İnsan beyninin evrimleşme süreci nasıl gelişmiştir?

Yaşamın büyük bir kısmı tek hücreli canlılar arasında gerçekleşmiştir. Yaşamın başlangıcı 4 milyar yılı önce ise bunun 2-2,5 milyar yılı tek hücreliler arasında geçmiştir. Sonradan çok hücreliler ortaya çıkmıştır. Tek hücrelilerde duyulara yönelik bir takım organeller, biyokimyasallar görülür. Dolayısıyla tek hücreli canlılarda dahi çevreden gelen, nesnel gerçeği değerlendiren, uyarılan ve bununla hareket geçen bir süreç vardır. Dolayısıyla sinir sistemi başlangıcını ele alırken henüz sistem olmadığı halde bahsetmek, ele almak gerekir.

Günümüzden yaklaşık 3,5 – 4 milyar yıl öncesine gidersek orada elbette sapienslere, erectuslara, neandertallere ya da şempanzelere rastlamayacağız. İlk olarak mavi kaya parçamızda tek hücreli canlılar sahneye çıktı. Tek hücrelilerden oldukça karmaşık düşünebilme yetisine sahip biz sapienslere uzanan bir süreç. Ne merak sarsıcı öyle değil mi?

Karmaşık fonksiyonlarımızın mimarı beynin öyküsü yaklaşık 4 milyar yıl önce okyanuslarda başlamıştır. Beyni olmayan ancak çevreyi hissedebilen ve tepki verebilen tek hücreleri canlılar meydana geldi. Bakterilerde veya bu tek hücreli canlılarda anladığımız kadarı ile herhangi bir anı biriktirme, depolama söz konusu değil. Çünkü bu işlevleri yerine getirebilecek bir organa sahip değiller. Yine bilim insanları tarafından yapılan bir takım deneyler neticesinde bu canlıların öğrenemediğini ve koşullanamadığını biliyoruz.

Tatlı sularda, su birikintilerinde, nemli topraklarda yaşayan amiplerde gözlendiği kadarı ile bir takım iletileri alması ve vermesi koşulu ile çok ince telciklerin varlığı keşfedilmiş ancak buna rağmen bu canlılarda da herhangi bir öğrenme veya koşullamadan bahsedemiyoruz. Bir diğer tek hücrelimiz ise yapıları, işlevleri ve gelişimleri açısından süngerler, diğer hayvanların hepsinden farklıdır. Süngerlerde ilk defa bugünkü sinir hücrelerine benzer sinir hücreleri keşfedildi. Kendi aralarında birçok kez bölünüp çoğalabiliyorlar. Ancak bu demek olmuyor ki öğrenebiliyor, koşullanabiliyor, anı biriktirebiliyorlar. Süngerlerde de bir beynin olmadığını unutmamak gerekir.

En çok kullanılan laboratuvar canlılarından biri olan ve ilk ilkel beynin gözlemlendiği canlı, planarialardır yani diğer bir adıyla yassı soluncanlar. Merkezi bir beyin içeren sinir sistemlerine sahip oldukları için davranışlarını beyinleri kontrol ediyor. İlk defa anıların kaydedilmesi, bilgilerin öğrenilmesi yassı solucanlarda başlıyor. Bilim insanları Rus fizyolog ve psikolog İvan Pavlov’un koşullandırılmış köpek deneyini kırmızı-mavi ışık şeklinde yassı solucanlara göre uyarlıyor. Bu deneyin sonucunda bu canlıların koşullanabileceğini varsayıyorlar. Yassı soluncalara ait çarpıcı bir diğer bilgi ise bu canlıların kafası kesildikten sonra kendilerini onarabilip yeniden yerine yeni bir kafa çıkarabiliyorlar. Üstelik kafasıyla birlikte yitirdiği hafızasını da geri getirmeyi başarabiliyor.

Böylelikle beyin olmayan canlılar sahneye çıkmış oluyor.

İnsanları diğer canlılardan ayıran fark temelde oldukça karmaşık bir merkezi sinir sistemine sahip olmasıdır. Özellikle evrimsel süreçte beynin ön kısmı oldukça gelişmiş durumdadır. Aslında yapısal olarak sapienslerin diğer canlılardan pek bir farkı bulunmamaktadır. Farkın ortaya çıktığı nokta bizim genetiğimizde var olmaktadır. Bu cümleyi daha iyi açıklayabilmek açısından şöyle bir örnek verebiliriz. Mesela bir beyne baktığımız zaman gördüğümüz şeyin neredeyse tamamı ön beyindir. Ön beyin; beynin en büyük bölümüdür. Beyindeki en gelişmiş ve evrilmiş yapıdır ve en yüksek organizasyona sahiptir. Ön beyin dediğimiz bölüm beynimizin %40 kadarını oluştururken, bizden sonra en zeki ve problem çözme becerisi en yüksek hayvan şempanzelerde bu oran %20-25 kadardır.

Bu örnek akıllara şu soruyu getirebilir. Neandertallerin sapienselere oranla beyinlerinin daha büyük olduğu söylenir. Beyinlerinin büyük olması demek onları sapienslerden daha zeki veya bilinçli yapmadı. Burada dikkat edilmesi gereken oldukça önemli ve ince bir nokta var. Bir canlının döllenme aşamasından sonra ilk sekiz haftası olan embriyo döneminde gelişme yeteneğinin kafatasının ön tarafında yoğunlaştığını biliyoruz. Bu da serebral korteksin (insan düşünme yeteneğinin en fazla olduğu kısım) gelişmesinin bir ölçüsü olarak diğer canlılara göre 6,3 kat (logaritmik, üstel) daha fazla düşünme yeteneğinin gelişmiş olması anlamına gelir. Özetleyecek olursak biz insanlarda ön beyin ve içeriğindeki yapıların evrimleşmesi bizi tüm canlılardan üstün kılıp, besin zincirinin en tepesine çıkardı ve sapienslerin soyunu devam ettirdi. Bir teoriye göre günümüz insan beyninin düşünsel kısmını oluşturan serebral korteks kısmının neandertal insan kafatasındaki bölüme nazaran daha geniş olduğu ve bu yüzden neandertallerin yok olup, sapienslerin yaşama devam ettiğini savunmaktadır.

