizde hissetmemiz gibi) ayna nöronlar aracılığıyla gerçekleştiği bulundu. Ayrıca bu deneyde ayna nöronların bazı durumlarda motor nöronlarını da eklediği görüldü. Ek olarak, ayna nöronların aynı zamanda karşıdakinin ne yapmak istediğini ve ne hissettiğini de anlamamıza da yardımcı olduğu sonucunu çıkarabiliriz. 

Yani bir film izlediğimizde aktörün üzüntüsüyle üzülmemiz, mutluluğu ile mutlu olmamızın artık bilimsel bir açıklaması var. Birbirimizin duygularını kendi beynimizde kopya ediyoruz. Bu nöronlar, birinin beden dilinden ne hissettiğini algılayıp, empati kurmamızı sağlıyor. Bilimsel bir devrim niteliğinde olan bu keşif DNA keşfi kadar önemlidir. Bu mekanizmanın aktivasyonu görsel, işitsel ve motor aktivitelerin beyinde özel bir alanda birbirine bağlanmasıyla oluşmaktadır. Ayna nöronların insanlardaki etkinliğinde iki özelliği öne çıkmaktadır; gözlemlenen hareketin algılanması ve hareketin taklit edilmesi...

Neden Her Hareketi Taklit Etmiyoruz? Karşımızdakinin Her Yaşadığını Neden Yaşamıyoruz? 

Bu durumu, Christian Keysers ve Valeria Gazzola ikilisi, bir diğer insanın yaptığı şeyi gözlemlediğimiz sırada birincil motor korteksin bazen kapalı olmasıyla açıklıyor. Yani, bazen ayna nöronların gönderdiği uyartılar motor nöronlar tarafından eyleme dönüştürülemiyor.  

Başka bir araştırma cinsiyetler arasındaki farklılık üzerine. Yawei Cheng ve ekibinin yaptığı bir dizi araştırmanın sonucunda, dişilerin erkeklere nazaran, ayna nöronlardan gelen uyartılara verdikleri motor tepkilerin daha fazla olduğunu gözlemlediler. Bu da dişilerin neden empati kurmaya erkeklerden daha yatkın olduğunu açıklıyor.  

Ayna nöronlarla bağlantısı bulunduğu düşünülen bir başka durum ise otizmdir. 2008 yılında IIan Dinstain ve ekibi, Iacaboni ve ekibinin ulaştığı sonuçları kullanarak otizm ile ayna nöronlar arasında ilişki kurdular. Kanıtları ise şöyle; ayna nöronlar ile motor nöronlar arasında sıkı bir bağ var. Karşıdakini anlamak için ve taklit etmek için birlikte çalışıyorlar. Fakat bu bağ, otizmli çocuklarda çok az. Yani, otizmli hastalarda ayna nöronlar sağlıklı bir insana nazaran çok daha az çalışıyor. Böyle olunca da motor nöronlarla olan ilişkileri de kısıtlı oluyor. 

Cecilia Heyes’in “Ayna Nöronlar Nerden Geldi?” isimli makalesinde de açıkladığı gibi, bu nöronların doğal seçilim tarafından desteklendiği düşünülüyor. Çünkü bu nöronlar hem öğrenmemize yardımcı olmaktadır, hem de konuşularak bilginin aktarılamadığı zamanlarda, bilginin bir nesilden diğerine aktarılmasında işimizi kolaylaştırmıştır. Ve çabuk öğrenen ve uygulayan maymunlar, nesillerini devam ettirme konusunda diğerlerine nazaran önde olmuşlardır.  

Ayna Nöronlarımız ile Birbirimize Bağlıyız!

Yüz kaslarımız, başkalarının mimiklerini izlerken birkaç milisaniyede etkinleşmektedir. Birinin beden dilini gözlemlediğimizde beynimize öyle sinyaller gidiyor ki, bu durum kendi yüz kaslarımızın, aynı dilde etkinleşmesine ve bedensel haritamızın değişimine kadar varabilmektedir. Böylece kişi karşısındakinin duygularını kendi duyguları gibi algılayabilmektedir. Dokunma için de benzer bir durum geçerlidir. Biri bize dokunduğunda, beynimizin duyusal bölgesinde bulunan somatosensör korteksteki nöron uyarılmaktadır. Aynı olayı gözlemlediğimizde de, beynimizde aynı bölge uyarılmaktadır. Dokunma ve ağrı reseptörlerimizle bize dokunulmadığının farkında olsak da, bu uyarılma karşıdaki kişiyle empati kurmamızı sağlamaktadır.

Bu muhteşem etkileşimin en güzel tanımını nörobilimci Vilayanur Ramachandran yapmıştır. TED konuşmasında ayna nöronları şu şekilde özetliyor:

İnsan aklı ile deneyimler ve bilinçlerin arasında hiçbir ayrım yoktur. Tüm insanlar ayna nöronları ile birbirine bağlıdır. Birine dokunduğumuz zaman araya giren tek şey deridir, deriyi aradan kaldırırsak dokunma hissini aklımızla deneyimleriz. Bu bağlamda, diğer insanlar ile olan aradaki bariyer yok olur. Diğer insanlardan bağımsız tek başına dünyayı gözlemleyen, insanları gözlemleyen bağımsız bir benlik yoktur. Ayna nöron sistemi insanların birbirleri ile arasındaki bariyeri yok eder. Bu soyut metaforik anlamda değil. Bunlar bizim temel sinirbilim anlayışımızdan ortaya çıkar. Gerçekte insanlar, sözcük anlamıyla nöronları ile birbirine bağlıdır.

Gözlemleyen kişi, gözlemlediği kişinin parçası olurken aynı durum gözlemlenen kişi içinde geçerlidir. Birey karşısındaki kişinin parçası olurken, karşı tarafta bireyin parçası olmaktadır. Akıllarımızı ve duygularımızı birbirine bağlayan bu sistem ile karşılıklı duyguların paylaşılması insan doğasına temellenmiş, birbirine bağlı bir grubun parçası olduğumuzu algılamamızı sağlamaktadır.