Bellek aygıtı

 Hafıza cihazı. Moleküllerden bilince. 1987 (Gül S.)

Rose S. P79 Bellek aygıtı. Moleküllerden bilince: Per. İngilizceden. - M.: Mir, 1995. - 384 s., hasta.

Ünlü bir İngiliz bilim adamı ve bilimi yaygınlaştıran kişi tarafından yazılan kitap, hafıza çalışmalarına yönelik temel yaklaşımları, bu çalışmaların tarihini ve hafızanın evrimi ve mekanizmaları hakkındaki modern fikirleri ana hatlarıyla belirtiyor. Yazar, bu alandaki 30 yıllık deneyimini ve laboratuvarının günlük yaşamını canlı ve esprili bir şekilde anlatıyor. Kitap, sorunun kapsamının genişliği ve parlak sunum tarzıyla dikkat çekiyor.

Nörofizyologlar ve biyoloji ve psikoloji problemleriyle ilgilenen herkes için.

Bölüm 1     4

Rosetta Taşını Ararken     4

Bölüm 2. Nasıl Çalışıyoruz     12

Bölüm 3. Anılar Nasıl Ortaya Çıkar     26

Bölüm 4     46

Bellek metaforları     46

Teknik analojiler     52

Kartezyen çatallanma     56

Bilgisayarlar ve yapay zeka     60

Bölüm 5     75

Kafadaki delikler - bellekteki delikler     75

Belleğin zamanla değiştirilmesi     79

hafıza hastalıkları     82

Kısa süreli hafıza kaybı     85

Tanıma ve Hatırlama     86

Hafıza biçimleri     87

İşlev, işlev bozukluğu ile bilinir     90

Kafadaki delikler - bellekteki delikler     92

Beyne Windows     96

Bölüm 6     99

99'u hatırlar   

İnsan hafızası ve hayvan hafızası     99

Öğrenme, hafıza ve geçmiş deneyim     100

Plastisite ve özgüllük     102

Çevrenin zenginleştirilmesi ve tüketilmesi     104

Işık ve Karanlık     105

Koşullandırma ve çağrışımcılık     106

Hebb     111 Sinapsları

vücuda dönüş     114

Bölüm 7     117

Belleğin evrimi     117

Davranışın Kökenleri     120

Tek hücreler     121

Çok hücreli organizmalar     121

"Özel hatlar" ve sinir sistemi     126

Alışma ve hassaslaşma     127

Daha fazla beyin - daha fazla hafıza     129

Salyangozlar ve diğer kabuklu deniz hayvanları     131

Omurgalılarda problem çözme     134

Bölüm 8     135

Bellek molekülleri     135

Neden biyokimyaya ihtiyacımız var?     135

Protein sentezi     136

Bellek molekülleri ve yapıları     141

en baştan başlayalım     149

Bölüm 9     154

Deniz salyangozları ve hipokampus: ideal nesneler mi?     154

Uygunluk kriterleri     154

İlk kriter     154

İkinci kriter     155

Üçüncü kriter     157

Dördüncü kriter     158

Beşinci kriter     158

Altıncı kriter     159

Yeni modeller     159

Aplysia Alışkanlığı - "bir tabakta eğitim"     160

Aplysia uzun süreli bellek     165

Hücresel alfabe mi yoksa sinir sistemi mi?     166

Uzun vadeli güçlendirme     169

Bilişsel bir harita olarak hipokampus     171

175'in biyokimyasal mekanizması   

DWT bellek olarak kabul edilebilir mi?     177

Bölüm 10     178

Biz tavuklardan başka kimse     178

Birinci hikaye - kaostan düzen     183

Bölüm 11     205

Düzen, kaos, düzen: beşinci kriter     205

Bölüm 12     217

Interlude: Laboratuvar araştırması her şey değildir     217

İçselcilik ve dışsalcılık     218

Gerçekler ve kaynaklar     223

Sözü Yaymak     225

Sonuçların açıklaması     228

Bölüm 13     231

Anılar nelerden yapılmıştır     ?

Postmodernizm, epistemoloji ve ontoloji     233

Anılar nelerden yapılmıştır     ?

Anılar bilgiden daha fazlasıdır     237

Hatırlamak ve unutmak     239

anlam seviyeleri     241

İnsanlar da hayvandır     243

Bellek geliştirme     243

İnsan benzersizliği     244

Bölüm 1 

Rosetta Taşını Ararken

Hafıza, yeteneklerimizin en kalıcısıdır. Yaşlılığımızda, seksen yıl önceki, hatta daha da eski çocukluk olaylarını hatırlıyoruz. Yanlışlıkla yere düşen bir kelime, bizim için uzun zamandır unutulmuş yüz hatlarını, bir adı, bir deniz veya dağ manzarasını diriltebilir gibi görünüyordu. Hafıza, bireyselliğimizi belirler ve kişiliğimizin diğer herhangi bir özelliğinden daha büyük ölçüde, şu ya da bu şekilde hareket etmemizi sağlar. Tüm hayatımız, deneyimli geçmişten bilinmeyen geleceğe giden bir yoldan başka bir şey değildir, yalnızca o yakalanması zor anda, "şimdi" dediğimiz gerçekten deneyimlenen duyumların o anında aydınlatılır. Bununla birlikte, şimdi geçmişin bir devamıdır, geçmişten büyür ve hafıza sayesinde geçmiş tarafından şekillendirilir. Geçmişi unutulmaktan kurtaran, gelecek kadar anlaşılmaz hale gelmesini engelleyen hafızadır. Başka bir deyişle, hafıza zamanın akışına yön verir.

Her birimiz için hafıza benzersizdir. Bir kolunuzu, bir bacağınızı kaybedebilirsiniz, estetik ameliyat geçirebilirsiniz, cinsiyet değiştirebilirsiniz, böbrek nakli ile yaşayabilirsiniz ama hafızanız iflas edene kadar kendiniz için aynı kalırsınız. Hafıza, hem kendi bireyselliğimizin hem de diğer insanların kişiliklerinin farkında olmamızı sağlar. Hafızasını kaybeden kişi "ben" ini kaybeder, varlığı sona erer. Bu nedenle klinik hafıza kaybı vakaları sonsuz derecede ilginç ve korkutucudur. Bu, kryonik taraftarları tarafından çok iyi anlaşılmıştı - Kaliforniya'da doğmuş, ölüleri tıptaki ilerlemelerin dirilmelerine izin verdiği zamana kadar hızla dondurma fikri. Bu fikrin savunucuları, ölülerin anılarını saklamak için bir bilgisayar sistemi oluşturmanın mümkün olduğunu düşünüyorlar ve bu sistem, iddiaya göre, hayata döndürülen bir kişiye bir şekilde tanıtılabilir. Ancak insan hafızası bir bilgisayarda somutlaşmamıştır. Beynimizi oluşturan on milyar sinir hücresinde ve bu hücreler arasındaki on trilyon bağlantıda kodlanmıştır. Hafıza izleri, her hayata getirdiğimizde dönüştürülen ve yeni içerikle doldurulan canlı süreçlerdir.

Birçoğu kötü bir hafızadan, isimleri, yüzleri, önemli anlaşmaları unuttuklarından şikayet eder. Ancak ezberlemenin hacmi ve süresi gerçekten şaşırtıcı. Birkaç saniye oturduğunuzu ve bir fotoğrafa baktığınızı hayal edin; sonra diğerine, sonra diğerine ... Şimdi, bir hafta sonra size aynı fotoğrafları, her gösteriye eşlik eden tamamen yeni bir fotoğrafla tekrar gösterdiğimi ve hangisini daha önce gördüğünüzü bana söylemenizi istediğimi hayal edin. Hafızanız dolmadan veya kafanız karışmadan önce kaç fotoğrafı tanıyabileceğinizi düşünüyorsunuz? Laboratuar arkadaşlarım bu soruyu yirmiden elliye kadar rakamlarla yanıtladılar. Ve deneysel koşullar altında, çoğu insan, hafıza tükenme belirtileri göstermeden en az on bin farklı fotoğrafı doğru bir şekilde tanıdı.

Gerçekten bir şey unutuyor muyuz? Bazı psikanaliz okullarının iddia ettiği gibi tüm geçmişimiz bir şekilde beyinde kodlanmış değil mi? Ve geçmişin en küçük olaylarının, hayatımızın herhangi bir anında şimdiki zaman kadar net hale gelebilmesini sağlayan bu şifrenin bir anahtarı yok mu? Ya da belki unutmanın özel bir işlevi vardır ve biz sadece gelecekte hayatta kalmak için bizim için önemli görünen şeyleri not eder ve hatırlarız? Böyle bir durumda, aşırı iyi bir hafıza, günlük yaşamda bir nimet değil, bir engel olacaktır ve hafızayı geliştirmek için eski zamanlara dayanan uzun yollar ve kimyasallar arayışı en azından bir kuruntu olacaktır.

Son olarak, en önemli soru: Nasıl hatırlıyoruz? Günlük varoluşun en küçük detayları, çocukluk sevinçleri ve aşağılanmaları, dün geceki akşam yemeğinin yavan detayları ya da yanıp sönen bir araba plakasındaki rastgele sayılar dizisi, bizi oluşturan moleküller, iyonlar, proteinler ve lipitlerin karışımında nasıl izlenir? beynimizde on milyar hücre mi? Böyle bir sayıda hücreyi hayal etmek bile zor. Ancak, herhangi bir insanın beynindeki nöron sayısının Dünya'da yaşayan insanların sayısının üç katı olduğunu ve bu nöronlar arasındaki bağlantıları saniyede bir bağlantı oranında sayarsanız, üç ila otuz milyon süreceğini hayal edin. sayımı tamamlamak için yıllar. Bu, tüm geçmiş yaşamın anılarını saklamak için oldukça yeterli ...

Ancak başka bir sorun daha var. Yaşamımız boyunca vücudumuzdaki her molekül defalarca değiştirilir, hücreler ölür ve yerlerine yenileri gelir, aralarında binlerce, belki de milyonlarca kez bağlantılar kurulur ve bozulur. Yine de biyolojik yaşamın özü olan bu her şeyi kapsayan süreçte hafıza korunur. Makinenin tüm parçaları aynı şekilde değiştirilirse, herhangi bir bilgisayar belleği sona erecektir. Beynin yapıları ve içlerinde meydana gelen süreçlerle ilişkili hafıza, moleküler bileşenlerinin sürekli dolaşımına rağmen, vücudun formlarının korunmasıyla aynı şekilde korunur.

Nörobilimde (beyin ve sinir sistemi bilimi) 1990'larda başlayan şaşırtıcı ilerlemeye hakim olan bu büyük paradokstur; Amerika Birleşik Devletleri'nde bu dönem "Beynin On Yılı" olarak adlandırıldı. Düşüncelerime ve deneysel çalışmalarıma çok daha uzun süre hakim oldu, neredeyse otuz yıl önce ilk kez bir sinirbilimci araştırmacı olarak anılmayı hak ettiğimi hissettim. Günlük hayatta hafızadan bahsetmişken, aklımızın, duyumlarımızın, düşüncelerimizin ve duygularımızın mülkiyetini kastediyoruz. Ancak bu kitapta öncelikle bilincimize değil, beynimize odaklanacağız. Sinirbilimciler, bilimsel yöntemlerin yalnızca zihnin çalışmasını tüm çeşitli tezahürlerinde incelemeyi değil, aynı zamanda beynin özelliklerine ve yapısına ve içinde meydana gelen süreçlere göre tanımlamayı mümkün kıldığına inanıyorlar.

Bu açıklamayı küfür ya da saçma bulanlar olacaktır. Bilincin bilimsel yöntemlerle, en azından biyolojik yöntemlerle bilinemeyeceğini, çünkü prensipte materyalist araştırma için erişilemez olduğunu veya elimizdeki yöntemlerin, hayvanların davranışları ve beyinlerinin incelenmesine uygulanabilir olmasına rağmen, bilinemeyeceğini iddia edeceklerdir. insan düşünceleri, konuşma veya sosyal ilişkiler gibi karmaşık olgular söz konusu olduğunda uygun değildir. Soruyu yanlış soruyor olabiliriz: beyni inceleyerek hafızayı ve zekayı anlamaya çalışmak, bir bilgisayarın ve programlarının nasıl çalıştığını aygıtların ve disklerin kimyasal bileşimini analiz ederek anlamaya benzer. Bununla birlikte, biraz resmi olarak "bilimsel yöntemler"den bahsettiğimde, kesinlikle "on dokuzuncu yüzyıl fiziğinin yöntemleri"ni kastetmiyorum, sanki tek bir bilim varmış gibi, sanki kimyadan psikolojiye ve ekonomiye kadar tüm bilimler aynı çabayı sarf ediyormuş gibi. geleneksel bilim felsefesi ve aslında tüm eğitim sistemi tarafından aktif olarak desteklenen bu kadar eski moda bir fizik fikrine uymak.

Bilim ve yöntemleri hakkında konuştuğumda, çok daha geniş bir şeyi kastediyorum: üniter, materyalist bir dünya görüşüne bağlılık, dünyanın rasyonel araştırma ve deney yöntemleriyle bilinebileceğine dair bir inanç. Bilimin bu tanımının pratikte ne anlama geldiği ve neden bunun hafıza çalışmaları için geçerli olduğuna inandığım, bu kitapta kendime koyduğum hedefe ulaşmayı başarırsam netleşecek.

Bir sinirbilimci olarak, bu inancımı detaylandırmayı işim olarak görüyorum. Zihnin çalışmasının, beynin özellikleri, yapısı ve işlevleri açısından tanımlanması gerektiğini tekrarlıyorum; böyle bir açıklama, her birimizin kendi varoluşumuzla bağlantılı olarak sorduğu bir dizi temel soruyu anlamaya yardımcı olur: biz neyiz ve neden böyleyiz? Zihnin işleyişinin "açıklanması gerektiğini..." vb. söylemediğime dikkat edin. "Açıklamak" ifadesi, beynin moleküler ve hücresel bileşenlerini, karmaşık düzenleyici etkileşimi doğru bir şekilde tanımlayabilseydim anlamına gelirdi. aralarında, evrim ve ontogenez sırasında yaratılışları, zihnin veya bilincin kapsamlı bir tanımını verir ve böylece bu kelimeleri herhangi bir anlamdan mahrum eder, her şeyi beyinde meydana gelen basit bir süreçler dizisine indirgerdim. Bu arada, tamamen farklı bir şeyi kastediyorum: Zihni, beynin özellikleri ve yapısı açısından tanımlamak, bu fenomeni açıklamakla hiç de aynı şey değil. Bu yüzyılın başındaki bazı psikologlar ve günümüzün bireysel sosyobiyologları gibi, ne olduğumuz, neden böyle davrandığımız ve başka türlü değil, neden yazdığım ve yazdığım gibi sorulara yanıt ararken psikoloji dilini tamamen terk etmeyeceğim. bu cümleleri okudunuz. Burada bir benzetme kullanayım.

Büyük, neoklasik girişinden Londra'daki British Museum'a girin, sola dönün, vitrini geçin ve Mısır ve Asur galerilerini dolduran turist kalabalığının arasından geçmeye çalışın. Bir grup Japon, zemine hafif bir açıyla yerleştirilmiş siyah bir taş levhanın üzerine eğilmişti. Minyatür video kameralarıyla bu meraklıların arasında sıkışmayı başarırsanız, taşın düz yüzeyinin her biri beyaz ikonlarla kaplı üç parçaya ayrıldığını göreceksiniz. Levhanın üst üçte birlik kısmındaki simgeler eski Mısır hiyeroglifleridir, orta kısım el yazısı ile işgal edilmiştir - Demotik Mısır yazısı; “ciddi bir klasik eğitim” aldıysanız veya Yunanistan'da tatildeyseniz, levhanın alt üçte birlik kısmındaki Yunanca metni hemen tanıyacaksınız. Önünüzde, Mısır rahipleri genel konseyi tarafından kabul edilen kararnamenin metninin bulunduğu Rosetta Taşı var 196 г. BC, Kral Ptolemy'nin taç giyme töreninin birinci yıldönümü münasebetiyle Nil kıyısındaki Memphis'e gidiyordu. Taş "keşfedildi" (Avrupalıların, yerel halkın onlar hakkında ne bildiğinden bağımsız olarak, daha önce bilmedikleri şeyler hakkında söyledikleri gibi) c 1799 г. Mısır'daki Napolyon Seferi Kuvvetleri'nin mühendislik birliklerinin teğmeni. Fransızların yenilgisinden sonra, İngilizlerin bir ödülü haline geldi ve Londra'ya getirildi ve burada, bütün bir yüzyıllık imparatorluk yönetimi boyunca Britanya'nın kendi yüceltilmesine hizmet eden diğer birçok antik eser arasında ciddi bir şekilde dikildi.

Bununla birlikte, Rosetta Taşı'nın önemi, imparatorlukların yükselişinin ve düşüşünün bir sembolü olarak hizmet etmesi değildir (taş üzerindeki Yunanca yazıt, yaratılış zamanının Mısır'ın eski gücünün kaybının başlangıcına denk geldiğini göstermektedir. ve Avrupalıların rolünün güçlendirilmesi). Asıl mesele, üç yazıtın da, 19. yüzyıl bilginlerinin Yunanca okuyabildikleri aynı metni temsil etmesi ve bu, onların eski Mısırlıların yazı dilinin şimdiye kadar anlaşılmaz hiyerogliflerini deşifre etmeye başlamalarına izin vermesidir. Rosetta Stone'daki paralel çeviriler, "kodu" anlamanın anahtarını sağladı ve bunu, bilinç ile beyin arasındaki ilişkiyi anlamak için gerçekleştirmemiz gereken göreve bir benzetme olarak görüyorum.

Yaşadığımız dünyayı anlamaya ve etkilemeye çalışırken birkaç "dil" kullanırız. Kendi zihinsel deneyimimizden bahsetmişken, kişisel, öznel bir görüş ifade ediyoruz. Bilimin her zaman klasik görevi, dilin bu kişisel, öznel özelliğini ortadan kaldırmak ve onun yerine genel geçerliği olan nesnel yargıları koymak olmuştur. Bununla birlikte, fiziksel veya kimyasal fenomenlerle uğraşırken bunu başarmak, biyoloji ve psişe kategorileriyle uğraşmaktan daha kolaydır. Zihinsel, ruhsal deneyimden bahsetmişken, kendi eylemlerimizi ve diğer insanların eylemlerini, bunu neden yaptığımızı ve deneyimlediğimiz duyguları anlatan, her biri nesnel olma iddiasında olan en az iki alternatif dilimiz var. "Beyin dili" ve "zihin dili"nden bahsediyorum. Beynin dili, çeşitli uzmanlık alanlarından biyologlar tarafından konuşulan birçok lehçeye sahiptir - fizyologlar, biyokimyacılar, anatomistler; objektiflik konusunda şüphe yoktur. Ve bilincin dili öznel olabilir (ve genellikle de öyledir), günlük iletişim için kullanılan dil veya şairlerin ve romancıların dilidir. Ancak bir psikoloğun ağzından objektif olduğunu da iddia ediyor. 60'larda doğan, 80'lerde şekillenen ve 90'ların görkemli bilimsel başarısının eşiğinde reşit olan yeni nesil sinirbilimcilerin karşılaştığı zorluklardan biri, tek bir nesnel dilden (ister dil olsun, ister dil) çeviri yapmayı öğrenmektir. beyin veya bilinç) diğerine ve geri. Böyle bir çeviriyi kolaylaştırmak için, aralarındaki yazışmaları anlamak için her iki dilde paralel olarak okunabilen bir tür yazıt olan Rosetta Stone'a ihtiyacımız var. Çeviri kurallarını bilmek, bir dili diğerine indirgemek anlamına gelmez. Yunancanın yerini Mısırlı alamaz, bilincin yerini beyin alamaz. Maddi dünyanın aynı üniter fenomenini tanımlamak için tamamen farklı, ancak eşit iki dil vardır. Her birinin son yüzyıldaki gelişim tarihi farklıdır, ya rakip ya da müttefik oldular. Bununla birlikte, bunların birleşmesi, uzun süredir devam eden boşlukların kapatılması ve çeviri kurallarının bilinmesi için umutlar hiç bu kadar parlak görünmemişti. Bu kitapta açıklığa kavuşacağını umduğum nedenlerden dolayı, hafıza çalışması bize bu kuralları öğrenme şansı veriyor. Başka bir deyişle, beyni incelemek için hafıza Rosetta Taşı olacaktır.

Böyle bir ifade çok küstahça değil mi? Antik çağlardan kalma bellek, filozofların ilgisini çekmiştir. Her kültür bunun için kendi analojisini ortaya koydu. Yunanlılar için bunlar balmumu tabletler üzerindeki kayıtlardı; Orta Çağ'da karmaşık hidrolik boru ve valf sistemleri böyle bir analoji görevi görüyordu. 17. yüzyılda, modern Batı biliminin şafağında, kaldıraçlı ve dişli cihazlar uygun analoglar gibi görünüyordu, 19. yüzyılda elektrik devreleri yerini aldı ve 20. yüzyılın ikinci yarısında bunların yerini bilgisayar aldı. Bu benzetmelerin hiçbirinin, yalnızca beynin kendisinin biyolojisini, molekülleri ve hücreleri arasındaki yapısal, kimyasal ve elektriksel etkileşimlerin dinamiklerini bilerek anlaşılabilecek insan hafızasının zenginliği hakkında gerçek bir fikir vermediğini savunuyorum. bellek "basitçe" bu etkileşimlere indirgenemez.

Modern bilimin en gürültülü eleştirmenlerinden bazıları için bu yeterli olmayacaktır. Bellek, beyin ve davranış biliminin yalnızca (hatta bazılarının düşündüğü gibi esas olarak da değil) konusu değildir. Bir çeviri yapmak için, bir bilgisayar anahtarına dokunarak öznel unsuru ortadan kaldırıyorum ve bunun yerine psikolojinin basit nesnel dilini sunuyorum. Bununla birlikte, her birimiz için kendi hafızamız son derece özneldir. Her gün laboratuvarda tavuklar üzerinde yapılan deneylerde belleğin biyolojisini incelemekle meşgul oluyorum ve akşamları eve, kişisel anılarımla dolu bir dünyaya gidiyorum. Hayatımın bu iki yarısı nasıl bağlantılı? Kişinin kendi yaşamında nesnel olanla öznel olan arasındaki uyumsuzluğu ortadan kaldırmak için, elbette, bir nesnel dilden aynı derecede nesnel olan başka bir dile tercüme etmesi yeterli değildir. Bunu yapmak için, sanayileşmiş bir Batı toplumunun kültüründe var olan ve bazen bilimin gücünün ve ilan edilen nesnelliğinin güçlenmesinin bir sonucu olarak algılanan çok daha derin bir bölünmenin üstesinden gelmek gerekir. Komşunuz için en derin, en içten sevgi duygularının, hayatınızın geçtiği Evrenin enginliğine saygı duymanın, elektrik sinyallerinin bağlantı sistemleri veya akışları olarak kafanızda var olduğunu fark ederseniz, kendinizle barış içinde yaşamak mümkün müdür? sinir hücreleri arasında, bazı proteinlerin sentez süreçleri ve diğerlerinin çürümesi olarak mı? Bana öyle geliyor ki , insan doğasının kendisinde, oldukça gelişmiş beynimizde ve eşit derecede yüksek düzeyde organize olmuş toplumumuzda var olan potansiyeli gerçekleştirmek için bu farklı bilgi ve fikirleri bütünleştirmeyi öğrenmeliyiz.

Nörobilimin dar bir çerçeve içinde geliştiğini, hâlâ büyük ölçüde, belleğin öznel yönlerini incelemeye çalışan şairler ve romancıların yaşadığı, parçalanmış kültürümüzün diğer yarısına teslim edildiğini kabul etmeliyim. Anılar, James Joyce ve Marcel Proust'un eserlerinden Margaret Atwood, J. Ballard, Tony Morrison, Salman Rushdie ve Alice Walker'ın yeni eserlerine; ana temaları kişisel hafıza, geçmiş deneyimlerin sürekli analizi, deneyime dalma ve gerçeğe dönüş. Hafızamızın çalışmasıyla ilgili bu zengin malzemeyi, gözlemlediğim tavukların davranışlarının ayrıntıları ve beyinlerinin kimyasal analizlerinin sonuçları ile bir şekilde ilişkilendirmek mümkün mü? Yoksa birinin dilini diğerinin diline tercüme edemeden, sonsuza kadar ayrı nesnellik ve öznellik dünyalarında yaşamaya mahkum muyuz?

Sadece beyin dilleri ile bilinç, biyoloji ve psikoloji arasında yazışmalar kurmayı teklif ederek, bir kişinin kendi kafasının içine kapatılmış izole bir monad değil, oldukça sosyal bir varlık olduğu, sürekli dış dünya ile etkileşime girdiği gerçeğini görmezden geldim. şeylerin ve diğer insanların. İnsanın aklı ve beyni kapalı değil, açık bir sistemdir. Kendimizi tanımak için, bu açıklığı ve bunun sonuçlarını açıklayan bilimlerin artık bireyin psikolojisi ya da nörobilimi değil, insan toplumunu oluşturan kolektif bireylerin bilimleri olduğunu kabul etmeliyiz. Bu kollektif bilimler ekoloji ve etoloji, sosyoloji ve ekonomiyi içerir ve bireylerin bilimlerine indirgenemez (bireysel sosyobiyologların ve sinirbilimcilerin iddialı özlemlerine rağmen).

Bu kolektif bilimler, bireysel hafızayı evrimin ve tarihin bir ürünü olarak görür. Bu kitap öncelikle bireysel hafıza ve onun biyolojik temelleri hakkında olsa da, onu yazarken sürekli olarak kolektif hafıza fenomenine maruz kaldım ve bunun yankılarını her bir bölümün alt metninde hissedeceksiniz. Kendi kültürel yapılarıyla iç içe geçmiş, bireysel deneyime ya da belleğe sığmayan, metin ve imgelerde saklanan bir tarihe sahip bir toplumda, bellek bireyin sınırlarını aşar, kişiselleşir ve kolektifleşir. Bir zamanlar hafıza sadece bir hayvanın ya da insanın hayatı içinde var olmuş ve yeni bir hayatın doğuşu ve gelişmesiyle yeniden ortaya çıkmıştır. Bugün, teknolojik ilerleme, toplumun her üyesine, kişisel olarak hiç kimsenin sahip olmadığı bir hafıza sağlıyor. Benim neslimden, 1945'te bir Nazi ölüm kampında bulunan bir buldozerle hareket eden ceset yığınının resmini veya bir Vietnam köyünden yolda çığlıklar atarak koşan napalm alevleri içinde kalmış bir kızı hatırlamayacak bir adam söyleyin. Ben bu sözleri yazarken, çok eski nesillere dayanan eski bir kabile hatırası, doğu ve güney Avrupa'nın tüm bölgelerini şiddetli, ölümcül bir çatışmanın içine çekiyor. Hafıza sorularına ayrılmış hiçbir kitapta, öznel ve nesnel olarak bölünme sorunundan kaçınılamayacağı gibi, onları ayıran sınırı aşmadan tamamen bireyin veya kolektifin aleminde kalamazsınız.

Bu kitabın her bölümde yinelenen başka bir amacı var. Laboratuvarda yaptığımız herhangi bir deneyin anlamı, çevremizdeki dünyanın kültürel ve ideolojik varsayımlarıyla bağlantılıdır; aynı şekilde, genellikle bilimden bahsederken bahsedilmeyen ekipman ve reaktifler, elektrik ve para gibi teknik destek olmadan bir laboratuvarın varlığı imkansızdır . Laboratuarda ne yaparsak yapalım, asla basit bir doğa tefekkürüyle sonuçlanmaz: Çalışmamızın sonuçları kendi içlerinde yeni metodolojik yaklaşımlar ve yeni kavramlar üretir. Laboratuvarlar, modern toplum için ideolojik ve teknolojik ürünlerin kaynağı haline geldi. Ancak bu toplumun kültürünün parçalanması ve bu parçalanmanın sonucu olarak laboratuvarlarda olup biten her şey anlaşılmaz ve gizemli görünmektedir. Medya, özellikle televizyon ve sinema, "bilimi" iki yüzlü bir Janus şeklinde sunar. Bir yanda, ister kibrit kutusu büyüklüğünde bir bilgisayar, ister yaşlılıkta güçlü bir hafıza düzeltici olsun, ikisinden birine veya diğerine daha da şaşırtıcı teknik veya tıbbi mucizeler vaat eden akıl almaz, akıllara durgunluk veren "başarılar"ın verdiği coşku. Öte yandan, gözetim, kibir veya patolojik bir güç arzusuyla dünyayı yok etmekle tehdit eden yarım akıllı bilim adamları, günümüzün Frankenstein'ları. Kural olarak, bilim adamları bu tür kavramları ortadan kaldırmak için hiçbir şey yapmazlar. Bu belirsiz dünyaya kesinlik getirmek için tasarlanmış, beyaz cübbeli uzmanokratik nesnelliğimize hayranız. Cehaletin ve karanlığın sınırını daha da ileriye iten eylemlerimizi, modern tarihçiler Whig özünü açığa vurarak inkar etseler de, kaçınılmaz bir ileri hareket olarak ciddiyetle anlatıyoruz. Genel olarak medya bize inanıyor. Bilimi popülerleştiren gazeteciler, tam bir tarafsızlıkla ona ayna tutuyorlar ve karşılıklı aldatmacalar ve öncelik konusundaki anlaşmazlıklar hakkında perde arkası hikayeleri toplayan meraklı muhabirlerin yayınlarıyla yalnızca ara sıra çarpıtılan bir yansıma alıyorlar. Bu tür suçlamaları öğrenen "bilim camiası" safları sıklaştırmaya çalışır; şirketin geri kalanı yavruları bulup yok ederek erdemi korumayı umuyor.

Sonuç olarak, "bilim camiasının" içine hapsolduğu kısır döngünün dışında, laboratuvarların gerçek yaşamı bilinmezliğini koruyor. Profesyonel olmamakla birlikte, birçok yurttaşımızın çalışma saatlerinde - işçiler ve katipler, temizlikçiler, doktorlar, öğretmenler, hatta sanatçılar, yazarlar ve politikacılar - ne yaptığına dair hala adil bir fikrimiz var. Ama biz bilim adamları ne yapıyoruz? Bir deneyi planlamak ve yürütmek, sonuçlar çıkarmak, bu tür deneyler için para toplamak ya da bilimsel akranlarımızı tüm iddia edilen keşif raporlarımızın doğru olduğuna ya da en azından bir süre doğru kaldığına ikna etmek için makaleler yazmak nasıl bir şey? şimdi iddia edebileceğimiz tek şey bu olduğuna göre?

Son yirmi yıldır filozoflar, sosyologlar ve hatta antropologlar doğa bilimlerinin gizemini çözmeye, nesnellik iddialarımızı sınırlamaya, argümanlarımızı, doğanın gerçek bilgisine erişimimiz olduğu iddialarımızı eleştirel bir şekilde analiz etmeye çalışıyorlar. Filozoflar, maddi dünya hakkında bir şeyler bilme yeteneğimizi sorguluyor ve gerçekçilik geri çekilmek zorunda. Sosyologlar, enstrüman okumalarımızın yorumuna sıklıkla yaklaştığımız önyargılı kavramların kültürel ve ideolojik şartlandırmasını teşhir ediyor; bilimin toplumdaki yerine dikkat çekerler: bilim onun üzerinde durmaz, tarihsel olarak Batı tarzı kapitalizm çerçevesinde insan faaliyetlerinden ortaya çıkmıştır. Antropologlar artık egzotik kabileleri inceleme konusunda hevesli değiller ve laboratuvarlarında oturup yaptığımız konuşmaları kaydetmeyi, meydan okuyan araçlarla ve hatta daha inatçı gerçeklerle mücadele etmeyi tercih ediyorlar [1].

Deneysel bilimin teorik disiplinlerin temsilcileri tarafından acımasız eleştirisi, aktif bilim adamlarını büyük ölçüde atladı. Bilimlerin doğal ve insani bilimlere bölünmesi hala korunuyor ve toplumda yaygın olarak uygulanıyor - Ch.P. 1950'lerde kar , iki kültürün ayrılığını karakterize etti. Doğa bilimciler, Snow'un bir zamanlar "kemiklerinde bir geleceği olan adamlar (aynen ve çoğu zaman gerçekten öyle!) " dediği kişilerin onlar olduğundan hala eminler. Bu nedenle çoğu, yurttaşlarına (ve sadece erkeklere değil, kadınlara ve çocuklara da) radyoaktivite bahşedebilecek ve geleceği değil, doğa bilimcilere karşı halkın düşmanca tavrının kökenlerine ulaşamıyor. Anlayamayabiliriz ama hayvan hakları aktivistlerini laboratuvarların kapılarına kadar getiren ve çevrecileri iyimserliğimizi ve fiziksel ve biyolojik doğayı manipüle edip kontrol edebilme iddiamızı reddetmeye teşvik eden öfkeyi kesinlikle hissediyoruz. Astrolojiyi ve çizelgeleri astronomi ve istatistiğe tercih edenlerden kendimizi üstün görebiliriz, ancak kaygı bu duyguya karışır.

Bu yüzden bu kitabı kritik bir zamanda yazıyorum. Yapılacak en kolay şey, felsefi ve sosyal soruları görmezden gelmek ve doğrudan konuya girmek olacaktır. Bakın, diyebilirim ki, 20. yüzyıl sona eriyor, "beynin on yılı" geliyor - nörobilimde çalışma zamanı; beyinde, beynin farklı seviyelerinde neler olduğunu incelemek için araçlara sahibiz. Kavramsal farklılıkları -biyokimyacıların naif moleküler indirgemeciliğini, psikologların sıkıcı davranışçılığını- bir kenara bırakalım ve amaç bizim için açıkça görünür olacaktır. Hafıza, ihtiyacımız olan bilgiyi kazanmamıza yardımcı olacak bir Rosetta taşı olabilir. Ve yeni bilgilerle birlikte, en azından nispeten müreffeh gelişmiş ülkelerde yaşayan bizler için, yaşam kalitesini beşikten mezara değiştirebilecek teknolojik gelişmeler gelecek.

Ama ben daha fazla istiyorum. Size sinirbilimci olmanın, deneyler planlamanın, hayvanları eğitmenin, onların biyolojilerini incelemenin, teoriler geliştirmenin (ve reddetmenin), bilimimi ve ona yakın olanları popülerleştirmenin ne demek olduğunu anlatmak istiyorum. Bu kitabı dışarıdan bir gözlemci olarak yazmıyorum. Bir ders kitabı veya başarıların gözden geçirilmesi olmayacak. İçinde yirmi yılı aşkın laboratuvar çalışmama eşlik eden heyecanı ve deneyimi paylaşmak istiyorum. Aynı zamanda, laboratuvarda olabildiğince nesnel bir gözlemci rolünde hareket etmem ve onun duvarlarının dışında öznel olmam gerçeğiyle bağlantılı olarak kendi hayatımdaki çelişkiyi en azından biraz düzeltmeyi umuyorum. başka herhangi bir kişi gibi. Parçalanmış kültürümüzü kırmak ve hem insani değerlere kayıtsız bilimin katı indirgemeciliğini hem de gerçeğin başka bir şey olmadığı öznelciliği alt edecek yeni bir senteze ulaşmak için bu tür içsel uyumsuzlukların ortadan kaldırılmasının gerekli olduğu konusunda ısrar ediyorum. sayısız icattan birinden daha. . Böyle bir sentez, kişinin hem laboratuvarda hem de laboratuvar dışında ulaşmaya çalışması gereken gerçek akılcılıktır. Çalışmalarımın yer aldığı sosyal ve felsefi ortama, etrafta kaynayan tartışmalara ve doğru bilgiyi savunanların iddialarına elbette gözümü kapatmıyorum. Son yıllarda indirgemeci bilimin radikal eleştirmenlerinden biri olarak ben de bu tür tartışmalara katıldım. Hayatımın en iyi bölümünü, erkeklerin ve beyazların egemen olduğu Batılı kapitalist bir toplumda bilimin doğasına yönelik eleştirisi, böyle bir bilimin sınırlarını tanımayı reddeden herhangi bir eleştirel olmayan savunmanın zayıflıklarını teşhir etmeyi vaat eden feminist bir bilim sosyologunun yanında yaşadım.

Laboratuvarların yaşamını bilmeden, inisiyatifsiz kişilerin bilim adamlarının özlemlerini yargılamak ve faaliyetlerini etkilemek için çok az fırsatı vardır. Modern bilim çağının şafağında parlak bir kahin, filozof ve politikacı olan Francis Bacon, "Bilgi güçtür" diye yazmıştı. Demokrasi, bir hükümet denetimi biçimidir. Bilginin demokratikleşmesinin gerekliliğine inanmaya devam edecek kadar kendimi altmışların politik bir ürünü olarak görüyorum; bu olmadan hükümet demokratik olamaz ve insanlığın varlığı tehdit altındadır. Bununla birlikte, kültür bölündüğü ve bilimsel laboratuvarlar, araştırmalarının sonuçlarıyla aynı kapalı dünya olarak kaldığı sürece bilgi demokratikleştirilemez - kapalı bir kitap. Kitabım bu dünyanın açılmasına yardımcı olacak mı?

Bunlar, sonraki tüm sayfaları yazarken bana ilham veren hedefler. Ama onlara dolambaçlı bir şekilde ulaşıyorum. İkinci bölümde, sizi laboratuvarda bir gün geçirmeye ve tavukları eğitmeye, beyin bölümleri hazırlamaya ve bunların biyokimyasal bileşenlerini mikrogram miktarlarda belirlemeye ilişkin tüm rutinleri benimle birlikte incelemeye ve ardından oluşturulan grafiklerden faydalı bilgiler çıkarmaya davet ediyorum. elde edilen verilere dayanarak. 1990 yılında bu kitabı yazmaya başladığımda başlattığım bir deneyi anlatıyorum. Bununla birlikte, çalışmamın genel planındaki ve teorik kurgulardaki yeri ancak sonraki bölümlerde ortaya çıkacaktır, çünkü deneyin anlamını anlamak için, bir hafıza araştırmacısı olarak benim hakkımda bir fikir sahibi olmanız ve hafıza hakkında bir fikriniz olması gerekir. bu bilim dalının mevcut durumu. Bu yüzden 3. Bölüm'de sinirbilimci olmaya dair kendi öznel anılarımdan bahsediyorum. Ayrıca, eski Yunan ve antik Roma tiyatrosundan modern bilgisayarlara kadar analojili hobilerden başlayarak hafıza teorilerini dikkate almak uygun olacaktır. O zaman beynin neden bir bilgisayar olmadığı ve bilgisayar belleğinin neden insan beyninin belleğinin acıklı bir parodisi olduğu anlaşılacaktır. Öyleyse, bir kişinin hafızasını, özellikle de hastalık veya kazadan kaynaklanan bozukluklarını inceleyerek ne öğrenilebilir? (Sonuncu yaklaşım, nöropsikologların "işlev bozukluğundan işlev çıkarma" dediği şeydir.) Belleğimizin güçlü ve zayıf yanlarının şaşırtıcı tezahürleri de dahil olmak üzere bazı bulgular 5. Bölüm'de tartışılacak; orada yeterli bir biyolojik bellek kuramı yaratmak için neyi açıklamamız gerektiğini göreceğiz.

6. ve 7. bölümlerde bu göreve başlıyorum ve başlangıç noktası insanın değil hayvanların hafızası olacak. Ancak hayvanlarla ilgili olarak öğrenme ve hatırlama gibi tamamen insani yeteneklerden söz etmek mümkün müdür? Sinir sisteminin ve beynin evriminin hangi aşamasında hafızaya benzer bir şey ortaya çıkıyor? Hayvanların beyni ve hafızası üzerine çalışmanın bizi, bireysel sinir hücrelerinin özellikleri ve işlevleri ile bireysel deneyimin bir sonucu olarak değişimlerine dayanan bir teoriye götürdüğünü göstereceğim.

8. Bölüm, modern bellek araştırmasını tanıtıyor: Burada, 60'larda yaygınlaşan garip bir fikre bakacağız; abartılı deneyler ve daha da abartılı teoriler, birçok kişinin bir süre özel "hafıza moleküllerinin" var olduğuna - sözde aktarılabileceğine - inanmasına neden oldu. . , bir hayvandan diğerine, hatta farklı bir türün temsilcisine kadar, içlerinde bulunan "anılar" ile birlikte. Bu hatanın kök salmasının nedenleri ve bu hatanın ortaya çıktığı kötü tasarlanmış deneyler, Whiglerin bilimsel ilerlemeye ilişkin geleneksel görüşüne pek uymayan, ancak önemli dersler sağlayan öğretici (ve teselli edici) bir olay oluşturmaktadır. 9. Bölüm, modern bellek araştırmaları ve onu incelemek için mükemmel nesne arayışı hakkındaki tartışmalarıyla bizi 1990'lara geri götürüyor. Bazı Amerikalı bilim adamları, Aplysia deniz salyangozunun böyle bir nesne olduğunu düşünürken, Avrupalı bilim adamları, zarif balık Hipokampus'a (denizatı) benzerliği nedeniyle hipokampus adı verilen memeli beyninin küçük bir bölgesini düşünürler. Son olarak 10. ve 11. bölümlerde deneylerim için seçtiğim tavuklara dönüyorum; Orada, son on yılda, öğrenme ve hafıza ile ilgili bir dizi moleküler, elektriksel ve morfolojik süreci nasıl tanımlayabildiğimi açıklayacağım. O zaman, 2. bölümde açıklanan deneyin, 11. bölümün sonunda zaten bir öğrenme kuramı gibi görünecek olan şeyle nasıl bir ilgisi olduğu açık olacaktır.

Bu son bölümlerde, tutarlı bir bilimsel sunum sürdürmek uğruna bilimin sorunlu sosyal ve politik yönlerine, hatta laboratuvar dışındaki kendi öznel dünyama bile değinmiyorum. 12. bölümde anlatı yine farklı bir düzleme taşınıyor ve sunulan gerçekler, laboratuvar araştırmasının tek başına yeterli olmadığını anlayan sosyologların ve bilim politikası belirleyicilerin gözünden görülüyor. Bu kitabın ana görevini - heterojen unsurları sentezleme görevini - tamamlamayı başardım mı? Her neyse, 13. bölümde bu amaca ulaşmak için elimden gelen her şeyi yapmaya çalıştım.

Bölüm 2.
Nasıl Çalışıyoruz?

Neredeyse her gün duruma göre saat 9 gibi geliyorum, ceketimi ve evrak çantamı ofise bırakıyorum, beyaz bir önlük giyip laboratuvara gidiyorum. Beyaz önlük çok önemlidir, sembolik bir anlamı vardır. Birincisi, onu takmak, bugün bir deney yapıldığını ve toplantılar ve organizasyonel konularla dikkatimi dağıtmadan çalışacağım anlamına gelir. İkincisi, beyaz önlük beni bilim dışı dünyanın geri kalanından ayırır, beni ceket giymeyenlerden ayırır. "Bilimsel çalışmaların" havasına dalmış durumdayım, neredeyse bir kutsal ayine hazırlanıyorum. Ancak laboratuvar önlükleri aynı değildir: Birincil amaçlarına (sıradan giysileri kimyasal ve biyolojik materyallerin bulaşmasından korumak) sembolik ağırlığın eklendiği bir hiyerarşi vardır. Bunu fark etmek için laboratuvarda olmak uzun sürmez. Öncelikle bornozlar farklı renklerde gelir. İşiniz bakım ise, genellikle mavi bir ceket giyersiniz ve hamal olarak çalışıyorsanız, o zaman kahverengi. Bir araştırmacının mavi veya kahverengi bir cüppe giymemesi için özel bir neden yoktur, ancak askeri üniformalardaki farklılıklar gibi koruyucu giysinin rengi de onu giyen kişinin rütbesini sessizce belirtir. Bir laboratuvar asistanı olarak beyaz bir önlük de giyeceksiniz, ancak kesimi bir araştırma görevlisininkinden biraz farklı olacak ve farklı şekilde bağlanacak; ek olarak, büyük olasılıkla önden düzgün bir şekilde bağlandığından emin olmanız gerekecektir. Buna karşılık, biz araştırmacılar, ofisten laboratuvara giden koridorda koşarken paltolarımızın uçuşmasıyla daha bol giyinme eğilimindeyiz. Doğru, biyologlar giderek daha az kimyasal reaktifler ve canlılarla ve daha sık bilgisayarlarla çalıştıkça, monitörleri analiz eden ekranlarda karmaşık çok renkli görüntüleri görüntülediğinden, bu gelenek yavaş yavaş yok oluyor.

Ancak bornoz hiyerarşisi burada bitmiyor. Lisansüstü öğrenciler, örneğin çok katı sağlık kurallarına uyulmasını gerektiren radyoaktif maddelerle çalışma veya hayvanlar üzerinde küçük ameliyatlar yapma durumları dışında (ücretsiz sağlanmış olsa bile) laboratuvar önlüğü giymezler. Kravatsız kot pantolonunu ve gömleklerini sabahlıkla örtmeyen sahibi, adeta şöyle diyor: Giysilerim kirlenmekten korkmayacak kadar fakir ve genel olarak kurallarla kısıtlanmak istemiyorum. Hiyerarşinin başka bir seviyesinde, siparişler tekrar değişir: teknik çalışanın konumu ne kadar yüksekse, o kadar az bornoz giyer. Bunun anlamı şudur: Laboratuvardan idari işlere geçtim, ellerimle değil kafamla çalışıyorum.