Peki, homo sapiensleri diğer tüm canlılardan ayıran, mavi kaya parçasından çok uzağa, Mars’ta yaşam bulabilmek için uzaya araç gönderebilen, bu şekilde düşünebilip, o yönde hareket edebilen bizlerin diğerlerinden farklı olmamıza sebep olan ön beyin neydi?

Ön beyin sağ ve sol olmak üzere iki yarı küreye sahiptir. Geniş bir lif bandı/köprü ile (ki bu köprünün ismi korpus kallozum) birbirine bağlı olan bu yarım küreler birden çok işleve sahiptirler. Korpus kallozum iki yarım küre arasındaki iletişimi sağlamak üzere, beynin sağ ve sol yanlarını bağlar. Hareketsel, duyusal ve bilişsel bilgiyi, yarım küreler arasında aktarır. Bu karmaşık bağlantı, keseli memeliler haricindeki (koala, kanguru, uçan keseli sincap vb.) bütün memelilerin beyninde, korteksin hemen altında, uzunlamasına yarık boyunca bulunmaktadır.

İnsan beynin en büyük bölümü olan ön beyin de çeşitli loblar bulunmaktadır. Bu loblar bizim öğrenme, hafıza, bilinç, yazma konuşma gibi fonksiyonları kontrol eder. Karar verme, geleceğe yönelik plan yapma, konuşma yazma, istemli kas hareketleri frontal; görüntüleri birleştirme, cisimleri tanıma, görmeden sorumlu alan oksipital; konuşmanın algılanması, duyusal verilerin bütünleştirilmesi, dokunma, basınç, sıcak soğuk gibi duyumları algılama parietal; hafıza merkezimiz olan, yüzleri tanıma ve oksipital lob gibi nesneleri anlama, kokuyu duyma temporal loba aittir.

Ön beyin de bir de ara beyin bulunur ki burada hipotalamus, epitalamus ve talamus bulunur. Evrimsel süreçte boyutu büyümekte olan ön beyin, frontal lob içindeki alt bölgeler içinde ve pariyetal lobta nöronlar arası iletişimin artmasına da neden olmuştur.

Tüm bunların yanı sıra dünyaların jeolojik evrimiyle kıtaların yer değiştirmesi, bazı bölgelerde iklim değişikliğine neden olmuş ve canlıların değişen ortamlara uyum sağlaması gerekmiştir. İri kuyruksuz maymunsu türlerin iki ayaklı olması sayesinde boşta kalan ellerin evrimleşmesi kolaylaşmıştır. Ayaktayken uzak mesafeleri görebilme ve değerlendirebilme artmış, uzak mesafelere ilerlemek kolaylaşmıştır. Yaşanan tüm bu gelişmeler (ki burada bir parantez açmak istiyorum yazmadığım birçok gelişme mevcut. Bunların her birini buraya yazmak ayrı bir konudur) bağlamında gelişen beyin; tüm vücuttaki tüketilen enerjinin büyük bölümünü talep eder ve kullanılır. Günümüzde bu oran %20’dir. Evrimin Homo sapiens’e doğru yürüyen adımlarında etle beslenme sayesinde daha zengin enerji depolama imkânı ortaya çıkmıştır. Bu durum yüksek enerji talep eden ve harcayan beyin gelişimine yarar sağlamıştır. Ateşin kullanılması da benzer bir şekilde, yiyeceklerden daha fazla enerji edilmesini sağlamıştır. Pişmiş besinlerin tüketimiyle sindirim sisteminin küçülmesi de vücut içinde bir enerji tasarrufu sağlamıştır. Bu sayede, karmaşık sindirim yapısını oluşturmak için gerekli enerji azalmıştır.

Erken dönemlerdeki beyin gelişimi süreçleri, aşağıda bazı fosil kayıtlarıyla sıralanmaya çalışılmıştır (10 adet kayıt vardı önemli gördüğüm 4 maddeyi ekledim) ;

1-Homo habilislerle birlikte özellikle “Broca” alanının gelişimiyle beyinde bir miktar daha hacim artışı olmuştur. Broca alanı beyinde konuşmadan sorumludur.

2-Homo erectusun beyin hacmi 600 cm3 civarında olduğu tahmin edilmektedir.

Farklı fosillerde 500.000 yıl önce beyin hacminin 1000 cm3’e ulaştığı belirlenmiştir.

3-Erken Homo sapiens’ler de beyin hacmi 1200 cm3’e ulaştığı görülüyor.

4-Homo naladi (Güney Afrika’da 2015’te bulundu, tarihleme çalışmaları devam etmektedir. Sınıflama henüz yapılmamıştır). Beyni portakal büyüklüğündedir. Bacaklar uzun ve toplu halde yaşıyorlardı. Güçlü çene yapısına rağmen insansı olması ilginçtir.

Herhangi bir zihinsel rahatsızlığı olmayan bütün insanlar ve diğer tüm canlılar beyinlerinin %100'ünü kullanabilirler.