Sizce beynin veri tipi ne olabilir?

Şimdi şöyle, beynin "veri tipi"ni illa bir kalıba sokmaya çalışabilirsin ama bu iş programlamadaki int ya da string gibi tıkır tıkır işleyen, sabit bir şey değil; çok daha dinamik ve açıkçası, havalı bir şekilde daha çetrefilli bir durum. Temelde bir tüyün dokunuşundan tut bir senfoniye kadar her şeyi temsil eden nöronlardaki bilgi, elektrokimyasal sinyallere, özellikle de aksiyon potansiyelleri dediğimiz, ya hep ya hiç tarzı standart elektriksel "ateşlemelere" dönüştürülüyor. "Veri"nin kendisi de büyük ölçüde bu ateşlemelerin oluşturduğu desenlerde, yani nörobilimcilerin nöral kodlama adını verdiği bir yöntemle şifreleniyor. Bu da tek bir format değil, bir sürü stratejiyi barındırıyor: Mesela hız kodlaması var ki burada olay tamamen ateşleme sıklığıyla alakalı (çok ateşleme, güçlü sinyal gibi düşün); zamansal kodlama var ki burada ateşlemelerin hassas zamanlaması ve aralarındaki süreler bilgiyi taşıyor, özellikle işitsel yollardaki gibi acayip detaylı veri temsillerine imkan tanıyor; bir de popülasyon kodlaması var ki bilgi, kocaman bir nöron grubunun ortak faaliyetiyle, çoğunlukla da seyrek dağılımlı temsil dediğimiz bir yapıda, yani belirli bir uyaran için nöronların sadece ufak bir kısmının aktif olduğu bir şekilde temsil ediliyor. Duyusal girdiler böyle karmaşık, hem mekansal hem zamansal örüntülere sahip sinaptik iletim ve aksiyon potansiyeli yayılımlarına çevriliyor; nörotransmitterler de bu süreçte sinaptik aralıklarda sinyalleri ayarlayan kritik kimyasal haberciler olarak devreye giriyor. Yani anlayacağın, sabit bir "veri tipi"nden çok, sürekli akış halinde, çok boyutlu bir ateşleme dizisi cümbüşü.

Dış dünyadan gelen bilgiler — yani gördüğümüz şeyler, duyduğumuz sesler, hissettiğimiz dokunuşlar — aslında beynin anlayacağı formda gelmiyor. Beyin bunları işleyebilmek için önce kendi diline çeviriyor. Bu dil, elektriksel ve kimyasal sinyallerin dili.

Yani beynin “veri tipi” dediğimiz şey aslında nöronların nasıl ateşlendiğiyle ilgili. Her nöron, başka bir nörona ya elektriksel bir sinyal gönderiyor ya da sinaps dediğimiz bağlantı noktalarında nörotransmitter dediğimiz kimyasallar salgılıyor. Bu şekilde bilgi bir hücreden diğerine aktarılıyor.

Bilgiler bu sistem içinde üç ana yolla kodlanıyor:

1. Frekans kodlaması (rate coding): Bir nöron saniyede ne kadar sık ateşleniyorsa, o bilgi o kadar güçlü ya da yoğun olarak algılanır. Örneğin sıcak bir yüzeye dokunduğunda, ilgili nöronlar daha sık atış yapar.

2. Zamanlama kodlaması (temporal coding): Bilgi sadece ne kadar sık ateşlendiğiyle değil, ne zaman ateşlendiğiyle de taşınır. İki nöronun eş zamanlı ateşlenmesi, beynin bunu bir “ilişki” olarak algılamasına neden olabilir. Yani zamanlama çok önemli.

3. Popülasyon kodlaması (population coding): Bazen tek bir nöron değil, bir grup nöron birlikte çalışarak bir anlam taşır. Örneğin bir yüzü tanıdığında, onlarca belki yüzlerce nöron aynı anda belirli bir düzende aktif olur. Bu düzen “bu kişiyi tanıyorum” anlamına gelir.

Kısacası beyin, klasik dijital sistemlerdeki gibi sabit veri tipleriyle çalışmaz. JPEG, MP3 ya da metin dosyası gibi formatlar beynin dünyasında yok. Onun veri biçimi, nöronların ateşlenme desenlerinden oluşan bir sinyaller dizisidir — yani bir tür nöral kod.