Kıdemli bilimsel personelde durum farklıdır. Yıllardır laboratuvara girmeyenlerin birçoğu her sabah bembeyaz bir önlük giyip tüm günü masasının içinde geçirip sadece öğle tatilinde kalkıyor ve 17.30'da eve gidiyor. Bir komisyon veya konsey toplantısında bile sabahlık ile gelirler. Ve burada anlam açıktır: Dostlarım, size katılmayı ve deneyler yapmayı çok isterim, ama şimdi çok meşgulüm - kağıtlarla oynamak, para kazanmak, toplantıya koşmak; ancak bilimden tamamen kopmadım ve yine de sadece bir yönetici olarak değil, bir bilim insanı olarak da faydalı olabilirim.

Bugün, her şeyden önce, hijyen kurallarına göre farklı bir sabahlığa dönüştüğüm, ancak hiçbir şekilde kar beyazı olmayan vivaryuma gidiyorum - bu, dün birlikte çalıştığım tavuklar tarafından halledildi. . Bugün buraya geldikten sonra daha temiz olmayacak ve çamaşır deterjanı reklamındaki ilk resimdeki gibi görüneceğim. Bugünlerde bir vivaryuma girmek, bir ABD hava kuvvetleri üssüne girmek kadar zor hale geliyor. Hayvan hakları aktivistleri birkaç yıl önce Baviria'yı havaya uçurmaya ve deney hayvanlarını "özgürleştirmeye" başladığından beri, çoğu laboratuvar hem hayvanların hem de personelin yararına güvenlik önlemlerini sıkılaştırdı. Ağır kapının üzerinde bir televizyon monitörü asılı ve açılmadan önce kilide kişisel kodumla plastik bir kart takmam gerekiyor - ancak o zaman girişe girip kendimi ana odaya açılan ikinci kapının önünde bulacağım .

Şimdi vivaryuma girerken mırıldanıyorum ama bu pek başıma gelmiyor; Hemen işitmediğimi söyleyeceğim ve şarkı söylemem dedikleri gibi çok az zevk veriyor. Ama ofiste oturmak yerine laboratuvarda çalışma fikri beni her zaman canlandırmıştır. Önce bir şeyler mırıldanıyorum ama şimdi bir şarkının küçük bir parçasını mırıldanıyorum, sonra bir diğerini, hafızamın köşelerinde birikmiş kelimeler, atılmamış çöpler gibi dudaklarımdan yırtılıyor. Kendimi şarkı söylerken yakaladığım için mutluyum. Ne olduğunu biliyorum. Bugün bir deney günü - kağıtları tasnif etmek gibi değil.

İşte flüoresan lambalarla aydınlatılan ana koridor, işte tavşanların, farelerin, farelerin olduğu odaların ve son olarak da tavukların olduğu bloğumun kapıları. Bir odada, 18 gün boyunca burada tutulan, sıcaklık ve nemi dikkatlice kontrol eden ve yumurtaları hafifçe döndüren, yumurta ızgaralı masif ev fırınları gibi büyük inkübatörler var. Civcivler yumurtadan çıkmadan birkaç gün önce, vivaryum görevlileri Steve veya Don, elli yumurtalık partileri başka bir odaya aktarır ve onları, doğru sıcaklıkta tutulan şeffaf plastik kapaklı alçak duvarlı bir kutu olan kuluçka makinesine yerleştirir. ve aydınlatma, gündüz ve gecenin dönüşümlü doğal ortamını taklit edecek şekilde otomatik olarak değiştirilir. Burada civcivler kabuğu deler ve ıslak, yapışkan ve yorgun olarak dünyaya çıkarlar. Ertesi sabah onları kuluçka makinesinden aldığımda, kuru ve gıcırtılı, 50 gramlık sarı tüy yığınları, adeta bir Paskalya kartından fırlamış gibi görünüyorlar, sanki canlı yaratıklar değil de çocuk oyuncaklarıymış gibi. Yardım etmek ama hayran olmak. Ancak birkaç gün geçecek ve sarı tüyler kaybolacak, beyaz tüyler çıkmaya başlayacak. Üç hafta sonra, tavuklar kendini beğenmiş horozlara veya tavuklara dönüşecek ve on iki hafta içinde o kadar çok kilo alacaklar ki, bir çiftlikte veya kümes hayvanı çiftliğinde yetiştirilseler, bir süpermarket rafında tüyleri yolulmuş ve yerlerini bekleyeceklerdi. Fırının içinde. Bunlar için etlik piliçler; ticari kümes hayvanları endüstrisi tarafından haftalık olarak teslim edilen yüzbinlerce yumurtadan çok az miktarda satın alıyoruz. Tavuklar elbette seri üretim bir ürün ama yine de onlar birer canlı, makine değiller ve ben öncelikle onların biyolojisi ile ilgileniyorum.

Bugünün deneyi için on altı kuşa ihtiyacım var ama ne olur ne olmaz diye daha fazlasını seçiyorum. Civcivlerin çizmemesi için plastik kutunun dibine biraz talaş koydum, kuluçka makinesinin kapağını açtım, yirmi dört civciv saydım ve onları deneyin başlayacağı yan odaya götürdüm. Bu, yaklaşık üç metrekarelik bir alana sahip küçük, sıcak bir odadır. Duvarlarından birinde ayaklık ve lavabo, diğer iki duvar boyunca raflar ve her birinde - her biri yaklaşık 20x25 cm boyutlarında ve yüksekliğinde birkaç küçük alüminyum kafes vardır 20 см. Her kafesin üzerinde 25 watt'lık kırmızı bir ampul var. Tepedeki ışıklar kapalı ve kırmızı ampuller açıkken, oda alışılmadık derecede rahat görünüyor. Her kafese iki tavuk koydum ama önce birinin arkasını keçe fırçayla işaretledim ki daha sonra diğerinden ayırt edebileyim. Sonra kafeslerin zeminine biraz yiyecek serpiyorum. Bir günlük civcivler buna gerçekten ihtiyaç duymazlar çünkü yumurta sarısı keselerinde hala ertesi gün yetecek kadar yedek besin bulunur, ancak gagalamayı öğrenirler ve kırıntılarla oynamayı severler.

Civcivleri çok sosyal yaratıklar oldukları için çift olarak tutuyorum; tek başlarına oturduklarında sıkılırlar ve gıcırdamaya başlarlar, bu onlar için bir rahatsızlık ifadesidir. Tavuklar yalnız kaldıklarında, üşüdüklerinde veya beklenmedik bir şekilde ışıklar söndüğünde ciyaklarlar. Bazen odadaki tüm kuşlar, ilkokulda öğretmen olmadığında olduğu gibi, gürültü sağır edici hale gelene kadar birbirlerini heyecanlandıran bir çığlık atarlar. Ama yüksek bir tıslamaya değer ve en azından birkaç dakikalığına sessizleşir ve sakinleşirler. Aynı şeyin, bir tavuğun gıdaklamasının kaydedildiği bir teyp açılarak da elde edilebileceğini söylüyorlar. Tavuklar kendilerini iyi hissederlerse, yalnızca zayıf bir şekilde cıvıldarlar (“cıvıltı”). Bazı davranışsal deneylerde, durumlarını değerlendirmek için civcivlerin cıvıltı ve cıvıltı sıklığı sayılır. Gerekirse civcivlerin cinsiyetini belirliyorum. Bir günlük erkekleri tavuklardan kanat tüylerinden ayırt edebileceğinizi öğrenene kadar hepimiz özel eğitim olmadan bunun çok zor olduğunu düşündük. Dişiler erkeklerden biraz daha gelişmiştir ve erkeklerde tek sıra yerine çift sıra tüy tomurcuğu vardır. Ancak yaptığım deneylerin hiçbirinde tavuklar arasında önemli bir cinsiyet farkı görülmedi, bu yüzden bu konu beni pek rahatsız etmiyor.

Artık civcivler deneye hazır olduklarına göre, yeni ortama alışmaları ("uyum sağlamaları") için onları yaklaşık bir saat bırakıyorum. Bu süre zarfında kısaca bornozumu çıkardım, bir fincan kahve yudumladım, postalarımı kontrol ettim, ofiste Heather ile konuştum ve Reza ile bugünkü deneyin biyokimyasal detaylarını gözden geçirdim. 10.15 civarı tavukların yanına dönüyorum ve onları eğitmeye başlıyorum.

Daha önce laboratuvar günlüğünün boş bir sayfasını, A4 ciltli bir not defterini karalamıştım. Sayfanın kenarında, yukarıdan aşağıya doğru, on iki hücrenin her birinin numaraları ve işaretli ve işaretsiz tavuğu gösteren simgeler vardır. Cep numarası karşısında ne ve ne zaman yapmam gerektiği yazıyor. Sayfanın üst kısmında - deneyin tarihi ve adı, örneğin, “Fukoz birleşmesinin çift dalgasının incelenmesi; 34. sayfadaki deneyi tekrarlayın.

Böyle bir günlük, modern laboratuvarda kalan ve yüz yıl önceki görünümünü koruyan az sayıdaki parçadan biridir. Bilim Müzesi'ne girin ve bu tür birçok dergi göreceksiniz: sayfa sayfa anlaşılmaz işaretlerle dolu, parçalı notlar, aceleyle yapılan hesaplamalar, farklı bir el yazısıyla notların olduğu sayfalar yapıştırılıyor ... Tek kelimeyle, işte hammaddeler incelediğimiz dünyayı çevreleyen kaostan düzen yaratmaya yardımcı olan gözlemler. Birçok yönden, bu dergiler, sanatçıların eskiz defterleri veya yazarların el yazmaları kadar anlamlı ve öğreticidir. Müze sergileri ile modern laboratuvar dergileri arasındaki tek fark, eskilerin çeyrek sayfa kadar olması, mevcutların ise Avrupa standardına göre A4 formatına indirgenmesi ve bunlara girişlerin genellikle "pentel" ile tutulmasıdır. "parkçı". Bununla birlikte, sayfanın en üstüne yazmamızın öğretildiği okul yıllarından aşina olduğumuz rahatlatıcı bir süreklilik vardır : "Deney 37: suyun bir kısım oksijene iki kısım hidrojen içerdiğini göstermek gerekiyor."

Tabii ki, okul alıştırmaları hiçbir şekilde deney değildir, sadece bilinen gerçeklerin bir gösterimidir. Suyun 1:2 mol oranında oksijen ve hidrojenden oluştuğunu doğrulamazsak, kimse yeni bir şey keşfettiğimize inanmayacaktır ; herkes sadece bir hata yaptığımızı, yanlış bir hesaplama yaptığımızı anlayacak. Öğretmen bize sonucun ne olması gerektiğini söyleyecek ve biz aslında elde ettiğimizin tersine yazacağız. Orta Çağ'da olduğu gibi, otoritenin gözlem üzerindeki zaferi olacak. (Bu tür sahte deneylerin artık modern okullarda yapılmadığını söylüyorlar ama bu pek inandırıcı değil.)

Bugün gerçek bir deney yapıyorum. Nasıl biteceğini bilmiyorum. Bir teorim var, son haftalarda bana birçok akşama ve hafta sonlarına mal olan az pişmiş bir turtaya bu yüce unvan verilebilirse. Literatürde beni ilgilendiren fenomenin olasılığına dair ipuçları buldum ve birkaç hafta önce minimum sayıda hayvanla nispeten kısa ve ucuz bir deney yaptım. Sonuçları beni, çok daha fazla zaman ve para gerektirecek olmasına rağmen bugün başladığım yeni bir deneyin uygulanabilirliğine ikna etti. Farklı etkilere maruz kalan tavukların beyinlerindeki bazı biyokimyasal süreçleri karşılaştıracağım. Ama farklar bulursam çok küçük olacaklarını, bunları belirlemek için istatistiksel analiz gerekeceğini ve bu nedenle dört denemenin her biri için en az on altı tavuğun gerekli olacağını önceden biliyorum.

Neden bu kadar çok? Cevap çok basit. Belirli koşullar altında belirli parametreleri ölçerken elde etmeyi umduğum farkların ortalama %20 civarında olması muhtemeldir. Ama test tavuklarını herhangi bir tercih yapmadan rastgele seçiyorum. Bu nedenle, hepsi aynı deneysel prosedüre tabi tutulsa bile, her tavuk benzersiz olduğu için ölçüm sonuçları yine de farklı olacaktır: hepsi hem genetik olarak hem de kuluçka sırasında yumurtaların gelişimi açısından ve açısından biraz farklıdır. vyshupleniya'nın seyri; örneğin, bazı civcivler kolayca, diğerleri kendilerini kabuktan kurtarmakta zorlanırken, bazıları önce doğar, diğerleri daha sonra, etraflarında zaten çok sayıda başka tavuk varken doğar. Bu küçük farklılıklar, herhangi bir canlı organizmanın bireyselliğini belirleyen değişkenliğin kaynağıdır ve nihai sonuç, kalıtımın ve çevresel etkilerin basit bir ürünü olarak tahmin edilemez. Fizik veya kimyaya kıyasla bir bilim olarak biyolojinin daha büyük karmaşıklığını belirleyen, diğer faktörlerle birlikte bu farklılıklardır.

Deneyimde, tüm bu küçük bireysel farklılıklar ölçülen biyokimyasal parametrelerin büyüklüğünü ve ayrıca deneysel maruz kalmalardaki ve yapmak üzere olduğum analiz için beyin dokusu örneklerinin hazırlanmasındaki küçük farklılıkları etkileyecektir. Bu nedenle, deneysel prosedürlerin mümkün olan en büyük benzerliğine rağmen, bireysel ölçümlerin sonuçlarının, yalnızca rastgele değişkenlik nedeniyle (yani, bu değişkenlik, beni ilgilendirmeyen nedenler) nedeniyle neredeyse %10 farklılık göstereceği gerçeğine hazırlıklı olmalıyım. bu durumda ve elde edilen sonuçların yorumlanmasını etkilemesi gereken). Hayvan grupları arasındaki fark %20 ise, bunun rastgele değişkenlikten kaynaklanmadığı anlamına geldiğinden oldukça emin olmam gerekiyor (diyelim ki bilimsel uygulamada güven standardı %95'tir). Bu nedenle, denemelerin her biri için en az 16 civcive ihtiyacım olacak ve sonuçların istatistiksel analize tabi tutulması gerekecek. Elbette varsayımlarımda yanılıyor olabilirim: Deneysel etkilerin sonuçları düşündüğümden çok daha güçlü olabilir ve o zaman daha az civciv gerekli olacaktır. Etki çok daha zayıfsa, deneysel veriler sonuçsuz kalacak ve bunun gerçekleştiğini hiç doğrulayamayacağım.

O zaman kendime kızacağım: zaman ve para boşa gitti, kuşlar öldürüldü - bunların hepsi çalışmayı başarısız bir şekilde planladığım için ve turtamın sadece az pişmiş değil, tamamen yenmez olduğu ortaya çıktı. Ek olarak, okul çocuklarının aksine, olması gerekenleri öğretmenin sözlerinden yazamam : inatçı gerçekler, tahminlerimi doğrulamak istemeyecek ve güzel teorime galip gelecek. Bu arada o kadar güzel ki, hata yapıp yapmadığımı, kontrol etmenin başka bir yolu olup olmadığını görmek için tekrar tekrar düşünmem gerekecek. Yeni bir deney bulmak zor değil: Her akşam o günün verilerini zihinsel olarak analiz ederken yarım düzine deney icat ediyorum. Hangi deneylerin yapmaya değmeyeceğine karar vermek çok daha zordur , çünkü bunlar inandırıcı sonuçlar vermeyecek veya yalnızca önemsiz bilgiler sağlayacak veya belki de ana iş kolundan uzaklaştıracaktır. İlham almış bir araştırmacıyı vasat bir araştırmacıdan ayıran şey, hatasız bir deney yapma duygusudur.

Teoriler zor ölüyor ve sanırım şu anda test ettiğim teoriyi kurtarmak için savaşacağım, eğer gerçekten buna değerse. Hala ileride; Cevabı birkaç hafta sonrasına kadar bilemeyeceğim. Her deney kurduğumda on altıdan fazla civciv kullanmak benim için zor olduğundan, doğru verileri elde etmek için deneyi dört kez çalıştırmam gerekecek. Tüm deneyler tamamlanana kadar sonuçları değerlendirmeye çalışmak bile işe yaramaz. Bugün deneyi ikinci kez tekrarlıyorum. Sonuçları işlemek bir hafta sürecek ve ancak bir ay sonra hiçbir şey karışmazsa masaya oturup tüm materyali gözden geçirebileceğim. Ancak o zaman teorimin makul bir temeli olup olmadığını söylemek mümkün olacak.

Ancak, şimdi kendimizi aşmanın zamanı değil. Bir lavabo standının üzerindeki bir dizi alet ve çeşitli malzemelerin 20 сантиметровarasında, yaklaşık uzunluğunda bir parça sert tel buluyorum. Ucuna küçük beyaz bir boncuk iliştirilmiştir. Her hücreye sırayla bir boncuk yapıştırıyorum. Çoğu civciv birkaç saniye ona bakar, sonra daha ilginç bir şey bulunana kadar bazen birçok kez, bazen sadece bir kez hızlıca gagalar. Her civcivin davranışını basit bir notasyon kullanarak bir laboratuvar günlüğüne kaydediyorum: gagalama, umursamazlık, aktif olarak kaçınma. Bu prosedürü her kafesteki tüm kuşlarla yapıyorum ve ardından iki kez daha tekrarlıyorum. Her civcive boncuğu gagalaması için üç deneme hakkı verilir ve hemen hepsi en az ikisini kullanır. Bunu yapmayanlar, daha fazla testin dışında tutulur. Ben bu prosedüre “ön eğitim” diyorum.

Bundan sonra sıra eğitimin kendisine gelir. Tel kulplara iki tane daha parlak krom boncuk alıyorum, sadece daha büyük, yaklaşık 4 ммçapları. Tamamen aynılar, sadece birinin kolunda renkli bir işaret var, bu yüzden ayırt edilmesi kolay. Sonra küçük bir cam beheri musluk suyuyla, diğerini de standdan aldığım küçük, koyu cam bir şişedeki sıvıyla dolduruyorum. Bu sıvı zehirli sarıdır ve keskin bir kokusu vardır. Şişenin üzerinde "metil antranilat" yazısı var.

Bir boncuğu musluk suyuna batırıp ilk kafesteki iki tavuğa veriyorum. Onu heyecanla gagalarlar, sonra geri gelirler ve tekrar gagalarlar. Bunu günlüğüme not ediyorum ve 2 nolu kafesteki civcivlerle deneme süresinden 6 dakika önce bekliyorum.Sonra ikinci bilyeyi sarı sıvıya batırıp ikinci kafesteki civcivlere sunuyorum. Her ikisi de büyük bir coşkuyla boncuğu gagalarlar ama aniden donarlar, sonra şiddetle başlarını sallarlar, eğilirler ve gagalarını kafesin zeminine silerler. İnsanlardan bahsediyor olsaydık, çok acı bir şey tattıklarını, ağızlarında hoş olmayan bir his olduğunu ve bundan gerçekten hoşlanmadıklarını söylerdim. Neden antropomorfizme düşmeyeyim? Gerçek şu ki, psikolojide, özellikle Anglo-Amerikan'da, insanın doğasında var olan duyumları hayvanlara atfetmek kötü bir biçim olarak görülüyor. Gözlemlediğim şeyi "nesnel olarak" kaydetmem gerekiyor, bu yüzden derginin ilgili sütununa K-T ("kafalarını gagala ve salla") adını giriyorum. Ama aslında, tavukların sıvının tadını böyle algıladıklarından hiç şüphem yok: Bir keresinde metil antranilatla ıslatılmış bir boncuk yaladım ve bunun ağızda sirke veya kırmızı biberden sonra olduğu gibi acı ve yanma hissine neden olduğunu biliyorum. Ama hızla geçiyor, birkaç saniye sonra hiçbir şey hissetmedim; civcivlere gelince, çok geçmeden kafeste yeniden sakin bir şekilde dolaşmaya başlarlar. Kafes sıraları boyunca hareket ediyorum ve her 6 dakikada bir civcivlerin su veya metil antranilat ile nemlendirilmiş boncuklara tepkisini test ediyorum.

Bu sırada Reza yanıma geliyor; içinde bir stand bulunan ve standın içinde küçük bir plastik test tüpü bulunan buzlu bir polistiren kutu getirdi. Rıza bir sabahlık giymiş ve test tüpleri radyoaktif bir sıvı içerdiğinden ellerinde ince lastik eldivenler var. Sehpadan uzun ve çok ince iğneli küçük bir şırınga alır ve bu sıvıyı içine çeker. Şırınganın cam gövdesi üzerinde siyah çizgiler vardır, her bölüm son derece küçük bir hacme karşılık gelir - iki mikrolitre ( bir litrenin iki milyonda biri). Önceden, bu kadar önemsiz miktarlarla çalışmayı hayal etmek bile imkansız görünüyordu, ama şimdi benim için en gündelik şey. Şırınga 50 mikrolitre alıyor ve ben her tavuğun beyninin her bir yarısına 10 mikrolitre enjekte edeceğim.

Artık eldiven de takıyorum. Radyoaktivite seviyesi aslında çok düşük, ancak yeni güvenlik düzenlemeleri çok katı ve ben bunları ihmal edersem, öğrencilerimden bunlara uymalarını nasıl isteyebilirim?

İlk kafesteki tavuklarla yaptığım manipülasyonlardan beş dakika sonra, kafalarındaki sarı tüylerden, beyin yarımkürelerini ayıran orta çizgi ile kafatasının ana hatlarından ve iyi bilinen diğer ayrıntılardan teker teker tavukları çıkarıyorum. tanıdık bir bölgede bir gezgin gibi kendimi yönlendirdiğim bana görünür. Reza bana bir şırınga veriyor ve solüsyonu hızla beynimin önce sol, sonra sağ yarısına enjekte ediyorum. Keskin iğne, kafatası kapağından kolayca geçer ve 4 ммucunda, iğnenin beynin çok derinlerine girmesine izin vermeyen plastik bir meme vardır. Ameliyat kansızdır, tavukları hiç rahatsız etmez; 20 saniye sonra her şey biter ve civciv kafese geri döner.

Boncuklar altı dakikalık aralıklarla farklı kafeslerden (on ikiye kadar olabilir) civcivlere sunulur ve sunum ile enjeksiyon arasındaki aralık beş dakikadır; bu nedenle, günlükte belirtilen programa ve kronometre moduna geçirdiğim kol saatime atıfta bulunarak, her iki prosedürün de neredeyse aynı anda gerçekleştirilmesi gerekiyor. Sekizi su için, sekizi acı sarı sıvı için olmak üzere on altı civciv eğitildikten sonra tekrar dinlenebilirim. Bu denemede, her gruptan dört tavuğa eğitimden hemen sonra ve diğer dört tavuğa beş saat sonra enjeksiyon yapılacaktı.

Tavuklara enjekte ettiğim çözelti, beynin sinir hücresi zarlarında hayati molekülleri sentezlemek için kullandığı fukoz adı verilen özel bir şeker türü içerir. Fukoz bu hücrelere nüfuz eder ve sonraki iki saat içinde zarlara karışır. Membran oluşumu ne kadar yoğun olursa, bunlara fukoz o kadar hızlı dahil edilir. Ortalama olarak bir grup civciv diğerinden daha fazla zar maddesi üretirse, o zaman iki saatlik sürenin sonunda zarlarında daha fazla fukoz olacaktır. Bana kalan tek şey, beynin çeşitli bölgelerini ayırmanın bir yolunu bulmak, saf zarlarını elde etmek ve fukoz içeriğini belirlemek. Bu nedenle tavuklara enjekte ettiğim şeker radyoaktif işaretlidir: normal karbon atomlarının bir kısmı radyoaktif karbonla değiştirilir (aynı prensip, ancak kısa ömürlü radyoaktif maddeler kullanılarak, beyni veya tüm vücudu rutin olarak taramak için giderek daha fazla kullanılmaktadır. büyük hastanelerde hasta muayene prosedürü). Daha sonra zarlardaki radyoaktivite miktarını ölçerseniz, bileşimlerine ne kadar fukoz dahil edildiğini hesaplayabilirsiniz. Beynin farklı bölümlerinden zarları izole ederek ve bu tür ölçümleri farklı zamanlarda -ya tavukları eğittikten hemen sonra ya da beş saat sonra- gerçekleştirerek, beynin hangi bölümünde değişikliklerin meydana geldiğini (eğer gerçekten olmuşlarsa) ve tavuk grupları arasındaki farkların ne kadar süre devam ettiği. Her durumda, deneylerimin altında yatan ilke budur.

Başka bir mola. Tüm enjeksiyonları yaptım ve şimdi öğrencilerle konuşmak, geçen hafta yapılan deneyin nasıl gittiğini kontrol etmek ve bir telefon görüşmesi yapmak için zamanım var. Eğitimden bir saat sonra civcivlerin tepkileri test edilmelidir. Kafeslere gidiyorum, parlak krom boncuklu teli alıyorum ve tekrar kafeslerden geçiriyorum ama bu sefer kuru, su veya metil antranilat solüsyonu ile nemlendirilmemiş. Daha önce suya indirilen boncuğu ilk kez gagalayan civcivler, heyecanla üzerine atlarlar. Bir saat önce bunun ne kadar acı olabileceğini deneyimleyenler, çoğunlukla ona korkuyla bakar, diğerleri geri çekilir, yine de diğerleri sadece kenara çekilir. Hepsine zaten öğretildi ve boncukların tadı tatsız olduğunu hatırlıyorlar; davranışları buna göre değişti ve bunu laboratuvar günlüğüne kaydediyorum.

Bu küçük fark - önceki deneyime bağlı olarak bir boncuk gagalamak ya da gagalamamak - deneysel programımın başlangıç noktası olarak hizmet ediyor; son on beş yıldır bilimsel çalışmalarımın odak noktası oldu ve bu kitap esas olarak ona ithaf edilmiştir. Davranışı bu kadar şiddetli bir şekilde değişirse bir tavuğun kafasında ne olur? Ben buna öğrenme, hafıza, hatırlama diyorum.

Bu cümleyi bitirmeden önce bile şüpheci sesler duyuyorum. Bir insanın hayatını böyle bir mesleğe adaması ne çılgınca bir fikir! (“Ne zaman bilimden vazgeçip gerçek bir iş yapacaksın?” - teyzelerim ve amcalarım bana üçüncü on yılımdayken sordular. Profesör olduktan sonra sustular: yapmış olsalar da bu zaten ciddi bir şeydi. Arkasında ne olduğunu iyi anlayamadım.''Oğlum doktor'' deyince herkes bunu anlıyor.Ama ''Benim oğlum profesör'' ne demek. Tavuklar bir boncuğu gagalıyor ve sen buna hafıza mı diyorsun? Hafıza bizim hayatımız ve çocukluk hatıralarımızdır, telefondaki arkadaşların seslerini tanıma ve eski bir fotoğrafa bakarken yirmi yıl önceki bir tatili hatırlama, toplantıların programını veya takımın adını ezbere bilme yeteneğidir. 1985'te kupayı kazandı. Bunun boncuğu gagalayan tavuklarla ne ilgisi var?

Ancak sadece insanların hafızası yoktur. Hayvanlar da bir şeyler öğrenir ve bir şeyler hatırlar - bu olmadan hayatta kalamazlardı, ancak onlarla konuşamaz ve onlardan çocuklukları hakkında konuşmalarını isteyemezdik. Bir şey öğrenip hatırlamadıklarını ancak davranışlarını ve deneyim sonucunda nasıl değiştiğini gözlemleyerek bilebiliriz. Parlak boncuğu gagalayan tavuklarımdan bazıları ilk tattıktan sonra bunun acı bir tadı olduğuna ikna oldular. Onlara aynı boncuğu tekrar uzattığımda gagalamak yerine geri dönmeleri veya çekip gitmeleri şaşırtıcı değil. Bir keresinde bir boncuğu gagalayan ve onu sadece ıslak bulan arkadaşları, onlara ikinci kez sunulduğunda tekrar gagalamaya başladılar. Ancak acı boncuğu gagalayan civciv grubunun davranışlarında bir şeyler değişti; yeni bir şeyle karşılaştılar, ondan öğrendiler ve saatler sonra onları tekrar test ettiğimde bunu hatırladılar. (Belki de sadece suya batırılmış bir boncuğu gagalayan tavukların davranışında bir şeyler değişti; denediler ve içinde kötü bir şey olmadığını, aksine sadece hoş olduğunu gördüler. Yani, bu deneyde aslında, sadece civcivler karşılaştırılmadı, geçmiş deneyimleri hatırlamak ve hatırlamamak; bu konuda çok şey ekleyebilirim ama daha sonra yapacağım.)

öğrenme , hafıza, hatırlama sözcüklerini yalnızca insan deneyimi alanından metaforlar olarak değil, incelediğim hayvanların davranışlarının yeterli tanımlayıcıları olarak kullanmanın meşruiyetinde ısrar ediyorum. (Psikolojide İngilizce öğrenimi, fenomenin kendisi söz konusu olduğunda "öğrenme" ve yeni bir reaksiyonun gelişmesine yol açan prosedürü kastediyorsak "eğitim" kelimesine karşılık gelir. - Yaklaşık ed. )

Ve yine de, eğer tavuklar öğreniyor ve hatırlıyorlarsa, beyinlerinde değişiklikler olması gerektiğine inanmak için ne nedenim var? Biyokimyasal analizlerimin sonuçları, öğrenme ve hafıza süreci hakkında ne söyleyebilir? Bilgisayar modelleriyle çalışan çok sayıda filozof, psikolog ve yapay zeka uzmanı, biyokimya ve beynin hücresel süreçleri alanındaki keşifler ne olursa olsun, bunların hafıza teorisiyle hiçbir ilgisi olmadığını savunacak. Onlara girdileri ve çıktıları olan kara bir kutu gibi bir beyin verin, onlar da onun bir modelini sunsunlar - bir parça yeşil peynir de olabilir. Bu insanlar için deneylerim oldukça önemsiz görünüyor, sanki mantık devrelerinin kimyasal analizini yaparak bir bilgisayarın işleyişini anlamaya çalışıyormuşum gibi. Ama bunun hakkında daha sonra, daha sonra. Tartışmaktan çekinmiyorum, ama kendi yoluma gideceğim - sadece bugünün laboratuvardaki işini bitirmeme izin ver.

Tavukların beyinlerinde “öğrenirken” (ilk ve son kez bu kelimeyi tırnak içine alıyorum) gerçekleşen süreçlerin insan beyninde olanlarla bir benzerliği var mı? Acele etmeyin: Bunu da tartışacağız, ancak şimdi daha ciddi soruları yanıtlamamız gerekiyor.

Eğer haklıysam (bu deneyde değil ama öğrenme ve hafıza mekanizmalarını anlamaya çalışmanın meşruiyeti konusunda), tavukların beyinlerine bakmam gerekiyor. Sizi uyarıyorum, bu gösteri korkaklara göre değil. İkinci testten bir saat sonra yine tavukların yanındayım. Ve yine Rıza bana eşlik ediyor. Önümüzde bir standın üzerinde buzlu bir tepsi ve üzerinde daha çok dürbünü andıran iki göz merceği olan bir diseksiyon büyüteci var. Yanda 48 küçük plastik test tüpü olan bir raf var. Sol elimle ilk tavuğu başı parmaklarımın arasından çıkacak şekilde alıyorum ve büyük bir makasla onu küçük plastik bir kovaya düşen vücuttan hızla ayırıyorum. Yeterince hızlı hareket edersem, operasyon neredeyse kansız olacak. Sol elimin parmaklarıyla kafayı tutmaya devam ederek , derisini çıkarıyorum ve altında beynin ana hatlarının hafifçe görülebildiği ince, neredeyse şeffaf kafatası kemiklerini açığa çıkarıyorum. Keskin kıvrık uçlu küçük makasla kafatasını açıyorum, bir bardağın üst kenarı gibi yuvarlak bir kesi yapmaya çalışıyorum ve kemiğin ayrılan kısmını cımbızla kaldırıyorum. Altında - pembe, kesinlikle simetrik ve zarif - beynin yarım küreleri uzanır: bir santimetreküp hacminde yoğun bir şekilde paketlenmiş hücreler ve ... mücadele ettiğim soruların yanıtları. Spatula kullanarak tüm beyni kemik zarından ayırıp buz dolu bir kapta filtre kağıdına koyup Reza'ya iletiyorum. Beyni, içinde iki yiv bulunan sentetik reçineden bir kalıba aktarır ve sonra iki tıraş bıçağı alır (Gilette ve Wilkinson harika çalışır) ve birini birine, ikincisini diğer oyuğa sokar, böylece beyni ayırır. düz bir yüzeye sahip parçalar. Her bir parçayı kalıptan çıkarıp buz üzerinde duran bir cam plaka üzerine yerleştiriyoruz. Plaka aşağıdan bir optik fiber tüpü aracılığıyla aydınlatılıyor, bu da çevre dokulardaki beyaz ve pembenin biraz farklı tonu nedeniyle ilgilendiğimiz altı küçük alanın ana hatlarını ayırt etmeyi mümkün kılıyor. hücrelerin, kan damarlarının ve diğer yapıların dağılımındaki farklılık nedeniyle. Reza bu bölgeleri bir neşterle sırayla kesiyor, ağırlığı 20 miligramdan (gramın yirmi binde biri) fazla olmayan küçük bir doku parçasını önceden etiketlenmiş test tüplerinden birine yerleştiriyor ve bana geri veriyor. Önümde yarı yarıya kuru buzla dolu bir polistiren kutu var - sıfırın altında 80 derecede donmuş karbondioksit. Test tüplerini dönüşümlü olarak buza batırıyorum ve içlerindeki doku örnekleri anında donuyor. Reza hazırlıkları yapmaya devam ederken ben sıradaki tavuğun beynini çıkarıyorum. Canlı beyin, donmuş dokudan sadece üç dakikada ayrıştırılıyor. Deneyin bu yarısında sekiz civciv için yirmi dört dakika harcandı.

Ellerimizin maharetinden ve bu işlemin gerektirdiği madde bilgisinden ayrı bir zevk alırız. Tavukları nasıl idare edeceğinizi bilmiyorsanız, onları eğitemezsiniz; bir şırınga ya da neşter düşürün ve saatlerce süren çalışma boşa gidecek, tavuklar boşuna katledilecek. Reza ve ben, manipülasyonlarımızın hızı ve kesinliği konusunda kendimizle gurur duyuyoruz. Bu tür ortak çalışma, bir araştırmacının çalışmasının bir başka karakteristik özelliğidir. Akademik bilim genellikle bekarlar tarafından yapılır. Kütüphanede oturuyorsunuz, başkalarının yazdıklarını okuyorsunuz, sorular soruyorsunuz, yeniden düşünüyorsunuz. Dünyadan soyutlanmışsınız, önünüzde sadece boş bir sayfa ya da bir ekran, bir kalem ya da bir klavye var, yazmaya hazırlanıyorsunuz. Laboratuar çalışması oldukça başka bir konudur. Teknolojik çizgisi ve işbölümüyle küçük bir fabrikada çalışmaya benziyorlar (Kuşları eğitiyorum ve beyni çıkarıyorum ve Reza doku örnekleri hazırlıyor; yarın sabah artık vivaryumda değil, parlak, pırıl pırıl temiz biyokimyasal laboratuvar, Jenny bugün bizim tarafımızdan hazırlanan ilaçları analiz etmeye başlayacak). Hepimiz belirli prosedürleri uygulama konusunda uzmanlaştık ve doğal olarak laboratuvarda bir hiyerarşi var, hemen fark edilmese de, herkes birbirine adıyla hitap ettiği için, sadece bizim anlayacağımız şakalarımız var ve el ele çalışıyoruz. Araştırma görevlilerini, diğer kurumlardan araştırmacıları, öğrencileri ve yardımcı çalışanları da sayarsanız, grubumuzda ortak bir işi birlikte yapan yirmiden fazla kişi olacaktır. Farklı geçmişlere sahibiz: biyokimyacılar, fizyologlar, psikologlar, anatomistler var, ama şimdi hepimiz kendimize sinirbilimci diyoruz - bu kelime sadece on yıl önce moda oldu. Ancak sinirbilimcilerimizin dar uzmanlık alanları ne kadar farklı olursa olsun, asıl mesele herkesin beyin ve işlevleriyle eşit derecede ilgilenmesidir.

Grubumuzda sadece birkaçının kalıcı pozisyonları var: ben, başka bir araştırma görevlisi ve bazı destek personeli. Diğerlerinin çoğu, birimizin (genellikle benim) araştırma kurullarından ( araştırma projelerini finanse eden kamu kurumları) veya özel vakıflardan aldığı fonlarla kısa vadeli sözleşmeler üzerinde çalışıyor. Grubumuzda birkaç hafta veya ay çalışmak için başka ülkelerden gelen bilim adamları var. Tüm bu geçici işçilerle ilgili olarak ister istemez kendimi yönetici-yönetici rolünde buluyorum.

Aletlerimi yıkarım, bir kağıt parçası bulurum, üzerine "400 microcuries 3H" (içeriğin radyoaktivitesi) yazarım ve bu malzemenin kontamine olduğuna dair bir uyarı olarak bir kova tavuk karkasının üzerine yapıştırırım. Daha sonra Steve veya Don onu çöpe atacak. Şimdi eldivenleri çıkar, ellerimi bir fırçayla yıka, bornozumu çıkar. Öğle yemeği vakti. Deneyin yarısı bitti. Aradan sonra enjeksiyonları tekrarlayacağım ve diğer sekiz civcivin beyin örneklerini alacağım, ardından yarınki iş için hücreler temizlenecek. Biyolojik araştırma şimdi tamamlandı. Toplanan tüm numuneler -80 ° sıcaklıkta bir buzdolabına yerleştirilecek ve deney sadece kelimenin tam anlamıyla değil mecazi olarak da dondurulacaktır. Düşük bir sıcaklıkta muhafaza, beyin dokularındaki tüm metabolik süreçlerin, radyoaktif şekerin hücre zarlarına dahil edilmesinin, ölüm sonrası hücrelerin yok edilmesinin ve doku ayrışmasının süresiz olarak uzun bir süre askıya alınmasına izin verir. Günün geri kalanı başka faaliyetlere ayrılabilir - bir seminere katılmak, grubun diğer üyeleriyle bir barda bira içmek için buluşmak, kendi işinize bakın. Biyokimyasal testler yarın yapılacak.

Ancak, hepsi cinayet gibi görünüyor. Canlı sarı tüy yığınlarını başsız karkaslara dönüştürmek o kadar kolay ve keyifli değil. Jonathan Swift, "Geçen hafta bir kadının idam edildiğini gördüm ve bunun onun görünüşüne ne kadar zarar verdiğine inanamayacaksınız" diye yazmıştı. Tabii ki haklı. Evet, beyin güzeldir, hücrelerinin yapısı, onları ilk kez otuz küsur yıl önce gören benim için bile mikroskop altında bakıldığında nefes kesici olan zarafetin zirvesidir. Ama bugün hayatımı mahvettim.

Hayvan hakları konusuna maksimalizm konumundan yaklaşan herkes için, tavukları öldürerek kötülük yaptığımdan, doğanın üzerine çıkmak için hegemonik bir istek gösterdiğimden, acıya neden olduğumdan, tartışmasız sadece bir uzman olarak hareket ettiğimden şüphe edilemez. Elbette tüm bunları, İngiliz İçişleri Bakanlığı'nın tavukların hangi koşullarda tutulması gerektiğini, araştırma için kaç kuşun kullanılacağını ve üzerlerinde hangi işlemlerin yapılacağını belirleyen çok katı düzenlemelerinin ötesine geçmeden yaptım. Bu belgelerin gereksinimleri, çocukların korunmasına ilişkin yasalardan çok daha katıdır (İngiltere'de uzun süredir bir şaka olması boşuna değildir, Hayvanlara Zulümle Mücadele için Kraliyet Topluluğumuz ve yalnızca Ulusal Hayvanlara Zulüm Derneğimiz var. Çocuklara Zulme Karşı Mücadele). Ve tabii ki, yumurtaları bir tedarikçiden satın almasaydım, kümes hayvanı çiftliğine gönderileceklerdi ve yumurtadan çıkan civcivler, yaklaşık on iki haftalık serbest veya kafeste tutulduktan sonra, bir şey olsun ya da olmasın mağaza raflarında sona erecekti. sakatat ve salmonella. Ve daha da önce, ölüm onları bir başkasının elinde ya da bir makineden bekliyordu. Hayvan hakları aktivistlerinin argümanlarını kabul edip etmemenizin bir önemi yok. Hayvanlara karşı işlenen bu suçların ciddiyeti karşılaştırılamaz. Deneyler yaptığım ve bu kitabı yazdığım için, bu tartışmalar konusunda açık olmalıyım. Araştırmam, beynin öğrenme ve hafızanın altında yatan temel mekanizmalarını anlamayı amaçlıyor. Eğer ben, biz, toplum (bu kelimelerden herhangi birini seçin) böyle bir bilgiye ihtiyaç duyuyorsak, o zaman şu anda onu elde etmenin hayvanlar üzerinde deneyler dışında başka bir yolu yoktur. Onlara ihtiyaç duyup duymadığımız (burada "biz" derken toplumu kastediyorum, çünkü benim işim bir bireyin özel meselesi değil, toplumsal emeğin bir parçasıdır) elbette bir toplumsal tercih meselesidir, çünkü bilim bir tür toplumsal devlet ve sanayi şirketleri tarafından finanse edilen faaliyet.

Gerçekten demokratik bir toplumda bilim dahil tüm kurumlarımız açık kurumlardır. Şüphesiz toplum hayvanları sadece kullanmakla kalmıyor, onlara zarar da veriyor. Çiftliklerde hayvanlara yapılan birçok muameleye, avlanmaya, sevişmeye ve tabii ki bilimsel deneylere şiddetle karşı çıkıyorum. Hayvanlara duyarsız makineler olarak bakan, onlarla istediğinizi düşünmeden yapmanızı sağlayan Kartezyenlerin bakış açısına asla katılmayacağım. Gerçekten böyle olsaydı, araştırmam muhtemelen tüm anlamını kaybederdi.

Hayvan hakları aktivistleri iki sandalyeye oturmak istiyor gibi görünüyor. Bir yandan hayvanların da duyguları olduğunu ve bu nedenle insanlar gibi belirli hakları olduğunu savunuyorlar. Öte yandan, hayvanlarla insan arasındaki uçurum onlara göre o kadar derin ki, hayvanlar üzerinde yapılan deneyler insanın doğasını anlamak için değerli hiçbir şey sağlayamıyor. Bu tamamen saçmalık. Biyolojik dünya süreklidir. Yaşamı sürdüren temel biyokimyasal mekanizmalar çoğu canlı organizmada benzerdir. Aksi takdirde, yediğimiz yiyecekler bizim için zehir olur. Birçok insan hastalığı, diğer memelilerde de yaygındır; bu nedenle, ikincisinin incelenmesi doğru tedavi yollarını bulmanızı sağlar. Aynısı, araştırmamın konusu olan beynin mekanizmaları için de geçerlidir. Bakteri veya doku kültürleri (tüpte büyüyen hücreler ve doku parçaları üzerinde yapılan deneyler bazen hayvanlar üzerinde yapılan deneylere alternatif olarak sunulur ve öğretilmez ve ezberlenmez. Bu tür bilgiler bilim adamları veya toplum için gerekliyse (fark etmez) şu anda kime, çünkü nihayetinde bu ayrı bir siyasi sorun), o zaman hayvanlar üzerinde deney yapmaktan başka yol yok.

Elbette bazı durumlarda insan deneyleri de mümkündür. Hayvanlarda güvenliklerinin ön testinden sonra bazen kabul edilebilirler (ve yeni ilaçları veya tedavileri test ederken basitçe gereklidirler). Hipotezlerini kendi üzerlerinde test etmeyi tercih eden (1920'lerde ve 1930'larda J.B.S. Haldane gibi) cesur fizyologlar tanıyoruz. Yeni görüntüleme sistemleri, tarayıcılar ve biyomanyetik detektörler, beynin iç süreçlerini ölçmeyi mümkün kılıyor; bu, birkaç yıl öncesine kadar düşünülemeyecek bir şeydi. Bununla birlikte, insan biyolojisini anlamak için incelenmesi gereken biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerin büyük çoğunluğu söz konusu olduğunda, kaçınılmaz olarak bir paradoksla karşılaşırız: Yaşamın bilgisi, canlıların ölmesini gerektirir.

Ve sorunun püf noktası da burada yatıyor. İnsan olduğumuz için, her şeyden önce insan haklarını düşünmeliyiz. Bu haklar nereye kadar uzanıyor ve bu kavramı hayvanları da kapsayacak şekilde genişletmek mantıklı mı? Ne de olsa kediler ve köpekler, fareler ve maymunlar, bitler ve sümüklü böcekler, eşekarısı ve sivrisineklerin hepsi hayvandır. Tavuklarım bu listede nereye uyuyor? Ve hukuk kavramı ne kadar geniş yorumlanmalıdır? Kanımızı emen sivrisineği öldürme yasağına kadar mı? Sıçanları avlanan bir kediden korumadan önce mi? Bir karınca bir goril ile aynı haklara sahip midir?

Çoğu insan bu sorulara hayır yanıtı veriyor, ancak laboratuvarımızı protesto eden ve virüslerin bile bir ruhu olduğunu iddia eden bir aktivistle konuşmam gerekti. Aslında, çoğu hayvan hakları savunucusunun, bir hayvanın biyolojik (evrimsel) anlamda insanlara ne kadar yakınsa, o kadar fazla hakka sahip olması gerektiği görüşünde olduğuna inanıyorum. Ama sınır nerede? Primat seviyesinde mi? memeliler? Omurgalılar mı? Bu tür soruların meşruiyeti bir kez kabul edildiğinde, bunların keyfi olarak kararlaştırıldığı ortaya çıkıyor: sonuçta hayvanlara hak veren biz insanlarız, onların hiçbir hakkı yok. Tabii ki, keyfi bir karar mutlaka yanlış değildir. Etikçiler ve hayvan hakları savunucuları, acıyı deneyimleyen ikinci organizmalar ile mevcut fikirlere göre onu hissetmeyen formları birbirinden ayırmaya çalışırlar; yani gelişmiş bir sinir sistemine sahip hayvanlar ile küçük ve görece basit bir beyne sahip türleri birbirinden ayırmaya çalışıyorlar. Bazı durumlarda bunun kaçınılmaz olduğunu anlasam da, primatlar, kediler veya köpeklerle çalışmaktan her zaman kaçındım. Deney hayvanlarının kullanılması konusunda mutlak bir ahlaki vaaz verenler için mihenk taşı, insan dışında bu amaca uygun tek hayvan şempanze olduğundan, AIDS'i incelemektir.

Bu bağlamda, hayvan hakları tartışması, tarihsel süreç içinde ezilenlerin eşitlik ve adalet taleplerini konu alan kadın veya siyahların hakları ve medeni haklar tartışmasından açıkça çok farklıdır. Biz insanların nasıl davranması gerektiğini gösteriyor. İnsan ile diğer hayvanlar arasındaki biyolojik uçurum işte bu noktada önem kazanıyor. Hayvanlarla olan ilişkimizle ilgili kaygı, insan doğasının kendisinden, biyolojik ve sosyal bir varlığın doğasından kaynaklanır. Kedilerin farelerin haklarını tartıştığı pek düşünülemez. Dolayısıyla soru, hayvanların hakları olup olmadığı değil (olamaz) değil, biz insanlar olarak sorumluluklarımızın olup olmadığıdır.

Ve diğer hayvanlara nezaket ve saygıyla davranma, asgari düzeyde şiddet kullanma, zulümden bahsetmeme, onlara zarar vermeme veya canlarını almama yükümlülüğümüz olduğuna ikna oldum, eğer bu önlenebilirse. Bu görev, bir bütün olarak gezegenin ekolojisine karşı sorumluluğumuza benzer. Aktif biyologların çoğunun bu görüşü paylaştığından eminim; dahası, hayvanlar üzerinde saygı duyulmadan değerli deneyler yapılamayacağına inanıyorum. Descartes'ın tavuklarına duyarsız makineler gibi -bilgisayarların daha sağlam silikon kimyası yerine karbon kimyasına dayalı basit mantıksal sistemler gibi (bazı davranış psikologları okullarının hala savunduğu yaklaşım) muamele etmek zorunda kalsaydım, çok geçmeden bu yeteneğimi kaybederdim. deneyleri akıllıca planlamak ve onların yardımıyla elde edilen sonuçları yorumlamak.

Tabii ki, bu her zaman böyle değildi. 19. yüzyılda, özellikle anestezinin ortaya çıkmasından önce, fizyolojik deneylerin düzenlenmesinde deney hayvanlarına çok daha az ilgi gösterildi ve dirikesime karşı savaşanlar fizyolojiyi ağrı bilimi olarak adlandırdılar. Bir deneyi her zaman mükemmel bir şekilde motive etmeyen ve yürütmeyen modern biyologları da haklı çıkarmayacağım. Sürekli artan bilimsel yayın hacmi ve yeni ilaçları test eden veya mevcut patent yasalarını atlatmanın yollarını arayan ilaç firmalarını içeren bir tür moleküler rulet, pek çok gereksiz ve temelsiz deneyin kaynağıdır. 

Ancak hayvanlarla ilgili tüm yükümlülükler, insanlara karşı çok daha önemli bir yükümlülüğü gözümüzden kaçırmamalıdır. Evde çok sevdiğimiz büyüleyici bir kedi besliyoruz ve izin verilirse tavukları eğitmemde bana yardımcı olmaktan mutluluk duyacağına inanıyorum. Ama bu kedinin hayatını kurtarmakla herhangi bir çocuğun hayatını kurtarmak arasında bir seçim yapmak zorunda kalsaydım, ikincisini kurtarmaktan çekinmezdim ve kediyi tavuğa tercih ederdim. Ve bu çoğu insanın yapacağı şeydi. Bu, hayvan hakları savunucularının dediği gibi, türe özgü sadakat veya uzmanlıktan başka bir şey değildir. Bu anlamda kendimi gururla bir uzman olarak sınıflandırıyorum. Tavuklarla çalışma, bugünkü gibi deneyler yapma kararım, hayvan haklarına ilişkin mutlak bir kriterden değil, bu tür deneylerin getirebileceği önemsiz olmayan yararlı bilgiler elde etmek için kuşların ölümünü haklı çıkarma düşüncesinden kaynaklanıyordu.

Bunu düşünmeyi bırakırsam (ve kendimi bunu sık sık yaparken bulurum), o zaman korkutucu bir sorumluluk üstlenirim: tavuklara tanrı gibi davranmak. Hayvanlarla bu şekilde çalışan çoğumuzun konuya çok sık dokunmasak da bunu hissettiğinden şüpheleniyorum. Ancak bu, araştırmacıların genellikle hayvanların katledilmesinden bahsederken kullandıkları kaçamak ifadelerden açıkça görülüyor. Sıradan bir bilimsel makaleyi, özellikle ABD'deki bazı laboratuvarlardan bir makale alın ve giriş bölümünü ve ardından, yazarların kullandığı yöntemleri yerleşik kurallara göre ayrıntılı olarak açıklayan "Yöntemler" bölümünü okuyun. Burada hayvanların bakımı ve manipülasyonu, kumaş işleme yöntemleri hakkında bir açıklama bulacaksınız, ancak farelerin, farelerin, kedilerin, maymunların veya tavukların öldürülmesine ilişkin raporları asla bulamayacaksınız. Bu tür deneylerde hayvanlar neredeyse her zaman "kurban edilir" (kurban edilir). Bu çok merak edilen bir ifadedir. Anlamını araştırın ve katliam eyleminin tesadüfi veya mantıksız olmadığını, kasıtlı, hatta ritüel olduğunu göreceksiniz, sanki onu gerçekleştiren deneyci sadece bir ölümlü olmaktan çıkmış ve zaten bazı mistik eylemler gerçekleştirmiş, din adamları tarafından gerçekleştirilmiştir. Burada beyaz önlük sendromunun bir varyantıyla uğraşıyoruz, sanki bir deney hayvanının ölümü daha yüksek bir iyinin mülahazalarıyla haklı çıkarılıyormuş gibi. (Geçenlerde, daha da kötü bir örtmece kullanan bir makalenin taslağının bir incelemesini aldım: yazarlar farelere "ötenazi" yapıldığını söylüyorlar. İki nedenden dolayı kabul edilemez olan bu ifadeyi gördüğümde nefesim kesildi: çünkü Ötenazi konularındaki sancılı tartışma ve kelime, farelerin gönüllü olarak ölmeyi kabul ettiğini ima ettiği için, sonuç olarak makaleyi reddettim.)

Bu sembolizmi incelerken, en azından kısmen hayvanlara belirli bir saygıyı ima ettiğini inkar etmeyeceğim. Serçenin ölümünün önceden belirlendiğini ya da tavuğun izole, tamamen kendi içinde yoğunlaşmış bir şey olmadığını kanıtlamaya gerek yok. İfade edici dile aç olan biz bilim adamları, sembolik giysiler giyer ve deney hayvanlarımızı "kurban ederiz". Bilimsel makalelerimde daha açık sözlü bir Anglo-Sakson ifadede ısrar edersem, bu eylemin yüksek önemini kabul etmeyi reddettiğimi beyan ederim. Birkaç yıl önce, hayvanları kesmenin geleneksel yöntemlerine yönelik saldırılarını örtbas etmek için bunu kullanan neo-Nazi grup üyelerinin bu örgüte artan akışıyla ilgili endişelerimi dile getirmek için İngiliz Abolition Vivisection Union sekreteriyle konuştum. (Sorun büyük ölçüde Faşisttir ve Nazi ideolojisi, "çevresel" düşünmek için köklü bir arzuya sahiptir. Hayvan deneylerine ilişkin en katı yasalar, Nazi yıllarında Almanya'da çıkarılmıştı - Untermenschen'in , "canları pahasına" olduğunun kanıtı) yaşamaya değmez", Unteranimalen bile kabul edildi .. İngiltere'de en azından bir aşırı sağcı grup artık kendi çevre dergisini çıkarıyor.) Hayvan haklarını korurken aynı zamanda insan haklarını nasıl ihmal edebilirsiniz? Kabul etti: bu eski (ve hala güncel) bir sorun. Ayrıca, diye ekledi, bir dirikesimciyle hiç bu şekilde konuşmak zorunda kalmamıştı; ama çalışmamın bir şekilde Dr. Mengele'nin yaptıklarını anımsattığını hissetmiyor muyum? Bir Yahudi'ye böyle bir soru yöneltmek garip bir fikir! Ancak cevap verdim: hayır, bilmiyorum. Ama bu en azından hayvan katliamı yaptığım bilincini köreltemez mi? Elbette bunda bazı gerçekler var. Bir öğrenci olarak, dokuyu öldürmem ve parçalamam öğretildi. Kesit işleri beceri ister ve dediğim gibi hızlı ve doğru yapılırsa çok tatmin edicidir . Yine de bu çalışma bizim türümüzdeki insanları, insanlığa ve hayvanlar alemine karşı tutumumuzu değiştiriyor. İster çiftçi, ister kasap, cerrah veya deneysel biyolog olalım, mesleğimiz diğer canlılara el uzatmak zorundaysa, o zaman diğer insanlara karşı tavrımız bir yazar, öğretmen, filozof veya montaj işçisininkinden farklı olamaz. Ancak mesleğin hayvanların yaşamı ve ölümüyle günlük temasa sokmadığı kişiler, günlük yaşamdaki çalışmalarımızın sonuçları olan bilgi ve diğer değerler olmadan yapamazlar.

Bu kitapta uzmanlık alanım hakkında dürüstçe konuşmaya, deneysel bilimin gizemini çözmeye çalışmamın nedenlerinden en azından biri bu, sadece soyut olarak hafızayı keşfetmek değil, aynı zamanda onu tavuklarda inceleyerek ona nasıl yaklaşabileceğimi anlamaya çalışmak. bilgi, kendi hafızası.

---

---

---

3. Bölüm

Annem bir yıl önce öldüğünde, erkek kardeşim ve ben onun eşyalarını halletmek zorunda kaldık. Otuz yıl evinde neredeyse her zaman yalnız yaşadı çünkü uzun zamandır hayalini kurdukları ve on yıldır para biriktirdikleri bu eve taşındıktan birkaç ay sonra babası öldü. Bu otuz yıl boyunca ev, annenin bekçi rolünü oynadığı, özenle korunan bir türbe gibiydi. Çifte bir varoluşa öncülük etti: sıkı ve kendini işine adamış (ölümünden birkaç yıl önce emekli olana kadar) ve akşamları ve hafta sonlarını evde geçirerek Bayan Havisham'a yakınlaştı ve kendisini eskisinden geriye kalanları korumaya adadı. aile hayatı. Babamın elbisesi yıllarca dolapta asılı kalmaya devam etti ve annemin ölümünden sonra bile bazı kıyafetlerini bulduk. Bu beni şaşırtmamıştı ama tavan arasındaki tozlu kutularda veya yıllardır açılmamış üst raflarda bu kadar çok eşyayı üst üste dizmiş olmasını beklemiyordum . Elbette hepimiz sevdiklerimizden gelen mektupları, çocukların atletlerini ve daha sonra okul yazılarını saklarız. Ama annem için bu sadece başlangıçtı. Polis müfettişleriyle yanlış yere park cezası, ellili yıllardan kalma çek defteri koçanları ve banka ekstreleri, otuzlu yıllardan kalma tiyatro biletleri ve programları, her türlü küçük şeyden oluşan bir hazine hakkında yirmi yaşında kavgacı yazışmaları vardı.

Anne anılarda yaşadı. Günlük hayatın olayları, onun için yaşananların prizmasından kırıldı. Bir lokantaya davet edildiğinde sunulan yemekleri, hatta en lezizlerini bile geçmiş yemeklerle karşılaştırır ve geçmişle çağrışım yapmazlarsa daha kötü bulurdu; sonra geriye dönüp baktığında, sanki onların tadını çıkardı. Bu dünyada var olmak, dünyadaki yerini ve yaşam hakkını hissetmek için sürekli geçmişe dönmesi gerekiyordu. Bir gün ev soyulup hazinelerinin bir kısmını -annesinden kalan bir çaydanlık ve vaftiz annemin sünnet vesilesiyle bana verdiği gümüş bir kupa- kaybettiğinde, bu şeylerin kendisi için çok üzülmedi, ama onunla birlikte giden, iç dünyasını yoksullaştıran geçmişin parçacıkları hakkında.

Görünüşe göre anıları kendi içinde değil, geçmişin bu maddi tanıklarında saklanıyordu. Çevresindeki dünyadaki konumunu bilmek için hafızaya ihtiyacı vardı ve bunu korumak için, kendisini bir kabukla, hatırlatıcı şeylerden oluşan bir kabukla çevreledi. Bahçenin uzak köşesinde bir ateş yakıp geri kalan çek defterlerini yaktığımızda, tabutu yere indirdiğimizde tıpkı bir mezarlıkta olduğu gibi onları ateşe vererek aynı şekilde gömdük.

Elbette, geçmişin kanıtlarını koruma konusunda bu kadar inatçı olan tek kişi o değildi, onu yalnızca yaşamaya devam ettiğine değil, aynı zamanda mevcut hayatının ayrılmaz bir şekilde öncekiyle bağlantılı olduğuna da ikna etti. İster kumsalda, ister bir düğünde, Tac Mahal'in önünde olsun, isterse bugünü yakalamamızı sağlayan, dünyanın dört bir yanında her saniye binlerce kameranın sessiz tıkırtıları ve video kameraların hafif uğultuları duyuluyor. kendi evimizin avlusunda. O zamanlar yaşadığımızın , gözlemlediğimiz, hissettiğimiz, düşündüğümüz bu milyonlarca imgeyi, delili ne yapmalıyız ...? Evimdeki fotoğrafların çoğu, çekmecelerde ve dolaplarda düzensiz yığınlar halinde sıralanacakları günü bekliyor. Elbette anılarımızı saklıyorlar ya da her halükarda onlarla, bilgisayarların yapay "zekâsının" gerçek insan zekasıyla olan ilişkisinden daha az ilişkisi yok.

Nasıl ve neden hatırlıyoruz? Bazı eski anılar şüphesiz bize hatırlatılır. Annem bana sık sık çocukluğumdan bir olaydan bahsederdi ve şu sözlerle başlar: "Elbette hatırlarsın ...". Olumlu yanıt verdim, ama gerçekten bende eski bir anıyı uyandırıyor mu, yoksa hatırlamam gerektiğini ima ederek onu yeniden mi şekillendiriyor, hiçbir zaman bilemedim. Ancak, her şey açıkça belirtilmemiştir. İşte kendimle ilgili en eski anım: Bir battaniyeye sarılıp, büyükannemle babamın bahçesinin dibindeki bomba sığınağına omzumda taşınırken gördüğüm gece gökyüzü.

Barınakların kendilerini hatırlıyorum: ilk önce bir siren duyduğumuzda altına saklandığımız metal çerçeveli sarımsı boyalı bir masaydı ve daha sonra (ne kadar zaman geçtiğini hayal edemesem de) bir tuğla döken bacakları çoraplı yetişkinlerin sarktığı ranzalarla bahçe. Bu anıları bana başka kimse ilham vermedi, çünkü anlatılan resimleri bir çocuğun keskinleştirilmiş vizyonuyla net bir şekilde gördüm. Pek çok çocukluk anıları gibi, doğrusal değiller, ardışık olaylar dizisi değiller, daha ziyade "fotoğraflar" gibi, yalnızca dokunma duyumları, sesler ve kokularla destekleniyorlar.

“Birinin kucağında oturuyorum ve yulaf lapası yiyorum. Plaka, kırmızı kenarlıklı gri bir muşamba üzerinde duruyor: plakanın kendisi saf beyaz, mavi çiçekler ve pencereden gelen dağınık ışığı yansıtıyor. Başımı yanlara ve öne doğru eğerek nesneleri farklı konumlardan incelemeye çalışırım. Başımı hareket ettirdiğimde plakadaki vurgular değişiyor, yeni şekiller alıyor. Aniden tabağa ve muşambaya doğru midem bulandı. Bu muhtemelen benim ilk anım." [bir]

İsveçli büyük film yönetmeni Ingmar Bergman, anlatılan olaydan 70 yıl sonra yazdığı otobiyografisine bu sözlerle başlıyor ve filmlerinin çoğu, hafızada saklanan çocukluk anılarını yansıtıyor - beyne damgalanmış, halkın izlemesi için görüntülere dönüştürülen anlık görüntüler. ekranda hareket ediyor.

Böyle bir başka enstantane, doğum günü kutlamamdan bir bölüm. Dört yaşındayım ve misafirlerle birlikte kollarımı açmış bir gül tarhının etrafında koşuyorum çünkü bir uçağı tasvir ediyorum. Ama bu donmuş andan önce ve sonra ne oldu? Misafirlerim kimlerdi? Partide doğum günü pastası var mıydı? Bunun hakkında hiçbir fikrim yok, bahçenin nerede olduğunu bile bilmiyorum, içinde uçak oynadığımız, gerçek savaşçıları ve sık sık başımızın üzerinden uçan bombardıman uçaklarını taklit ediyoruz.

Elbette bir dereceye kadar bu tür anıları dönüştürdüm. İnsanın kendi çocukluğuna ne kadar derinlemesine bakabileceğini öğrenme arzusuyla takıntılı olarak, hafızamda kayıtlı bu fotoğrafları çıkardım, yeniden geliştirdim ve bastım, biraz farklı kırptım, mat veya parlak, siyah beyaz veya renkli, yenisine sığdırmak için büyüttüm. bir kare, yani anılarını halka göstermek için dönüştüren Bergman'ın aynısını yaptı. Bu olayları ne zaman hatırlasam, onları yeniden yaratırım. Şimdi, bu satırları yazarken, kırklı yılların başındaki savaş zamanı çocukluğumun Londra olaylarının hatıraları olmaktan çıkıyorlar ve - yeniden dirilme ve tasvir edilme sürecinde - bugünün anısına dönüşüyorlar.

Bununla birlikte, anıların bu kadar sürekli yenilenmesi her zaman gerekli değildir. Yaklaşık bir yıl önce, onlarca yıldır görmediğim bir çocukluk arkadaşım ve komşumla tanıştım. Annem ve babamın bahçesinde çalışan, parlak kırmızı ve beyaz çiğdemlerden orijinal desenler yaratan adamı hatırlayıp hatırlamadığımı sordu. Bunu hatırlayamadım. Ama kırk yıldır adını duymadığım ve düşünmediğim Bay Goss'un adını söylediği anda, hemen onun imajını net bir şekilde canlandırdı: önce kaba kumaştan yapılmış lacivert pantolon, sonra lastik çizmeler ve nihayet, ince, yıpranmış yüz. Bu işaretler, bunca yıldır hatırlamadığım ve bir şekilde beynimde depolanan bir isimle nasıl ilişkilendirildi? Ne de olsa, ondan söz edildiğinde, taşıyıcısının görüntüsü, bir dolaba yığılmış düzensiz bir fotoğraf yığınında belirli bir fotoğrafı aramaya başladığımdan çok daha önce hafızamda bulundu. Belleğin bariz tesadüfünü nasıl açıklayabilirim - belli belirsiz bir imadan Bay Goss'un görüntüsünü yeniden yaratabildiğim, ancak bazen iki hafta önce birlikte yemek yediğim kişinin adını hatırlayamadığım gerçeği? Yoksa tamamen arkadaşımın istemiyle Bay Goss'un imajını mı buldum? Hafızada, gerçeklikte veya fantezide daha ne var? Cevabım yok.

Kendime sorduğum ve kitabımın adandığı sorular bunlar. Ama bununla neden bu kadar ilgileniyorum ve hangi cevapları almak isterim? Psikanalistler, hem arayışım hem de bunca yıldan sonra Bay Goss'u hatırlama ve hatta arada onu unutma yeteneğim için kendi açıklamalarını sunacaklardır kuşkusuz. Belki Dennis Porter bu açıklamayı The Singing Scientist adlı televizyon dizisine dayandırırdı? Marcel Proust, Paris'teki mantar kaplı odasında, hafıza tarafından bir roman döngüsüne işlenen bisküvi pastasının tadı, on iki ciltlik Kayıp Zamanın İzinde destanının yaratılmasına yardımcı oldu. Ama ben bir oyun yazarı, romancı, hatta psikanalist ya da psikanalizin nesnesi değilim. Hafızayla ilgili sorularım, hafızayı beynin Rosetta Taşı olarak deşifre etmenin yollarını arayan bir sinirbilimcinin soruları. Belki de kendi hayatımın ana hatları, sonraki bölümlerin ayrıldığı araştırmaların anlamını anlamaya yardımcı olacaktır.

Savaş öncesi bir çocuktum. Britanya'da "savaş öncesi" kelimesi her zaman 1936-1945 öncesi dönem anlamına gelir: bu nedenle, daha sonra 45 yıl boyunca dünyanın en deneyimli ve belki de en pahalı ordu İkinci Dünya Savaşı sırasında, bir Siyonist ve anti-faşist olan babam ordu için gönüllü oldu ve ben, Aşkenaz Yahudilerinin klasik göç yolunun noktalarından biri olan kuzeybatı Londra'nın mütevazı bir banliyösünde annemin ebeveynleriyle birlikte büyüdüm. yüzyılın başında Rusya ve Polonya'dan gelip doğu Londra'ya yerleşen. Beni gayretli bir okul çocuğu, saygın bir Yahudi gençliği, en büyük torunları gibi yetiştirdiler, erken gelişimime göz yumdular ve bazılarının görüşüne göre, kendi büyük oğullarını ve kızlarını şımartmayacak şekilde beni şımarttılar. Mesele şu ki, günümüz televizyonunun David Attenborough sayesinde çok daha iyi anlattığı, evrimsel "masallar" şeklinde anlatılan çocuk doğa tarihi kitaplarını okumaya başladım. Baba, gelişmekte olan bir entelektüel oluşumuna devam etme fırsatından memnun olarak savaştan döndü. Sekiz yaşımdayken, Darwin'in Türlerin Kökeni adlı kitabı ve bir kimya seti hediye edilmişti. Aslında, yıllar sonra aldığım kitabın ancak ilk bölümlerinin ötesine geçebildim, ancak bu fikir benim için daha önce okuduğum doğa tarihi kitaplarından çok iyi biliniyordu. Artık her Cumartesi sinagogun arka odalarında diğer çocuklarla birlikte oturur ve ayak sesleri beni sakinleştirene kadar onlara, insanın nasıl maymundan ve hatta daha önce maymundan geldiğini anlamak için bir tanrı icat etmeye gerek olmadığını açıklardım. bir amip ve Dünya'nın Güneş'ten nasıl koptuğu, geçen bir yıldız (o zamanlar popüler bir teori). Daha önce ne oldu? Çok basit: Evren güçlü bir patlama sonucu var oldu ve ondan önce hiçbir şey yoktu; bu "hiçliğe" inanmak Tanrı'ya inanmak kadar kolaydı (şimdi bile bu varsayımın kusursuz mantığında çelişkiler bulamıyorum).

Evrim teorik temeli, kimya ise yöntemi sağladı. Bahçe çardağında sihirbazlık yapmak, test tüplerini yıkamak ve reaktifler ve kimyasal cam eşyalar karşılığında yerel eczacı için ufak tefek işler yapmak için saatler harcadım (oğlu daha sonra tıp fakültesinde biyokimya profesörü oldu; görünüşe göre yaşam ortamı bir rol oynadı). Yemek kitabını kullanarak "deneyler" kurduk (bazen işe yaradılar) ve roket yakıtı yapmak için patlayıcı karışımlar elde etmek için sonsuz saatler harcadık. Bilim benim için artık sadece dünyayı bilmenin bir yolu değil, aynı zamanda onu değiştirmenin de bir yoluydu, her ne kadar Marx'ı çocuklar için uyarlanmış baskılarda bile okumamış olsam da.

En büyük oğullarını zirveye taşımak için, ailem beni Londra'nın kuzeybatısındaki ayrıcalıklı bir okula yerleştirdi ve bu okula bölgede yaşayan Yahudi velilerin baskısından korunmak için pek çok kısıtlama getirildi. Kurumun itibarını zedelememek için öğrenciler arasındaki Yahudi sayısı %10'u geçemezdi. Ama Britanya'da sosyal değişimin şampiyonu olma yolunda benim için bir basamak haline gelen bu ayrıcalıklı okuldu. Bir bahçe çardağında roket fırlatma deneyleri, doğal olarak okulda fizik ve kimya tutkusuna yol açtı. Yahudilik Tanrı ve aileyi birbirine bağladı ve ben bu bağı koparamadım. Geriye dönüp baktığımda, şehrin varoşlarının boğucu atmosferinden kaçmak için çaresiz olduğumu düşünüyorum. Hırs, gerçeklerden kaçma ve burs alma umudu beni, dünyayı anlamak ve değiştirmek için doğa bilimleri ve sosyal bilimler okumak istediğim Cambridge'e getirdi.

Evreni anlamanın anahtarı nedir? Darwin'in öğretilerine rağmen biyoloji, temelde dünyamız hakkında, belki de Rudyard Kipling'in peri masallarından daha makul, ancak hiçbir şeyin açıklanmasına ve açıklamaya dayalı olarak değişmeye ve yönlendirilmeye izin vermeyen bir öyküler koleksiyonu gibi görünüyordu. Kimya, fizik, matematik - bunlar tam teşekküllü bilimsel disiplinlerdi, dünyayı birleştirdiler ve onu sürekli değişen figürlerin rastgele oluşturulduğu parçalara ayırmadılar. Düzen, basitleştirme, kuralların geliştirilmesi - muhtemelen tüm bunları bilimde bulmaya çalıştım.

Hem bilimde hem de hayatta? Öğrencilik hayatıma hevesli ama çok güçlü olmayan bir satranç oyuncusu olarak başladım, satrancı sadece akılcılık ve mantıklı düşünme yeteneği gerektiren bir oyun olarak gördüm. Ancak akşamları maç üstüne oyun oynadıkça, aslında daha güçlü olmadıklarından emin olmama rağmen, bazı rakiplerin beni her zaman yendiğine şaşkınlığıma ikna oldum. Onlarla tahtada otururken, daha ilk hamleler yapılmadan kaybedeceğimi biliyordum. Rakiplerim büyüdükçe özgüvenim beni terk etti ve onlara karşı daha zayıf oynadım. Bu neden oldu , satranç gibi tamamen rasyonel bir oyunda duygular (irrasyonel duygular) neden başarıya müdahale ediyor? Bu zayıflığı yenemememden duyduğum tiksintiyi yenemeyerek onlardan ayrıldım ve poker oynamaya başladım. Bu, başarının şansa değil, duyguların mantığa üstün geldiği rekabetçi bir tavra bağlı olduğu bir oyundur; ayrıca çok daha karlı olduğu ortaya çıktı. Ne kadar istesek de aklın duygudan ayrılamayacağını anladım. Ama bugün bile sık sık kendimi bu dersi unutma tehlikesiyle karşı karşıya olduğumu düşünürken buluyorum, oysa bunun önemli olduğu sorunlar araştırma stratejimin temel sorunları arasında yer alıyor ve bunların çözümü yaşam stratejisinin temellerini atmalı. .

Bu arada üniversite hocalarımın ılımlı ısrarı, okuduğum bilim dallarına fizyolojiyi de eklememe neden oldu. Resmi bir fizyolojik eğitim almamış, organizmaların dış yapısını ve aralarındaki ilişkileri bilmeden dolaşım ve solunum sistemlerinin işlevlerini ve hatta beynin çalışmasını tanımaya başladım. Anlaşıldı ki, bu fonksiyonlar da belirli kurallara uyuyor, matematiksel modellemeye ve fiziksel aletler yardımıyla incelenmeye elverişli ve belirli bir kimyasal temele sahip. Kendime kimya ve fizyoloji arasında sınır oluşturan, biyokimya adı verilen büyüleyici yeni bir alan keşfettim; Bu kelimeyi okulda hiç duymadım bile. Yenilik arzusu ve fizik çalışmasını giderek daha fazla engelleyen matematik yapamama, daha fazla uzmanlık seçimini açık bir şekilde belirledi.

1950'lerin sonlarında Cambridge'deki durum, biyokimya çalışmalarını destekledi. Aslına bakarsanız, bu bilimin kendisi bu yüzyılın onuncu ve yirmili yıllarında burada doğdu ve otuzlardan beri Frederick Gowland Hopkins başkanlığındaki Cambridge biyokimyası dünyada lider bir konuma sahip. Ve ellili yıllarda biyokimyanın popülaritesi azalmaya ve daha genç bir rakip olan moleküler biyoloji tarafından cesurca bir kenara itilmeye başlasa da (ki bu da biyokimya bölümünden sadece iki yüz metre uzaklıktaki Cavendish'in fiziksel laboratuvarlarında ortaya çıktı. Bu nedenle, henüz öğrenciyken, bir sabah bölümümüzün salonuna girdiğimizde onu, öğretmenimiz Frederick'in Nobel Ödülü'nü alırken şampanyaya batırılmış halde bulduğumuzda kaşımızı bile kaldırmadık. Sanger, küçük bir protein olan insülin hormonunun yapısını deşifre ettiği için, üç yıl önce Watson ve Crick'in (artık herkesin bildiği gibi Rosalind Franklin'in X-ışınlarını kullanan) Cavendish Laboratuvarlarında yaptığı DNA çift sarmalının keşfi gibi. kırınım verileri).

Bize geleceğin biyokimya olduğu söylendi ve çoğumuz bunun cazibesine kapıldık. Gowland Hopkins'in departmanımızın tarzını şekillendirmede bıraktığı mirası çok sonra fark ettim. Sadık bir liberal olarak, laboratuvarını otuzlu yıllarda, daha sonra hem İngiltere'de hem de ABD'de modern biyokimyanın temellerini atan ve bu sayede bir sürü Nobel Ödülü aldıkları Nazi Almanya'sından gelen tüm bir mülteci kuşağına iş vermek için kurdu. isimlerini tüm ders kitaplarında gördüler: bunlar Hans Krebs, Fritz Lipman, Ernst Chain, Albert Szent-Györgyi ve diğerleriydi. Daha da dikkate değer olanı, Hopkins'in laboratuvarının, 1930'larda, rasyonel biyolojinin başlangıcını geliştirme tutkusuyla dünyayı sosyalist doktrine ve Marx'ın öğretilerine göre değiştirmeye çalışan bir grup genç solcu biyolog geliştirmesidir. . Bunlar arasında J. D. Bernal, J. B. S. Haldane, Dorogi ve Joseph Needham vardı. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, safça, çevrenin artık radikalliğini biyokimyanın kendisinin radikalliğiyle karıştırdım.

Üniversiteden mezun olduğumda 1959 г. zaten oluşturulmuş moleküler biyoloji. Tüm parlak araştırmacılar bu alanda çalışmak istedi. Birinci derecem için virüsler üzerine bir tez yazma fırsatım oldu ama reddettim. DNA ve proteinlerin yapısı zaten biliniyordu ama moleküler biyolojide başka neler yapılabilir? Şimdi işlevi anlamak için biyokimyasal yöntemlerin kullanılması gerekiyordu ve beyin işlevinden daha kafa karıştırıcı ne olabilir? Aklı başında herhangi bir insan, Günther Stent'in geriye dönük olarak klasik dönem olarak adlandırdığı büyük moleküler biyoloji çağının başladığını görebildiğinde ne büyük bir kendini beğenmişlik. Cambridge'de bana beyin biyokimyası alanında iş teklif edecek kimse yoktu ve akıl hocalarım beni Londra'ya geri gönderdi. Burada, Model Psikiyatri Enstitüsü'nün bulunduğu Danmark Hill'deki kırmızı tuğlalı devasa psikiyatri kliniğine vardım.

Adını geçen yüzyılın seçkin bir psikiyatristinden alan kurum, hareketli Cambridge'den sonra harap görünüyordu: Güney Londra'nın prestijli olmaktan uzak bir bölgesinde, cehalet nedeniyle merkezi tanıyamadığım bir bina karmaşası İngiliz psikiyatrisinin ana akımlarının İkinci Dünya Savaşı sırasında ve sonrasında oluştuğu yer. Ancak, yapmayı planladığım araştırmaların, parkta ya da koridorlarda ara sıra karşılaştığım zavallı yaratıkların durumunu bir şekilde açıklayabileceği ve iyileştirebileceği düşüncesiyle kısa sürede moralim yerine geldi. Biyokimya bölümü, kliniğin kendisinden oldukça uzakta, nispeten yeni bir binanın bir kanadını işgal ediyordu. Bir avuç üniversite profesörü (öğretim faaliyetleri minimumda tutulmuş ve esas olarak araştırma işleriyle meşgul olmalarına rağmen), laboratuvar asistanları ve öğrencilerin yanı sıra birkaç ziyaretçi Amerikalı istihdam etmiştir.

Enstitüye 1940'ların sonlarında katılmadan önce mikrobiyolog olan minyatür ama sert İskoçyalı Henry McIlwain, bu küçük imparatorluğun yüce lideriydi . Beynin nasıl çalıştığını açıklamak için biyokimyayı kullanma tutkusuyla bölümüne girerken, kısa süre sonra yeni patronumun çok farklı türden sorularla ilgilendiğini fark ettim. Beyin, kan dolaşımından gelen orantısız bir şekilde (ağırlığına göre) büyük miktarda oksijen ve glikoz tüketir ve bir süredir bunun nedenlerini bulmak için laboratuvar çalışmaları yapılır. Bu maddelerin önemli bir kısmı, anahtar biyokimyasal maddelerden birinin - adenosin trifosfat veya ATP'nin sentezinde kullanılır, çünkü bu adı kısaltmak alışılmış bir durumdur. Radyoaktif fosforu bir etiket olarak kullanan McIlwain ve işbirlikçileri, ATP'nin beyinde büyük miktarlarda bulunan özel bir protein türü olan fosfoproteinlerin biyosentezinde kullanıldığını gösterdi. Rolleri belirsizliğini korudu, ancak beynin elektriksel aktivitesindeki artışla bunlara radyoaktif fosfor dahil edilmesinin arttığı biliniyordu. Ve böylece bana, fosfoproteinlerin sentezi ve parçalanmasında yer alan beyin enzimlerini saf biçimde elde etmeye çalışmam ve tanımlamam talimatı verildi.

Bu enzimlerin incelenmesinin "beyin problemini çözmeye" nasıl yardımcı olduğunu anlayamasam da, iyi bir biyokimyasal altyapı nedeniyle bu çalışma benim gücüm dahilindeydi. Başladığımda, genel araştırma stratejisinde ona bir yer bulmaya ve beyin aktivitesi sorunlarına duyduğum coşkunun beni içine attığı laboratuvar çalışmasının özelliklerini anlamaya çalıştım. Çok yavaş, aşağılık görünümüne rağmen, görünüşe göre anti-karizmatik McIlwain'in o zamanlar yeni ortaya çıkan (50'ler ve 60'ların başı) yeni bilimsel disiplinde - nörokimya veya beyin biyokimyasında - önemli bir figür olduğunu fark etmeye başladım.

İsimler bilimde son derece önemlidir. Bu yüzyılın başında, biyokimyanın bağımsız bir disiplin olarak ortaya çıkmasından önce bile, farklı araştırmacı grupları, fizyolojik süreçlerin incelenmesine kimyasal yöntemlerin uygulanmasıyla ilgileniyorlardı ve bazı bölümlerde biyolojik kimya veya kimyasal fizyoloji sorunları geliştirmeye başladılar. üniversitelerin Karşılıklı ilgi alanlarını tartışmak için bir araya gelerek, o zamanlar var olan fizyolojik ve kimyasal bilimsel toplulukların toplantılarında bağımsızlığa doğru ilk adımları attılar. Sonra kendi özel konferanslarını düzenlemeye başladılar, kendilerine biyokimyacı demeye başladılar; araştırmaları yayınlamak için yeni bir topluluk ve yeni bir yayın yaratıldı, bilimsel kuruluşun en saygı duyulan özelliklerinden ikisi olan Biochemical Journal . ABD'de bilim adamlarının yeni profili geçmişten bu kadar kararlı bir şekilde kopmayı başaramadı: İngiltere'deki "Biochemical Journal" ile hemen hemen aynı zamanda kurulan dergileri, 260 cilt yayınlandıktan sonra şimdi bile adı "Biyolojik Kimya Dergisi" (Biyolojik Kimya Dergisi). Bir dernek ve bir derginin varlığında, araştırma grubu tanınmış bir kurumsal statü kazanır: kendi bilimsel geleneklerini ve güvenilirlik kriterlerini oluşturur, önemli ve ikincil sorunları belirler ve bunlara ayrılmış makaleler yayınlayarak değerlendirmelerin doğruluğunu kontrol eder. Daha da önemlisi, yeni bir disiplin geliştirmek için üniversiteler kendi uzmanlarını yetiştirmeye başlayan yeni bölümler veya fakülteler oluşturarak onlara bilimsel çalışma ve kariyer gelişimi için fırsatlar sunar. Bu anlamda biyokimya, II. Dünya Savaşı'nın sonunda evrensel olarak bir bilim olarak kabul edildi.

Eski biyokimya çerçevesine sıkışan ve onu özel bir problemle (örneğin hücre gelişimi ve bölünmesi problemi) veya tek bir dokuyla ilgili olarak geliştirmek isteyenlerin durumu neydi? beyin dokusu? 1950'lerde, beyin aktivitesiyle ilgili sorularla ilgilenen yalnızca birkaç bilim adamı, Cambridge'de bile ülkedeki çeşitli biyokimya laboratuvarlarında çalıştı. Diğerlerinin çoğu için beyin, karaciğer veya kaslar gibi uygun bir doku kaynağıydı. Gerçekten de, ilk biyokimyasal çalışmalar bazen güvercinlerin beyinleri üzerinde yapılmıştır; ancak amaçları beynin belirli özelliklerini bilmek değil, herhangi bir hayvan dokusuyla ilgili genel biyokimya problemlerini çözmekti. Böylesine evrensel bir sorunun formülasyonu, yalnızca aynı organizmanın farklı dokularında değil, aynı zamanda çok farklı türlerde de (örneğin, ATP sineklerde ve mantarlarda, insanlarda ve insanlarda bulundu) biyokimyasal süreçlerin önemli benzerliği nedeniyle oldukça haklı görünüyordu. meşe yaprakları). Çalıştığımız sistemlerin hem ortak hem de benzersiz özelliklerini belirlemek için her zaman birlikte çalışmaya çalışıyoruz.

Bununla birlikte, eski biyolojik ve fizyolojik kimyagerler gibi yeni nesil beyin biyokimyacıları, yalnızca karaciğer, böbrekler veya bitki dokuları üzerinde çalışanlarla değil, her şeyden önce beyinle ilgilenen diğer bilim adamlarıyla iletişim kurmak istediler. Ek olarak, beyinle de ilgilenen bir dizi köklü disiplinin temsilcileriyle - nörofizyologlar, nöroanatomistler ve hatta muhtemelen psikologlar - temaslara ihtiyaç vardı. Ancak burada beklenmedik bir ikilem ortaya çıktı. Garip bir şekilde, çoğu biyokimyacının beynin diğer dokular arasındaki özel konumunu tanımaya isteksiz olduğu, hatta sinirbilimin belirli dallarının temsilcilerinin bile bunu özellikle savunmadığı ortaya çıktı. Biyokimyacılar, dokuları öğütme ve homojenleştirme ve onlardan saflaştırılmış maddeler çıkarma yöntemleriyle, genellikle beyinde uzmanlaşmış ve benzersiz olan her şeyi yok ettiler, karmaşık şekilleri ve alışılmadık elektriksel özellikleriyle karmaşık düzenli sinir hücreleri ağını yok ettiler. Bir keresinde, beyinden kesitler alırken ve bir homojenleştiricide doku öğüterek bir analiz yapmaya hazırlanırken - bir mutfak mikserinin bu laboratuvar versiyonu, sinirler arasındaki etkileşimin matematiksel modellerini geliştiren bir arkadaşım laboratuvara geldi. hücreler. Bir iki dakika işimi gözlemledikten sonra üzülerek başını salladı ve içini çekerek şöyle dedi: "Demek tüm organizasyon mahvoldu." Bu sözlerle gitti ve bir daha gelmedi.

Böylece, beynin biyokimyacıları kendilerini beyin ile biyokimya arasında bir yerde, adeta askıya alınmış bir halde buldular. McIlwain'in önderliğinde ilk gerekli adımları attılar: disiplinleri için yeni bir isim icat ettiler - "nörokimya", nörokimya dergisini (The Journal of Neurochemistry) ve hatta bir organizasyon - International Society of Neurochemists kurdular. hala iki yılda bir toplantılar düzenliyor. Bununla birlikte, kendilerini ata biliminin gücünden tamamen kurtarmayı başaramadılar (özellikle, Büyük Britanya'da ulusal nörokimyacılar topluluğu yoktur - Biyokimya Derneği'nin bölümlerinden birinde birleşmişlerdir). Üniversiteler yeni nörokimya bölümleri kurmak için acele etmediler, bu yüzden sadece Model Enstitüsü gibi uzmanlaşmış kurumlarda göründüler. Ancak orada bile, köklü beyin bilimlerinin temsilcilerini nörokimyayı inceleme ihtiyacına ikna etmek gerekiyordu; farmakoloji gibi diğer bazı disiplinler benzer bir sorunla hiç karşılaşmadı. Görünüşe göre, fizyologlar ve psikiyatristler için farmakolojinin önemini fark etmek çok daha kolaydı, çünkü bu bilimin konusu olan ilaçlar davranışı etkiliyor.

McIlwain klasik biyokimyasal yaklaşımı uyguladı. Ondan çok önce, biyokimyacılar, karaciğer gibi bir hayvan dokusu parçası alırsanız, daha sonra bir jilet kullanarak ondan ince kesitler alıp bunları uygun bir tuz ve glikoz karışımıyla bir banyoya koyup ısıttığınızı tespit ettiler. vücut ısısı, daha sonra biyokimyasal olarak doku, canlı bir organizmadaki ile aynı şekilde yol açacaktır. En az birkaç saat boyunca glikozu yakmak, CO2 salmak, proteinleri sentezlemek ve diğer birçok karmaşık işlevi yerine getirmek için oksijen kullanmaya devam edecektir . Bu, doku kesitlerinde canlı hücrelerde meydana gelen süreçleri, tüm organizma ile çalışırken tamamen düşünülemez olan bu kadar kesin kontrol koşulları altında ve bu kadar kesin kontrol koşullarında incelemeyi mümkün kılar. McIlwain beyin dokusunu bu şekilde inceledi ve ardından bir sonraki adıma geçti. Beynin benzersiz özelliklerinin, sürekli faaliyetiyle ilişkili olduğunu düşündü. Bu spontan aktivitenin çoğu kesit hazırlığı sırasında kaybolur. Ve içinden kısa elektriksel impulslar geçirilerek elektriksel aktivitesi uyarılırsa , kesitte biyokimyasal süreçler nasıl ilerleyecektir ?

McIlwain, 50'li yılların ortalarında ve sonlarında bu tür deneyler yaptı ve (diğer organların dokularından farklı olarak) beyin dokusunun bölümleri yoluyla elektriksel uyarıların iletilmesine, özellikle biyosentez için glikoz, oksijen ve ATP kullanımında keskin bir artışın eşlik ettiğini buldu. inceleyeceğim mekanizma olan fosforlanmış proteinlerin. McIlwain için bu, dokunun "fizyolojik kapasitesinin" korunduğunun kanıtıydı. Kesitler beynin temel süreçlerini taklit ettiğinden, çalışmaları bu organın işlevsel biyokimyasına ışık tutabilir. Fizyologlar şüpheciydi. Tamamen yabancı fikirleri ve dilleriyle bu korkunç biyokimyacıların bilimlerine sızdıklarını hissederek, elektrikle uyarılan doku kesitleri gibi olağandışı hazırlıklardan elde edilen verilerin hiçbir değeri olmadığını savunarak McIlwain'in gözlemlerini sorguladılar: Bu kesilen doku parçaları neredeyse ölüydü ve tepkileri sadece acı veren hücrelerin spazmlarıdır.

Bölüme girdiğimde ( 1959 г.), bu savaşta karşılıklı tavizler temelinde zor kazanılmış bir ateşkes kurulmuştu. McIlwaine'in Biyokimyası ve Merkezi Sinir Sistemi [2] ("ve"ye dikkat edin; sonraki yazarlar basitçe "Merkezi Sinir Sisteminin Biyokimyası"nı yazmaktan çekinmeyeceklerdir) kendilerini nörokimyacı olarak gören herkes için bir referans kitabı haline geldi, ancak sınırlıydı Tüm bunların ne anlama gelebileceği veya beynin benzersiz kimyasal bileşenleri ve bunların değiş tokuşları hakkında bilgi sahibi olmanın onun işlevlerini anlamaya nasıl yardımcı olabileceği konusunda çok fazla düşünmeden, beyin dokusunun biyokimyasal özelliklerinin bir envanterini çıkarın. McIlwaine'in fosfo-proteinleri ve bölümleri 60'ların sonlarında ve 70'lerde sahneden çıktı. Ancak on yıldan biraz daha uzun bir süre sonra, bunlara olan ilgi yeniden arttı: belirli fosfoproteinlerin hafıza mekanizmalarında merkezi bir rol oynadığı ortaya çıktı ve bugün laboratuvarım, neredeyse otuz yıl önce McIlwain ile birlikte çalıştığım yöntemlerin modern versiyonlarını kullanıyor. .

Ancak, burada garip bir tesadüf olduğundan emin değilim. Giyimde olduğu gibi bilimde de moda kendini tekrar etme eğilimindedir, ancak burada bilinçli güdüler daha az önemlidir. 1970'lerin başlarında, McIlwain'in nörokimyanın bağımsızlığı ve doku kesitleri üzerinde çalışmanın meşruiyetinin tanınması için köklü fizyologlarla savaşı, zaten tarihsel bir olay olarak algılanıyordu. Yeni, daha özgüvenli nesil, fizyologlar ve biyokimyacılar arasındaki zaten eski olan tartışmalarla ilgilenmiyordu ve bilimlerine daha kapsamlı bir "nörobilim" (nörobilim) adı verdiler. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Avrupa'da ve hatta eski Sovyetler Birliği'nde sinirbilim, bilimsel disiplinler arasındaki yerleşik sınırları aşma ve geleceğe giden yolu açma fırsatı sunarken, aynı zamanda araştırma harcamalarından artan bir pay alarak ve hızla hayal gücünü ele geçirdi. artan medya ilgisini çekiyor. Bağımsız bir bilimsel disiplin olarak nörokimyanın hayatta kalma şansı hiçbir zaman olmadı; şimdi, aslında nörobilim olarak adlandırılan beyinle ilgili bilimler kompleksinin bir parçası olarak, görünüşe göre varlığı güvenilir bir şekilde sağlanıyor. Tek zorluk, örgütsel biçimlerin, içlerine sıkıştırılmış bilimlerden çok daha katı olmasıdır . American Society of Neuroscience şu anda muhtemelen dünyanın en büyük bilimsel topluluğudur: yıllık toplantıları, on dört bine varan çok sayıda katılımcıyı kendine çekmektedir. En genç (üye sayısına göre, ancak bilimsel düzeye göre değil) Avrupalı ortağı Avrupa Nörobilim Derneği'nin yaklaşık 3.000 aktif üyesi vardır. Bununla birlikte, eski usul nörokimyacılar bağımsız topluluklarını, dergilerini ve konferanslarını sürdürüyorlar, 60'ların geleneklerine sadık kalıyorlar ve görünüşe göre daha iyi bir yaşam için zor kazanılmış bağımsızlıklarını feda edemiyorlar.

Geriye dönüp baktığımda, yeni nesil sinirbilimcilerin bir parçası olarak kimyadan biyokimyaya ve biyokimyadan nörokimyaya kendi gelişimimi görüyorum. Doktora derecemi aldıktan birkaç yıl sonra, 60'ların ortalarında, benim gibi düşünen fizyologlar, anatomistler, psikologlardan oluşan küçük bir gruba katıldım ve İngiltere'de ve muhtemelen dünyada ilk nörobilim derneği olan Beyin Araştırmacıları Birliği'ni kurduk. Beyni inceleyen her bir disiplinin bu konuyu tam olarak kucaklayamadığı ve bilgisine yaklaşmak için ortak bir dil ve karşılıklı anlayış bulmanın gerekli olduğu gerçeğinden yola çıktık. Dernek, o zamana kadar tanıdığım diğer tüm bilimsel topluluklardan farklıydı. Londra'daki bir barın üstündeki bir odada gayri resmi toplantılarda bilimi tartıştık. Sadece üç kurala uyuldu: konuşmalar mevcut herkes tarafından anlaşılır olmalı ve özel biyokimya ve fizyoloji sorularıyla sınırlı olmamalıdır; oturum boyunca katılımcılara sınırsız bira ikram edildi; ve son olarak, toplantıya katılanların kendilerini özgür hissetmeleri ve düşüncelerini ifade etmekten çekinmemeleri için profesörlerin toplantılara girmesine izin verilmedi. Beyin Araştırmacıları Derneği zamanla farklı şehirlerde şubeleri olan ulusal bir bilim derneği haline geldi ve kurucuları olarak bizler yaşlandık, saygınlık kazandık ve karşılığında profesör olduk. Bu nedenle, toplantıların gayri resmi doğası büyük ölçüde korunmuş olsa da, üçüncü kural yavaş yavaş ortadan kalktı.

Bir isim ve çehre edinen nörobilim, farklı profildeki araştırmacılar için, özellikle de (tıpkı benim on yıl önce yaptığım gibi) geleceğin beyin araştırmalarına ait olduğuna inanan moleküler biyologlar için daha çekici hale geldi. Moleküler biyoloji, herhangi bir yayının altı ay sonra geçerliliğini yitirdiği bir alandır; bir yıl geçtiyse ve hala makaleyi okumak zorundaysanız, bu, makalenin bir "klasik" haline geldiği ve hatta daha eski yayınların yalnızca arşivsel ilgiye sahip olduğu anlamına gelir. Bu yeni grup -"moleküler sinirbilimciler"(!)- tarihi bilmeden neyin en büyük bilimsel ilgiye sahip olduğuna kendileri karar vermeye başladılar. Eski biyokimyasal yöntemlerin ve McIlwain'in bölümlerinin yerini, antikorların kullanımı, klonlama ve diğer DNA ve RNA manipülasyonları gibi yeni yaklaşımlar almıştır. Araştırmacılar, beynin sadece çeşitli maddelerden oluşan bir çanta değil, karmaşık bir yapı olduğunu unutmaya başladılar. (Nörokimyacılar ve moleküler biyologlar (ve hatta moleküler sinirbilimciler) arasındaki ilişkiler biraz gergin. Moleküler biyologlar için nörokimyanın modası geçmiş görünüyor, ancak nörokimyacılar için... Son uluslararası toplantıları vesilesiyle düzenlenen yıllık yemekte, çok komik bir anekdot vardı. terörist grubun üç bilim adamını nasıl rehin aldığını anlattı: bir virolog, bir nörokimyacı ve bir moleküler biyolog. Ancak eylem bozuldu ve rehinelerin vurulması gerekiyordu. Merhamet adına herkese ne olduğunu söyleme fırsatı verildi. en inandırıcı hikayenin yazarını kurtarmak için biliminin insanlığa verebileceği iyi.virolog HIV'in (insan immün yetmezlik virüsü) keşfinden bahsetti ve hemen vuruldu.Sonra sıra moleküler biyoloğa geldi, ama ondan önce nörokimyacı hikayeye başlayabilmişken haykırdı: "Öldür beni, öldür beni! Moleküler biyolojinin bizim için geleceğin yolunu açtığını bir daha duymak istemiyorum!") Seksenlerdeyken moleküler biyologların kendileri fizyolojik yönlere dönmeye başladılar, görünüşe göre bu tekniğin yirmi yıl önce nasıl geliştirildiği hakkında hiçbir fikirleri olmadan, bölümler üzerindeki çalışmayı yeniden keşfettiler. McIlwain ve öncü araştırması, kolektif bir bilimsel amnezinin kurbanı oldu, ancak daha sonra çember kapandı ve bilimde modanın kendini tekrar ettiğine dair bir onay daha aldık. Şimdi laboratuvarımda yine dilimlerle çalışıyorlar.

Model Enstitüsünde iki yılımı fosfoprotein metabolizmasının enzimlerinden birini saflaştırarak geçirdim, ilk bilimsel makalelerimi yazdım ve doktora tezimi yazdım.

Ne yazık ki, beyin ve işlevi hakkında çok az şey öğrendim, çünkü kimse bana bu bilgiyi verme zahmetine girmedi ve ben de onu nereden elde edeceğime dair hiçbir fikrim yoktu. Enzimimi saflaştırmaya nasıl devam edeceğime dair fikir veren makaleler okudum, diğer birçok biyokimyasal yöntemde ustalaştım ve hatta beynin üst kısmını alt kısmından ayırmayı öğrendim. İkincisi, "fosfoprotein fosfataz" aldatıcı adıyla enzimin bazı özelliklerini öğrendikten sonra, beyindeki lokalizasyonunu bulmak istememden kaynaklanıyordu.

Örneğin, gri maddede, yani sinir hücreleriyle yoğun bir şekilde paketlenmiş serebral kortekste, sinir liflerinin geçtiği beyaz maddeden daha fazla olup olmadığını öğrenmek ilginçti. Bu soruyu cevaplamak için, laboratuvar farelerimizden ve kobaylarımızdan elde edebileceğimden daha büyük, nispeten büyük beyin parçalarına sahip olmak gerekiyordu. Ve böylece koşer sığır eti için sığırların orada kesildiği o günlerde sabahları York Road mezbahasına gitmeye başladım. Buradaki mesele benim etnik kökenim değil, hayvanın olağan katliamı sırasında kafasına vurulması, ardından beynimin bir karmaşaya dönüşmesi, buna ihtiyacım olduğu halde. Kaşer eti elde etmek için hayvanın boğazı kesilir ve kanın akmasına izin verilir. Kasap birkaç şilin aldıktan sonra beyni kesip bana verdi (İşlemi denetleyen hahamların bu konuda ne düşündüğünü bilmiyorum). Beyni bir buz termosunun içine koydum, laboratuvara koştum ve meslektaşlarımdan birinden, daha önce yalnızca beynin anatomik hazırlıkları üzerindeki Latince adları olan soluk etiketlerden bildiğim beyin bölgelerinin yerini göstermesini istedim. Şimdi açıkça ayırt edilebilen hücre kütleleri şeklinde gördüm. Geriye kalanları akşam yemeği için eve götürdüm ve bir süre sadece yaşamakla kalmadım, kelimenin tam anlamıyla bilimle beslendim (ah, kolesterol hakkında düşünmediğimiz o günlerin masumiyeti ...). Bu şekilde elde edilen fosfoproteinlerle ilgili çalışmanın sonuçları yayınlarımın ilk serisini oluşturdu.

Birleşik Krallık'ta doktora adayı aynı çıraktır. Resmi bir eğitim sisteminin olduğu Amerika Birleşik Devletleri'nin aksine, burada size bir lider atanır, bir konu verilir ve kendinize bırakılır. Size gelecekteki bir uzmanlık öğretilirse, o zaman neredeyse Wakford Squeers'ın ilkesine göre: "İşte buradasınız," pencere "kelimesini heceleyin ve sonra gidin ve silin." Başka bir deyişle, konuşmayı başardığınız kişilerin tavsiyelerini kullanarak, kıdemli meslektaşlarınızı gözlemleyerek çalışma sürecinde bilgi edinirsiniz. Bu nedenle laboratuvarda, yeni mezunların resmi liderleri ders verirken, otururken ve hatta önemli bir konferansa katılmak için ayrılırken biraz bilgi edinebilecekleri daha fazla bilim insanının olması arzu edilir. Nasıl ki doğa bilimleri ekip çalışmasını gerektiriyorsa (toplumsal disiplinlerin üyelerinin bireysel faaliyetinin aksine), kendilerini bilime adayan üniversite mezunları da açık bir laboratuvarda birlikte çalışmaktan, kirli bulaşıklar için çekişmekten, bilime kimin zaman ayırdığını bulmaktan yararlanırlar. hiyerarşi duygusunun çok az olduğu bir atmosferde bir santrifüj ile çalışın veya laboratuvarda saklanan son pipeti kullanın. Böyle bir laboratuvarda birkaç ay geçirdikten sonra, son zamanlarda hala saygılı olan öğrenci, bu ortamın rahat ve eleştiri atmosferine alışır, okuduklarının yüzde 90'ına, özellikle de rakip bir laboratuvardan biri tarafından yazılmışsa, inanmamaya alışır ve çok bilimsel otoritelere duyduğu hayranlıktan kısa sürede kurtulur.

Tehlike şu ki, dar görevinize kapılmış olarak, yazmanız gereken tezde bir tür başyapıt görmeye başlayacaksınız - bu konuda en az 450 sayfalık bir cilt ile son çalışma. son bölümde hayatın anlamı üzerine düşünceler ve mütevazı araştırmanızın yaratılmasına yardımcı olduğu önemli teoriden bahseden on binlerce başlıktan oluşan bibliyografya. Bu tür tezler genellikle hiçbir zaman tamamlanmaz, giderek daha fazla başvuru sahibine takılır, iyileştirme ve cilalama bahanesiyle tamamlanmaları sürekli ertelenir. Doğru, tezim çok daha kısaydı, bitirmek ve kendimi yersiz hissettiğim enstitüden ayrılmak istedim. Öğrencilik yıllarımda hayatın doğası ve bilimin anlamı hakkındaki tartışmaların atmosferine alışkın olan ben, yerel ağır dünyevilik ve dürtü eksikliği tarafından ezildim. (Elbette Cambridge öğrencilerinin kurumsal özgüvenleri bana da bulaştı ve onların entelektüel hırslarını o kadar içselleştirdim ki onlardan kendimi asla kurtaramadım ve bu, herkese, dünya dışında yaşamanın imkansız olduğunu düşündürür. Altın Çağ'ın koruyucu atmosferi.)

Ancak benim tezim bile, dayanıksız verilere dayanarak yaşamın (veya en azından beynin) anlamının fosfoproteinlerde yattığını kanıtlamaya çalışan büyük bir teoriyi alçakgönüllülükle ortaya koydu. Öyle oldu ki, 20 yıl sonra fosfoproteinlerin önemi yadsınamaz hale geldi, ancak o zamana kadar hiç kimse, ben bile, bana miras kalan o son bölümde yazdıklarımı hatırlamadı ve ilgilenmedi. ( Başvuru sahibine, olağanüstü çalışmasının yalnızca bir gözetmen, iki rakip ve bir veya iki yoldaş tarafından okunacağını, ardından üniversite arşivine gönderileceğini ve bir daha kimsenin görmeyeceğini söyleyin (bahsetmiyorum) nasıl - ya da nasıl - bir tez yazmamalı - sorusuna bir cevap ararken onu araştırabilecek yeni nesil adaylar) .

Rakibim Hans Krebs, bir Oxford profesörüne ve hatta Alman disiplini ruhuyla yetiştirilmiş bir Nobel ödüllü ve deneyciye yakışan uzlaşmazlıkla son bölümü hemen reddetti. İçinde çok fazla felsefe ve kibarca düzeltmemi istediği üç yazım hatası buldu. Sonra olağan prosedür gerçekleşti ve ben "derece aldım". Krebs haklıydı: Bir tezin gerçek değerinin bu abartılı kuramlaştırmayla hiçbir ilgisi yoktur. Tez sadece çıraklığın sonunun geldiğini onaylar. Derece sahibi kendi başına araştırma yapabilir ve yüzeceği veya boğulacağı yaşam denizine salınır.

Benim için bu, yine Londra'dan ayrılmak ve bağımsız bir araştırmacının gezgin hayatının başlangıcı anlamına geliyordu. Krebs beni biyokimya bölümüne üç yıllığına kabul etti ve Oxford Üniversitesi'ndeki kolejlerden biri olan New College bana bir hibe daha verdi ve daha fazla araştırma yönünü seçme fırsatım oldu. Herhangi bir biyokimyacı, iki önemli metabolik yolu keşfettiği için Krebs adını bilir: hücrede glikozun CO2'ye oksidasyonu (Krebs döngüsü olarak bilinir) ve üre oluşumu (bunun için Nobel Ödülü aldı). Bu adam sadece işi için yaşıyordu ve kendi öğretmenlerinden öğrendiği hiyerarşik fikirler çerçevesinde, genç meslektaşlarını tasmayla öyle bir dolaştırıyordu ki insan kendini asabilirdi.

Çok fazla özgürlük olmalı. Tezimin bazı noktaları üzerinde düşünerek, çalıştığım fosfoproteinlerin işlevi hakkında biraz daha düşünmeye başladım, ancak yine de kesinlikle biyolojik terimlerle. Hücrenin enerjisindeki rollerinin ne olduğunu merak ettim. Bu düşüncelerin bir sonucu olarak, çok zekice olmayan birkaç deney yaptım (gerçi o zamanlar onlardan memnundum); şimdi sorunu doğru kurduğumu düşünüyorum ama çözmenin hiçbir yolu yok. Araştırma, öncelikle ilginç olması ve cevapları olması gereken soruları formüle etme sanatıdır. Bizim için önemli olan etkiler mevcut yöntemlerle kaydedilemeyecek kadar zayıf olduğundan veya tüm değişkenleri kontrol etmenin imkansızlığı nedeniyle tekrarlanamadığından, en ilgi çekici sorulara genellikle deneysel araştırma erişemez. Öte yandan, önemsiz sorular sorarak, aynı derecede önemsiz birçok yanıt alabiliriz. Buradaki zorluk, önemsiz ile ulaşılamaz arasındaki doğru yolu çizmektir. İmmünolog Peter Medawar bir keresinde buna "çözülebilir olanın sanatı" adını vermişti. Bilimdeki hayatımın büyük bir bölümünde, biyokimyacı arkadaşlarımın çoğu, bellek çalışmalarının çözülebilir problemler dünyasının ötesinde olduğuna ikna oldular; ancak son yıllarda belirli bir iyimserlik geliştirdiler ve bu kitapta söylenenlerin çoğu geçmişteki şüphe nedenleri ve şimdiki umutların gerekçeleri ile ilgili.

İki yıldan kısa bir süre sonra, sınıfa ve şirkete bağlı Oxford kolej sistemi ve Hans Krebs ile bir dizi konuda (bilimsel politika, araştırma alanlarının seçimi, laboratuvar çalışmasının kişisel yaşamla birleşimi) anlaşmazlıklar beni Londra'ya geri getirdi. . Yine bir Nobel ödüllü başka bir sürgün olan Cheyne tarafından düzenlenen Imperial College'ın yeni bir bölümü vardı. Krebs'ten birkaç yaş küçük olan Ernst Cheyne, kırklı yıllarda penisilin seri üretimi için bir yöntem geliştiren Oxford merkezli bir grubun parçası olarak yaptığı araştırma nedeniyle bu ödülü aldı. Chain Rusya'da doğdu ve Berlin'de biyokimyacı-mikrobiyolog olarak eğitim aldı. Nazizm'den kaçarak otuzlarda İngiltere'ye kaçtı, ancak savaştan sonra Oxford'dan Roma'ya taşındı ve burada İtalyan hükümeti ona büyük bir enstitü kurması için tam yetki verdi. Altmışlı yılların başlarında, South Kensington'da Imperial College London'ın yeni bir bölümünün inşa edilmekte olduğu İngiltere'ye dönme fikri aklına geldi. Cheyne, Krebs'in aksine, tüm çalışanlarının çalışmalarını bizzat izlemenin gerekli olduğunu düşündü. Katılımı olmadan doğan fikirler reddedildi, ancak kendi düşünce tarzı ne esnek ne de hayal gücü açısından zengindi, çünkü uzun zaman önce aktif araştırma işini organizasyonel ve danışmanlık işiyle değiştirmişti. Cheyne'in adı, kişisel katkısı ne kadar mütevazı olursa olsun, departmandan çıkan tüm makalelerin ortak yazarları arasında her zaman anıldı. Bunda, son derece titiz olan ve yalnızca doğrudan dahil olduğu işlerin altına imza atan Krebs'ten keskin bir şekilde farklıydı.

Otoriter bir tarzın oluşumu, özellikle Cheyne'nin İngiltere'ye vardığında Birleşik Krallık'ta tıp ve biyolojiyi finanse eden ana devlet organı olan Tıbbi Araştırma Konseyi'nden bir araştırma departmanı düzenlemek için fon alması gerçeğiyle kolaylaştırıldı. Böyle bir bölüme kabul edilen araştırmacılar, üniversite profesörlerinden farklı olarak, genellikle kısa vadeli sözleşmelerle çalışırlar, direktör tarafından önerilen konuları geliştirirler (bu tür bölümlerin sayısı araştırma politikasındaki değişiklikler sonucunda azalmış ve azalmış olsa da bugün durum böyledir). finansman). Bu nedenle lider çalışanlar bile direktörden adeta serfliğe düşüyor. Eğer o (bence bu durumda çok uygun bir eril zamir) başka bir kuruma transfer olursa ki bu oldukça sık olur, o zaman tüm personeli onu takip eder veya işini kaybetme riskiyle karşı karşıya kalır. Cheyne henüz İtalya'dayken yeni departmana eleman aldığından, laboratuvar kurulmadan önce Roma'ya taşınmak zorunda kaldık. Orada geçirilen yıl bilimsel yayınlar açısından pek verimli geçmedi, ancak ilk kitabımı yazmak için zamanım oldu: Birkaç baskıdan sonra hala okunan "Yaşamın Kimyası" adlı küçük bir biyokimyasal makale. 

---

Pirinç. 3.1. Nöron. Açıkça görülebilen bir çekirdeğe sahip hücre gövdesine dikkat edin. Küçük dikenlerle bezenmiş ağaçsı dendritler ve sonunda dallara ayrılan ve her biri dendritlerle veya diğer hücrelerin gövdeleriyle temas halinde sinaptik bir son taşıyan uzun bir akson vücuttan ayrılır. Nöronların çeşitli boyutları ve şekilleri olabilir, ancak her zaman bir hücre gövdesi, dendritler, bir akson ve sinaptik sonlanmalar arasında ayrım yapabilirler.

Pirinç. 3.2. Beynin nöronları. Işık mikroskobu ile çekilmiş fotomikrograflar, ikisi (A, B) Golgi boyamasından sonra, sadece bazı nöronları vurgular, ancak hücre gövdeleri, dendritler ve aksonlarla bütünlük içinde. Koyu renkli hücre gövdelerinin çapları yaklaşık 2-10 mikrondur (1 mikron, metrenin milyonda biridir).

---

Bir mikrobiyolog olan Cheyne, eşi biyokimyacı Ann Belova'nın da etkisiyle beyin metabolizması ile ilgilenmeye başladı ve bana bu organda enerji kullanımı hakkında bir konu verdi. Ama o zamana kadar ne tür bir araştırma yapmak istediğimi zaten daha iyi biliyordum. Biyokimya bilgimi beyin fonksiyonlarını incelemeye uygulamanın bir yolunu bulamazsam, karaciğer veya ayak parmaklarım üzerinde çalışabilirim. O zamanlar bir makale geleceği belirlememe yardımcı oldu: İsveç'ten Holger Hiden'ın araştırmasını da anlattığı kapsamlı bir incelemesine rastladım. O kadar mükemmel bir hassasiyete sahip bir çalışmaydı ki nefesimi kesti.

---

Pirinç. 3.3. Beyin dokusunun elektron mikrografı. Bu tür hazırlıklarda, beynin dinamik yapısı sonsuza kadar "dondurulur" ve karışık bir nöron, glia, dendrit, akson ve sinaps kütlesi olarak görünür.

---

Beyin, insanlarda sayısı yirmi milyara ulaşabilen çok sayıda sinir hücresinden (nöron) oluşur (Şekil 3.1-3.3). Bununla birlikte, her nöronun glial hücreler adı verilen çok daha küçük hücrelerden oluşan bir kütleye gömülü olduğunu bildiğiniz zaman, bu inanılmaz sayı bile o kadar büyük görünmüyor; Açıkçası, destekleyici, besleyici ve koruyucu işlevleri yerine getiriyorlar. Muhtemelen her nöron için bir düzine glial hücre vardır. Bu nedenle, beyin dokusu örneklerinin biyokimyasal analizi, nöronlar ve glia karışımının incelenmesi anlamına gelir. Beynin fonksiyonel aktivitesi gerçekten nöronlarla ilişkiliyse, o zaman bunların özellikleri glia'nın özelliklerinden ayrı olarak incelenmelidir. Ama nasıl? İsveç laboratuvarları, küçük miktarlardaki malzemelerin analizi için mikro yöntemler geliştirme konusunda uzun bir geleneğe sahiptir. Hiden bu geleneği uç noktalara taşıdı. Beynin nispeten büyük sinir hücrelerine sahip bir bölgesini tanımlamayı seçti - yaklaşık bir metrenin 30 milyonda biri (30 mikron) çapında bir şey. Bu tür hücrelerin bulunduğu bir doku parçasını kesit mikroskobu altına yerleştirdi, mavi boya ile dikkatlice işledikten sonra bıçak gibi keskin kenarlı ince bir tel yardımıyla her bir minik sinir hücresini birbirinden ayırdı. çevreleyen glia kütlesi. Bu şekilde birkaç düzine nöron elde etti ve bunları karşılık gelen glia miktarıyla karşılaştırdı. Hatta minyatür bir balon gibi hücreyi delmeyi, dış kabuğunu (hücre zarı) kaldırmayı ve tüm içeriği sallayarak daha fazla analiz için boş bir kabuk elde etmeyi bile başardı. 1950'ler boyunca Hiden, ünlü İsveç mikroyöntemlerini kullanarak, nöronların ve gliaların biyokimyasal özelliklerini karşılaştırarak, bu tür izole hücrelerde oksijen kullanımını titizlikle ölçtü ve DNA, RNA ve proteinleri belirledi. Aralarındaki fark, sinir hücrelerinin benzersiz işlevlerini yerine getirmek için uzmanlaşmasına kesinlikle biraz ışık tutacaktır.

Ama Hiden, sanki tüm bunlar yetmezmiş gibi devam etti. Yeni yöntemlerini sinir hücrelerindeki fonksiyonel biyokimyasal değişikliklerin incelenmesine uygulamaya başladı. Kendi kendine sordu: Farelerin ve tavşanların beyinlerinden izole edeceğimiz geçmiş deneyimlerinin etkisi altında hücrelerin özellikleri değişmez miydi? Hiden , denge duygusuyla ilgili derin bir bölgeden büyük hücreleri incelemeye başladı. Tavşanları çocuk atlıkarıncasına benzeyen bir yere yerleştirdi ve fareleri, tepesine bir yem takılı eğimli bir tele dikkatlice tırmanmaları için eğitti. Hayvanlardaki davranış değişikliğine şüphesiz nöronlardaki RNA ve proteinin özelliklerindeki değişikliklerin eşlik ettiği, ancak glial hücrelerde olmadığı ortaya çıktı. Hiden, hafıza izlerinin beyinde yapısal olarak değiştirilmiş moleküller şeklinde depolandığı teorisini geliştirdi.

Bu günlerde Hiden, diğer birçok öncü gibi pek hatırlanmıyor. Mikroyöntemleri tamamen benzersizdi ve diğer laboratuvarlar onları yeniden üretemiyor ya da bunu yapmak istemiyorlardı. Yetmişlerin sonunda, Hiden'ın verilerinin şüpheli veya istatistiksel olarak güvenilmez olduğu kanısı vardı; yerini yeni yöntemler ve modellere bırakır. Ancak altmışlar, Hiden'ın apotheosis'iydi. Sık sık kalın sesini ve yavaş İsveççe-İngilizce konuşmasını duyduğu konferanslarda ve seminerlerde konuşmayı hiç bırakmadı ve raporları, mikro yöntemler kullanılarak izole edilen hücrelerin harika fotoğraflarıyla resmedildi. Ben şimdi bu işlere inanıyor muyum? 1960'larda ve 1970'lerin başında laboratuvarını birkaç kez ziyaret ettim ve sonuçlarının özgüllüğü hakkındaki genel şüphecilikten etkilendim. Ancak, tek tek hücreleri nasıl inanılmaz bir zarafetle kesip çıkardığını bizzat izledim ve en azından tekniğinin oldukça yeterli olduğundan hiç şüphem yoktu [3].

17. yüzyılın sonunda Hollandalı tüccar Anthony van Leeuwenhoek yeni bir mikroskop türü icat etti. Onun yardımıyla gözlemler yaparak, insanlık tarihinde ilk kez, gölet suyunun her damlasında binlerce kaynayan mikroorganizmaların daha önce görünmeyen dünyasını (onlara hayvanküller adını verdi) tanımladı. Onları inanılmaz bir doğrulukla çizdi. Bugün Leeuwenhoek'in mikroskobuna bakın ve herhangi bir şey görebiliyorsanız, kendinizi şanslı sayın - lensler günümüz standartlarına göre çok küçük ve kusurluydu. Çağdaşlarının çoğu şüpheciydi: gördüklerini görmediler ve belki de kendi yollarında haklıydılar. Ama Leeuwenhoek de haklıydı. Animalcules gerçekti ve keşifleri, yaşayan dünya hakkındaki anlayışımızı alt üst etti. Belki Hiden bugünün Leeuwenhoek'udur? Bununla birlikte, Leeuwenhoek'in insan spermini de dikkate aldığı ve bireysel spermatozoayı mükemmel şekillendirilmiş küçük bir homunculus olarak tanımladığı, böylece ürememiz hakkında yalnızca bir yüzyıl sonra ortadan kaldırılan uzun süredir devam eden preformist bir önyargıyı güçlendirdiği unutulmamalıdır.

Hiden'ın deneyleriyle ilgili nihai karar ne olursa olsun, bir zamanlar nörokimyacıların çalışmalarını harekete geçirdiler. Biyokimyasal yöntemlerin, hafıza da dahil olmak üzere beynin işlevlerini incelemek için gerçekten kullanılabileceği ortaya çıktı. Ve seçimimi yaptım.

Ancak araştırmaya nasıl başlanır? Hiden'ın mikro yöntemleri benim için mevcut değildi ve Cheyne, her zamanki gibi, niyetime şüpheyle bakıyordu. Anahtar gereklilik nöronları gliadan ayırmaksa, o zaman belki aynı amaca ulaşmak için başka bir yol arayabilirim. 50'lerin sonunda, biyokimyacılar hücreyi incelemek için zaten bir dizi genel yöntem biriktirmişlerdi. Bunlardan biri - santrifüjleme - hücreleri çeşitli bileşenlere ayırmak için kullanıldı. Bir laboratuvar santrifüjünün çalışması, ev tipi bir çamaşır makinesinde çamaşır sıkmakla aynı prensibe dayanmaktadır. Çok hızlı bir dönüşle, maddenin içerdiği su odanın duvarlarına doğru itilir ve oradan dışarı akar. Biyolojik bir santrifüjde, partikül süspansiyon tüpleri çok yüksek bir hızda, dakikada 70.000 devire kadar döndürülür. Döndükçe , merkezkaç kuvvetinin etkisi altındaki asılı parçacıklar 500 000 gtüpün dibine doğru hareket eder, ne kadar hızlı olursa o kadar ağır olurlar. Şimdi beyinden bir parça aldığımı ve onu bir homojenleştiricide öğüttüğümü hayal edin. Hücreler yok edilir ve bileşenleri askıda kalır. Bu bileşenler, çeşitli hücre altı yapıları, özellikle DNA içeren hücre çekirdeklerini ve içinde Krebs döngüsü enzimlerinin bulunduğu ve ATP'nin sentezlendiği mitokondriyi içerir. Doğru süre ve santrifüjleme hızı kombinasyonunu seçerek, hücresel bileşenlerin ayrı ayrı fraksiyonlarını ayırmak ve toplamak mümkündür. Bu yöntemin bir modifikasyonunda, parçacıkların bir süspansiyonu, çoğu tüpün dibinde yoğunlaşan ve üst katmanlarda giderek artan şekilde seyreltilen bir sukroz çözeltisi içinde döndürülür. Çözeltinin konsantrasyonu ne kadar yüksekse, yoğunluğu da o kadar fazladır, bu nedenle test tüpünde yukarıdan aşağıya doğru bir yoğunluk gradyanı oluşturulur. Hücre altı parçacıkları böyle bir gradyanla santrifüj ederken, kendilerini yoğunluklarının ve çözeltinin yoğunluğunun aynı olduğu bir bölgede bulana kadar merkezkaç kuvvetinin etkisi altında yerleşirler. Burada dururlar, artık daha aşağı inemezler.

---

Pirinç. 3.4. sinaps. Sol - çevreleyen arka planın çıkarılmasından sonra sinapsın elektron mikroskobik resmi. Sağda sanatçının yaptığı bir çizim var. Akson boyunca gelen sinir impulsları, presinaptik sondaki küçük veziküllerden nörotransmiter moleküllerinin salınmasına neden olur. Nörotransmitter, sinaptik yarıktan geçerek reseptör molekülün onu beklediği dendrit üzerindeki omurgaya yayılır. Arabulucu reseptör ile etkileşime girdiğinde, postsinaptik hücreyi aktive eden veya engelleyen bir sinyal ortaya çıkar. Bundan sonra aracı enzimler tarafından yok edilir. Arabulucunun salınmasının biyokimyasal süreci için gereken enerji, mitokondride glikozun oksidasyonu ile sağlanır. Burada gösterilene benzer bir sinapsın çapı yaklaşık 0,2 µm'dir.

---

Bu yöntem 1960'ların başında beyin dokusunu incelemek için ilk kez kullanıldığında, bu dokunun, tüm olağan hücre altı fraksiyonlarla birlikte - nükleer, mitokondriyal, vb. - ayrıca elde edilebilecek tamamen farklı türde parçacıklar içerdiği ortaya çıktı. izole edilmiş bir form. Sinir hücreleri, bilgilerin bir hücreden diğerine iletildiği özel alanlarda birbirleriyle temas halindedir. Bu sitelere sinaps denir (Şekil 3.4). Beynin homojenleşmesi, sinapsların hücrelerden ayrılmasına yol açar; aynı zamanda, her bir sinapsı çevreleyen zar, ayrı bir baloncuğa kapanır. Sonuç olarak, santrifüjleme ile ayrılabilen ve saflaştırılmış bir biçimde incelenebilen yapay olarak oluşturulmuş "sinaptik parçacıklar" (sinaptozomlar) oluşur.

Sinapsların biyokimyasal çalışmasının kapsamını büyük ölçüde genişleten bu metodolojik ilerleme, iki nörokimyacı tarafından neredeyse aynı anda yapılan bir keşfin sonucuydu: Cambridge'den Victor Whittaker ve Buenos Aires'ten Eduardo de Robertis. Hemen Hiden'ın mikro yöntemleri olmadan nasıl yapılabileceğini önerdi. Sadece beyin dokusunu, hücrelerin ayrılacağı, ancak bozulmadan kalacağı kadar "yumuşak" bir şekilde nasıl yok edileceğini öğrenmek gerekliydi. O zaman öyle bir santrifüj modu seçebilirim ki, hücre altı parçacıkları parçalamak yerine, nöronların gliadan ayrılması gerçekleşir.

Birkaç ay süren deneme yanılma sonrasında, çocukluğumda annem ve anneannemin sık sık yaptığı bir prosedürü anımsatan bir çalışma yöntemim vardı: kesilmiş sütü bir tülbentten süzerek lor yapmak. Ezilmiş beyin dokusunu bir tülbent torbaya koydum, şekerlerden biriyle bir çözeltiye batırdım ve torbanın yüzeyini cam bir çubukla hafifçe okşadım. Böylesine zayıf bir basınçla, nöronlar ve glia askıya alınmış bir duruma geçti. Farklı yoğunluk gradyanları ve santrifüj hızları kombinasyonlarını deneyerek, sonunda bir hücre tipinde veya diğerinde zenginleştirilmiş iki fraksiyonu izole ettim. Mikroyöntemlere başvurmadan, hücrelerin oksijeni nasıl kullandıklarını, hangi enzimleri içerdiklerini ve protein bileşimlerinin ne olduğunu bulmak için standart biyokimyasal prosedürleri kullanabilecek kadar yeterli sayıda hücre elde edebildim. Yayınlanan sonuçlarım [4] onayla karşılandı ve Cheyne'in şüpheciliği o kadar azaldı ki, kraliçenin huzurunda yeni büyük bölümünün açılışında tekniğimi sergilemem talimatı verildi. Bu yöntemi daha iyi prosedürlerle değiştirilene kadar sonraki on yıl boyunca kullandık.

Artık araştırmam nihayet işlevsel yönelimli olduğundan ve nöronların biyokimyasal özelliklerini diğer hücre türleri (gliyal hücreler) ile karşılaştırmalı olarak incelemek mümkün olduğundan, daha ileri gidecek kadar güçlü hissettim. Hiden'ın hafızayla ilgili biyokimyasal değişiklikler hakkındaki bulguları beni tamamen büyülemişti. Ve sadece ben değil. Aniden, bir dizi yeni araştırma başladı, RNA ve proteinin hafıza mekanizmalarındaki rolü hakkında şaşırtıcı veriler yayınlandı. Bu iş hakkında birkaç popüler bilim makalesi yazdım ama en önemlisi bunlara kendim katılmak istedim ve buna nasıl başlayacağımı bilmiyordum. Elbette Cheyne, hafızanın biyokimyasal araştırma için uygun bir konu olduğu konusunda asla hemfikir olmayacaktır. Ayrıca psikolog değildim ve hayvan davranışları konusunda eğitim almamıştım. Hedefe bir yengeç gibi yandan ve aynı zamanda neredeyse gizlice yaklaştım.

Hafızanın, sonuçta, sinir sisteminin esnekliğinin, geçmiş deneyimleri hesaba katarak çevresel etkilere yanıt verme yeteneğinin özel bir tezahüründen başka bir şey olmadığını düşündüm. Böyle bir plastisiteyi incelemek için yeni bir deneysel sistem bulmak mümkün mü? İşe başlamadan önce, uygun bir sistemin ne olacağını düşünerek birkaç ay geçirdim. Emziren fareler, diğer birçok omurgalının yavruları gibi nispeten gelişmemiş olarak doğarlar: çıplak, kör ve hareketsiz. Gözleri genellikle yaşamın 14. gününde açılır. Bu iki hafta boyunca, sıçanların beyinleri hızla gelişir ve görmeye başladıkları zaman, zaten neredeyse tüm sinir ve glial hücrelere sahiptirler ve nöronlar arasında sayısız sinaptik bağlantı oluşmuştur. Buna karşılık kobaylarda bebekler tamamen tüylerle kaplı ve gözleri açık olarak doğarlar; yiyecek aramaya gittiğinde annelerinin peşinden koşmaya hazırlar. Birkaç yıl sonra tavuklarla çalışmaya başladığımda bu iki biyolojik tür arasındaki ayrım benim için özel bir anlam kazandı.

Ama şimdiye kadar dikkatim fare yavrularında nöronal ve sinaptik gelişimin erken evrelerine odaklanmıştı. Işığa ilk maruz kalmanın onlar için önemli bir olay olması, yeni bir deneyim sağlaması ve muhtemelen merkezi nöronlarda derin değişikliklere yol açması gerektiğine karar verdim. Olayların akışını kontrol etmek için hamile kadınları tamamen karanlıkta tuttum. Bu koşullar altında yavrular doğurdular ve büyüttüler ve ancak yedi hafta sonra artık yetişkin olan genç fareleri ilk kez dünyaya saldım. Yargılanabildiği kadarıyla, büyüme dönemindeki tam karanlık, fare yavrularının genel durumunu etkilemedi: kilo aldılar ve gece ve gündüzün normal değişimi sırasında olduğu gibi tamamen aynı şekilde geliştiler. Unutulmamalıdır ki, normal şartlar altında fareler gececi hayvanlardır. Gündüzleri çoğunlukla uyurlar ve sadece geceleri yiyecek aramak ve karşılıklı iletişim için dışarı çıkarlar. Bu nedenle görme onlar için en önemli duyu değildir, her halükarda örneğin kokudan çok daha az önemlidir.

Bununla birlikte, ilk ışığa maruz kalma, derin biyokimyasal değişikliklere neden oldu. Özellikle, diğer alanlarda, örneğin motor alanda benzer değişiklikler olmamasına rağmen, beynin görsel alanındaki nöronlarda protein biyosentezinde keskin bir artışla ifade edildiler. Yine Londra'da University College'da çalışan nöroanatomist Brian Cragg ile işbirliği yapmaya başladım. Karanlıkta ve normal ışık koşullarında büyütülmüş farelerde beynin görsel bölgesinin (görsel korteks) yapısının karşılaştırmalı bir elektron mikroskobik çalışmasını yürütmeyi kabul etti. Cragg, görsel korteksteki sinapsları sayarak, tam da benim protein sentezinde bir artış fark ettiğim sırada, sayılarında küçük ama istatistiksel olarak anlamlı bir artış buldu. Yeni deneyimin kazanılmasına, beynin görsel alanındaki hem biyokimyasal hem de yapısal değişiklikler açıkça eşlik etti. Görünüşe göre biyokimyasal, anatomik ve fonksiyonel değişiklikler paralel gitti. Sonuçlara dayanarak, önde gelen bilimsel dergi Nature için bir makale hazırladık ve onu yayın onayı için Chain'e gönderdim. Kategorik olarak buna karşıydı. Genel olarak anatomiden hoşlanmazdı ve özellikle Cragg'in verilerini onaylamıyordu; ayrıca deney yapmak için onayını istemedik. Tüm argümanlarımız onu ikna edemedi. Bu nedenle, Cragg ve ben sonuçları paylaştık ve aynı anda biri anatomik gözlemler sunan (Cragg imzalı) ve diğeri benim biyokimyasal verilerim olan iki makale [5] yayınladık. Ancak son gülen ben değildim: sonraki yıllarda anatomik çalışmalardan benim biyokimyasal çalışmalarımdan çok daha fazla söz edildi.

Nature'da yayınlanmasından kısa bir süre sonra, Londra'da Royal Society'nin bir toplantısında Cragg ve benim elde ettiğimiz verileri sunduğum bir toplantı düzenlendi. Bittiğinde, Madingley, Cambridge'deki Animal Behavior Station'dan etolog Pat Bateson bana yaklaştı. (Şimdi, bu istasyonun müdürü olan Pat, King's College'ın müdürüdür.) O zamanlar, tavuklarda damgalama sorunu üzerinde çalışıyordu. Damgalama hakkında bildiğim her şey, Konrad Lorenz'in, yumurtadan çıkan ve her şeyden önce onun çizmelerini ilk gören kuşların o zamandan beri onu hep bir kaz gibi takip ettiğini anlatan Kral Süleyman'ın Yüzüğü'nden geldi. ( O zamanlar Lorenz'in daha az çekici kişiliğinden, Almanya ve Avusturya'daki Nazi partileriyle işbirliğinden ve genetik determinizm ve ırksal biyolojiye olan tutkusundan habersizdim [6]. ) Damgalama her ne ise, bunun bir öğrenme biçimi olduğu açıktı. ve tavuklar, bu fenomenin biyokimyasal temelini incelemek için ideal bir konu olacaktır.

Pat bana kendisinin ve meslektaşı anatomist Gabriel Horn'un tavuklarda iz bırakmanın hücresel ve biyokimyasal mekanizmalarıyla çok ilgilendiklerini, ancak Cambridge'de onlarla çalışmaya istekli bir biyokimyacı bulamadıklarını söyledi. Kabul etmiyor muyum? Birkaç gün sonra Pat'in tavuklarının üzerine baskı yapmasını izlemek ve onunla ve Gabriel'le sandviç yemek için Cambridge'e geldim; Sonraki yedi yıl boyunca, bu, King's College'da tavuklar üzerinde deneyler planladığımız ve bu çalışmaların giderek artan ilgi çekici sonuçlarını tartıştığımız geleneksel öğle yemeği haline geldi.

Genel çalışma planına göre, Pat tavukları eğitti, doku örneklerini hazırlayıp kodladı ve belirli bir tavuğun ne tür bir muameleye maruz kaldığını belirtmeden onları biyokimyasal analiz için Imperial College'a gönderdi. Deneyler en başından beri iyi gitti. Dikkatlice planlanmışlardı ve Pat (davranış bilimci), Gabriel (anatomist ve fizyolog) ve bu kitabın yazarı (biyokimyacı) arasındaki işbirliği büyük ölçüde meyvesini verdi. Beyin ve davranış üzerine çalışan çeşitli disiplinlerin temsilcilerinin ortak çabaları sonucunda nörobilim bütünleşik bir bilim haline geleceği zaman geleceği sembolize ettiğimiz sonucuna vardık. Cheyne ile pazarlık yapmanın veya ondan beklenen müdahaleyi aşmanın bir yolunu bulacağımdan emindim.

Endişenin yersiz olduğu ortaya çıktı. Nature [7]' deki ortak makalelerimizin yayınlanmasından birkaç ay sonra, yeni düzenlenen Açık Üniversite'de biyokimya profesörü olarak atandım. Otuzlu yaşlarımın başındaydım ve kendimi tamamen hafıza çalışmasına adamaya hazırlanıyordum.

---

---

4. Bölüm 

Bellek metaforları

Teknolojik dünyamızı ve onun hafıza kullanımını doğal karşılıyoruz. Arkadaşlar için otomatik yanıtlayıcılara veya bilgisayarlara mesaj bırakıyoruz, henüz meşgul olmayan günlerle ilgili anı defterlerine bakıyoruz ve bir akşam yemeği, tiyatro ziyareti veya toplantı düzenlerken meslektaşlarımıza notlar gönderiyoruz; Son olarak buzdolabında neler olduğunu ve neleri almamız gerektiğini not ediyoruz. Bunların hepsi bireysel hafıza eylemleridir, ancak beyinle ilişkili dahili hafıza sistemini tamamlamak veya değiştirmek için dışımızda yatan araçlara başvurduğumuz eylemlerdir. Her zaman böyle değildi. Anılarımız bireyseldir, ancak beyin aktivitesinin mekanizmalarını da etkileyen insanların kolektif, sosyal yaşam sürecinde oluşurlar. Her birimiz ve bir bütün olarak toplum için, yazı gibi eski araçlardan en yeni elektronik cihazlara kadar çeşitli teknolojik araçlar hafızayı algılama ve kullanma şeklimizi dönüştürüyor. Belleğin nasıl çalıştığını anlamak için bu dönüşüm sürecinin doğasını ve dinamiklerini anlamak gerekir.

İnsanlık tarihinin çoğu, modern teknolojinin ortaya çıkmasından önce, hatta yazının ortaya çıkmasından önce gerçekleşti. İlkel topluluklarda, bireylerin yaşamlarının hatırası, ailelerin ve kabilelerin tarihi sözlü olarak aktarılmıştır. Bireysel hafızada tutulmayan veya sözlü iletişim sürecinde aktarılmayanlar sonsuza dek unutuldu. İnsanların anıları, geçmiş deneyimlerinin içsel izleri, en kırılgan hazineleri olsa gerek. Bu tür okuryazar olmayan kültürlerde, bellek sürekli egzersize tabiydi ve anılar korunmaya ve yenilenmeye tabiydi. Özel insanlar - yaşlılar, ozanlar - herhangi bir toplumun tarihini yakalayan destansı anlatıları yeniden anlatabilen sosyal kültürün koruyucuları oldular. Dahası, o günlerde her yeniden anlatım benzersiz hale geldi - anlatıcı, geçmiş yeniden anlatımları hatırlama yeteneği ve belirli bir izleyici arasındaki anlık etkileşimin benzersiz bir ürünü olacaktı. Walter Ong, modern Zaire'den bir ozandan yerel kahraman Mwindo hakkındaki tüm hikayeleri anlatması istendiğinde ne kadar şaşırdığını anlatıyor; daha önce hiç kimse hepsini arka arkaya geçmek zorunda kalmamıştı. Dinleyiciler kendi başlarına ısrar edince sonunda kısmen nesir, kısmen manzum olarak anlattı ve bazen de koro anlatıma girdi. Tüm bunlar, üç kişinin sürekli kayıt tutmasıyla on iki gün süren yorucu bir çalışma gerektirdi. Ancak kaydedilen hikayede Mwindo çok farklı görünüyordu. Onun imajı, sürekli olarak hafızada saklanan geçmiş zamanların atmosferini yeniden yaratmaya artık yardımcı olmadı. Şimdi bu görüntü, modern kültürün [I] gerektirdiği şekilde doğrusal (sıralı) belleğe sabitlendi.

Bu derin, kolektif anlamda hafıza kavramı hala canlıyken, yeni teknolojiler hafızanın doğasını değiştiriyor. Teyp ve video kaydediciler ve ayrıca olayların yazılı kaydı, yalnızca belleği geliştirmekle kalmaz, aynı zamanda onu dondurur, ona sabit, doğrusal bir karakter verir; tıpkı böceklerin veya kabukluların katı dış iskeletinin aynı anda sahibini hem koruyup hem de kısıtlaması gibi, onu düzeltirler ve aynı zamanda onun zaman içinde gelişip dönüşmesini engellerler. Örneğin, 1990'da dünya Yahudi hareketinin liderlerinin, yaklaşık elli yıl önce Hitler, Heydrich ve diğerlerinin "Yahudi sorununa nihai çözüm" için bir plan hazırladıkları göl kenarındaki villa Wannsee'de nasıl toplandıklarını hatırlayın. Nobel Barış Ödülü sahibi Elie Wiesel'in o dönemde yazdığı gibi, "belleğin düşmanlarından daha güçlü olduğunu ... geçmişte birçok Alman ve Alman kadınının hakkında konuşmamaya veya hatırlamamaya çalıştığı"nı göstermek gerekiyordu. Bir yanda bir grup hafızası eylemiydi, diğer yanda toplumsal bir amnezi eyleminin karşısındaydı; ancak bu hatırlama eylemi sözlü sunumlarla sınırlı değildi: yazılı metinler, ses kayıtları ve her şeyden önce fotoğraf ve filmlerdeki görünür görüntülerle destekleniyordu - artık eskilerin bile zihinlerinde ve anılarında kalan korkunç derecede çarpıcı görüntüler. kaydedilen olaylardan uzaktır. Daha eski, sözlü kültürlerle karşıtlık bundan daha belirgin olamazdı.

Elbette birçok modern ulusal ve etnik çatışma, benzer, çoğalan kolektif anılar ve kolektif amnezi tarafından üretiliyor. Çocukken bana sürekli "Kudüs'te gelecek yıl"ı asla unutmamam hatırlatılırdı. 1982'de Sabra ve Şatilla Filistin mülteci kamplarındaki vahşetten sonra Lübnan'ı ziyaret ettim ve orada hiç bulunmamış olmalarına rağmen "Yafa'yı (hatta Kudüs'ü) hatırlayan" birçok Filistinli gençle tanıştım. Şimdiki İsrail'de ailelerinden alınan evleri en az Wannsee Kolektif Hafıza Yasası'nda bir araya getirilenler kadar iyi ve aynı derin duyguyla hatırladılar. Kosova'nın Sırplar ve Arnavutlar için veya Aliodha'daki tapınak/cami Hindular ve Müslümanlar için teknik yollarla korunan imgelerin kolektif algısının bir sonucu olarak ne hale geldiğini bir düşünün.

Psikanalist Jung, toplumsal bilinç teorisini kısmen, kolektif hatıraların ırksal olarak yüklü olduğu ve biyolojik ve kültürel mirasımıza derinden gömülü olduğu öncülüne dayandırdı. Tabii ki, benim mantığımın bununla hiçbir ilgisi yok. Anıların korunması ve iletilmesi, toplumsallaştırılması ve kolektifleştirilmesi mekanizmalarından bahsediyorum. Sovyetler Birliği'nde, kendisine Stalinizm kurbanlarının anısını koruma görevini üstlenen Memorial topluluğu yaratıldı, ancak Rus milliyetçilerinin ve Yahudi aleyhtarlarının aşırı sağcı siyasi örgütü kendisine Bellek adını verdi. Unutmanın, bireysel ve toplumsal amnezinin doğasının açıklığa kavuşturulmasının, belleğin toplumsal ve biyolojik işlevlerini kavramak için ezberleme mekanizmalarına ilişkin bilgiden daha az önemli olmadığını göstermeye çalışacağım.

Bu bölüm, kolektif ve bireysel hatıraları ve onları zenginleştiren veya sınırlayan ve aynı zamanda hafızayı açıklama girişimlerinde analojiler olarak hizmet eden değişen teknik araçları ele alacaktır. 5. Bölüm, bilgisayarlı endüstriyel toplumumuzda sözlü kültürün hareketli belleğini bağlayan ve düzenleyen teknolojik ilerlemenin bireysel insan gelişimine nasıl yansıdığını gösterecek.

---

Eski hafıza sanatı

Eski filozoflar, yazılı kültürün erdemlerine bariz bir şüphecilikle baktılar. Platon, Sokrates'e yazının insan karşıtı doğası hakkındaki ifadeyi atfeder: aslında sadece kendi içinde var olabilecek olan ruhumuzdan alır. Ong'un da belirttiği gibi, yazı zihinsel süreçleri somutlaştırır, üretilmiş bir ürüne dönüştürür. Kayıtlar hafızayı yok eder; bunları kullananlar (Platon'a göre Sokrates'in dediği gibi) unutkan olurlar, iç kaynakları yetersiz kalınca dış kaynaklara güvenirler. Yazmak zihni zayıflatır.

Hafıza, o Zairli ozan gibi olmak için eğitilmeli. Görünüşe göre hafıza kullanımını iyileştiren teknikler sistemi - sözde anımsatıcılar - bağımsız olarak birden fazla kez ve birçok kültürde ortaya çıkmış ve gelişmiştir. Batı kültüründe, Antik Yunan zamanlarına kadar uzanan bu anımsatıcı geleneğin tarihi, yazılı kaynaklarda Yunanlılar tarafından değil, Romalılar tarafından kaydedilmesine rağmen açıkça izlenir: bundan ilk söz edildiğini buluruz. inceleme * De oratore ” (“Konuşmacı hakkında”) - Romalı devlet adamı ve yazar Cicero'nun retorik, yani tartışma ve polemik sanatı üzerine ünlü eseri. Bu incelemede Cicero, ezberleme kurallarının keşfini, yaratıcı hayatı MÖ 477 civarında geçmiş gibi görünen şair Simonides'e atfeder. e.

Simonides'in hikayesi, Rönesans'ın yanı sıra eski Roma ve ortaçağ metinlerinde tekrar tekrar bulunur. Kısaca içeriği, asil Teselyalı Skopas tarafından düzenlenen ve Simonides'in ev sahibinin onuruna bir lirik şiir seslendirmesi gereken bir şenliğin açıklamasına kadar iner. Ancak Simonides, ilahi ikiz kardeşler Castor ve Pollux'un övgüsünü şiire dahil etti. Sonra Skopas, Simonides'e söz verilen miktarın sadece yarısını ödeyeceğini söyledi ve geri kalanını tanrılardan istemesi gerektiğini ekledi. Kısa bir süre sonra Simonides'e dışarıda iki gencin kendisini beklediği bilgisi verildi. Şair gittiğinde yemekhanenin çatısı çöktü ve Skopas ve misafirlerini harabelerin altına gömdü, öyle ki vücutlarını öyle bir bozdu ki, akrabaları onları düzgün bir şekilde gömmek için sevdiklerini tanıyamadı. Simonides'i çağıran genç adamlar Castor ve Pollux idi; şairi hayatını kurtararak ödüllendirdiler ve Scopas alçaklığından dolayı uygun bir ceza aldı. Ancak bu benzetmede bizim için en önemli şey, Simonides'in insanların masada bulundukları sırayı hatırlaması ve bu onun tüm ölüleri tanımasına izin vermesidir. Cicero'ya göre bu olay, Simonides'e, çeşitli nesnelerin yerleşimini hatırlamanın yararlılığını ilk kez fark ettiği için icat ettiği kabul edilen hafıza sanatının ilkelerini önerdi. İyi bir hafızanın temel koşulu, hatırlanması gereken her şeyi sırayla organize edebilme yeteneğidir. Cicero [2] şöyle yazar:

Bu onu [Simonides], yeteneklerini bu yönde geliştirenlerin bazı yerlerin resmini akıllarında tutmaları ve bu yerlere hatırlanan nesnelerin zihinsel görüntülerini yerleştirmeleri gerektiği fikrine götürdü. Sonuç olarak, yerlerin düzeni nesnelerin sırasını koruyacak ve nesnelerin görüntüleri nesnelerin kendileri anlamına gelecek ve yerleri balmumu tabletler, görüntüleri yazıtlar olarak kullanacağız.

Bu tür kurallar, yapısı mantıksal olarak açık veya en azından bazı karakteristik özellikler nedeniyle hatırlaması kolay olan başka bir kümeyle görünür bir mantıksal bağlantısı olmayan bir nesne kümesini ilişkilendirmek için tasarlanmıştır. Bu tür anımsatıcı sistemlerde, anılar, onları iyi bilinen bir çevrenin öğelerine "bağlayarak" saklanabilir - genellikle odaları olan bir ev veya göze çarpan binaları ve anıtları olan halka açık bir yer: hatırlanacak nesneler zihinsel olarak bir zincir boyunca yerleştirilir. bu tür unsurlar. Bundan sonra, örneğin bir konuşma veya okuma sırasında, eğer konuşmacı bir unsurdan diğerine hareket ederek bu zinciri "içsel vizyonu" ile takip ederse, hatırlamaları kolaydır. Eski metinlerde, bu hatırlama yöntemine doğuştan veya doğal, eğitimsiz hafızanın aksine "yapay" hafıza denir; yeni bellek sistemlerinin icadı, günümüzün bilgisayar meraklıları için olduğu kadar eskiler için de cazip görünüyordu.

Yazarı bilinmeyen "Ad Herennium" başlıklı başka bir Latince metin , belleği "güçlü koruma, nesnelerin, sözcüklerin ve onların göreli konumlarının zihni tarafından özümsenmesi" olarak tanımlar. Bu metin, diğer şeylerin yanı sıra, etkili hafızada önemli bir faktör olarak kabul edilen hatırlanan nesnelerin organizasyonu hakkında fikir verebilecek görüntülerin nasıl seçileceği ile ilgilidir:

Hafızanın en uzun süre tutunabileceği türden zihinsel imgeler oluşturmalıdır; bu, en çarpıcı benzerlikleri kurarak yapılabilir ... onlara olağanüstü güzellik veya istisnai çirkinlik vererek, örneğin benzerliği daha da belirgin kılmak için bazılarının üzerine taçlar ve mor cüppeler giyerek veya diğerlerini çarpıtarak temsil ederek yapılabilir. kanla lekelenmiş, çamurla kirlenmiş veya kırmızı boya ile lekelenmiş ... bu aynı zamanda onları çok daha kolay hatırlamanıza yardımcı olacaktır [З].

Bu yöntemler artık Cicero gibi notlara başvurmadan Senato'da bütün gün konuşabilen büyük bir hatibin bireysel özelliklerinin veya tekniklerinin sonucu değildi. Frances Yeats'in ünlü kitabı "The Art of Memory" [4] tarafından değerlendirilen benzer açıklamalar diğer klasik metinlerde de bulunur. Bazı Romalı generallerin askerlerin isimlerini ezberlemek için bu yöntemi kullandıklarına inanılıyor; Publius Scipio'nun ordusunun tüm askerlerini görerek ve adıyla bildiğini ve bunların 35 bin olduğunu söylüyorlar. Bu tür anımsatıcılar, Orta Çağ ve Rönesans boyunca taşınan ve günümüze kadar korunan bir geleneğin öncüsüydü. Doğru, Orta Çağ'da, esas olarak sayıları ve harfleri ezberlemenin kaba yöntemlerine indirgenmişti. Zaman zaman duaların sırasını veya bir ahlaksızlık ve erdem listesini hatırlamak için gözle kolayca algılanan bir daire şeklinde düzenlenmiş bir dizi çizimi veya yazıyı ezberlemenin yeterli olduğuna inanılıyordu . Benzer bir ilkeye göre, “A - karpuz, B - davul” gibi piktogramlardan oluşan resimlerdeki modern alfabelerin çeşitli versiyonları oluşturulur.

Ancak yavaş yavaş, özellikle XIV.Yüzyıldan beri anımsatıcılar güçlenmeye başladı. Ezberlenen görüntülerin "kaydedildiği" yer, bir tiyatroya benzetilmeye başlandı - antik Roma forumunun heykellerine benzer sembolik heykellerin bulunduğu, tabanına nesnelerin yerleştirilmesinin mümkün olduğu özel bir "anı tiyatrosu". ezberlendi. Rönesans'ın başlangıcından itibaren, bu hayali tiyatrolar, koridorlar, koltuk sıraları, ahlaksızlıkları, erdemleri ve diğer temel kavramları kişileştiren klasik heykellerle daha karmaşık hale geldi. Ancak anımsatıcı sanatının daha önceki göstericileri, sanki böyle bir tiyatronun seyircileriyse, sahneye özenle seçilmiş anımsatıcı görüntülerin bir koleksiyonu olarak bakıyorsa, o zaman Rönesans'ta anımsatıcı teknisyen sahneden bir aktör gibi görünüyordu. ve salondaki seyirci sıraları, çalışma hafızasını kolaylaştıran bir dizi işaret olarak ona hizmet etti.

---

---

Hatta tiyatrolar dini propaganda aracı haline geldi. 1596'da Cizvit misyoneri Mateo Ricci, dönüştürmeyi umduğu Çinlilere bir "hafıza sarayı" fikrini önerdi. Ona göre sarayın büyüklüğü, din değiştirenlerin ne kadarını hatırlamak istediğine bağlı olmalıydı; en cüretkar versiyonda, yapı çeşitli şekil ve boyutlarda birkaç yüz binadan oluşacaktı - ne kadar çoksa o kadar iyi. Doğru, daha mütevazı "saraylar", tapınaklar, devlet kurumlarının binaları, tüccarların toplantı evleri ve hatta basit çardaklar aynı amaca uygun olacaktır. Ricci, fikirlerin ve kavramların korunması için hafıza yerleri haline gelecek olan hayali bir sarayın hayali odalarına ve pavyonlarına yerleştirmek için Çinli arkadaşlarına aşina olduğunu düşündüğü görüntüleri aldı. Bununla birlikte, bu kadar sofistike sistem ile Hıristiyan teolojisi arasında doğrudan bir bağlantı görmediğimi fark etmem mümkün değil [5].

Galileo'nun çağdaşı, ondan daha da tehlikeli sapkın Giordano Bruno'nun elinde, onun aksine tahttan çekilmek istemeyen ve Engizisyon tarafından yakılan hafıza tiyatroları okült, hermetik felsefenin önemli bir parçası haline geldi. Bruno, onları bir sınıflandırma ve dolayısıyla evrenin gizemli özünü kavrama aracı olarak kullandı. Hafıza, doğa üzerinde güç verdi. Hafıza tiyatroları, cennet ve cehennem için model görevi görüyordu (Dante'nin İlahi Komedya'daki cehennem ve cennet çemberlerine ilişkin sistematik tanımının, kaynağının tam da böyle bir anımsatıcı şemada olduğuna inanılıyor). Giordano Bruno'nun dünya görüşünün ve felsefesinin küçültülmüş bir versiyonu bugün hala var. Pazar gazetesinin ilan sayfalarına bakın, şöyle ilanlar bulacaksınız: “Hafızanız mı kötü? Tanınmış bir yayıncı size onu nasıl geliştireceğinizi öğretecek” veya “Şaşıracaksınız ama eski Mısırlılar uzun zamandır biliyordu…”. Daha yakından incelendiğinde, bu duyuruların birçoğunun, kendilerine Gül Haçlılar diyen, belki de hayal etmeye çalıştıkları kadar eski olmayan, ancak şüphesiz Giordano Bruno zamanında var olan ve onun öğretisinin çoğunu özümseyen gizli bir mezhebin ürünü olduğu ortaya çıkacaktır. . Hafıza eğitimi tariflerini kendiniz deneyin ve hafıza tiyatrosu hakkında bir fikir edineceksiniz.

Rönesans döneminde, hafıza tiyatrosu sembolik bir araçtan, zihinsel organizasyonun bir nesnesinden gerçek bir yapıya dönüşmüştü. 16. yüzyılda, Rotterdamlı Erasmus gibi rasyonalist filozofların hoşnutsuzluğuna rağmen, Venedikli Giulio Camillo heykellerle dolu gerçek bir ahşap tiyatro inşa etti; bu tiyatroyu krallara ve hükümdarlara harikulade, neredeyse büyülü bir hafıza çalıştırma aracı olarak sundu. Frances Yeats, Shakespeare'in Globe Tiyatrosu'nun bir hafıza tiyatrosu ilkesine göre düzenlendiğini bile cesaretle öne sürüyor. Neden diye sorar (s. 173-174), böyle bir tiyatro Rönesans'ın pek çok yönüyle gizemli bir şekilde bağlantılı görünüyor mu? “Bence ruhun yeni bir Rönesans yapısını somutlaştırdığı için, dışsal değişimlere ivme kazandıran hafızadaki değişimler. Orta Çağ insanının, bir maddi benzerlikler sistemi yoluyla ezberlemeyi ve hatırlamayı kolaylaştırmak için gelişmemiş hayal gücünü kullanmasına izin verildi; zayıflığına bir tavizdi. Rönesans'ın hermetik adamı, kendisine ilahi bir güç bahşedildiğine inanıyordu, dünyayı kavradığı büyülü bir hafızası vardı ... Dünya hafızasından şiir ve hitabet büyülü dünyalarına, ilahi oranların büyüsü aktı. mimarisinin ve sanat eserlerinin kusursuz oranları. Ruhta bir şey oldu, yeni güçler serbest bırakıldı ... ".

Teknik analojiler

Gerçek ya da hayali hangi tiyatrodan bahsediyor olursak olalım, Cicero'nun orijinal niyetinden çoktan uzaklaştık ve Platon'un yazılı sözün zihin için tehlikeleri hakkındaki yanılsamasını çoktan aştık: hafıza mekanizmalarını kullanmak için teknolojik bir zorunluluk var. . Ancak bu, bu mekanizmaları anlamak ve açıklamak için biraz çaba gerektirir ve teknolojinin genel olarak biyolojiye ve özel olarak da zihin biyolojisine özgü ikircikliliği burada özel bir önem kazanır.

Bilimde açıklama analoji yoluyla yapılır. Bilinmeyeni zaten bildiklerimizle karşılaştırarak veya en azından bildiğimizi sanarak anlamaya çalışırız. Dünyanın bildiğimiz en temel bölümlerinden birini ele alalım - canlı ve cansız olarak bölünme. Bilimde, birincisi biyolojinin, ikincisi ise fiziğin konusu oldu. Teknoloji öncesi çağda, Batı toplumlarında ve diğer birçok kültürel gelenekte nihai açıklama dönüşümlü olarak biyoloji ve fizik tarafından verildi. Rüzgâr ve yağmurun öngörülemeyen değişimleri, nehirlerin, denizin ve dünyanın, yıldızların, güneşin ve ayın davranışlarının düzenliliği, yönlendirilen yerel ve evrensel tanrıların arzu ve kaprislerinin bir yansıması olarak animizmsel olarak açıklanmıştır. insanlarla aynı güdülerle. Öte yandan, canlı olan her şeyin tezahürleri, yani biyolojik fenomenler, metaforik olarak fizik ve giderek artan bir şekilde teknoloji diliyle açıklandı. Biyolojik sistemlerin karmaşıklığı nedeniyle, genellikle modern teknolojinin en karmaşık ve gelişmiş biçimlerine benzetilirler. Her dönemin, her kültürün böyle bir formu veya David Bolter'ın [b] deyimiyle tanımlayıcı bir teknolojisi vardır. Aslında, insanlığın tarihöncesini tam da bu tanımlayıcı teknolojilere göre aşamalara ayırıyoruz: Taş Devri, Tunç Devri, Demir Devri1.

Eski kültürlerde, en incelikli teknolojilerden biri kil ve çömlekçi çarkı, sır ve ateş kullanarak şekiller ve desenler yaratmayı mümkün kılan çömlekçilikti. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu kültürlerde (Eski ve Yeni Dünya masallarında yaratılış mitini tekrar tekrar bulduğumuz yer), çömlekçi çarkına sahip bir tanrı insanları şekillendirir ve sonra onlara hayat verir. Diğer mitlerde eğirme ve dokuma vardır; örneğin parklar hayatın iplerini ellerinde tutar. Böyle bir mecaz ve hafızadan kaçmadı. Cicero'nun Orator Üzerine adlı incelemesinde söylediği gibi, kadim insanlar için, içinde görüntülerin olduğu hafıza, "üzerinde harflerin yazılı olduğu balmumu tabletler" ile aynı şeydi. Bu metaforun yankısı sonraki yüzyıllarda duyulur. 18. yüzyılın felsefi tartışmalarının ve 19. ve 20. yüzyılın bilimsel-ideolojik tartışmalarının temelinde, insanların zaten belirlenmiş eğilimlerle mi doğdukları yoksa ruhlarının bir tabula rasa, yalnızca deneyimin ilk kez yerleştirdiği boş bir levha gibi olup olmadığı konusundaki tartışmalarının temelini oluşturur. yazıtlar.

1) Ve sadece arka plan değil. Hilary Rose ve benim bir kamu kurumu olarak bilimin gelişimi üzerine kitabımızda, 1914-1918 savaşını bir kimyagerler savaşı, 1939-1945 dönemini bir fizikçiler savaşı olarak yazdık. Ve şimdi bilgisayar çağı ve hatta biyolojik savaşlar geliyor [7].

---

Günümüzde sayısız bilimsel tartışmada "hafıza" kelimesi duyulabilir. Bu terim matematikte, fizikte ve kimyada, moleküler biyolojide, genetikte, immünolojide ve evrim teorisinde, yapay zeka üzerine yapılan çalışmalardan bahsetmiyorum bile, ancak burada sinirbilimcilerin, fizyologların ve hatta romancıların incelediği ve çalıştığı hafıza hiç de değil. beni ilgilendiren Hafıza kelimesi neden bu kadar anlamlı? Basit bir kelime oyunuyla mı, yani bir bağlamdan alınan kelimelerin başka bir bağlamda kullanılmasıyla mı uğraşıyoruz? Yoksa bu terimin bilimin bu kadar farklı alanlarında kullanılması, hafızanın ilişkilendirildiği olası mekanizmalara ve süreçlere ışık mı tutuyor?

Çeşitli analojiler, bir fenomenin doğasını anlamak için bir şeyler verebilir, hatta görünüşte tamamen farklı fenomenlerin beklenmedik bir benzerliğini vurgulayabilir mi, yoksa bunlar sadece konuşma figürleri mi? Hafıza hangi anlamda mum tabletlere veya... bilgisayarlara benzetilebilir?

Bilimde, üç tür analoji veya metafor ayırt edilmelidir [9]. İlk tür, Rutherford'un bir atom çekirdeğinin yörüngesinde dönen elektronları güneşin yörüngesinde dönen gezegenlerle karşılaştıran elektron tanımı gibi şiirsel metaforlardır. Böyle bir benzetme yapan bilim adamı, elbette çekirdeği ve elektronları Güneş'e ve gezegenlere benzetmeyi veya onları birbirine bağlayan kuvvetleri yerçekimi olarak düşünmeyi düşünmekten uzaktı . Burada analojiye yalnızca net bir görsel imaj yaratmak için ihtiyaç duyulur. Açıkçası, eski çömlekçi çarkı metaforu da bu türe aittir.

---

---

İkinci tür benzetme anımsatıcıdır; burada bazı ilkelerin bir alandan diğerine aktarımı söz konusudur. Örneğin, Orta Çağ'a ve Newton'un devrim niteliğindeki keşiflerine kadar, bir şey hareket ederse, o zaman başka bir şey tarafından çekilmesi veya itilmesi gerektiğine inanılıyordu. Bu nedenle, Güneş'in Dünya etrafındaki hareketine bir açıklama ararken, atların çektiği ateşli bir arabaya benzetildi.

Son olarak analoji, yapısal veya organizasyonel bir kimliği öne sürmeye hizmet edebilir. Örneğin, William Harvey 17. yüzyılda kanın dolaşımını keşfettiğinde ve kalbi bir pompaya benzettiğinde, bu metafor onu önceki iki türden ayıran tamamen doğru bir anlama sahipti. Dolaşım sisteminin bir parçası olarak kalp gerçekten de bir pompa görevi görür ve tasarımı -kapakları, doldurma ve boşaltma aşamalarıyla- en azından Harvey'in zamanında var olan mekanik pompa türlerine benzer. Kalbin bir pompa ile karşılaştırılması, çalışmasının matematiksel modellerini oluşturmanıza ve bu organın birçok özelliğini doğru bir şekilde tanımlamanıza olanak tanır.

Belleğin balmumu tabletler veya bilgisayarlarla karşılaştırılmasına ne tür bir benzetme atfedilebilir - şiirsel, çağrışımsal veya yapısal? Yoksa hiçbiri için geçerli değil ve sadece konuyu karıştırıyor mu?

Kartezyen çatallanma

17. yüzyılda Avrupa'da modern bilimin doğuşuyla, fiziksel güçlerin yaşamsal güçlere ve biyolojik olayların teknik modellere özümsenmesi arasındaki simetri bozuldu. Bunun öncelikle Batı dünyasının bir fenomeni olduğunu anlamak önemlidir ve bilimin oluşumunun tek bebeğin değil ikizlerin doğumu olduğu gerçeğiyle açıklanır. Modern bilim, toplumun özel bir burjuva, kapitalist örgütlenme biçimiyle birlikte olgun bir duruma geldi ve gelişti, bu nedenle hem bilim hem de toplum, doğa ve sosyal ilişkilere yönelik anlayış ve yaklaşımları belirleyen birçok açıdan ortak bir felsefi ve ideolojik temele sahiptir [ 7, 9]. Kendi bilimsel geleneklerine sahip diğer kültürler, Batı biliminde halihazırda meydana gelen simetrinin yok edilmesine uzun süredir direndiler. Tabii ki, bu öncelikle, Batı kültürel geleneğine yerleşmiş diğer dualizm biçimlerinin yanı sıra, doğanın canlı ve cansız şeyler olarak hiç bu kadar keskin bir şekilde bölünmediği Çin [10] için geçerlidir.

---

---

Bununla birlikte, Avrupa'da gelişen bilim, Galileo, Newton ve tabii ki, fiziksel dünyayı herkesten daha fazla biyolojiklikten arındırarak onu basit bir "mekanizma" haline getiren Descartes tarafından belirlenen sınırların ötesine geçmedi. Bu bilim adamları için "tanımlayıcı teknoloji", birlikte çalışarak matematiksel denklemlerle tanımlanabilecek daha önce hayal bile edilemeyecek bir hareket kesinliği sağlayan saat ve onunla ilişkili dişli ve hidrolik şanzıman sistemleriydi. Saat mekanizması zamanı dönüştürdü, daha önce bölünmez olduğu düşünülen evrenin sınırlarını belirledi, onu her biri ayrı ayrı değerlendirilebilecek ve incelenebilecek parçalara böldü. Hidrolik, bu mekanik evrende gücün ve kontrollü hareketin kaynağıydı. Yeni fizik, evreni yeni bir şekilde açıklamakla kalmadı, aynı zamanda yeni teknolojiler verdi, yeni üretim sistemleri ve yeni üretim ilişkileri oluşturdu. Avrupa bir sanayileşme ve kolonyal fetih yoluna girdi (artık bu rotayı terk etti) ve matematiksel fizik, diğer tüm modellerin karşısına konulan tanımlayıcı bilimsel açıklama modeli haline geldi. Gezegenlerin hareketi ise. Ay ve güneş basit matematik kullanılarak tarif edilebilir, sanki denklemlerden kaçınılmaz olarak çıkar, neden sadece biyoloji yapmıyoruz?

---

1 Dijital (analogdan farklı olarak) saatlerin ortaya çıkmasıyla, zaman, gündüz ve gecenin, ayların, mevsimlerin ve yılların döngüsel değişimi tarafından belirlenen dünya zamanından giderek daha da uzaklaşarak bölünmeye ve daha doğru bir şekilde hesaplanmaya başlandı. Radikal bir fizikçi ve bilimin en iyi popülerleştiricilerinden biri olan Maurice Bazin'in ilk kez işaret ettiği gibi, günümüz dünyasında dijital saat yerine analog saat takmak zayıf bir direniş eylemi anlamına gelir.

Tabii ki, başka türlü olabilir. Organize bir bilim olarak biyoloji fizikten önce gelişebilirdi ve biyoloji tarafından sunulan hareketli dünyayı açıklamanın daha az mekanik, daha teleolojik (teleonomik) işlevsel ve evrimsel yöntemleri fizikçilerin bulmaya çabalayacağı bir model haline gelebilirdi. Böyle bir durumda, dünyanın nihai olarak atomik ve kuantum özellikler ve birkaç evrensel denklemle açıklanabileceği konusunda ısrar eden indirgemecilik, gerçek bilimsel yorumun [II] ve biyologların gülünç bir sapkınlığından başka bir şey olmayacaktır. artık fizikçilerin kıskançlığından muzdarip olmayacak ve konularının "sert" değil "yumuşak" bir bilim olmasından utanmayacaklardı. Ancak, bunun kaderinde değildi. Biyolojik benzetmelerden çok teknolojik analojiler galip geldi ve Descartes'ın elinde canlı organizmaların kendileri bir tür saate, iç süreçlerin karmaşık hidrolik boru ve valf sistemleriyle desteklendiği bir cihaza dönüştü.

Bildiğiniz gibi, Descartes insan için önemli bir istisna yaptı. Fikirlerine göre insan vücudunun günlük çalışması, hayvanlarınkiyle aynı mekanik süreç olmasına rağmen, insanları düşünen varlıklar olarak kabul etti ve daha da önemlisi, onların bir ruhu vardı, oysa Descartes'a göre hayvanlar yalnızca yetenekliydi. çevreye kesin olarak tanımlanmış bir şekilde tepki vermek. Düşünce ve ruh cisimsiz varlıklardır, ancak beynin derinliklerinde bulunan epifiz bezi olan özel bir organ aracılığıyla vücudun mekanizmalarıyla etkileşime girerler. Descartes bu bezi iki nedenle seçti. İlk olarak, genel olarak iki veya daha az simetrik yarım küreden oluşan beynin diğer tüm eşleştirilmiş yapılarının aksine, bu bez eşlenmemiş bir organdır, çoğaltılmaz. Bu, tüm düşünce süreçlerini bütünleştirmesine izin verir. İkincisi, epifiz bezi sadece insanlarda bulunur ve hayvanlarda yoktur. Elbette her iki durumda da Descartes yanılmıştı. Beyinde pek çok eşleşmemiş yapı vardır ve epifiz bezi diğer omurgalılarda da bulunur. Bununla birlikte, Descartes'ın teoriden çıkardığı argümanının mantığı, hâlâ onunla birlikte insanın biricikliğini savunmak isteyenlere hitap ediyor: aklımız bizi harekete geçiriyor” [12].

Descartes tarafından ilan edilen ruh ve beden arasındaki uçurum buradan kaynaklanır - Batı'nın bilimsel ve felsefi düşüncesini üç yüzyıl boyunca "akıl ve beyin sorunu" hakkında saplantılı ve asılsız bir endişeyle bulandıran bir düalizm.

Ancak şimdi, saat mekanizması ve hidrolik sistemlerle yapılan Kartezyen karşılaştırmalar, beni Kartezyen ikicilikten daha çok ilgilendiriyor. Modern hayvan hakları hareketi, Descartes'ın deney hayvanlarının acı çığlıklarının yağsız makinelerin gıcırtılarından başka bir şey olmadığını iddia etmesine yol açan düşüncesinin bu yönünden büyük ölçüde yararlandı. Kartezyen fikirler en çok 19. yüzyılda Fransız fizyolojik okulu tarafından (özellikle Claude Bernard tarafından) hayvanların acı çekmesine kayıtsız kalmasıyla ciddiye alındı [13]. Descartes'ın modern eleştirisi elbette adildir, ancak metaforlarının yalnızca hayvanların doğasını yorumlamalarında değil, aynı zamanda tüm insan doğasını bölmeleri ve aşağılamaları açısından da zararlı olduğunu eklemek isterim. Descartes, onlara en iyi Pazar kıyafetlerini giydirerek ve epifiz bezi yoluyla mekanizmanın kulplarını manipüle etmelerine izin vererek ruhu ve zihni Katoliklik için kurtarmış olabilir, ancak haftanın geri kalan altı gününde mekanik adamı debiologize edilmiş olarak bıraktı ve 18. ve 19. yüzyıllardaki Sanayi Devrimi sırasında basit bir bete makinesi gibi kutsallıktan çıkarıldı, tamamen korumasız kaldı. Teknolojinin Kartezyen "ahlaki düşüncelere" meydan okuması yalnızca zaman aldı.

bu kasvetli felsefeye ve ideolojik aşağılığa, Kartezyenliğin büyük başarıları karşı çıkıyor. Zihinsel işlevlerin beyinle bağlantısı hakkındaki sonuç, mekanik-mecazi bir biçimde bile olsa, hiçbir şekilde önemsiz değildi. Beynin zihnin ve ruhun yeri olduğu fikri, şu anda bize ne kadar doğal görünse de, apaçık bir fikir değildir. Aristoteles'e göre, eski Yahudilere göre bu işlevler kalpte, böbreklerde ve bağırsaklarda yoğunlaşmıştır. Galenik tıp geleneğinin üyeleri, sinirlerin beyinden ayrıldığını ve bu organ hasar gördüğünde motor ve duyusal işlevlerin kaybolduğunu göstermiştir. Hidrolik zihniyet beyni oluşturan yağ, görünüşte uykuda olan dokuya değil, sıvıyla dolu merkezi bölgelere, eski anatomistlerin sevgiyle yapılmış çizimlerinde Leonardo'nun eskizlerinden daha az etkileyici görünmeyen ventriküllere odaklandı.

Sonuç olarak, erken hidrolik bellek modellerinde, anıların deposu olarak hizmet eden ventriküller, ruhun akımları tarafından canlandırılan ve beynin ön ve arka bölgeleri arasındaki bir kapakçık tarafından kontrol edilen ventriküllerdi. Descartes'ın öğretilerinde epifiz bezine bu son derece önemli görev verilmiştir:

---

Ruh bir şeyi hatırlamak istediğinde... irade, bezin önce bir tarafa, sonra diğer tarafa sapmasına neden olur, ruhu beynin farklı bölgelerine yönlendirir, ta ki sonunda bir tanesinde kalan izlerle karşılaşana kadar. hatırlamak istediğimiz nesne tarafından. Bu tür izler, basitçe, ruhun bu nesneyi algılarken içinden geçtiği beyindeki gözeneklerin, ruh tekrar onlara gittiğinde artık diğerlerine göre açılmaya daha meyilli olduğu için var olur. Ve sonra ruh bu gözeneklere daha kolay girerek, ruhu aynı nesneye yönlendiren bezde o özel harekete neden olarak, ruhun onda tam olarak hatırlamak istediği şeyi tanımasını sağlar [14].

Bu esprili açıklama, bu kitapta tartışılan hafıza mekanizmaları hakkında birçok modern fikrin başlangıcını içerir. Aynı zamanda dosdoğru filozofların biyolojik problemlere nasıl yaklaştıklarını da gösteriyor. Bu bağlamda özellikle Descartes'ın "basitçe" kelimesini kullanmasını seviyorum; öyle olsaydı...

Hafızanın bu Kartezyen metaforları nasıl anlaşılmalıdır? Belki de Descartes, teorisinin beyinde meydana gelen süreçlerin doğru bir tanımı olduğunu düşünüyordu, tıpkı Harvey'nin kalbi bir pompaya benzetmesi gibi. Ama bana öyle geliyor ki, bu teoriyi yalnızca şiirsel bir metafor olarak, kendine özgü bir nesne olarak değil, hareket eden madde türlerinden biri olarak kabul edilen bir kişi gibi karmaşık bir fenomeni anlamanın bir yolu olarak almalıyız.

18. ve 19. yüzyıllar boyunca zihin ve hafıza metaforları yavaş yavaş değişti. Galvani'nin "hayvan elektriğini" (metal tellerin bağlı olduğu bacaklarını seğiren bir kurbağa) keşfiyle, sinir sistemi bir su labirenti olmaktan çıkıp bir elektrik şebekesi haline geldi. Bu ağda beyin önce bir telgraf sinyalizasyon sistemi olarak görev yapmış, sonra (bu yüzyılın başında) bir telefon santraline dönüşmüştür. Bu yeni benzetme, özellikle ünlü nörofizyolog Sherrington tarafından beğenildi. (Sherrington'ın bir başka unutulmaz ama görünüşte şiirsel imgesi, elektrikten desenler ören "sihirli dokuma tezgahı" imgesidir.) Hidrolik benzetmelerin aksine, beynin telgraf ve telefon sistemleriyle karşılaştırılması artık sadece şiirsel bir metafor değildi. Örneğin, beyin gibi telgraf, giriş bilgilerini uzun mesafeler boyunca iletilebilen ve alındıktan sonra deşifre edilebilen sembollere (Mors ve takipçilerinin elinde - bireysel harfler için özel kodlara) dönüştürür. Telefon iletişimi ilkesi, beynin ilkelerine daha da benzer, çünkü bu durumda konuşma, teller aracılığıyla yönlendirilen özel olarak modüle edilmiş bir elektron akışına çevrilir. Beynin telefon modelinde, beyin girdi bilgisini çıktı bilgisine dönüştürür, böylece örneğin gözlerden gelen sinyaller bacak kaslarına vb. giden yola geçebilir.

Bu yüzyılın yirmili yıllarında, elektrik akımlarının gerçekten de beyinden sürekli olarak aktığı ve kafaya uygulanan elektrotların dinlenme, zihinsel çalışma, uyku ve uyanıklık sırasında değişen düzenli patlamaları ve ritmik elektriksel aktivite dalgalarını kaydettiği tespit edildi. Bu hemen, bazıları aranan numaraları çeviren ve diğerleri aramayı cevaplayan aboneleri birbirine bağlayan bir merkez ofis fikri ile telefon modelinin bir teyidi olarak alındı. Örneğin, o zamanın bir çocuk ansiklopedisinde böyle bir modelin çok ilkel bir versiyonu nasıl anlatılıyor:

Beyninizin büyük bir işletmenin idari departmanı olduğunu hayal edin... Genel Müdür, Merkez Ofiste büyük bir masada oturuyor - bu sizin bilinçli kişiliğiniz; masanın üzerinde sizi tüm departmanlara bağlayan telefonlar var ... Şimdi dalgın bir şekilde sokakta dolaştığınızı ve aniden arkadaşınız Johnny Jones ile tanıştığınızı hayal edin. Size isminizle seslenir, durursunuz, selam verirsiniz, el sıkışırsınız. Bütün bunlar çok basit görünüyor, ama bu sırada beyninizde neler olup bittiğine bir bakalım. Johnny Jones adınızı söylediği anda, İşitme Yöneticiniz kendi sesini iletir ve Görüntü Yöneticisi fotoğrafik bir görüntüdür. "Dikkat!" - ofisinizde bir sinyal sesi duyulur ve her iki mesaj da hemen masaya düşer. Haberci çocuk - hafızanız - şimşek hızıyla dosya dolabına koşar ve bir kart çıkarır. Sesin ve yüzün, arkadaşınız olan Johnny Jones adında bir adama ait olduğu yazıyor. Hemen emir vermeye başlarsın... [15].

Bilgisayarlar ve yapay zeka

Balmumu tabletten dosya dolabıyla haberci çocuğa 2000 yıldan fazla zaman geçti, yani benzetmelerin seçiminde ilerleme hızı o kadar büyük değildi ve bu tür karşılaştırmalara şiirsel metaforlar bile denilemezdi. Ancak Descartes'ın cansız sistemlerin sınırlamaları hakkındaki iddiasına gerçekten ciddi bir meydan okuma, 20. yüzyılın ikinci yarısının belirleyici teknolojisi olan bilgisayarlar tarafından atıldı. Modern bilgisayarların hemen öncülleri, diğer birçok teknik başarı gibi, askeri gelişmelerin bir sonucu olarak ortaya çıktı. İkincisi, Cambridge matematikçisi Alan Turing'in, 1939-1945'te İngiliz İstihbarat Servisi tarafından Bletchley Park'ta (şu anki laboratuvarımdan bir taş atımlık mesafede) yürütülen kod çözme eğitiminde pratik uygulama bulan mantık oyunlarını içerir. Daha sonra, hızlı hareket eden hedeflere uçaksavar silahları ateşlerken irtifa ve yönü hesaplamak için verimli servo mekanizmalar oluşturmak gibi çeşitli askeri ihtiyaçları karşılamak için elektroniğe dönüştürüldüler. Bu sorun, yeni bilime savaş sonrası yıllarda moda haline geldiği sibernetik adını veren Amerikalı matematikçi Norbert Wiener tarafından çözüldü . Bu dönemde, Wiener ve matematikçi arkadaşı John von Neumann -elbette Amerikan (ve daha az ölçüde İngiliz) endüstrisi ile işbirliği içinde- ortaya çıkan yeni bilim ve elektronik teknolojisinin teorisi ve pratik uygulaması için gerekçe sağladı. ondan. Ordunun ihtiyaçları ve aynı zamanda yeni gelişmeler için teşvikler önümüzdeki yarım yüzyılda azalmadı ve özellikle 80'lerde hızla artmaya başladı - himayesinde oluşturulan Star Wars programına sınırsız harcama zamanı. bilgisayar gücünde benzeri görülmemiş bir artış gerektiren Reagan yönetimi. Beyin gibi davranan hatta onun yerini alan bilgisayarlar bilim kurgu olmaktan çıkıp ciddi askeri gelişmelere dönüştü. Yüksek vasıflı, iyi maaş alan uzmanların yerini alabilecek veya tamamlayabilecek "düşünce sistemleri" yaratma olasılığı çok çekici görünüyor. Aslında, bugünlerde öğrenme, hafıza ve bunların bilgisayar modelleri üzerine, Donanma, Hava Kuvvetleri veya uğursuz DANP (Savunma) kısaltmasıyla bilinen teşkilat temsilcileri şeklinde bir ABD askeri varlığının bulunmadığı bilimsel bir konferans hayal etmek zor. öncelikli bilimsel projeler ajansı).

Bilgisayar teknolojisinin niteliksel yeniliği en başından beri açıktı. Tabii öncesinde elektromekanik hesap makineleri ve benzeri cihazlar vardı. Ancak genel amaçlı bilgisayarlar, yüksek hızlı bilgi işlem cihazlarından ve bilgi depolarından daha fazla bir şeydi: Bilgileri karşılaştırabilir ve dönüştürebilir, onu manipüle edebilir, bu da temelde yeni teknolojik süreçler ve araçlar yaratmayı mümkün kılar ve hatta bunlarla ilgili akla gelebilecek herhangi bir bilimsel problem ortaya çıkarır. evrenin bilgisi. Son yirmi yılda, bilgisayarlar yavaş ama giderek artan bir şekilde dünyayı deneyimleme ve hareket etme şeklimizi değiştirdi. Bilgisayarlaşmanın ideolojik yankısının bu kadar büyük olması şaşırtıcı değil. En başından beri, bilgisayar teknolojisinin yaratıcıları bilgisayar ve beyin arasındaki ilişki sorunuyla karşı karşıya kaldılar. Bu onların dillerine bile yansımıştır. Böylece, von Neumann'ın dijital bilgisayarı, aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştiren merkezi bir işlemciden ve tasarımcıları tarafından hemen bellek olarak adlandırılan bir bilgi depolama biriminden oluşuyordu . 

Bilgisayar belleği, bilgileri ikili kod biçiminde depolayan ve her bilgi biriminin iki durumdan biriyle (O, 1) temsil edildiği bir çip sistemidir (baskılı transistörlü silikon kartlar). Böyle bir yapı, elbette, bir bilgisayarda depolanan ve işlenen her şeyin, önce belirli sayıda bit (ikili birimler) bilgi olarak dijital ikili terimlerle temsil edilebilecek bir forma dönüştürülmesi gerektiğini varsayar . Buradaki "bilgi" kelimesinin teknik, hatta teknolojik bir anlamı vardır ve günlük bir anlamı yoktur (bu daha sonra tartışılacaktır). "Bilgisayar belleği" adının dolaylı olarak, bir bilgisayarın ikili birimleri depoladığı veya işlediği işlemlerin insan belleğimizde meydana gelen işlemlere benzer olduğunu ima etmesi de dikkate değerdir.

İlk bakışta, bu benzerlik çok cesaret verici görünüyor. Bu dil sistemi, biyolojik bir sistemle kıyaslanarak fiziksel, cansız bir mekanizmayı tarif etmiyor mu? Ve böyle bir tanımlamaya yönelik girişimlerin başarısızlığı - 17. yüzyılın Kartezyen fikirlerinden bahsettiğimde pişman olduğum şey bu değil miydi? Ne yazık ki hayır. Gelecekte, teknolojinin pratik ve ideolojik potansiyelinin biyolojinin olanaklarını aştığı anlaşılacak, böylece metafor tersine dönecektir. Bilgisayarı biyolojikleştirmek yerine, insan belleğinin bilgisayar belleğinin daha küçük bir versiyonu olduğu ve beynimizin nasıl çalıştığını anlamak istiyorsak bilgisayarları araştırmak ve tasarlamak için daha fazla çaba harcamamız gerektiği konusunda ısrarla karşı karşıyayız.

Bu hiçbir şekilde bireysel bilim kurgu meraklılarının bir yanılsaması değildir. En başından beri bu fikir, bilgisayar yaratıcılarının ve onların görüşlerini paylaşan filozofların programlarının merkezinde yer aldı. Turing, intiharından kısa bir süre önce 1950'de birçok mantık oyunundan birinin yardımıyla bunu doğruladı. Yan odadaki başka bir teleyazıya teleyazıyla bağlı olduğunuzu varsayalım. Bu ikinci teleprinter, operatör veya makine tarafından kontrol edilebilir. Sizinle kimin iletişim kurduğu nasıl belirlenir: bir kişi mi yoksa bir makine mi? Açıkçası, makinenin olası insan hatalarını taklit edecek kadar akıllı olması ve makinelerin insanlardan daha iyi yaptığı görevlerin (hesaplama hızı ve doğruluğu) kusursuz performansını göstermemesi gerekir. Aynı zamanda, bir makine, bir insanın kusursuz yaptığı şeyi, bir insan kadar iyi yapmalı ve başarısız olursa, onu haklı çıkaracak kadar makul bir şekilde yalan söylemelidir. Bu, "50 yıl içinde" bir bilgisayarı böyle bir testi geçmek için her şansı olacak şekilde programlamanın mümkün olacağına inanan sözde Turing testinin özüdür [16].

1950'den sonra Turing'in koşullarını karşılayan bir makine yaratmanın yollarını arayan nesiller için bu, kutsal kâse arayışı ya da alçakgönüllülükle yaptıkları isimle yapay zeka arayışı haline geldi. Ama bu sorunu nasıl çözebilirim? En başından beri, kabaca indirgemeci ve bütüncül olarak tanımlanabilecek birbirinden tamamen farklı iki yaklaşım ortaya çıktı. Bütüncül yaklaşımın öncülerinden ve müjdecilerinden biri, o dönemi hatırlayan ve geçmişe dönük bir bakışın tüm avantajlarına sahip olarak olayları bir peri masalı edasıyla anlatır:

Güzel bir gün, yeni sibernetik biliminin iki kızı dünyaya geldi. Bir kızı gerçekti, beyin biliminin özelliklerini, gerçekten doğal özellikleri miras aldı. Diğer kızı sahte, bilgisayar kullanmaya başlamanın ürünüydü. Her iki kız kardeş de zihnin modellerini oluşturmaya çalıştı, ancak farklı malzemelerden. Gerçek kız kardeş, matematiksel olarak idealize edilmiş nöronların modellerini (sinir ağları olarak adlandırılır) oluşturdu. Bir diğeri modellerini bilgisayar programlarından yarattı.

Çiçek açan gençliklerinde ikisi de başarılıydı, her ikisi de diğer bilgi dallarının temsilcileri tarafından eşit derecede ilgilenildi ve birlikte iyi anlaştılar. Altmışlı yılların başında, bilim aleminde daha önce hiç görülmemiş bir hazineye sahip yeni bir kral ortaya çıktığında ilişkiler değişti. UAPN'nin kralı buydu... Sahte kız kardeşte kıskançlık uyandı ve UAPN'nin parasına erişim hakkını tek başına kendine mal etti. Ve gerçek kız kardeş ölecekti.

Sahte kız kardeşin iki sadık arkadaşı cellat olmaya gönüllü oldu:

Pamuk Prenses'i öldürmek ve onay olarak kalbini geri getirmek için gönderilen avcılar olarak rol alan Marvin Minsky ve Seymour Papert. Silahları bir hançer değil, "Perceptrons" adlı bir kitabın çıktığı yetenekli bir kalemdi; amacı, sinir ağlarının yaratıcılarının bir zihin modeli oluşturma sözlerini asla yerine getiremeyeceklerini kanıtlamaktı: yalnızca bilgisayar programları bunu yapabilirdi. Görünüşe göre zafer kesindi... [17].

Elbette, Seymour ve Papert'in hikayesi bütüncül bilimin zaferiyle sona eriyor, ancak artık yapay zeka yaratıcılarının çoğu onun iyimserliğini paylaşmıyor. Açıkça görüleceği üzere, Papert'ın peri masalı metaforunu hafıza ve akıl metaforları kadar talihsiz buluyorum. Hiçbir kız kardeş Külkedisi ile, hatta Yakışıklı Prens ile karşılaştırılamaz. Görevleri gerçek beyin ve gerçek hafızanın işleyişi için yapısal metaforlar aramaksa, modellemeye yönelik her iki yaklaşım da meşru kabul edilemez. Yine de her iki tarafın iddialarına daha yakından bakmakta fayda var.

Papert'in doğru bir şekilde yazdığı gibi, indirgemeciler olarak adlandırdığım bir grup modelci, yapay zeka yaratmak için beynin bilinen özelliklerini taklit edecek bir bilgisayar kullanmanız gerektiğini savunuyor. Beynin işlevsel birimlerinin sinir hücreleri veya nöronlar olduğunu düşünürler; bu nöronların ağları bilgiyi depolar, işler ve dönüştürür. Görev, nöronların işlevinin matematiksel modellerini oluşturmak, onları bir ağda birleştirmek ve kazanılan deneyimin bir sonucu olarak ağların özelliklerini ve işlevlerini değiştirebilecekleri de dahil olmak üzere, hücreleri bağlamanın farklı yollarının nasıl sonuçlara yol açtığını bulmaktı. , yani "öğren" ve "ezberle". İlk kez, 50'li yılların ortalarında Frank Rosenblatt tarafından Perceptron model sistemi kullanılarak böyle bir taklit gerçekleştirildi. Algılayıcılar, bilgisayar modellemesinin bir zaferiydi, ancak çok geçmeden gerçek beyin nöronlarının işlevini yeterince temsil etmekten uzak oldukları anlaşıldı. Görünüşe göre öğrenebilmiş olsalar da, yani yeni bilgilerin sunulmasına yanıt olarak özellikleri değiştirebilseler de (örneğin, basit çizimleri tanımak ve sınıflandırmak için), gerçek yaşam durumlarına uzaktan benzeyen daha karmaşık problemleri tamamen çözemediler.

Modelleme nöronlarının karşılaştığı aşılmaz zorluklar ve Papert ve Minsky tarafından belirlenen teorik sınırlamalar, 60'larda ve 70'lerde bu yaklaşımın fiilen terk edilmesine yol açtı. Bu sırada, İngiliz hükümetinin mali desteğiyle gerçekleştirilen yapay zekanın gelecekteki beklentilerine ilişkin bir değerlendirme, bunların büyük ölçüde abartıldığını ve bu tür işlerin hacminin önemli ölçüde azaldığını gösterdi [18].

Ancak 1980'lerin sonunda tamamen yeni olasılıkların ortaya çıkması nedeniyle bu alana olan ilgi yeniden uyandı. İlk kuşakların bilgisayarları esas olarak seri işlemcilerdi, yani herhangi bir anda yalnızca bir işlem gerçekleştiriyorlardı; Bilginin işlenmesi, inanılmaz derecede yüksek bir hızda ilerlemesine rağmen doğrusaldı. Bununla birlikte, bilgisayarın bir bölümünden diğerine sinyaller ışık hızından daha hızlı iletilemeyeceğinden, doğrusal işlemlerin ilkesi makinenin hızına bir sınır koydu. Bu limite von Neumann limiti denir. Yeni nesil süper makineler bu sınıra yaklaştıkça, bilgisayar modelleyicileri sonunda gerçek beynin çok farklı çalıştığını fark ettiler. Aynı anda birçok işlemi gerçekleştirir ve sinir ağının farklı bölümleri bir işlevin uygulanmasına dahil olur ve her bir hücre farklı işlevleri yerine getirebilir. Beyne daha çok benzeyen, yani çeşitli işlemleri yalnızca sıralı değil, aynı zamanda paralel olarak da gerçekleştirebilen bilgisayarlar oluşturmak mümkün olsaydı, sinyal iletim hızının getirdiği sınırlamanın üstesinden gelinebilirdi.

Sonuç, paralel ve dağıtılmış bilgi işleme (PRO) ilkesine dayanan yeni tasarım çözümlerine olan ilginin patlaması oldu. Ordunun, endüstrinin ve yapay zeka geliştiricilerinin ilgisini çeken, gelecek vaat eden yeni bir makine nesli ortaya çıktı, ancak elbette bu üçlünün yalnızca ilk iki üyesi bunların yaratılma maliyetlerini karşıladı. Bu ilginin boyutunun bir göstergesi şudur: 1980'lerin sonunda Avrupa Topluluğu Araştırma Müdürlüğü, Avrupa'nın bu yeni sistemleri işletmede Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'nın gerisinde kaldığını değerlendirerek 50 milyon ecu (yaklaşık 50 milyon ABD doları) ayırdı. füze savunmasına dayalı sinir fonksiyonunun modellenmesi üzerinde çalışmak için. 1986'da David Rumelhart ve James Clelland ve Massachusetts Institute of Technology'deki meslektaşları, füze savunmasının beyin simülasyonu için kullanılması olasılıkları hakkında iki ciltlik büyük bir makale yayınladıklarında, satışa çıktığı gün 6.000 kopya satıldığı söylendi. [19].

Yeni modelleme yaklaşımı "bağlantıcılık" olarak bilinir. Önceki yaklaşım gibi, beynin aralarında çok sayıda bağlantı bulunan nöron topluluklarından oluştuğu varsayımına dayanmaktadır. Düzgün bir şekilde bağlanmış nöron grupları, giriş sinyallerini sıralayacak ve sınıflandıracak ve yeni bilgiler geldikçe özelliklerini kademeli olarak değiştirecek şekilde eğitilebilir. Bununla birlikte, önceki algılayıcı tipi modellerin aksine, "belleğin" her bir öğesi burada tek bir hücrede veya bir çift bağlı hücrede yer almaz: bunun yerine, bellek işlevi bir bütün olarak sinir ağının bir özelliğidir. Ek olarak, algılayıcı modellerde ağın bireysel işlevsel birimlerinin doğrudan dış dünyadan sinyaller alması ve buna göre özelliklerini değiştirmesi gerekiyorsa, o zaman yeni bağlantıcı modellerde sinir ağları daha karmaşıktır - bunlar arasında bulunan "hücre" katmanlarını içerirler. çıktı öğeleri (geliştiriciler Bunlara "gizli katmanlar" denir). Bu, sistemin verimliliğini önemli ölçüde artırır. Yapay zeka modellerinin ilk nesilleri, beyin, gözler ve kulaklar gibi duyu organları ile kaslar gibi yürütme organları arasında doğrudan bağlantıların olduğu basit bir telefon santrali gibi organize edilmişti. Bu modeller, yeterince karmaşık bir beyindeki nöronların çoğunun duyusal girdiler ve motor çıktılar yoluyla doğrudan dış dünyaya bağlı olmadığı gerçeğini etkili bir şekilde göz ardı etti; bu tür nöronlar yalnızca birbirine bağlıdır: diğer nöronlardan sinyaller alırlar ve onlara yanıt verirler. Başka bir deyişle, dışarıdan gelen herhangi bir mesajın en karmaşık içsel işlenmesi, genellikle ara nöronların katılımıyla gerçekleşir ve ancak bundan sonra dış tepkiler hakkında kararlar alınabilir. ABM modellerindeki "gizli katmanlar", ara nöronlar gibi davranır ve bu, sistemin öğrenme, genelleme ve tahmin etme yeteneğini büyük ölçüde geliştirir.

Bağlantıcı modeller, bilgisayar sistemlerinin verimliliğindeki önceki sınırlamaların üstesinden geldikleri için endüstri ve ordu için caziptir. Ancak, çoğu nihayet beyne veya en azından beynin bazı bölümlerine çok benzeyen bir model elde ettiklerine inanan sinirbilimciler arasında daha az heyecan uyandırmadı. Son üç yılda, bir dizi yeni bilimsel dergi, beynin nasıl çalıştığının çeşitli yönlerini açıkladığını iddia eden sinir ağı modelleri yayınlıyor. Bu Modeller Ordusunun komutanları ve ideologları, sürekli olarak dünyanın dört bir yanında dolaşıyor, bir yetkili konferans ve seminerden diğerine geçiyor ve en son verileri toplamak ve tekrar havaalanına koşmak için kendi ofislerine ve laboratuvarlarına bakmaya zar zor zaman buluyor.

Filozoflar bile onları dinlemeye başlıyor. Genellikle felsefi eserler okumaya meyilli olmayan sinirbilimciler arasında popüler olan kitaplardan biri, California'dan Patricia Churchland tarafından yakın zamanda yayınlanan Neurophilosophy'dir [20]. Yazar, bilincin geleneksel felsefi sorunlarını inceler ve bunları modern nörobiyolojinin verileriyle karşılaştırır ve ardından indirgemeciliğin bunda egemen olduğu sonucuna varır. Churchland'e göre kurtuluş, bağlantıcı fikirlerde yatar. Kitabın ardından, saygın Science dergisinde San Diego sinirbilimci Terrence Sejnovsky ile birlikte hesaplamalı sinirbilim adını verdikleri bilimin bakış açılarını inceleyen birkaç makale yayınladı [21]; şimdi ise bu isim diğer kitap ve dergilerin manşetlerinde yer buluyor. Filozofların, modelcilerin ve sinirbilimcilerin birbirlerini dinlemeye başlamaları ve bilgisayar bilimcilerin nihayet sadece yapay değil, doğal beyinlere de biraz saygı duymaya başlamaları, analizlerini daha geçerli kılıyor. Daha önce, yapay zeka meraklıları sinir hücrelerinin işlevine önyargılı bir kavramla yaklaştılar ve sonuç olarak çok geçmeden sinirbilimciler tarafından incelenen gerçek biyolojik fenomenlere ilişkin tüm anlayışlarını kaybettiler. Bununla birlikte, sinirbilimciler tarafından Churchland'ın kitabına verilen coşkulu karşılama, kanımca, onun fikirlerimize meydan okumaması, bunun yerine onlara eleştirel olmayan bir saygı göstermesi gerçeğiyle açıklanıyor. Sonuç olarak, kitabı, kendimizi çok çekici bir şekilde görmemize izin verilen pohpohlayıcı bir ayna gibi görünüyor. Ve mesele şu ki, sadece yansımada cildimizde küçük kusurlar görmüyoruz. İndirgeyici bir şekilde rahatsız olan pozumuz, bir Hollywood kahramanının pozuna benziyor. Bununla birlikte, bağlantıcı nörobilimin ve onun ürettiği felsefenin eksiklikleri açıktır ve aşağıda açıklamaya çalışacağım nedenlerden dolayı, sonunda bunların çöküşüne yol açacağına inanıyorum.

Şimdilik, Papert'in öyküsündeki iki kız kardeşten ikincisine - "sahte" veya "bütünsel" olana dönelim. Bütüncül yaklaşımda beyni modellemek için hiçbir girişimde bulunulmadı - tüm dikkat zihni modellemeye odaklandı. Başka bir deyişle, geliştiriciler "inanmak, dinlemek, gözlemlemek, hissetmek, aramak, açıklamak, talep etmek, sormak ..." gibi bilincin işlevleri olarak gördükleri fenomenleri anlamaya çalıştılar (Bu eklektik alıntıyı yapıyorum ama çok Minsky'nin son kitabı The Society of Reason'dan [22] karakteristik süreçler dizisi). Daha sonra, oluşturulan modellerin gerçek bir beyne ne kadar benzetilebileceğine bakılmaksızın, bu süreçlerin mantığını modellemeye çalıştılar. Sadece modellerin "çalışması" önemliydi. Başka bir deyişle, geliştiricilere göre, insan beyninin modellerinde yeniden üretmek istedikleri işlevleri yerine getirmesi durumunda vereceği sonucun aynısını vermeleri gerekiyordu.

1 Yine de, biyolog olmayan pek çok kişi, Churchland'ın indirgemeciliğini okurken kendini pek rahat hissetmiyor. Bu, birkaç yıl önce sinirbilimciler tarafından çok sevilen ve kayak yapma fırsatının olduğu İsviçre'deki konferanslardan birinde keşfedildi. Katılımcılar günün ilk yarısında bilimsel toplantılar yaptılar ve ondan önce ve sonra işlerine gittiler yani yokuşa çıkıp akşam hava kararana veya güçleri tükenene kadar orada kaldılar. Bu eğlence muhtemelen iyi bilinen "teoriden sonra boş zaman" tanımına en iyi şekilde uyar. Konferansın konusu "nöroanatomi ve psikoloji arasındaki ilişki" idi ve tartışmayı Churchland'ın açması gerekiyordu. İndirgemeci kürsüye çıktı ve görünüşe göre bir grup sinirbilimciden yalnızca hafif bir eleştiri bekleyerek, psikolojinin nöroanatomiye yaklaşan indirgenmesini vaaz etti . Orada bulunanların çoğundan, özellikle de nöroanatomist kampından güçlü bir muhalefetle karşılaşması onu şaşırttı!

İki yaklaşım arasındaki farkı daha iyi anlamak için, örneğin bir kişinin atış poligonunda hareket eden metal ördeklere ateş ettiğini hayal edin. Paralel bilgi işlemeye sahip bağlantıcı modellerin bir taraftarı şu soruyu soracaktır: hareketli görüntülerin retina yoluyla beynin uygun bölgelerine ("gizli katmanlar") iletilmesi için nöronların nasıl bağlanması gerekir ve özelliklerin nasıl değişmesi gerekir ki böylece hareket edebilirler. Uygun motor tepkileri çağırmayı "öğrenmek" mi? Bütünsel bir yaklaşımın savunucusu, soruyu farklı bir şekilde soracaktır: Ördeklerin konumu ve hareketi hakkında bilgi alacak ve buna göre atıcının hareketlerini kontrol edecek bir servomekanizma nasıl inşa edilebilir? Onlar mı? Böyle bir mekanizmanın çıktı tepkileri, aynı sorunu çözen bir kişinin tepkilerine benzer mi? Ve yapmazlarsa, neden olmasın?

Yapay zekanın kırk yıllık tarihinin neredeyse tamamı boyunca, bu yaklaşımlardan ikincisi hakim oldu. Bununla birlikte, onu geliştiren geliştiriciler, gerçek bir düşünen beynin nasıl çalıştığını düşünmeyi tamamen bıraktı. Bunun yerine, silikon bilgisayar elemanlarının inşası ve matematiksel mantığın gelişimi ile ilgili problemleri çözmeye odaklandılar. Bu, daha karmaşık ve verimli makinelerin yaratılmasına yol açabilirdi, ancak başlangıçta modellenmesi amaçlanan biyolojik sistemlerle hiçbir ilgisi yoktu. Bu yaklaşımı destekleyenlerin genel görüşü, Sussex Üniversitesi'nden bir filozof olan Margaret Boden tarafından açık bir şekilde şu sözlerle ifade edilmiştir: “Zeki olmak için beyne ihtiyaç yoktur” [23].

kısır metafor

Şu ya da bu türden modelciler ne isterse istesin, amaç doğal beyin ve doğal zekanın (hatta hafızanın) nasıl çalıştığını anlamaksa, her iki yaklaşımın da doğası gereği kusurlu olduğuna inanıyorum. Bu nedenle, yapay zekanın yaratılmasının olası zamanlaması ve beyin gibi bilgisayarların ortaya çıkmasıyla ilgili önceki tüm tahminlerin başarısızlığı: ellili yıllarda Wiener'in en iyimser takipçileri, bunu altmışların sonuna kadar kendinden emin bir şekilde beklediler, sonra yetmişlere kadar ertelediler. , seksenler ve ardından üçüncü binyılın başına. Ancak zaman geçti, algılayıcıların yerini alacak yeni modeller ve programlar geldi ve aynı şekilde ortadan kayboldu.

Son zamanlarda üç yazar, bir filozof, bir matematikçi ve bir immünolog olan yapay zekanın geliştirilmesi için metodolojiyi ve beklentileri eleştirdi. Hesaplamalı analojiyle ilgili kendi sorunlarıma geçmeden önce argümanlarını kısaca özetleyeceğim.

Birincisi, görüşlerini tartışmak için Turing testini alt üst eden filozof John Searle. Kapalı bir odada Çince bilmeyen, ancak bir makine aracılığıyla Çince yazılmış sorular alan bir kişi olduğunu hayal edin. Elinde, Çince karakterleri sorulan soruların yanıtlarını içeren başka bir metin grubuyla eşleştirmesine olanak tanıyan bir kodu vardır. Bu yanıtlar yine makine tarafından odanın dışına iletilebilir. Dışarıdan bakanlar, Çince sorulan soruların aynı dilde anlamlı cevaplar aldığını anlayacaktır; böylece odadaki herkes Turing testini geçecektir. Ancak buradan, odaya giren ve çıkan mesajların içeriğini anladığı ve onlara bilinçli ve akıllı bir şekilde yanıt verdiği sonucu çıkmaz: aslında tamamen otomatik işlemler yapardı. Bu, diyor Searle, bilgisayarların yaptığı şeydir ve bu nedenle onları akıllı ve bilinçli cihazlar olarak düşünmek için hiçbir neden yoktur [24].

İkinci yazar, yakın zamanda yayınlanan The New Mind of the Emperor adlı kitabı bağlantıcılık ilkelerinin tutarlı bir eleştirisini içeren Oxfordlu matematikçi Roger Penrose'dur [25]. Penrose'un amacı aslında çok basittir: Bu ilkelerin çalışması için, bir sinir ağındaki hücreler arasında yalnızca belirli girdilere yanıt olarak değişebilen oldukça kararlı, sabit ilişkiler olmalı ve ardından sistem deterministik bir şekilde yanıt vermelidir. Penrose'a göre modern fiziksel ve matematiksel kavramlar buna karşı konuşuyor. Ona göre kuantum mekanizmaları, sinir reaksiyonlarının başlangıçtaki mikropsuzlaşmamasını belirler; matematik söz konusu olduğunda, artık çok moda olan kaos teorisi, deterministik olmayan sistemlerin yine de tamamen düzenli bir şekilde hareket edebildiğini gösterir (örneğin, bir kaptaki gaz moleküllerinin rastgele rastgele hareketi, genel olarak doğru ve öngörülebilir bir ilişkiye yol açar. Boyle'un basit gaz kanunu ile tanımlanan sıcaklık, basınç ve hacim arasındaki fark).

Dolayısıyla, Penrose'a göre indirgemecilik stratejisi birbiriyle ilişkili iki nedenden dolayı su tutmaz. İlk olarak, nöronlar seviyesindeki belirsizlik ve aralarındaki sinaptik bağlantılar, beyin ve zihnin işleyişini, reaksiyonları doğaları gereği öngörülemeyen bileşenleri basitçe analiz ederek asla anlayamayacağımız anlamına gelir. İkinci olarak, münferit bileşenler düzeyindeki bu belirsizlik, ancak tüm sistem düzeyinde öngörülebilirlik sağlayabilir. Bu nedenle bilinç, akıl, hafıza beynin bireysel unsurlarının özellikleri olarak değil, bir bütün olarak beynin özellikleri olarak ortaya çıkar.

Yapay zekanın ve onun altında yatan bilgi işleme yöntemlerinin üçüncü bir eleştirmeni, Rockefeller Üniversitesi Nobel Ödüllü immünolog ve teorisyen Gerald Edelman'dır. Yakın zamanda yayınlanan üç ciltlik çalışmasında [26], alışılmadık derecede cesur bir görevi çözmeye çalışıyor - fizik veya teknolojiden değil, evrim teorisinden alınan bir analoji temelinde genel gelişim biyolojisi, sinir organizasyonu ve bilinç teorileri yaratmak. ve hepsinden önemlisi, kendi Darwinci doğal seçilim anlayışından. Edelman'ın benzetme seçimini desteklemesem de bazı açılardan Edelman'ın eleştirisine katılıyorum; ancak, bu konunun daha ayrıntılı bir tartışması, okuyucuya henüz vermediğim ek biyolojik bilgiler gerektiriyor ve bu nedenle bunu son bölüme erteliyorum. Şimdi beyin, zihin ve hafızayı bir bilgisayar ve onun bilgi işlem işlevleriyle karşılaştırmakla neden yetinmediğimden bahsetmek istiyorum.

Birçokları için çok etkileyici olan bu benzetme, hem yapısal hem de organizasyonel nedenlerle, biyolojik olarak düşünen sinirbilimciler tarafından her zaman şüpheyle karşılandı. Yapısal olarak, transistörlü devre kartları, "ve/veya" sistemleri, mantık devreleri ve bilgisayarların diğer öğeleri, nöronların benzer mekanizmalarına hiç benzemez, eğer ikincisi sinir sistemi içinde bilgi alışverişi birimleri olarak kabul edilebilirse. . Bilgisayarların işlevsel birimleri deterministiktir, az sayıda girdi ve çıktıya sahiptir ve bu birimlerin şaşırtıcı bir düzenlilikle yürüttükleri işlemler tutarlı ve hatasız bir şekilde akar. Bilgisayar öğeleri, önceden belirlenmiş bir dizi kurala göre bilgileri depolar ve işler. Bunun sonuçlarından biri, beynin bilgisayar modellerinin yaratıcılarının ısrarla zihnin veya beynin somut bir şekilde dahil olduğu belirli süreç türlerini somutlaştırmaya çalışmalarıdır. Özellikle, "yapay zeka" kavramının kendisi, zekanın yalnızca makinenin kendisinin bir özelliği olduğunu ima eder (böyle bir somutlaştırmanın, bilgisayarlarla ve beyinle ilgili olarak eşit derecede kabul edilemez olduğunu söyleyebilirim).

Beynin bir bilgisayarla karşılaştırılması savunulamaz çünkü beyni oluşturan nöronal sistemler, bilgisayar sistemlerinden farklı olarak, son derece belirsizdir. Bu ifademde Penrose'dan daha da ileri gidiyorum çünkü beyin ve beyin sahiplerinin -öncelikle insan beyni ve kişinin kendisi- kapalı bir kaptaki gaz molekülleri gibi kapalı sistemler olarak kabul edilemeyeceğini vurgulamak istiyorum. Aksine, kendi tarihleriyle şekillenen ve onları değiştiren doğal ve sosyal çevre ile sürekli etkileşim halinde olan, ancak aynı zamanda kendisi de değişime tabi olan açık sistemlerdir. Bu açıklık, beynin çalışmasında ve sahibinin davranışında başka bir belirsizliğe neden olur. Beyin, bilgisayarların aksine kusursuz çalışmaz ve eylemi, bilginin ardışık işlenmesiyle sınırlı değildir; organizasyonu az sayıda "gizli katmana" bile indirgenemez. Merkezi sinir sisteminin nöronlarının her biri, önemleri ve sinyallerin kendilerine geldiği yer bakımından farklı binlerce girdiye (sinaps) sahiptir. (İnsan beyninde görünüşe göre 1014-1015'e kadar sinaps var, yani her birimiz şu anda Dünya'da yaşayan insanlardan yüz bin kat daha fazla nöronlar arası bağlantıya sahibiz!) Beyin oldukça esnektir, yani yapısını, kimyasını değiştirme yeteneği, gelişim sürecinde deneyim ve tesadüfi durumların kazanılması sonucu fizyoloji ve çıkış reaksiyonları. Aynı zamanda, geniş bir güvenlik marjına sahiptir ve bir yaralanma veya felçten sonra işlevlerini çok etkili bir şekilde geri yükleyebilir.

Beyin ardışık işlemleri nispeten yavaş gerçekleştirir, ancak yargı oluşturma süreçleri onda olağanüstü bir kolaylıkla gerçekleşir ve bu da bilgisayar modelleyicilerini şaşırtmaktadır.

Basit bir deney düşünün: Bir kişiye hızlı bir şekilde dört numara gösterilir ve bunları hatırlaması ve ardından araması istenir. Hemen hemen herkes bu görevle kolayca başa çıkabilir. Ancak basamak sayısı yedi veya sekize çıkarılırsa, bu çoğu öznenin gücünün ötesinde olacaktır, özellikle de basamakların sunumu ile onları hatırlama isteği arasındaki süre birkaç dakikadan bir saate veya daha fazlasına çıkarılmışsa. Rastgele rakam dizilerini hatırlamaya yönelik maksimum insan yeteneği, aşağıda sekiz haneli bir dizi için açıklandığı gibi oldukça basit bir şekilde hesaplanabilir ve bitlerle ifade edilebilir: - önce sayıların kendileri için bitleri sayın:

8-log2l0=8-3.32=26.56;

- o zaman sayıların belirli bir sırada olması gerektiğinden log28! = 15.30 şeklinde ifade edilebilecek bu sıra ile ilgili bilgileri hesaplamanız gerekir.

Toplam sadece 41.86 bit ve hafıza kapasitemizin böyle bir hacimle başa çıkmak için yeterli olmadığı ortaya çıktı! Şimdi bu değeri, basit bir cep hesap makinesi belleğinin tasarlandığı bit sayısıyla karşılaştırın: yaklaşık bin. Ve üzerine bu cümleleri yazdığım sevgili Apple Mac'ime yerleştirilen çift yoğunluklu, on santimetrelik yumuşak disk, hafızasında 10 milyon bitten fazla bilgi depolayabiliyor.

Böyle bir hesaplamanın gerçek anlamı nedir? Cambridge'li bir matematikçi olan John Griffith [27], bir keresinde, bir kişinin 70 yıl boyunca saniyede 1 bit hızında sürekli olarak bilgi ezberlemesi halinde, hafızasında yaklaşık olarak 1014 bitin birikeceğini tahmin etmişti. İngiliz ansiklopedilerinde veya 10.000 yazılım diskinde yer alan bilgilerin; bu neredeyse bilgisayarımdaki sabit sürücüyle aynı. Bir mikrobilgisayar için çok etkileyici bir rakam, ancak çalışan bir beyin için şaşırtıcı derecede mütevazı.

İnsan hafızası gerçekten bir mikro bilgisayarınkinden daha mı az? Açıkçası, tüm bu hesaplamalarda bir sorun var. Ne olabilirdi? İşte bir ipucu: Ekranda önümde yanıp sönen sekiz haneden fazlasını hatırlayamasam da, bir keresinde seyirciye insan hafızasının olanaklarını önce 48 haneden oluşan çok daha uzun bir dizi göstererek ve sonra arkamı dönerek gösterdim. ekrana getirin ve doğru şekilde adlandırın:

524719382793633521255440908653225141355600362629.

Sekiz basamak testini bile geçemezsem bunu nasıl başardım? Çok basit. Bu uzun liste rastgele bir sayı koleksiyonu değil, sürekli kullandığım ve dolayısıyla hatırladığım bir doğum günleri, telefon numaraları ve diğer sayısal kodlar dizisiydi. Ama ben onları bir bilgisayarın dijital bilgiyi doğru bir şekilde hatırladığı gibi hatırlamıyorum ve onları sürekli bir dizi olarak hafızamda saklamıyorum. Bilgisayarların aksine, insan hafızası sürekli hata yapmakta ve bilgileri kurtarmak için pek çok özel numara kullanmaktadır. Benim için bu özel, benzersiz sayı dizisi mantıklı ve sadece benim bildiğim. Bilgisayardan ve Searle'ın odasında oturan Çinli tercümandan ayrıldığım yer burası. Sayıları basit bir sırayla değil, tam olarak anlamlarına göre hatırlıyorum. Dahası, anlamın bilgi ile eşanlamlı olmadığı konusunda ısrar ediyorum. Anlam, benimle sayılar arasında dinamik bir etkileşimi, bilgi miktarına indirgenemeyecek bir süreci ima eder.

Başka bir örnek. Dün öğle yemeğinde bana çok çeşitli yemeklerden oluşan bir menü getirdiler. Baktım, biraz seçtim ve yedim. Bugün öğle yemeğinin lahana çorbası ve haşlanmış somondan oluştuğunu hatırlıyorum. Menünün basılı metninde yer alan bilgiler, daha önce yaşanmış tat duyumlarının anısına, ardından garsona sözlü bir emre ve son olarak da gerçek yemek ve o anki lezzet algısına dönüştürüldü. Şimdi size lahana çorbası ve somon balığı yedim dediğimde, size bir menü veya yemeğin kendisini sunmuyorum, tadacağınızı söylemek şöyle dursun; bunun yerine dünkü deneyimimi kelimelere çevirerek dönüştürmeye devam ediyorum [28]. Bu dizideki her bağlantıda, yalnızca bir bilgi sunma biçiminden diğerine geçiş değil, bu bilgi ile geri dönüşü olmayan dönüşümüne yol açan belirli bir çalışma vardır (herhangi bir dinleyicinin veya okuyucunun yaptığı işten bahsetmiyorum). Bu açıklamanın, daha fazla dönüşüm sürecinde, aldığım bilgileri ve verdiğim verilerin yorumlanmasını sağlar).

Böylece beyin , kelimenin bilgisayar anlamındaki bilgiyle değil, anlamla veya anlamla çalışır. Anlam ise tarihsel olarak oluşturulmuş bir kavramdır, ifadesini bireyin doğal ve sosyal çevre ile etkileşim sürecinde bulur. Hafızayı incelemenin zorluklarından biri, kişinin diyalektik bir fenomenle uğraşmak zorunda olmasıdır. Hatırlamak, her zaman hafıza üzerinde bazı çalışmalar yapar ve onu dönüştürürüz. Görüntüleri yalnızca depodan çıkarıp kullandıktan sonra orijinal biçimlerine geri döndürmekle kalmıyor, her seferinde yeniden oluşturuyoruz. Son bölümde, bu bellek izlerini yeniden yaratma işi hakkında daha ayrıntılı olarak konuşmam gerekecek.

Şimdiye kadarki eleştirilerim bağlantıcı tipte bir modeldi, ancak benzer argümanlar bütüncül yaklaşım için geçerli olabilir. Programcıların makinelere büyükusta düzeyinde satranç oynamayı öğretebilmelerindeki göreceli kolaylık ile mavi bir küpün üzerine turuncu bir piramit yerleştirebilen bir robot yaratmada karşılaştıkları zorluklar arasındaki zıtlığı hatırlamak yeterli. Ve karşılaştırma için, eğitimsiz bir kişinin portakal kabuğunu birkaç metre mesafeden çöp sepetine ne kadar doğru attığına veya örneğin poker oynamayı öğrenmenin ne kadar kolay olduğuna bakın. Elbette, zaten mevcut olan üç karttan biri takımdan düştüğünde rüşvet olasılığını hesaplamak için bir program oluşturabilirsiniz; ama pokerde, rasyonel bilgiye uygun olmayan anların değerlendirilmesini gerektiren, rakibi alt etme ihtiyacı ile bir tür psikolojik rekabetle de uğraşıyoruz; ve böyle bir tahminle eminim ki hiçbir makine iyi iş çıkaramaz. Bilgisayarla satranç oynamaktan yine de biraz zevk alabilirsiniz, ancak bu, bir programa karşı poker oynarken imkansızdır. Belki de Turing veya Searle testini bir poker testiyle değiştirmeliyiz?

Holist, beyin probleminden kaçmaya ve zihni modellemeye odaklanmaya çalışarak davranışı açıklamaya çalışan psikolojiden gerçek biyolojik içeriği iğdiş eder. Bu kuru, neredeyse skolastik metodoloji, zihnin belirli özellikleri ve ilişkili süreçler tanımlandıktan sonra, bu özellik ve süreçlerin soyut deneylerde veya bir dizi matematiksel sembolde modellenebileceğini ve sonra bunları somutlaştırabileceğini (belki de "makine" demek daha iyidir) iddia eder. " ) silikon parçalarda, ışık anahtarlarında veya manyetik tek kutuplarda, evrim sürecinde gerçek beynin yaratıldığı karmaşık organik yapılarda somutlaştırıldıklarından daha kötü değildir [29]. Boden'in aforizması böyle ortaya çıktı: "Zeki olmak için beyne ihtiyacınız yok", beyin fonksiyonlarının biyolojik doğasını tamamen göz ardı ederek en son, özellikle güçlü bilgisayar sistemleri kullanılarak modellenebileceğini söylemek istiyor. Gereken tek şey, giriş sinyallerine yanıt verecek ve beyinde oluşanlara benzer yanıtlar oluşturacak uygun mekanizmalar veya bunların matematiksel modelleridir. Bu tür sistemler, makine çevirisi sistemleri gibi çalışacak, Fransızca bir cümleyi İngilizce karşılığına çevirecek, ancak bu çevirinin yapılma şekli aynı amaç için insanlar tarafından kullanılan tekniklere benzemeyebilir.

Zihnin somut maddi temelinden ayrılması, bir anlamda, bizi eski Kartezyen "beyin-bilinci" düalizmi kavramına geri getiriyor. Aynı zamanda beyni, yalnızca girdi ve çıktı arasındaki bağımlılığın önemli olduğu ve içsel biyolojik süreçlerin ve mekanizmaların gerekli olmadığı bir tür kara kutu olarak ele almak, psikolojideki davranışsal yaklaşımı hatırlatır. Bölüm 6'da daha fazla ayrıntı.

Akıl ve beyin kavramlarına davranışçılar ihtiyaç duymaz. İnsanın ve diğer hayvanların davranışlarını kendi yasalarına göre açıklarlar, bir uyarana verilen belirli tepkiler için ödül veya cezanın sonucu olarak geliştirilen reaksiyon zincirlerini basitçe görürler. Kartezyen düalizm tez ve davranışçılık antitez ise, o zaman Bodin'in özlü sloganında yansıtılan holist program bir tür kurnaz Hegelci sentez olacaktır.

Boden'in aforizmasının anlamını anlamak için benzer bir ifadeyi ele alalım: "Dolaşmak için iki bacağınızın olması gerekmez." Tabii ki, bu ifade doğrudur. İnsan, bir at gibi dört ayak üzerinde veya çıyanlar gibi çok ayaklı veya yılanlar veya salyangozlar gibi hiç ayaksız yürüyebilir. Bir tren gibi raylar üzerinde tekerlekler üzerinde veya bir araba gibi daha özgürce veya son olarak bir tank gibi rayların yardımıyla hareket edebilirsiniz. Hava yastığı üzerinde hareket edebilir veya manyetik süspansiyon kullanabilirsiniz. Ne de olsa sihirli bir halı üzerinde seyahat etmeyi hayal edebilirsiniz. Tüm bu yöntemler işlevsel olarak A noktasından Div noktasına geçişe indirgenmiştir.Bu anlamda tamamen eşdeğerdirler. Bununla birlikte, dayandıkları ilkeler çok farklıdır, bazen radikal olarak. Yürümenin özel sorusu, kökeni, egzersiz şekli, alkolün etkisi altında geçici bozulma veya beyin hasarı nedeniyle daha uzun süreli bozulma ile ilgileniyorsak, o zaman uçan halılar hakkında peri masalları okumak veya bir otomobil motorunu incelemek ve hatta bir yılanın bıraktığı dalgalı bir iz çok az işe yarayacaktır. Ancak, filozoflara ne kadar sıkıcı ve önemsiz görünseler de, çoğu beyin araştırmacısının ilgisini çeken bu özel mekanizmalardır.

Bu ifade çok polemik gibi görünmesin diye, Minsky'nin daha önce bahsedilen kitabında modellenmesi önerilen süreçlerin listesine bir göz atın. "Bilinç" (zihin), yazara keyfi olarak seçilmiş ve hiyerarşik olarak organize edilmiş "aracılar" - "hafıza", "öfke", "uyku", "gereksinimler", "inançlar" vb. bir kelime, her şey, aklına ne gelirse. Bu etiketler daha sonra oldukça keyfi bir şekilde birbirine bağlanan "kara kutulara" (kağıt üzerinde okların bulunduğu daireler) yapıştırılır; bir bilinç teorisinin kristalleşmesi gereken yer burasıdır. Bu tür alıştırmalar, içinde yaşadığım biyolojik dünyadan çok uzak, tepetaklak bir yaklaşımın klasik bir örneğidir ve diğer birçok insan diyebilirim. Minsky'nin "bilinç topluluğu"nun bu heterojen ve görünüşte keyfi aracılarından hangisinin gözlemlenebilir beyin süreçlerinde kendini gösterdiğine nasıl karar verilebilir? Diyelim ki tamamen farklı bir liste buldum, örneğin "maneviyat", "mutant kaplumbağalara" inanç, "şüphecilik" ve "bir hamburgeri polistiren ambalajından ayırt edememe". Herhangi bir kişinin beynindeki "ajanların" Minsky'nin mi yoksa benim mi ajanlarım olduğuna nasıl karar verebilirim? Elbette mesele şu ki, teorik bir test gibi bir şeyi geçebilecek gerçekten sonsuz sayıda bu tür model (oklarla birbirine bağlanmış kara kutular şeklinde) önerilebilir, çünkü model yeterince etkili değilse, her zaman yapabilirsiniz oklara farklı bir yön verin, yenilerini ekleyin veya katı değil noktalı çizgilerle tanıtın. Bu hayali dünyada, "doğru" sonucu elde etmek için bir yılana uzuvlar ekleyebilir veya kolaylık sağlamak için insanların bacaklarına tekerlekli paten koyabilirsiniz. Ancak gerçek biyolojik dünya, ampirik bilimi çok daha zorlu bir gerçeklik sınavına sokar. Minsky'nin bütüncül modelleri, sinirbilimcilerin biyolojik olarak gerçek beyni ve davranışı anlamaya çalışırken en az ihtiyaç duydukları analoji türüdür.

Bilgisayar simülasyonunun ve içinde kullanılan analojilerin değerini tartışmıyorum. Analoji arayışı, bilimsel çalışmanın önemli bir parçasıdır ve onsuz sinirbilim, gerçek1, yani biyolojik beyni ve işlevlerini anlamada başarıya güvenemez; Öte yandan, yapay zeka alanındaki ilerleme, tamamen rasyonel, bilişsel, tersine çevrilmiş modellerin seçimine değil, doğru biyolojik temele bağlıdır. Ancak yapay zeka araştırmaları belli sınırları aşmamalı, mecazları tersine çevirmemeli, saf modellemeyi biyolojiye tercih etmeli; tam tersine, şaşırtıcı nesneleri olan beyinlerinin önünde biraz alçakgönüllülük göstermeleri gerekir.

1) Bu bölümün taslak versiyonunda bile, "gerçek" kelimesinin kullanım sayısını unuttum, bilimsel bilginin hem felsefesinde hem de sosyolojisinde realistler ve sosyal inşacılar arasındaki tartışmaların boyutlarını aşması nedeniyle sık sık onu göz ardı ettim. yüksek yoğunluk ve bu terimi kullanırsak, onu çekincelerle savunmamak, entelektüel saflıkla veya yine entelektüel saflığa yakın olan diğer dünyayı anlama biçimlerinin doğalcı ihmaliyle suçlanma riskini göze almak anlamına gelir. Ama burada bu tartışmalara girmek niyetinde değilim. Seçtiğim çizgiyi devam ettirmemi isteyenler için, tarihsel rölativist gelenek içinde kalarak, kendimi temelde realist olarak gördüğümü söyleyeceğim; kısacası, hakkında belirli bir miktarda güvenilir bilgi edinebileceğimiz maddi bir evren olduğuna inanıyorum, ancak bu bilgi tarihsel ve sosyal bağlantılarımızla renkleniyor, teknolojinin mevcut durumu ve içinde aradığımız çerçeve ile sınırlı. bu bilgiyi elde edin [30]. Bu, "gerçek" beyinden bahsetmişken, onun varlığından ve beynin kendisi ve işleyişi hakkında nesnel bilgi edinme yeteneğimden şüphe duyan sosyologlara ve filozoflara tereddüt etmeden savunmaya hazır olduğum anlamına gelir. Fakat şimdi değil. Şimdi izninizle başka bir şeyle ilgileneceğim.

---

Bellek - doğal ve yapay

Bu bölümün başında, eski Yunan ve Romalı filozofların ve retorikçilerin, doğal ve yapay olmak üzere iki tür hafıza arasında ayrım yaptıklarını söyledim. Yapay hafızanın eğitilmesi ve balmumu tabletlerde kayıt tutmaya benzetilmesi, teknolojik bir metafor arayışına yol açtı. Aksine, bir kişiye, açıklama gerektirmeyen, ancak basitçe tanınan, kendi doğasında bulunan bir özellik olarak doğal hafıza verildi. Bununla birlikte, daha önce de söylediğim gibi, teknolojimizin biyolojimizle etkileşimi o kadar güçlü ki, yapay bellek analoglarının merkezi bir rol oynamaya başladığı teknolojikleşmiş bir toplumun oluşumu, bu işlevin doğasını değiştiriyor. Hem Platon'un hem de Zair'li öykü anlatıcısının kabul ettiği gibi, yazma eylemi sözlü kültürlerin akıcı, dinamik hafızasını doğrusal bir tarzda yakalar. Walter Ong'un belirttiği gibi, el yapımı ve dolayısıyla şu veya bu el yazmasının farklı kopyalarının aksine, toplu okuma için basılı metinlerin ortaya çıkışına, hafızanın daha fazla dengelenmesi ve onun üzerinde artan kontrol, fikirlerimizin standartlaştırılması ve kolektifleştirilmesi eşlik etti. . Bu, “yalnızca edebi eserlerde değil, analitik, felsefi ve bilimsel eserlerde de bir yalnızlık duygusu yaratır. Matbaanın icadı, önceki el yazısıyla yazılmış metinlerin çoğundan daha dogmatik ve daha az tartışmalı olan ilmihaller ve "ders kitapları" üretti... İlmihaller ve ders kitapları unutulmaz "gerçekler", kategorik ifadeler sağladı... Sözlü kültürlerin akılda kalıcı ifadeleri - çoğu vakalar... "gerçekler" değil, onların "yansımaları..." [31].

Modern teknoloji - fotoğraf, film, video ve ses ekipmanı ve her şeyden önce bilgisayarlar - dünyayı anlamak ve etkilemek için yeni bir düzen kurarak, bilincin ve hafızanın daha da derinden yeniden yapılandırılmasına neden olur. Bir yandan, teknik hafızayı dondurur, Viktorya dönemi sepya aile portrelerindeki yüzler kadar hareketsiz kılar, onu bir tür dış iskeletle çevreler, caydırıcıların ve kalıcı dış etkilerin yokluğunda olacağı gibi olgunlaşmasını ve gelişmesini engeller. Dahili bellek sisteminde. Öte yandan modern teknoloji, gerçek ile kurgu arasındaki engelleri sinsice kaldırıyor. Hitler'in Nürnberg mahkemelerinde taraftarlarına nasıl hitap ettiğini birdenbire gördüğümüz, Woody Allen'ın oynadığı televizyon belgesel dramalarına veya bir filme duyulan tutkuyu hatırlamak yeterli .

Bu çelişkileri şu anda bilgisayarda yazdığım ve ekranda önümde belirdiği zaman hala hissediyorum. Önceden, bir kitabın bir bölümünü taslak halinde yazdığımda, önce bir kalemle sıkıcı bir iş yapmak zorunda kalıyordum, sonra metni düzeltip yeniden yazarak, kelimelerin yeni permütasyonları ve yeniden düzenlemeleri nedeniyle aşağı yukarı nihai bir şekle getiriyordum. malzeme, belirli bir sebep olmadan onlara başvurmak için çok zahmetliydi. Şimdi her şey daha kolay. Baştan sona sırayla yazılması gereken bu bölüm aslında orijinal taslağın çeşitli yerlerine eklenerek büyümüş; önceden birbirini takip eden parçalar sabitlenir ve yeniden düzenlemeye tabi tutulmazken, şimdi kanatlanıyorlar ve bütünlükleri kolayca başka bölümlere çevriliyor. Daha önce planladığım malzemenin düzenini hatırlıyorum ama modern teknoloji hafızamı boşaltıyor ve eski disipline uymayı reddediyor. Platon ve Cicero'nun doğal ve yapay bellek arasında yaptığı ayrım artık mevcut değil. Hafıza çalışması, biyolojik ve "gerçek" olanlar lehine bilgisayar modellerinin ve metaforların reddedilmesini gerektiriyorsa, hafızanın doğasının ve mekanizmalarının, açıklayıcı potansiyeli olan teknik araçların etkisi altında değiştiğini kabul etmeliyiz. reddediyoruz.

Bütün bunlar muhtemelen, edebiyat ve sanatın çok karakteristik özelliği olan hafızanın doğasına olan olağanüstü ilgiyi anlamaya yardımcı olur. Jane Austen, Mansfield Park'ta bunu çok iyi tasvir etti ve metanetli kahramanı Fanny Price'a şöyle düşündürdü: Yeteneklerimizden herhangi biri en harika olarak kabul edilebilecekse, hafıza adını verirdim. Kanımca, gücünde, başarısızlıklarında, kararsızlığında, diğer yeteneklerimizden daha açık bir şekilde anlaşılmaz bir şey var. Hafıza bazen çok inatçı, yardımsever, itaatkar ve bazen çok karışık ve zayıf ve diğer zamanlarda çok zorba, kontrolümüzün ötesinde! Elbette her bakımdan bir mucizeyiz, ama gerçekten hatırlama ve unutma yeteneğimiz bana tamamen anlaşılmaz geliyor [32].

Yazarlar uzun zamandır bu anlaşılmaz yetenekte ustalaşmaya çalışıyorlar. Ancak 19. yüzyılın romanı, olayların sıralı, sıralı bir şekilde hatırlanmasıyla karakterize edilirse, o zaman 20. yüzyılın şafağında zamansal düzeni ihlal edilir. On beş ciltlik Kayıp Zamanın İzinde destanı, acı bir geçmişi hatırlamaya ve böylece üstesinden gelmeye yönelik uzun bir girişim olan Marcel Proust için, geçmiş olaylar zincirinin tamamı, bisküvili kekin tadıyla uyanan hafızada yeniden canlanmaya başlar. Modern yazarlar için soru daha da kafa karıştırıcı. Kanadalı yazar Margaret Atwood'un Kedi Gözü romanında, zor bir çocukluğun dağınık anıları ancak kitabın sonunda, kahraman amblemini - kedi gözü adı verilen gizemli renkli bir taş - bulup elinde tuttuğunda bir araya getirilir. Otobiyografik romanların eleştirmeni Janet Frame, onları, "ilk yıllarda zamanın yatay olduğu, günden güne ve yıldan yıla ilerlediği ve anıların bir Kişisel hayat"; ancak zamanla düzen ve doğrusallık bozulur [33].

"Aşırı" hafızanın zıt bir örneği, Simonides gibi her şeyi hatırlayabilen Funes adında genç bir adamdan bahseden Arjantinli sihirbaz Jorge Luis Borges'in en sıra dışı romanlarından birinde bulunabilir:

Bir bakışta masanın üzerinde üç bardak görüyoruz. Funes asmadaki tüm dalları, yaprakları ve meyveleri gördü. 30 Nisan 1882'de şafak vakti güneydeki bulutların şekillerini hatırladı ve bunları zihninde yalnızca bir kez baktığı bir kitabın deri kapağındaki mermer desenle ve Rio'daki küreğin altındaki köpük desenle karşılaştırabildi. Quebracho savaşının arifesinde zenci ... Bu anılar basit değildi - her görsel görüntüye kas, sıcaklık vb. İki veya üç kez bütün bir günü hafızasında diriltti. Bana şöyle dedi: "Tek başıma, dünya ayakta kaldığından beri dünyadaki tüm insanların sahip olduğundan daha fazla 8'lik anıya sahibim." Ve yine: “Rüyalarım senin uyanıklığınla aynı… hafızam efendim, lağım gibidir…” [34].

Kısa öyküde Funes'in, tabiri caizse, aşırı hafızadan genç yaşta ölmesi tesadüf değildir.

Yapay hafızanın sabitlenmesi, dondurulması sorunu, bireysel hafızadan kolektif hafızaya geçtiğimizde daha da önem kazanıyor. Bu görüntüyü dondurup sonsuza kadar sabitlememek ve böylece gerçek biyolojik hafızayı dinamiklerinden mahrum bırakmamak için, televizyon ekranlarından napalm yanmış bir çocuğun uzun uzun ağlamasını kendi deneyimimize dahil edebileceğimiz bir alan yaratmak mümkün müdür? Görüntülerin bu şekilde sabitlenmesi, Platon'un özel bir güvensizlikle ele aldığı, yapay hafızanın belirli bir yeni biçimini verir. Eskiden kişisel deneyimler olan ve hafızamızda ve hayal gücümüzde şekillenen ve dönüşen şeyler - bir doğum günü kutlaması anılarım veya çoktan unutulmuş Bay Goss gibi - şimdi kamu malı haline geliyor. Şimdi, Vietnam Savaşı veya Nazi ölüm kampları sırasında var olmayan nesiller tarafından bile paylaşılan ortak bir deneyimin parçası. Bu tür anılar, özellikle güçlü bir sosyal uyum aracı olarak hizmet eder. Ortak tarihimizin birer parçası haline geldiler. Ama aynı zamanda, televizyon kameraları tarafından sonsuza kadar kaydedildikleri için artık onları bireysel hafızamızda yeniden yaratamaz ve dönüştüremez, kendi yaşam deneyimimize ve bilincimize tam olarak dahil edemeyiz. Dahası, aynı kameralar ve film yapımcıları, hafızasında bir delik olan bir Büyük Biraderin, her şeyi yok eden bir revizyonist kaynağın veya yılı hatırlama ihtiyacına ikna olmuş bir eğitim bakanının emriyle tarihi, yani kolektif hafızayı yeniden yapabilirler. 1066.

Yeni teknik araçlar, bir yandan yapay bellek için, diğer yandan Woody Allen'daki gibi kurgusal anıların oluşumu ve hatta örneğin bir tür sosyal amnezi, genel unutkanlık için benzeri görülmemiş umutlar açar. , Stalin'in zamanında, rötuşçular Bolşevik devriminin yaratıcılarının fotoğraflarından Troçki figürünü çıkardığında. Şimdi bu satırları yazarken. Sovyet devleti ve komünist parti, şaşkın dünyanın gözleri önünde eriyip gidiyor, yine sonsuza dek sabitlenmiş görüntülerde: Kuleden bir tank sürücüsünü çıkaran göstericiler veya Gorbaçov'un okumaya zorlandığı komplocular listesini gösteren Yeltsin'in suçlayıcı parmağı . Daha küçük ölçekli Komünist Parti figürleri artık tarihsel olaylarda kendi rollerini yeniden yazmak için acele ederken, başka bir kitlesel amnezi dalgası beklenebilir.

Toplumsal hareketlerin sürekli olarak fikirlerinin sürekli çarpıtıldığı unutulmasından kurtulma ihtiyacı hissetmeleri şaşırtıcı değildir. Erkekler tarafından yönetilen köktendinci bir Hıristiyan dünyasında yaşayan genç bir kadının anıları aracılığıyla yakın geleceğin feminist bir versiyonunu sunmaya çalışan Damızlık Kızın Hikayesi'nin [35] yazarı Margaret Atwood bununla yüzleşiyor. Hafızayla ilgili her şeyin işin dışına atılması nedeniyle seyirci bulan ve maliyetleri karşılayan bu romandan yola çıkarak pahalı bir film yapıldı, ancak Atwood'un romanının eleştirdiği cinsel müsamahakarlık mümkün olan her şekilde oynanıyor.

Hafızadaki kollektife, yöntemleri ve modelleri ile sinirbilimciler ve bilgisayar simülasyonları için erişilemez ve bu nedenle, onu keşfetmeye çalıştığınızda kaçınılmaz olarak kayıp gider. Bu nedenle, burada durmaya ve bireysel beyin belleğinin daha güvenli kıyılarına dönmeye mecburum, kolektif yönlerin tartışılmasını son bölüme kadar erteliyorum. Şimdiki dördüncü bölümün sonu, Fanny Price'ın sözlerini tekrarlamalı, sadece hafıza mekanizmalarının "tamamen anlaşılmaz göründüğü" fikrini bir kenara bırakmak gerekiyor, çünkü sinirbilim burada kendini gösteriyor. İlki kesinlikle daha iyi bir iş çıkarsa ve okunması daha kolay olsa da, bu sorun romancılara veya modelleyicilere bırakılmamalıdır. Hafızanın mumlu bir tabletten, yardımcı bir kuryeden ya da yapay nöronlardan oluşan bir sistemden ve hatta bir bisküvi pastasının tadından ya da bir kedi gözünün görüntüsünden daha fazlası olduğunu göstermeliyiz. Psikolog Dalbir Bindra'nın yazdığı gibi, "Psikologlar fiziksel, kimyasal, edebi, dilbilimsel, matematiksel ve bilgisayar analojileri lehine beynin gerçekliğini çok uzun süre görmezden gelmeye çalıştılar. Şimdi beynin kendisi ile ilgilenme zamanı" [36].

---

Bölüm 5 

Kafadaki delikler - hafızadaki delikler

---

Görüntü oluşturma olarak bellek

Cicero'nun Hatip Üzerine adlı incelemesini yazmasından yaklaşık 2000 yıl sonra ve Borges'in Arjantin'de Funes, Hafıza Mucizesi adlı romanını yazdığı sıralarda, Rus nöropsikolog Alexander Luria olağanüstü bir hasta buldu: görünüşe göre bu hasta unutma yeteneğinden yoksundu. . Luria, soyadını (Shereshevsky) tek bir "Sh" harfiyle değiştirdiği bu adamı yaklaşık 30 yıl boyunca izledi - 20'lerden 50'lere, Küçük Büyük Anı Kitabı'nda bu vakayı anlatmadan önce. 1934'teki anketlerden biri sırasında Luria, Shereshevsky'ye karmaşık, anlamsız bir formül önerdi:

Hasta bu formülü yedi dakika düşünme fırsatı buldu ve 15 yıl sonra, 1949'da beklenmedik bir şekilde hatasız yaptığı formülü yeniden üretmesi istendi. Kendi deyimiyle formülü bu şekilde ezberledi: Neumann (N) dışarı çıktı ve sopasıyla yeri dürttü: içinden bir nokta (•) çıktı. Yukarı baktı, karekök (V) şeklinde uzun bir ağaç gördü ve kendi kendine şöyle düşündü: “Ağacın kurumasına ve köklerinin açığa çıkmasına şaşmamalı; yine de bu iki evi yaptığımda zaten burada büyüyordu (d)”. Sopasıyla tekrar yere vurdu (•). Sonra şöyle dedi: “Evler zaten eski, onlardan kurtulmamız gerekecek (X); en iyisi satmak." Bir keresinde onlara 85.000 (85) yatırım yaptı. Sonra evin çatısının nasıl kaldırıldığını gördüm (-), ve o sırada bir adam sokakta durmuş ve theremin çalıyordu (Vx). Posta kutusunun yanındaydı ve köşede büyük bir taş (•) duruyordu, bir zamanlar geçen vagonlar evlere değmesin diye buraya yerleştirilmişti. Ayrıca bir kare ve büyük bir ağaç (>/") var ve üzerinde üç karga (3) var. Burada "kareye" ( ) 276 sayısını ve bir kare kutu sigara koydum. 86 sayısı kutunun üzerinde yazıyor.(Öbür tarafında da aynı sayı yazıyordu ama durduğum yerden göremediğim için formülü hatırladığımda kullanmadım.) X harfi siyah pelerinli bir yabancı. bunu atlatmanın bir yolunu arıyor (---), gri elbiseli zarif genç bir yaratık olan kız öğrencilerden biriyle (l) randevusu var. Konuşarak bayıltmaya çalışıyor. bir ayağı ve diğeriyle ( ) bir çit tahtası ... Oh! Acele ettiği kız yanlış olanı çıktı. O çirkin - fuu (v) ... Sonra Rezhitsa'ya geri götürülüyorum , büyük bir kara tahta ile sınıfıma... Sallanan bir ip görüyorum ve onu durdurmaya çalışıyorum ( •) Tahtada n-264 sayısını görüyorum ve yanına n^b yazıyorum. 

İşte okula geri döndüm. Karım bana bir cetvel (=) verdi. Ben kendim, Solomon Veniaminovich (sv), sınıfta oturuyorum. Bakıyorum arkadaşım tahtaya 1624/322 sayısını yazmış. Başka ne yazdığına bakmaya çalışıyorum ama arkamda iki öğrenci var, kızlar (r), onlar da bir şeyler kopyalayıp gürültü yapıyorlar, Şşşt, sessiz ol diyorum! (G). [BEN].

Luria'ya göre, Shereshevsky'ye bu tür egzersizler teklif ettiğinde, ikincisinin davranışı hep aynıydı: "Gözlerini kapattı, parmağını kaldırdı, yavaşça salladı ve şöyle dedi: "Bekle ... gri giyerken takım elbise ... Aksine, bir koltukta oturuyordum ... evet! ”Ve sonra hemen, tereddüt etmeden, yıllar önce aldığı tüm gerekli bilgileri ortaya koydu.

Bunu nasıl yaptı? Luria, Shereshevsky'nin sanki önünde açılmış bir kitabı okuyormuş gibi bir metin okuduğu izlenimine kapıldı. Kadim hafıza sanatının sunduğu hafıza tarifleri gibi miydi? Shereshevsky kesinlikle onlar hakkında bir şey bilmiyordu. Luria'nın hastasında Funes'tan bir şeyler var mıydı? Yoksa Borges her şeyi doğadan bu kadar ustaca mı kopyaladı? Elbette Shereshevsky'nin kaderi Funes'inkinden daha mutlu değildi. Mucizevi hediyesinin kölesi oldu. Onlarla ilgili anılarını bir araya getirmekte zorlandığı için diğer insanlarla normal ilişkilerini sürdüremedi; Öndeki bir yüz ve profildeki iki farklı yüzdü onun için. En sıradan işi yapmaya çalışırken aynı zorlukları yaşadı, çünkü her yeni olayın hafızası o anda yapılması gerekeni yapmasına engel oluyordu. İronik bir şekilde, Shereshevsky sonunda bir müzikhol sanatçısı haline geldi ve hafızasını para kazanma aracına dönüştürdü.

Shershevsky'nin durumu istisnai ama benzersiz değil. 1932'de Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bir radyo şirketi, o zamanki başkanlık seçimlerinde oyları saymak için "parlak bir bilgisayar" kiraladı - mevcut hesaplama makinelerinden daha hızlı saydığı söylenen Salo Finkelstein adlı bir isim. Daha sonra Finkelstein, sayma tekniğini anlatan psikologlar W. A. Bousfield ve H. Barry'nin gözetimine girdi. Hesaplarken sanki önünde boş bir tahtaya kendi el yazısıyla yazılmış rakamlar görmüş gibiydi. Bu sayıları hareket ettirebilir, toplayabilir, çıkarabilir ve değiştirebilir ve bu eylemlerin sonuçları tahtada da görünür.

Shereshevsky ve Finkelstein gibi insanlar, yanlış olsa da, genellikle fotoğrafik hafıza denen şeye sahiptir. Bu isim gerçekten yanlış çünkü bellekte depolanan görüntüleri yaratıcı bir şekilde manipüle edebiliyorlar ve onlara sonsuza kadar sabit gerçekler olarak atıfta bulunmakla kalmıyorlar; bu, bu tür bir belleğe sahip insanların yaptığı hataların doğası ile gösterilir. Bu fenomenin özel adı - eidetizm (Yunanca "eidos" - görüntüden), kavramı yalnızca daha bilimsel hale getirir.

Çevreleyen dünya hakkında bilimsel bilgi, iki tür çalışma ile sağlanır: görünüşte farklı fenomenlerin altında yatan kalıpların araştırılması ve değişkenliğin nedenlerinin analizi, yani. benzer olaylar arasındaki küçük farklar. Görsel hafıza her iki açıdan da ilgi çekicidir. Çoğu yetişkinin sahip olduğu hatırlama biçiminden o kadar farklıdır ki, bu fark, başka türlü aklımıza gelmeyecek bir soruyu gündeme getirir: Bizim için normal hafıza nedir? Eidetik hafızanın nadirliği, sahip olunmasının hayatta büyük başarı getirmediği gerçeğiyle birleştiğinde, onu bu kadar faydalı bir hediye olarak görmemize izin vermiyor. Bu, geçmiş deneyimleri sentezleme ve genelleme, ondan soyutlama ve hatta geçmiş olayları unutma yeteneğinin, belki de hayatta kalma ve etkili faaliyet için onları hatırlama yeteneği kadar önemli olduğu anlamına gelir. Kadim hafıza sanatı, hepimizin bazen Shereshevsky, Finkelstein ve Funes gibi olmasına yardımcı olmak için tasarlandıysa, başarısını diğer tüm durumlarda sıradan hafızamızı kullanmamız gerçeği belirler .

Eidetik bellek yetişkinlerde nadir olmakla birlikte çocuklarda oldukça yaygındır. İlk anılarınızı canlandırmaya çalışın ve büyük olasılıkla size zaman içinde sabitlenmiş veya "donmuş" bir dizi enstantane olarak geleceklerdir. Bunlar, 3. bölümde yazdığım kendi çocukluğuma ait anılar veya Ingmar Bergman'ın hikayesinden görüntüler. Bu tür açıklamalar hiçbir şekilde nadir bir istisna değildir. Bu yüzyılın başında, eidetik türün hayal gücü ve hafızası büyük ilgi uyandırdı, 1935'e kadar bu konuda 200'den fazla bilimsel makale yayınlandı, ancak daha sonra psikolojik araştırmanın ana yönlerinden uzak olduğu ortaya çıktı. Erken dönem çalışmalarının sonuçlarına bakılırsa, yetişkinlikte görsel hafızanın görece nadir olmasına rağmen, ilkokul öğrencilerinin yaklaşık yarısında tespit edildi. 1960'larda ve 70'lerde, Ralph Haber, Ian Fentress ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki işbirlikçileri bu çalışmaları sürdürdüler, ancak görsel belleğe sahip ilkokul öğrencilerinin biraz daha küçük bir yüzdesini buldular. Bununla birlikte, etnik ve sosyal aidiyetleri veya akademik performansları ne olursa olsun, her iki cinsiyetten çocuklarda oldukça sık meydana geldi.

Tipik bir durumda Haber, çocuklara Alice Harikalar Diyarında'nın resimli bir baskısından Alice ve Cheshire Kedisinin renkli bir görüntüsünü gösterdi. Resimde kedi bir ağaçta oturmuş çizgili kuyruğunu kıvırmış. Resim çok kısa bir süre gösterilmiş ve ardından çocuklardan kedinin kuyruğundaki çizgilerin sayısı gibi bazı detayları hatırlamaları istenmiştir. Çocuklar, kafalarında bir tür görsel imgeye sahip olarak çizgileri sayıyormuş gibi davrandılar [2]. Başka bir deneyde, bilmedikleri bir dilde yazılar olan bir resim gösterilen çocuklar, daha sonra kelimelerin yazılışlarını açık bir kitapta okuyormuş gibi hatırlayabildiler.

Hepsi olmasa da çoğu küçük çocuk genellikle eidetik görüntüleri görür ve hatırlar, ancak yaşlandıkça çoğu bu yeteneğini kaybeder. Küçük çocuklarda yaygın olan bu özellik, yetişkinlerde son derece nadir hale gelir. Hafızadaki böylesine niteliksel bir değişiklik, çocuklukta ve yetişkinlikte algılanan hatıraların doğasındaki büyük farkı açıklayabilir. Bu sadece bir zamanlama meselesi değil. Otuzlu yaşlarındaki bir adam, on yaşındaki kendisini, ellili yaşlarındaki bir adamın otuz yaşındaki bir adamdan farklı bir şekilde hatırlar, ancak her iki durumda da aynı zaman geçmiştir. Aynı şekilde, on yaşındaki bir kız bir yıl önce ne olduğunu hatırlıyor, elli yaşındaki bir kadının kırk dokuz yaşında kendini hatırlamasından farklı. Hafızanın kendisi gelişmeye uğrar ve dokuz ila on yıl arasında kalitesi değişirse, o zaman yaklaşık elli yaşında sabittir. Çoğumuz ergenlikten hemen önce, algı ve hafızanın değiştiği ve çocukluk anılarının şaşırtıcı bir şekilde yetişkinlik anılarından ayrıldığı bir geçiş dönemi yaşarız.

Eidetizm olgusunu inceleyen psikologların, beynin temel işlevlerinden birindeki bu gerçekten dramatik değişikliğin önemi hakkında hiçbir şey söylememelerine biraz şaşırdım. Bu nedenle, bu konuda özgürce konuşma hakkına sahip olduğumu düşünüyorum. Önceki bölümde belirtildiği gibi, insan belleği ile bilgisayar belleği arasındaki temel farklardan biri, insanlarda ezberlemenin aktif bir süreç olmasıdır. Bilinçli ya da bilinçsiz olarak, dış dünyadan gelen kaotik bilgi akışından en önemli bilgileri hafızamız için seçeriz. Bu seçim, belleğin yeni bilgilerle dolmasını önleyen gelişmiş geciktirme ve filtreleme cihazları tarafından kolaylaştırılır .

algısal süzme denilen bir mekanizma vardır ve bu mekanizma herhangi bir zamanda göz ve kulaktan geçen bilginin sadece küçük bir kısmının kaydedilmesini ve hatta kısa bir süre için hatırlanmasını sağlar. Oturup bu metni yazdığımda, masaüstünde gereksiz sayfalar, vitrinden açılma ve hatta kendi parmaklarımın tuşlara bastığını fark etmiyorum. Yine de tüm bunlar benim görüş alanımda kalıyor, sadece onlara konsantre değilim. Onları görmüyorum demektense algılamıyorum demek daha doğru olur. Elbette, iyi bilinen "parti fenomeni" örneği daha da nettir: insan sohbeti ile dolu bir odada, muhatabınızın sesine (az ya da çok) odaklanabilirsiniz, ancak dilerseniz neredeyse tamamen yapabilirsiniz. Etrafta gerçekleşen diğer konuşmalara geçin. Bu, bir konuşma sırasında işitme duyumuzu bu konuşmalara kapalı olduğu anlamına gelmez: irademizin katılımı olmadan kolayca algılanırlar; örneğin, orada bulunan biri tarafından adımızın anıldığını hemen duyarız. Tüm işitsel ve görsel bilgiler beyne girer, ancak orada genellikle farkında olmadığımız, ancak onu oldukça etkili kriterlere göre bizim için önem derecesine göre sınıflandıran süreçlerle filtrelenir. Belki de Shereshevsky ve diğerlerinin talihsizliği, böyle bir filtreleme mekanizmasının içlerinde tam olarak çalışmamasından kaynaklanmaktadır.

Ancak bir kişi için gerekli olan bilgi, bir başkası için gerekli olmayabilir. Giriş sinyallerini seçme kriterleri, kendi gelişimimiz sürecinde öğrenmenin bir sonucu olarak oluşur. Biyolojik bir tür olarak insan olağanüstü bir esnekliğe sahiptir. Çeşitli çevre koşullarında hayatta kalabiliyoruz ve bu mümkün çünkü uzun çocukluğumuz boyunca bunu yapmak için gerekli becerileri ediniyoruz. Yeni doğmuş bir bebek için farklı türde giriş sinyallerinin anlamlarının çok az farklı olduğu düşünülebilir. Hepsi, her bireyin kendi önem kriterlerini geliştirmesine olanak tanıyan mümkün olan en geniş sınıflandırma çerçevesinde kaydedilir ve sisteme getirilir. Şu anda, belirli sinyallerin rolünü önceden belirlemeyen eidetik hafıza, en geniş kriter aralığında analiz imkanı sağladığı için hayati bir öneme sahiptir. Ancak yaşlandıkça, çevrenin bizim için en önemli olan unsurlarını seçmeyi öğreniriz.

Şehirdeki ve kırsaldaki çocukların yaşam koşullarının nasıl farklı olduğunu hatırlayalım. Bir şehir çocuğu sokağın hikmetini kavrar, arabaların markalarını ve hızlarını belirlemeyi bilir, komşuları ve yabancıları kendilerinden beklenen iyilik ve kötülük derecesine göre sınıflandırır. Köyde büyümüş bir çocuk boğa ile inek arasındaki farkı bilir ve ağaçların aynı kahverengi gövdeler ve yeşil yapraklarla kaplı dallar olmadığını bilir. Bir köy çocuğu için mevsimlerin değişmesi bile şehirli bir çocuktan daha önemlidir. Çocukluk deneyimlerine dayanarak geliştirilen bu sınıflandırmalar, sonraki yaşamımıza nüfuz eder, çevrenin algısını, hafızasını veya tanınmasını etkiler, ancak yazarlar ve film yapımcıları dışında çoğumuz bunları net bir şekilde ifade etmekte güçlük çekeriz.

İnsanın evriminin büyük bölümünde -son birkaç nesle kadar- insanın içinde büyüdüğü koşulların büyük ölçüde sonraki yaşamında da devam edeceğinden kimsenin şüphesi yoktu. Bu nedenle, ergenlik dönemine kadar algı kurallarının oluşumu için özgürlük sağlayan çocukluğun eidetik hafızası, yavaş yavaş bir yetişkinin daha doğrusal bir hafızasına dönüşür ve bu, her bir bireye yardımcı olacak bu tür benzersiz bir kurallar dizisini sabitler. daha sonraki deneyimi kolaylaştırmak için. Yaşam koşullarının bir kişinin yaşamı boyunca çok hızlı değiştiği bugün bile, tanımlanan geçiş (açıkça bazı temel biyolojik mekanizmalar tarafından belirlenir) hayatta kalmak için yararlıdır. Yine de, her birimiz çocukluğumuzun parça parça eidetik imgelerini koruyoruz.

---

Zamanla bellek değişimi

Çocukluk hafızasından yetişkin hafızasına geçiş, geçmişin mecazi ve zamansız bir sunumundan, zaman içinde doğrusal ve organize bir geçmişe radikal bir geçiştir. Çoğu yetişkinde, anılar sıralı bir sırayla oluşturulur ve ortaya çıktıkları andan gelecekte daha kalıcı hale gelene kadar bir dizi değişikliğe uğrarlar. Yalnızca yetişkinlik çağındaki belirli kişilerde çocukluğun görsel anısı korunur; tıpkı bir iribaşın bazen kurbağaya dönüşememesi gibi, hafızalarının gelişimi de askıya alınmış gibidir. Bu insanların yeteneklerine hayran kalıyoruz, belki de kendi çocukluğumuzun eidetik görüntülerini hatırlıyoruz, ancak genellikle böyle bir hediyenin ne pahasına geldiğini fark etmiyoruz. "Bilim adamları-aptallar", usta hesaplayıcılar ve yeteneklerinin profesyonel göstericileri bizi şaşırtıyor, ancak kimse Shereshevsky veya Funes'in kaderini paylaşmak istemiyor. Olgun bir duruma geçişi belirleyen gelişme yasalarına uymak daha iyidir.

Zamana olan bu bağımlılık, önceki bölümde açıklanan sayı ezberleme deneyinin varyantlarından birinin örneğiyle gösterilebilir. Konuya, diyelim ki, yedi sayıdan oluşan bir diziyi 30 saniye boyunca gösterin ve birkaç dakika sonra onlardan tekrar etmelerini isteyin. Çoğu insan bu görevi fazla zorluk çekmeden halledebilir: Belli ki sayıları ezberlemişlerdir. Ancak yaklaşık bir saat sonra aynı numaraları söylemelerini isterseniz, muhtemelen bunu yapamayacaklardır çünkü unutmuşlardır. Bununla birlikte, konu önerilen numaraların (örneğin, yedi haneli bir telefon numarası) hatırlanması gerektiği konusunda uyarılırsa, onları yalnızca bir saat içinde değil, birkaç gün sonra da arayacaktır.

Psikologların henüz biyologları hor görmediği bir dönemde popüler olan bir deneyime başvurularak bu tür gözlemlerin doğruluğu artırılabilir. 1885'te yayınlanan Uber das Geddchtnis (Hafıza Üzerine) adlı kitabı, daha önce tercih edilen spekülatif düşünme ve kendini gözlemleme yöntemlerini reddeden, zihinsel süreçleri kullanarak çalışmaya çalışan yeni nesil psikologların ortaya çıkışına işaret eden Hermann Ebbinghaus tarafından icat edildi . fizikte uzun süredir kullanılan ve fizyoloji dahil olmak üzere yaşam bilimlerine girmeye başlayan eşit derecede doğru kantitatif yöntemler.

Ebbinghaus, öncelikle hafıza biçimlerinin sınıflandırılmasıyla, özellikle kasıtlı ve istemsiz ezberleme arasındaki ayrımla ilgileniyordu; ayrıca, anıların içeriği ve kalitesindeki bireysel farklılıkları inceledi ve son olarak, bireylerdeki bellek biçimlerinin benzerliğini ortaya çıkarmaya - başka bir deyişle, anıların oluşumunun genel kalıplarını oluşturmaya çalıştı. Bu hedeflere ulaşmak için, 4. bölümde tartışılan mecazi hafıza yorumlarını açıkça terk etti:

Hatırlama, yeniden üretme ve çağrışım oluşumuyla ilgili teorilerin şimdiye kadar bu süreçlerin doğru anlaşılması için çok az şey sağlamasının nedeni, kesinlikle bilgimizin belirsizliği ve zayıf uzmanlaşmasıdır. Örneğin, fiziksel temelleri hakkındaki fikirlerimizi ifade etmek için çeşitli metaforlar kullanırız (“düşünce deposu”, “basılmış imgeler”, “aşınmış yollar”). Tüm bu retorik figürler hakkında kesin olarak söylenebilecek tek bir şey var: uygun değiller [3].

Bu genel yasaları incelemek için Ebbinghaus, o zamandan beri çeşitli modifikasyonlarla psikologların ana araştırma araçlarından biri olarak hizmet ettiği çok basit bir yöntem buldu. HUZ, LAK, DOCK, VER, GIH gibi iki ünsüz ve bir sesli harften oluşan anlamsız üç harfli heceleri kullanmıştır. Ebbinghaus, bu tür hece listelerini ezberlemek için gerekli koşulları kendi üzerinde inceledi: sunumların sayısı, aralarındaki aralıklar vb. Bundan sonra, ezberlemenin doğruluğunu birkaç dakikadan birkaç güne kadar kontrol edebildi. Bunu ölçmek için, ezberden sonra herhangi bir zamanda doğru tekrarını sağlamak için belirli bir hece listesinin kaç sunumunun gerekli olduğunu belirlemek yeterli olacaktır.

Bu gözlemler, belirli düzenlilikleri belirlemeyi mümkün kıldı. Örneğin, bir düzine anlamsız heceden oluşan herhangi bir listede, bazıları diğerlerinden daha iyi hatırlanır, özellikle başındaki veya sonundakiler. Bunlar, önceliğin ve güncelliğin sözde etkileridir . Bu kadar basit tanımlandıklarında apaçık görünüyorlar, ancak Ebbinghaus, en azından bu durumda, sağduyuya dayalı bir görüşün nesnel olarak doğrulanabileceğini ve bunun herhangi bir bilimde ilk adım olması gerektiğini açıkça kanıtlamak zorunda kaldı. Ek olarak, bir kez ezberlenen bir listenin daha sonra tekrar öğrenilmesinin, tamamen alışılmadık bir listeden daha kolay olduğunu gösterdi. Birinci ve ikinci kez ezberlemek için gereken deneme sayısının karşılaştırılması, hafıza gücünün bir göstergesi olan tutma katsayısının hesaplanmasını mümkün kılar.

Bu katsayı, bellek izlerinin zaman içinde zayıflamasının ve dengelenmesinin daha doğru değerlendirilmesini sağlar. Ebbinghaus, 13 heceden oluşan sekiz farklı listeyle yaptığı bir dizi deneyde, kendi deneyimlerinden ezberlemeden 20 dakika sonra akılda tutmanın %58, bir saat sonra %44, 24 saat sonra %34 ve 31 gün sonra olduğunu buldu. %21 Böylece iz kaybı ağırlıklı olarak ilk dakikalarda düştü; ondan sonra kalan izler çok daha güçlüydü.

Bu ve diğer çalışmaların sonuçları, hafızanın birkaç süreci içerdiği sonucuna varmıştır. Bilgi algısal filtreden ve çalışan bellek sisteminden geçmişse, kısa süreli belleğin "depolamasına" girer. (Yarı bilgisayar terminolojisine dikkat edin, ancak büyük olasılıkla hasat uygulamasından alınan "depolama" kavramı bilgisayar teknolojisinden çok daha eskidir. Kısa olması adına bu terimi kullanmaya devam edeceğim, ancak doğru anlaşılması için, bu nedenle, kelimenin kendisinin kullanım durumlarını ve mecazi yükünü dikkatli bir şekilde ifade etmelerini rica ediyorum!) Kısa süreli depolamadaki malzemenin önemli bir kısmı kaybolur ve görünüşe göre bu, işlevsel önem, çünkü yalnızca ilk dakikalarda ihtiyaç duyulan her şeyi sonsuza dek hatırlamak biyolojik uyum ilkesiyle çelişir. Kısa süreli bellek filtresini atlamayı başaran şey, süresiz olarak devam ediyor gibi göründüğü daha kalıcı bir depolamada sona erer. Ebbinghaus deneylerinde izlerin ezberlemeden birkaç gün sonra zayıflaması, unutmanın bir sonucu olabilir, ancak başka şeyler yapmanın, muhtemelen hatırlamayı engelleyen testler arasındaki aralıklarla benzer listeleri ezberlemenin basit bir sonucu da olabilir. Daha önce de belirttiğim gibi, bilgiler uzun süreli depolamaya girdikten sonra bu olasılıkları ayırt etmek çok zordur.

Modern psikolojinin bir başka öncüsü olan William James, kısa süreli ve uzun süreli bellek konusunda Ebbinghaus'tan farklı bir bakış açısına sahipti. Ona göre, kısa süreli hafıza birincildir, mevcut ihtiyaçları karşılamaya yöneliktir: "Bunu gerçek geçmişle değil, belirli bir zaman aralığının kapanış bölümüyle ilgili olarak alıyoruz." James, bu birincil belleği , "bilinçten düştükten sonra geçmiş zihin durumunun bilgisi veya daha doğrusu bir olayın bilgisi, hakkında düşünmediğimiz bir gerçeğin ek bilinçle birlikte olduğu" ikincil bellekle karşılaştırdı. bunu düşündük ya da daha önce deneyimledik” [4].

Ebbinghaus'un deneylerinden bu yana geçen on yıllar içinde, psikologlar onun yöntemini geliştirdiler ve kapsamını genişlettiler. Deneyin koşullarını sonsuza kadar değiştirerek, deneklere ezberlemeden önce (proaktif müdahale) veya ezberleme ile hatırlama arasındaki dönemde (geriye dönük müdahale) benzer veya çelişkili materyaller sunulduğunda çeşitli müdahalelerin hafıza üzerindeki etkisini incelediler . Karmaşık materyalleri ezberleme stratejisi üzerine Frederick Bartlett'in (1930'larda Cambridge Üniversitesi'nde) ünlü deney serisinin yanı sıra işitsel ve görsel sunumla karşılaştırmalı çalışmalar yapıldı. Sonuçlar, uygulamanın hafızayı geliştirdiğini açıkça gösteriyor, çünkü denekler, önceki bölümde açıklanan 48 basamaklı sayı örneğimde olduğu gibi, materyalleri işleri kolaylaştıran bloklar halinde gruplandırmanın yollarını geliştiriyor. Ellilerde, ABD'den psikolog J. A. Miller, bu tür blokların ezberlenebilecek maksimum sayısının yanı sıra bir dizideki maksimum basamak sayısının yedi olduğu eğlenceli gözlemini yaptı. Artık bir klasik haline gelen makalesine "Sihirli Sayı Yedi Artı veya Eksi İki" adını verdi [5] ve bu gözlemi bir bellek bilgi modeli geliştirmek için kullandı (bu yöntemin sınırlamalarını zaten tartıştım).

Bu nedenle, Ebbinghaus ve Miller'ın çalışmalarını ayıran yetmiş yılda, psikologlar, özenli araştırmalar yoluyla, kontrollü laboratuvar koşullarında mümkün olduğunca insan belleğinin hacmi, etkinliği ve sınırları hakkında sistematik veriler elde ettiler. Bununla birlikte, hafıza izlerinin oluşumu sırasında beynin içine gerçekten bakılmasına izin veren yöntemler dışında, sağlıklı yetişkinler üzerinde açıklanan deneyler ve gözlemler kullanılarak beynin hafıza mekanizmalarını inceleme olanakları çok sınırlıdır. Benzerliklere dayalı genel bellek kalıpları oluşturmaya çalışmaktan bireysel bellek farklılıklarının anlamlarını ve önemini incelemeye geçmenin zamanı geldi. Gerçekten de, hafıza bozuklukları, hafıza kaybı veya amnezi, bu fenomenin normal mekanizmalarını anlamaya yardımcı olamaz mı?

---

hafıza hastalıkları

Bellek, yalnızca çocukluktan yetişkinliğe geçiş sırasında değil, aynı zamanda yaşam döngüsünün sonunda, sıklıkla bozulduğu zaman da değişir. Yaşlı insanlar genellikle çocukluk dönemlerini ve tüm geçmiş yaşamı iyi hatırlarlar, ancak bugün kahvaltıda ne yediklerini hatırlayamazlar. Bu tür hafıza kesintileri genellikle kaçınılmaz yaşlanma sürecine veya beyin fonksiyonlarındaki bozulmaya atfedilir; modern bir bilgisayar analojisini kullanarak, hafıza taşmasından ve beynin ek bilgileri özümseyememesinden bahsediyorlar. Sebebin bu olduğundan tam olarak emin değilim. Kahvaltı menüsü çok önemli bir bilgilendirme malzemesi değildir. Yaşam boyunca, bir kişi birçok kahvaltı yer ve eğer yemek artık monoton hale geldiyse ve ilgi çekici değilse ve bir kahvaltı diğerinden çok farklı değilse, o zaman bu tür şeyleri hiç hatırlamaya değer mi? Kendi hayatınızı hatırlayarak, ilk ve muhtemelen daha zengin izlenimlerinize birikmiş deneyim açısından bakmaya çalışmak çok daha ilginç. Bununla birlikte, bir kişinin en sıradan şeyleri, hatta anahtarları bile nereye bıraktığını hatırlamaması veya diğer insanların isimlerini unutması gibi hafıza kaybıyla ilgili diğer yaygın şikayetler, bu kadar basit bir açıklamaya uygun değildir.

Modern beyin hastalıkları biliminin kökeni 1881 yılına, yani Ebbinghaus'un deneylerinin sonuçlarını yayınladığı zamana kadar götürülmelidir. Ardından Fransız doktor Theodule Ribot tarafından "Les Maladies de la Memoire" ("Hafıza Hastalıkları") adlı bir kitap yayınlandı. Ribot, hafıza bozukluklarını yaşam deneyimimizin anekdotsal tezahürleri bağlamında ele almazsak, çalışmalarını laboratuvarın veya muayenehanenin daha nesnel koşullarına aktarırsak, doğalarını daha iyi anlamanın mümkün olacağına inanıyordu. Görünüşe göre kısa süreli hafızanın bozulmadığı, ancak yarım saat sonra bir kişinin ne olduğunu hatırlamadığı durumlar vardır; yani bilgi uzun süreli belleğe gitmez. Bazı patolojik durumlara, sunulduktan birkaç dakika sonra üç veya dört basamaklı bir diziyi hatırlayamamaya varan daha da ciddi hafıza bozukluğu eşlik eder. Hafıza kaybı yaşayan hastaları muayene ederken, doktorlar hafızanın korunduğu veya kaybolduğu dönemleri belirlemeye çalışırlar. Örneğin, hastadan önce kısa bir sayı dizisini hemen tekrar etmesi, ardından en azından birkaç dakika boyunca nesnelerin listesini hatırlaması ve son olarak geçen yazı nasıl geçirdiğini anlatması veya başka bir eski bölümü anlatması istenir. Bu nedenle, özellikle genel olarak yaşlanmayla ve özel olarak yaşlılık çağının belirli hastalıklarıyla ilişkili olan farklı türdeki hafıza bozukluklarını ayırt etmek mümkündür. İlk soru, hemen tanıma ve hatırlama yeteneğini, ikincisi - olayları birkaç dakika sonra hatırlama yeteneğini ve üçüncüsü - uzak geçmişi hatırlama yeteneğini test etmek için tasarlanmıştır. Anı ne kadar eskiyse, hastanın onu belirli bir zamana tarihlemesinin o kadar zor olması beklenebilir; ancak aslında bunun tersi doğrudur: eski anılar daha iyi korunur ve yeni olanlar daha kolay kaybedilir.

adını herhangi bir isim olarak görmedi. hastalık). Bu hastalıkların klinik araştırması, elbette, öncelikle nedenlerini, biyokimyasal temellerini ve olası tedavi yöntemlerini aydınlatmayı amaçlamaktadır, ancak her zaman altta yatan ek bir amacı vardır: bozukluğun doğasını anlayarak, hastalığa ışık tutmaya çalışmak. hafızanın kendi mekanizmaları.

Tüm yaşlılık bozuklukları arasında en büyük endişe, özellikle akıl için yıkıcı olan Alzheimer hastalığıdır. Sadece birkaç yıl önce basitçe senil demans (yaşlılık bunaması) olarak adlandırılıyordu ve şimdi bazen "Alzheimer tipi bunama" olarak tanımlanıyor, ancak bu hastalık hala en iyi döneminde olan insanları etkiliyor. Bunun nedenleri tam olarak belirlenmemiştir - muhtemelen burada birçok faktör rol oynayabilir. Her ne olursa olsun, hastalarda beynin boyutu küçülür, nöronların şekli değişir ve iç yapıları düzensizdir - mikroskop altında görülebilen iplik ve plak pleksusları belirir. Bazı yazarlara göre, küçük çocuklarda bir şekilde Down hastalığı ile ilişkili olabilecek Alzheimer hastalığına genetik bir yatkınlık vardır. Bazı durumlarda, gerçekten de genetik faktörlerin rolüne ilişkin güçlü veriler vardır, ancak bunun, genel popülasyonda hastalığın yüksek sıklığını açıklaması olası değildir. Dış etkenlerden, özellikle mutfak gereçlerinin maddesinden ya da içme suyuyla birlikte gıdaya geçen alüminyumun vücutta aşırı alınması ve bu metalin beyinde birikmesiyle ilgili spekülasyonlar da olmuştur. Nöronlardaki protein liflerinin düğümleri, büyük miktarda alüminyum içerir, ancak bu yapıların oluşumuna kendisinin mi neden olduğu yoksa ikincisinin onu basitçe bağlayıp bağlamadığı net değildir. Kalıtımın ve çevresel faktörlerin rolünün eleştirel analizi, onları Alzheimer hastalığının tek nedeni olarak görmemize izin vermiyor . Kesin olan bir şey var ki, hastalar korkunç bir ölçüde kendi kişilik duygusunu ve hatırlama yetisini kaybederler ki bu her birimiz için benzersiz bireyselliğimizin çekirdeğini oluşturur. Bu kayıpların beyindeki yapısal değişikliklerle nasıl ilişkili olabileceği belirsizliğini koruyor.

Korsakov sendromunun nedenleri daha anlaşılır. Bu genellikle kronik alkolizmde B1 vitamini veya tiamin eksikliğinden kaynaklanır (ancak viral ensefalit veya belirli beyin tümörü türleri gibi başka nedenler de mümkündür). Bu tür hastaların beyinleri, sağlıklı insanlarınkinden çok daha küçüktür ve onlar, tıpkı Alzheimer hastalığından muzdarip olanlar gibi, özellikle son olaylara ilişkin hafıza bozukluğu ile karakterize edilirler. Sözel ve diğer hafıza görevlerini yerine getiremezler, günlük hayatın sıradan gerçeklerini unuturlar ve en basit şeyleri planlayamazlar, ancak daha uzak bir geçmişten olayları hatırlamakta ciddi bir zorluk çekmezler. Bu nedenle, Korsakov sendromunda kısa süreli hafıza en çok bozulmuştur. Her iki hastalığın oldukça kesin doğasına ve onlara eşlik eden hafıza kusurlarına rağmen, o kadar yıkıcı genel sonuçları vardır ki, burada hafıza süreçleri hakkında herhangi bir spesifik sonuç çıkarmak zordur. Bu tür hastalıkları bir kenara bırakırsak bile, yaşlanmayla birlikte hafıza kaybının ne demek olduğunu anlamanın gerçek bir yolu yok. Yaşlanma sürecine, patolojik koşullar altında çok daha yoğun bir şekilde meydana gelen beyin nöronlarının bir kısmının ölümü eşlik eder. Bu nedenle, yaşlı insanlardaki "normal" unutkanlığın hafif derecede belirgin bir hastalık durumunun sonucu olduğunu varsaymak cazip gelebilir. Bu, bazı doktorların orta yaşta çok daha yaygın bir hastalık olduğunu öne sürmelerine yol açtı - sözde "yaşa bağlı hafıza kaybı". Bir dizi ilaç şirketi, bu iddia edilen bozukluğun araştırılmasına ve onu tedavi edecek potansiyel ilaçların araştırılmasına büyük fonlar ayırmaya başladı. ABD'de Gıda, İlaç ve Böcek İlacı Müfettişliği bile isteksizce de olsa böyle bir "hastalığın" var olduğunu kabul etmek zorunda kaldı. İngiltere'de psikologlar ve doktorlar şimdiye kadar daha şüpheci. Gerçekten de, belirli bir hastalığın varlığını veya beyin hücrelerinin yaşlanma sırasında toplu halde öldüğüne dair yaygın inancı destekleyecek kesin bir kanıt hala yoktur. Görünüşe göre, yaşlanan insanların entelektüel işlevleri değişiyor: zihinsel süreçler gençlikteki kadar hızlı ilerlemiyor, ancak daha rasyonel bilgi işleme stratejileri oluşuyor. Hız uğruna hız peşinde koşmaktan daha az endişe duyan bir toplumda, böyle bir yaş değişikliği oldukça olumlu olarak kabul edilecektir - diğer insanlar buna bilgelik diyor!

Beyin nöronlarının ölümünün biyolojik anlamı, eğer gerçekten meydana gelirse, önemi tamamen açık olmadığı için aynı yeniden değerlendirmeye tabidir. Bir fetüste veya yeni doğmuş bir çocukta beyin gelişiminin erken evreleri, önce büyük hücre proliferasyonu ve ardından sayılarında sürekli bir azalma ile karakterize edilir, ancak kaybolan hücrelerin kapladığı alan, kalan hücrelerin işlemlerinin yeni dallanmasıyla doldurulur. ve sinaptik bağlantılar. Bu beyin fonksiyonu için iyi mi yoksa kötü mü? Biz bilmiyoruz. Bu, geliştirme sırasındaki olayların normal seyrinin bir parçası gibi görünüyor, ancak basit "daha çok daha iyidir" ilkesiyle hareket etmeye kalkışmayın. Bu, ölçülebilir bir ölçekte gerçekten meydana geldiği güvenilir bir şekilde gösterilebilirse, otomatik olarak yaşlanmayla birlikte beyin hücresi azalmasının olumsuz etkilerine yol açacaktır.

Şu anda, yukarıda açıklanan hastalıkların her ikisi için veya yaşla birlikte "normal" hafıza kaybı için etkili, biyolojik temelli tedaviler yoktur, ancak aşağıdaki tartışmadan da anlaşılacağı gibi, bunların gelişimi için beklentiler tamamen umutsuz değildir. Ezberleme, her şeyden önce, deneyim ve öğrenmenin kazanılmasını ve ardından hatırlamayı içerir. Yaşlı veya hasta bir kişinin hayatı, yeni bir şey öğrenmeye ve hatırlamaya olan tüm ilgisini kaybedecek kadar gerçekten yoksul mu? Filtreleme mekanizmaları, artık belleğe sızmaması için sıradan, günlük olaylar hakkındaki bilgileri engelliyor mu? Yoksa "tanıdığımız" ve "dilimizde daireler çizen" bir kişinin adını hatırlayamadığımız zaman olduğu gibi, yine de hafızamızda saklandığı halde ondan çıkarılamıyor mu? Yoksa bu tür olaylar gerçekten tamamen unutulmuş mu, geri dönülmez bir şekilde hafızamızdan mı çıkıyor? Aslında, birçok deneysel psikolog tarafından yıllarca süren girişimlere rağmen, bu olasılıklar arasına bir çizgi çekmek çok zordur.

---

Kısa süreli hafıza kaybı

İzleri yalnızca birkaç dakika veya saat süren ve yerini daha kalıcı izlere bırakan işlemsel ve kısa süreli belleğin varlığına ilişkin ilk araştırmacılar arasında zaten ortaya çıkmış olan fikir, kısa süre sonra beyin yaralanmalarının sonuçları incelenerek doğrulandı. . Örneğin, kafaya alınan bir darbe genellikle bilinç kaybına ve beyin sarsıntısına neden olur. Kurban bu durumu terk ettikten sonra genellikle yaralanmadan hemen önce meydana gelen olayları hatırlayamaz. Ekranda bir tetikçi dedektif ya da kovboy sendeleyerek ayağa kalktığında, başını ovuşturduğunda, etrafına bakıp "Neredeyim?" diye sorduğunda o kadar doğal davranmıyor. Benzer sonuçlara - sözde retrograd amnezi - anestezi sırasında koma veya elektroşok tedavisi sırasında beynin elektriksel aktivitesinin kesilmesi neden olur. Bu tür nedenlerle hafızanın "kaybı" genellikle yaklaşık yarım saatlik bir süreyi kapsar ve bu, Ebbinghaus'un deneylerindeki hafıza izlerinin silinmesine tekabül eder.

Bununla birlikte, hafızayla ilgili diğer pek çok kişi gibi, bu sözü de kelimenin tam anlamıyla almamalısınız. Dolayısıyla, bir beyin sarsıntısından kurtulan kişilerde, tüm işlevler ve hatta tüm anılar aynı anda geri yüklenmez. Aksine, giderek daha karmaşık işlevlerin normalleştirildiği bir dizi ardışık aşama gerçekleşir: basit refleksler, düzensiz hareketler, amaçlı hareketler, konuşma. Aynı zamanda, kurbanlar insanları ve nesneleri tanımadığında ve bazen yıllar önce meydana gelen olayları bile hatırlamadığında, hafızada garip boşluklar olabilir. 1933 yazında motosikletten düşen ve sol ön kısmından yaralanan 22 yaşındaki bir adamı muayene eden Londra merkezli nöropsikolog Richie Russell'ın tanımladığı gibi, hastalar iyileştikçe bu boşluklar giderek daralır. beyin, kafatası kemiklerinde bir kırılma olmamasına rağmen:

Kazadan bir hafta sonra zekice konuşabiliyordu ve bilinci tamamen yerine gelmiş gibi görünüyordu. Ancak sorgulandığında kendini bir okul çocuğu sandığı ve olanları Şubat 1922'ye bağladığı ortaya çıktı. Avustralya'da beş yıl kaldığı ve İngiltere'de bir golf sahasında iki yıl çalıştığı hakkında hiçbir şey hatırlamıyordu. Yaralanmadan iki hafta sonra, Avustralya'daki hayatının beş yılını hatırladı, ancak sonraki iki yıl hafızasında boş bir nokta olarak kaldı. Olaydan üç hafta sonra son iki yıldır çalıştığı köye döndü. Her şey ona yabancı geliyordu ve daha önce burada olduğunu hatırlamıyordu. Birçok kez yolunu kaybetti. Sonra kendini hâlâ bir yabancı gibi hissederek yeniden çalışmaya başladı. İşini oldukça tatmin edici bir şekilde yaptı, ancak gün içinde ne yaptığını neredeyse hiç hatırlamıyordu. On hafta sonra, son iki yılın olayları yavaş yavaş hafızasında tekrar etmeye başladı ve sonunda olan her şeyi, hatta olaydan önceki son dakikaları bile hatırlayabildi [6].

Bu tür gözlemler, kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe geçişin, görünüşe göre, kesinlikle sırasına göre düzenlenmiş bir süreç olarak kabul edilemeyeceğini göstermektedir. Tabii ki, Russell'ın tanımladığı gibi bir vakayı incelemenin sonuçlarından normal bir sürecin doğasını yargılamanın ne kadar meşru olduğu açık bir soru olmaya devam ediyor. Bununla birlikte, daha az ciddi bir durumda, hafızanın zaman sınırlarında aynı değişkenliği fark ettim. Laboratuvarım tren istasyonundan yaklaşık dört mil uzakta ve hafta içi akşamları işten buraya geliyorum, arabayı otoparka bırakıp eve gidiyorum. Ertesi sabah onu alıp işe gidiyorum. İstasyon park yeri birkaç yüz araba için tasarlanmıştır ve geniş bir alanı kaplar, bu nedenle her seferinde arabayı yeni bir yere koymanız gerekir. Ertesi sabah, genellikle bir gece önce arabayı tam olarak nerede bıraktığımı hatırlar ve doğru bir şekilde bulurum. Burada çalışan uzun süreli hafıza değil çünkü iki gün önce arabayı nereye park ettiğimi hatırlamıyorum. Ama bu sadece "uzun vadeli" kısa süreli bir hafıza değil, çünkü akşam otoparka döndüğümde sabah arabanın nerede olduğunu hatırlamıyorum ama birkaç günlüğüne bırakırsam oradan ayrılıyorum. bir konferans için bir yerde, sonra döndüğümde yerini sanki daha dün kurmuş gibi kolayca hatırlıyorum.

---

Tanıma ve hatırlama

Açıktır ki, bu esnek hatırlama yeteneği, koşullara bağlı olarak, önemli bir uyarlanabilir değere sahiptir - hafızanın böyle bir özelliği, son derece arzu edilir olduğunu düşünürüz. Kısa süreli ve uzun süreli bellek arasında teorik olarak ayrım yapma olasılığına rağmen, aralarındaki geçişin bazı basit mekanik süreçlere indirgenemeyeceği daha az açık değildir (bu nedenle, şimdi bazı psikologlar genellikle böyle bir ayrımın meşruiyetinden şüphe duymaktadırlar. hangisi daha sonra tartışılacaktır). Bununla birlikte, aralarındaki farka geri dönelim, çünkü bu, arabamı park yerinde hala nasıl doğru bir şekilde bulduğumu anlamaya yardımcı olabilir.

Çocukken, neden bilmem Kim'in oyunu dediğimiz oyuna çok düşkündüm, ancak birileri tarafından farklı bir adla biliniyor olsa da. Oyun, birinin önceden bir tepsiye herkesin aşina olduğu küçük şeyler koymasından ibaretti: bir kalem, bir oyuncak araba, bir yumurta için bir bardak, vb. - genellikle yirmi öğeye kadar. Oyun başlamadan önce tepsi bir peçete ile kapatıldı, ardından kısa bir süre için peçete çıkarıldı ve diyelim ki bir dakika sonra tepsi tekrar bununla kapatıldı. Görev, tepside görülen mümkün olan en fazla sayıda öğenin bir listesini derlemekti. Hafızamla gurur duyuyordum, çünkü genellikle yirmi nesneden on yedi veya on sekizini doğru bir şekilde adlandırıyordum. Gerçekte, bu çoğu insan için ortalamadır. Ancak daha sonra bir tepsiye daha fazla sayıda yerleştirilseler bile unutulmaz öğelerin sayısı artmaz. Bu durumda, sıra sıra sayılarla yapılan deneyde olduğu gibi, ezberlemenin tabii bir sınırı vardır. Görünüşe göre hafıza hızla doluyor.

1973'te Kanadalı psikolog Lionel Standing bu oyunun biraz farklı bir versiyonunu kullandı. Gönüllü gruplarına, her biri üç dakikalık aralıklarla yaklaşık beş saniye uzunluğunda bir dizi resim veya kelime slaytı gösterdi. İki gün sonra deneklerin slaytları hatırlama becerileri test edildi. Bunu yapmak için, bu kez çift projektör kullanılarak başka bir dizi gösterildi, böylece iki görüntü aynı anda ekranda yan yana göründü: bunlardan biri yeni slayt grubundan, diğeri önceki slayt grubundan seçildi. slayt grubu. Deneklerin yalnızca sağ veya sol olmak üzere iki görüntüden hangisinin kendilerine tanıdık geldiğini söylemesi gerekiyordu. Standing, gönüllülerinin kaç slaytı doğru tanıyabileceğini öğrenmek istedi. Bu görev, Kim'in oyunundan daha kolay görünüyor, çünkü yapmanız gereken tek şey görüntüyü tanımak ve rastgele seçilmiş olsalar bile herhangi bir öznenin doğru cevabı alma şansı yüzde 50'dir. Bu, madde hatırlama testindeki yaklaşık 20'lik sınır üzerinde bir miktar iyileşme beklememizi sağlar. Ancak bu gelişme ne kadar büyük? Standing'i şaşırtacak şekilde aradaki fark çok büyüktü. Sunulan slayt sayısını artırmaya devam etti ve on bine çıkardı! Ancak o zaman bile hata sıklığı çok düşüktü ve ezberlenecek nesne sayısındaki artışla birlikte fark edilir bir şekilde artmadı. Ayakta, pratikte hafızanın üst sınırı olmadığı sonucuna vardı: nesne tanıma için hafıza doyumsuz görünüyordu [7].

Bu olağanüstü sonuçlar önemli sonuçlara yol açmaktadır. Kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe geçen bilgi miktarının çok küçük olduğunu söyleyen verilerin aksine, Standing'in deneyleri, görünüşe göre, tüm görüntülerin izlerinin bellekte erişilebilir bir biçimde saklandığını gösterdi. yeni görüntüleri onlarla karşılaştırın ve tanıdık ve tanıdık olmayan olarak sınıflandırın. Buna dayanarak, nasıl kontrol edeceğinizi biliyorsanız, hiçbir şeyin unutulmadığı iddia edilebilir. Öte yandan, tanımak, hatırlamaktan daha kolaydır - tanımak, az sayıda olasılık arasından seçim yapmayı içerir; Standing'in deneylerinde, deneklerin yalnızca belirli bir resmi daha önce görüp görmediklerini bildirmeleri gerekiyordu . Hepimiz daha karmaşık görevlerde bu tür bir deneyime sahibiz. Tanıdık olmayan bir kişinin yüzünü tanımlamamız istendiğinde, çoğu durumda zorluk çekeriz (çoğumuz, bir kişiyi odaya girdiğinde hemen tanımamıza rağmen, iyi bilinen bir yüzü bile tarif etmekte zorlanırız; sanatçıların muhtemelen özel becerileri vardır. veya başkalarının sahip olduğu yetenekler). Ancak polis arşivindeki fotoğraflardan bir kişiyi teşhis etmemiz istenirse, görev çok daha kolaydır ve benzerliği doğru bir şekilde belirleyebiliriz. Kişinin kendisinin görünümü veya Standing'in slaytları gibi bireysel yüz özelliklerinin gösterilmesi, bizim için aramayı daraltır.

Tüm bunlar, arabayı nerede bıraktığımı hatırlama yeteneğimi bir dereceye kadar açıklamaya yardımcı oluyor. Oldukça sınırlı bir seçeneğim var, otoparkın büyüklüğü ve bir dizi rastgele koşulla (önceki gece güneşli veya yağmurlu hava, eve dönüş saatim, vb.) sınırlı. Bir arabanın yerini bulmak, tanıma kadar bir hatırlama görevi değildir.

---

hafıza biçimleri

Bazı sonuçlar çıkarmanın zamanı geldi. Savaş zamanı çocukluğumdan anları, bir ay önce yediğim yemeğin tadını, oğlumun yüzünü, arabamın otoparktaki yerini, dünkü makaleyi veya az önce aranan telefon numarasını yeniden yaşamamı sağlayan zengin yapılandırılmış bir hafıza dünyası , Ebbinghaus ve Ribot'tan sonra bir asır boyunca psikologların laboratuvarlarında analiz edildi; fizik ve fizyolojinin yerleşik yöntemlerine benzer yöntemlerle olguları düzenlemeye, düzenlilikleri ortaya çıkarmaya ve hafıza mekanizmalarını ortaya çıkarmaya çalıştılar. Ebbinghaus'un çalışmasının sonuçları ve hafızanın patolojisine ilişkin bazı veriler, saniye, dakika ve saatlerle ölçülen periyotlarda, giriş sinyallerinin seçici olarak ilk olarak değişken kısa süreli hafızaya ve oradan da kalıcı uzun süreli bellek. Kısa süreli belleğin sınırları dahilinde, görünüşe göre, daha fazla çalışma belleği tahsis etmek mümkündü, ancak sınıflandırma yine de tek bir boyutta - zamanda kaldı.

Ancak, burada bir şeyler yolunda değildi. Hafızada biriken tüm deneyimleri tek bir boyuta sıkıştırmaya çalıştığımızda oraya sığmıyor. Ve mesele şu ki, unutmanın zamansal seyri basit bir kısa süreli ve uzun süreli hafıza şemasına uymuyor - başka önemli farklılıklar da var. Bu bölümde, eidetik ve sıradan bellek arasındaki, tanıma ve hatırlama arasındaki farkı zaten tartışmıştık. Pek çok psikolog, belleğin kısa süreli ve uzun süreli belleğe bölünmesinin daha karmaşık bir gerçekliği açıkça basitleştirdiğini düşünüyor; bu nedenle, bazıları zamanla daha az ilgili kavramlar lehine bu terminolojiyi tamamen terk etmeyi önerdi - örneğin, James'in birincil ve ikincil bellek hakkındaki fikirlerine yakın olan "çalışan" ve "referans" bellekten bahsetmek için [8]. .

Zamansal boyut göz ardı edilemez, ancak mevcut bellek biçimlerini kapsamadığı açıktır. Diğer ölçümleri tanıtmak ve tüm bu formların bir sistematiğini geliştirmek gereklidir. Bu çok şüpheli bir konudur, çünkü bilimde hiçbir şey, gözlemlenen fenomenler dünyasını sınıflandırma ve düzenleme girişimleri kadar tartışmaya neden olmaz. 18. yüzyılda canlı organizmaların bir sınıflandırmasını yaratan Linnaeus'un zamanından beri, taksonomistler arasındaki çekişme durmadı. Paleontologların fosillerin sınıflandırılması konusundaki hararetli tartışmalarını [9] hatırlamak yeterlidir, ancak en azından tartışılabilecek maddi nesneleri vardır. Tüm bu tartışmalar kısmen, hem kararlılığımız ve kurguya olan eğilimimiz hem de sınıflandırılan nesnelerin maddi gerçekliği nedeniyle, sürekli bir evrende ayrı parçaları izole etmeye çalışmamızdan kaynaklanmaktadır. Kabul edilen kriterlere ve tanımlara bağlı olarak, sınıflandırma (veya biyologların terminolojisindeki taksonomi) bir eşofman kadar rahat veya bir deli gömleği kadar kısıtlayıcı olabilir.

Ve yine de denemeye değer. Ancak hangi tür sınıflandırma tercih edilmeli ve hangi veriler faydalı olabilir? Örneğin, çocukluk (eidetik) ve olgunluk (doğrusal) bellek arasında ayrım yapılabilir; sözlü ve görsel hafıza; yakın ve uzun geçmişin hatırası; Tanıma ve hatırlama süreçleri. Bu alt bölümlerin tümü zaten bu bölümde tartışılmıştır. Örneğin Alzheimer hastalığı veya Korsakoff sendromu olan hastalarda hafızanın "doğal" çürümesi göz önüne alındığında, ne tür bir hafızayı kaybettikleri ve neyin korunduğu sorusu gündeme gelebilir. Doğası gereği, tüm yaklaşımlar aynı yanıtlara götürmez.

Yapılacak ilk şeylerden biri, eylemler için hafıza ile isimler için hafıza arasında ayrım yapmaktır. Bisikleti örnek olarak alalım. Ona nasıl bineceğinizi öğrenebilir ve adını öğrenebilirsiniz - "bisiklet". ( "Bugün ayrıntıları öğreniyoruz..." Henry Reed'in güzel savaş zamanı şiiri böyle başlar ve diğer şeylerin yanı sıra tüfeğin ona parçalarına ayırması öğretilen parçalarını listeler. ) Bu iki tür öğrenme temelde farklı süreçlerdir ve değişen derecelere bağlıdır. zaman ve hafıza bozuklukları üzerine. Bisiklete binmeyi bir kez (büyük zorluklarla bile) öğrenen kişinin bu beceriyi asla unutmadığı iyi bilinir. Uzun bir aradan sonra bile eyere oturur ve direksiyonu biraz sallayarak ata biner. Çocuğun birçok testle geliştirdiği denge duygusu, ileride neredeyse tamamen korunur. Bu durumda hafıza hem beyinde hem de vücutta bulunur. Bunu sadece bir ay önce İsveç'te tatildeyken ilk elden deneyimledim. Otuz beş yıldır ilk kez çok eski vitessiz ve el frensiz bir arabaya bindim ve hemen 15 millik bir yolculuğa çıktım. Sadece birkaç dakika içinde kendimi gençliğimdeki kadar özgüvenli hissettim. Doğru, düz bir yolda araba sürerken öyleydi; inişler benim için kolay değildi ve yeni, ilk başta oldukça zor bir beceri geliştirmemi gerektiriyordu, çünkü daha önce hiç pedalları geri iterek fren yapmak zorunda kalmamıştım - her zaman el frenini kullandım.

Aynı zamanda beyin hasarı sonrası kişi, üzerinde oturabileceğiniz, pedal çevirebileceğiniz ve hareket edebileceğiniz iki tekerlekli bir nesneye bisiklet denildiğini tamamen unutabilir. Görünüşe göre, bir beceriyi korumak ve bazı bilgileri hatırlamak tamamen farklı şeyler. Amneziden mustarip hastalar, ister bisiklet sürmek ister testere ile çalışmak olsun, genellikle yeni becerileri iyi öğrenirler, ancak öğrenme sürecinin kendisiyle ilgili herhangi bir şeyi hatırlamakta güçlük çekerler.

Bu tür bellekler arasındaki ayrım uzun zamandır kabul edilmiş olsa da, 1970'lerde yapay zeka geliştiricileri arasında buna özel bir önem verilmeye ve daha resmi bir taksonomik statü verilmeye başlandı; becerilerin kazanılmasına prosedürel hafıza ve bilgilerin ezberlenmesine - bildirimsel hafıza denilmeye başlandı . Bu terimler , 1980'lerde San Diego nöropsikolog Larry Squire tarafından psikolojiye tanıtıldı [10] O ayrıca, önceki bölümde bilgisayarlar için Turing testini neden "poker testi" ile değiştirmeyi önerdiğimi diğer tüm nöropsikologlardan daha iyi anlayabilirdi. Bu nedenle , en azından son kitabından da görülebileceği gibi, bir tür bilgi işleme modelini desteklemeye devam etmesini çok garip buluyorum. ). İşlemsel bellek bu nedenle bildirimsel bellekten çok farklıdır. Açıkçası, daha önce kısa süreli ve uzun süreli bellek arasında belirttiğim ayrımı içermiyor. Bir beceriyi öğrenme ve daha sonra öğrenilenleri hatırlama mekanizmaları, olayları veya bilgileri hatırlama mekanizmasından önemli ölçüde farklıdır.

epizodik ve anlamsal belleğe bölünebilir .

Bu terimler 1970'lerde Kanadalı psikolog Endel Tulving tarafından önerildi. Tulving, epizodik bellekle, bir kişinin bireysel yaşamındaki olayların anısını ve anlamsal bellekle - bireysel yaşama bağlı olmayan şeylerin bilgisini anladı. Bu anlamda Avrupa'daki 1939-1945 savaşına ilişkin farkındalığım anlamsal bir bellektir ve bu savaş sırasında bizzat yaşadığım bombalamaların anıları epizodik belleğe aittir [12].

hafızanın fenomenolojisi diyebileceğim konuyu inceleyen psikologlardan alınmıştır ; Burada, bir fenomen olarak belleğin en önemli özelliklerini, altta yatan süreçler açısından nasıl açıklanabilecekleri sorusuna girmeden, tanımlama ve sınıflandırma girişimlerini kastediyorum. Bununla birlikte, nöropsikologlar ve nörobiyologlar için böyle bir fenomenoloji, araştırma için yalnızca bir başlangıç noktası işlevi görür, açıklamak zorunda olduklarını gösterir. Bu iki tür soruyu gündeme getiriyor. İlk olarak, farklı beyin sistemleriyle ilişkili farklı bellek biçimleri var mı? Başka bir deyişle, beyinde hafıza sistemlerinin uzamsal bir ayrımı var mıdır, yoksa beyin bir bütün olarak hafızanın tüm tezahürlerine katılır mı? İkincisi, hafıza izlerinin oluşumu beyin hücrelerinin yapısında, biyokimyasal veya fizyolojik özelliklerinde değişiklikler gerektiriyorsa, bu değişikliklerin doğası farklı hafıza biçimlerinde farklı mıdır?

İkinci soru şu sıralar çok güncel, beni de çok meşgul ediyor; bu bağlamda kitabın sonraki bölümlerinin birçok sayfası ona ayrılmıştır. Bununla birlikte, ilk sorunun çok daha derin tarihsel ve felsefi kökleri vardır. Aslında, beyin biliminde uzun süredir devam eden bir tartışmanın, belirli zihinsel işlevlerin beynin belirli bölgelerinde yerelleştirilmesi olasılığı hakkındaki tartışmanın bir yönünü oluşturur. Bu soru en azından 18. yüzyılın sonu veya 19. yüzyılın başlarında ortaya çıktı [13]. O zamanlar sadece matematiksel yeteneklerden çocukların sevgisine kadar her şeyin beynin farklı bölgeleriyle bağlantısı hakkında değil, aynı zamanda bu yeteneklerin değerlendirilebilmesi için kafatasının şekline yansıdığı konusunda da kesinlikle fantastik iddialar ortaya atılmıştı. inceleyerek. Kurucuları F. I. Gall ve I. K. Shpurzheim tarafından desteklenen frenoloji, yerelleştirme fikirlerinin popülaritesine ve ardından bilim adamlarının gözündeki itibarsızlığına katkıda bulundu. Fransa'da Paul Broca, İngiltere'de David Ferrier ve 19. yüzyılın diğer öncü araştırmacılarının çalışmaları, beyin aktivitesinin en azından bazı yönlerinin bir şekilde belirli yapılarla ilişkili olduğunu, çünkü bu yapılara verilen hasarın daha fazla hasara yol açtığını ortaya koydu. veya daha az spesifik fonksiyonel kusurlar - motor aparatın felçinden konuşma kaybına kadar. Bununla birlikte, bu tür çalışmalar halihazırda ciddi bir kavramsal soruna yol açmıştır ve günümüzde de yol açmaya devam etmektedir: Yaralanma veya hastalık sonucu meydana gelen bozulmayı inceleyerek sağlıklı bir beynin işleyişi hakkında sonuçlar çıkarmak mümkün müdür? Birçok insan bundan şüphe ediyor. Beynin entegre bir sistem olarak işleyişine ilişkin daha bütüncül görüşlerle, patolojiyi inceleyerek normal süreçler hakkında yararlı bilgiler elde etme girişimleri inandırıcı görünmüyor.

---

İşlev, işlev bozukluğu tarafından tanınır

Okuyucu, inanıyorum ki, insan hafızasının tezahürlerinin sınıflandırılması ve biyolojisi hakkındaki bilgimizin önemli bir kısmının, bozukluklarının incelenmesine dayandığını zaten anladı. Tabii ki, bu tür çalışmalar öncelikle tıbbın ihtiyaçları tarafından belirlendi: Alzheimer hastalığından beyin yaralanmalarına, felce, tümörlere veya epilepsiye kadar hafıza bozukluğunun eşlik ettiği birçok durum biliniyor. Doğalarını anlamak, tedavide olmasa da yardımcı olabilir, çünkü çoğu durumda henüz terapötik ajanlar yoktur, o zaman en azından potansiyel rehabilitasyon yaklaşımları arayışında. Ancak daha önce de vurguladığım gibi Alzheimer hastalığı ve Korsakoff sendromu gibi durumlarda beyin ve zihinsel işlevlerde genel dejeneratif değişiklikler meydana gelir; Hafıza bozuklukları da genel, spesifik olmayan bir karaktere sahiptir. Bununla birlikte, beynin belirli bölgelerinde çok özel hafıza bozukluklarına yol açan birçok farklı lezyon bilinmektedir. Bu sayede, beynin çalışmasına bakmanıza izin veren bir pencereyi olduğu gibi hafifçe açmak mümkün hale gelir. Ayrıca, modern teknik gelişmeler bu tür gözlemlere özel bir ilgi vermektedir. Geçmişte, beyin hasarı olan bir hastada hafıza durumunu değerlendirmek mümkündü, ancak yaşam boyunca bunları belirlemek mümkün olmadığından, bozukluğu ile hasarın boyutu arasında bir bağlantı kurmak çoğu zaman imkansızdı: beyin çalışması hastanın ölümüne kadar ertelenmek zorunda kaldı. Zamanımızda CT (bilgisayarlı tomografi), PET (pozitron emisyon tomografisi) ve diğer birçok tarama yöntemi, özellikle hücre hasarı alanlarını belirlemek için beynin durumunun çeşitli parametrelerini in vivo olarak incelemeyi mümkün kılmaktadır. Bu, entegre nöropsikolojinin hedeflerine ulaşmaya çok daha fazla yaklaşmayı mümkün kılar. Bu bölümün sonunda, yeni yöntemlerin bilişsel olasılıkları sorusuna geri döneceğim.

Yapılan çalışmaların sonuçlarının daha ayrıntılı bir tartışmasına geçmeden önce, hepsini ilgilendiren yorumlama sorununun özünü düşünmek gerekir. Hasarlı beynin işleyişini inceleyerek sağlam bir organın işleyişi hakkında bir sonuca varmaya çalışırlar. Aynı zamanda, belirli bir hafıza bozukluğu olan bir hastada hangi beyin yapısının etkilendiği biliniyorsa, o zaman sağlıklı bir insanda, işlev bozukluğundan beynin bu bölgesinin sorumlu olduğuna inanılmaktadır. Bununla birlikte, bu tür bir mantıkta, birkaç yıl önce psikolog Richard Gregory'nin iyi bilinen analojisinde iyi fark edilen bariz zayıflıklar vardır 1). Alıcıdan bir transistör çıkarılırsa, alıcı ıslık dışında herhangi bir ses çıkarmayacaktır ancak bu, çalışan bir cihazdaki transistörün amacının ıslığı bastırmak olduğu anlamına gelmez. Transistörsüz bir alıcı incelenirse, eksik bir bileşen değil, tek bileşensiz bir sistem incelenir.

1) Richard Gregory'nin kitaplarını okuyan veya televizyon programlarını izleyen herkes, onun kelimelerle oynama ve paradokslar icat etme konusundaki önlenemez eğilimini bilir. O, sabahın yedisinde yatakta oturan, hala pijamalarıyla ve bir fincan kahve bile içmeden , hızlıca üç kelime oyunu yapabilen tanıdığım tek kişi!

Ancak alıcı için doğru olan, beyin için yalnızca kısmen doğrudur, çünkü bozuk bir alıcı bozuk kalır - kendi kendini onarmaya çalışmaz. Ama bu tam olarak beynin ve sahibinin, bir kişinin yapmaya çalıştığı şeydir. Bir radyo alıcısından farklı olarak beyin, büyük fonksiyonel rezervlere (fazlalık) sahip plastik bir sistemdir . Plastisite , bireysel beyin nöronlarının bir inme veya yaralanma nedeniyle yok olmasına rağmen (en azından yetişkinlerde) iyileşmedikleri anlamına gelir, çevredeki hücreler büyüyebilir ve tüm sistemin kısmi telafi edici yeniden yapılandırılmasını sağlayan yeni süreçler salabilir. Bu aynı zamanda, bir alandaki hasarın sonuçlarının, başka bir alandaki, hatta çok uzak bir alandaki hasarın sonuçlarından etkilenebileceği anlamına gelir. Fazlalık , beyinde, başka bir bölgenin hasar görmesi sonucu kaybedilen işlevi en azından kısmen devralabilen alanların varlığı olarak anlaşılır . Ayrıca beyne sahip olmak, belirli bir amaca ulaşmak (örneğin bir şeyi hatırlamak) isteyen bir kişinin, istenen mekanizmayı bloke etmesi durumunda, hatırlama için yeni bir strateji arayacağı anlamına gelir. (Bir örnek, unutulan bir ismi hatırlamak için başvurduğumuz farklı yollardır: alfabedeki harfleri sıralarız, bir kişinin yüzünü hayal etmeye çalışırız veya ismini son görüşmenin koşullarıyla ilişkilendiririz, yani tümünü kullanırız. önceki bölümde tartışılan hatırlama teknikleri.)

Bu nitelikler beynin ve ona sahip olan kişinin doğasında vardır; hayatımızı bu kadar zengin ve karmaşık yapan bütünün parçalarıdır ve bu nedenle bizi memnun etmelidirler.

Bazen işlev bozukluğundan işlevi ayırt etmeyi zorlaştırmaları, küçük sorunlardan sadece bir tanesidir. Bu tür sorunları bir an olsun gözden kaçırmadan, şimdi hafıza bozukluğu olan hastalar üzerinde yapılan çalışmaların neler getirdiğine bir göz atmak istiyorum.

---

Kafadaki delikler - hafızadaki delikler

Muhtemelen, nöropsikoloji tarihindeki tüm amnezik hastalardan biri, bilim dünyasında H.M. H.M. şu anda önde gelen birkaç nöropsikolog, bilimsel kariyerlere devam etti. Bu nedenle, X. M.'nin felç veya kazara beyin hasarı kurbanı olmadığını özellikle belirtmekte fayda var; durumu, daha sonra bu hastada hafıza bozukluğunu araştırmaya başlayan aynı kişiler tarafından gerçekleştirilen planlı bir cerrahi operasyonun sonucuydu. HM. epilepsi hastasıydı ve 1953 yılında 27 yaşındayken hastalığın semptomlarını hafifletmek amacıyla (ki başarıldığı söyleniyor) ameliyat edildi. Operasyon, hipokampusun ön üçte ikisi, amigdala ve temporal lobun bir kısmı, yani o sırada hafıza süreçlerindeki rolü bilinmeyen alanlar dahil olmak üzere önemli alanların çıkarılmasından oluşuyordu [14].

---

Pirinç. 5.1. İnsan beyni. Dışarıdan bakıldığında, yüzeyi yoğun bir şekilde paketlenmiş nöronlardan (gri madde) oluşan çok sayıda kıvrımlı bir serebral korteks olan iki büyük simetrik yarım küre görülebilir. Korteksin ayrı alanları, duyusal bilgi almaktan (görsel, koku alma, dokunma) motor komutları göndermeye kadar farklı işlevlerden sorumludur. Bizim için en önemli bölge, hafızanın çeşitli yönleriyle ilişkili olduğu için şakak lobu olarak adlandırılır. Penfield'in deneylerinde uyarılan bu bölgeydi. Serebral yarım kürelerin arkasında, işlevi diğer şeylerin yanı sıra hareketleri hassas bir şekilde koordine etmek olan beyincik vardır. Omurilik, sinir liflerinin vücudun periferik bölgelerine gönderildiği beyinden ayrılır.

---

Beynin en önemli yapıları şek. 5.1-5.3. Bu alanlar, özellikle hipokampus, yoğun bir şekilde paketlenmiş sinir hücrelerine sahip karmaşık yapılardır. İleride onlardan birden çok kez bahsetmek zorunda kalacağım için yerlerini belirtmek yersiz olmayacaktır. Amaçlarım için bu gerekli olmadığından, insan beyninin labirentinde turistlere rehberlik eden bir rehber olarak hareket etmek için burada değilim; Nöroanatomistler tarafından belirli yapılara verilen tuhaf Latince isimlerin açıklamasına girmeye daha da az meyilliyim. Sadece bir durumda bir istisna yapıyorum, çünkü hipokampusla ilk karşılaştığımda bu olmadan yapmak imkansız: Latince adı (hipokampus), bu sevimli balığın kıvrık kuyruğuna uzak bir benzerlikle açıklanan bir denizatı anlamına geliyor.

---

Pirinç. 5.2. Medyan düzlem boyunca beynin kesiti. Burada serebral korteksin altında yer alan iç yapılardan bazılarını görebilirsiniz.

---

Pirinç. 5.3. Hipokampus. Bu yatay kesim, beyin yoluyla hipokampusu ortaya çıkarır. Şekil, konumlarını, şekillerini ve boyutlarını daha iyi hayal edebilmeniz için hipokampusun ve bitişik oluşumların üç boyutlu yapısını yeniden üretir.

---

Beynin yukarıda belirtilen bölümlerinin çıkarılması hasta için feci sonuçlara yol açtı, çok fazla hafıza katılımı gerektirmeyen zihinsel yetenekler testinin sonuçları tatmin edici kaldı ve ameliyattan çok önce meydana gelen olayları kısmen hatırladı. sadece ondan hemen önceki dönemin anılarını kaybetmek. Ancak, yeni bilgileri uzun süreli belleğe dahil etme yeteneğini tamamen kaybetti . Güncel olaylar için RAM etkilenmeden kaldı.

Ameliyattan on dört yıl sonra, bu süre boyunca hastanın durumunu dikkatle inceleyen psikolog Brenda Milner şunları yazdı: Ameliyattan sonra kendisiyle tanışan komşuları veya yakın aile arkadaşlarını hala tanımıyor ... kendinden emin ve doğru bir şekilde belirtmesine rağmen doğum günün; yaşını her zaman hafife alır ve [mevcut] tarihleri doğru bir şekilde belirlemekten tamamen acizdir ... Bir keresinde şöyle demişti: "Ne kadar neşeli veya hüzünlü olursa olsun her gün kendi kendine geçer." Gün bitmeden birçok olayın hafızasından silindiği izlenimine sahibiz. Sık sık, kendi inisiyatifiyle, durumundan "uykudan uyanmak gibi bir şey" gibi bahseder. Görünüşe göre, çevresinin farkına yeni varmaya başlayan, ancak henüz neler olup bittiğini tam olarak anlamayan bir kişinin durumuna benzer ... Kh.M. istihdam garanti edildi...oldukça monoton işlerin performansına katılım... Tipik bir örnek, çakmakların bir vitrindeki karton standlara yerleştirilmesidir. İşinin yeri ve niteliğini veya her gün geçtiği yolu tarif edememesi dikkat çekicidir ... [15].

X.M.'den sonra diğer hastalar üzerinde de benzer denetimler yapıldı. Bunlardan biri, eski bir uçak teknisyeni olan N.A., 1959 yılında 21 yaşındayken geçirdiği bir kaza sonucu beyninden yaralandı. Bir eskrim meçinin ucu, beyninin sol yarısına burun deliğinden girerek, özellikle X. M.'de bozulmadan kalan talamik bölgeye zarar verdi. İkincisi gibi, N. A. yaralanmadan önceki tüm olayları iyi hatırladı, ancak yalnızca ara sıra sonraki otuz yılda olanları hatırladı. Larry Squire'a göre, evde annesinin gözetiminde, neşeli ve arkadaş canlısı kalarak yaşadı, ancak "bir saat veya bir gün önce ne olduğunu" hatırlamakta güçlük çekti. Saçları 1959 modasındaydı ve "yakın zamanda Berry Grable adından bahsetmişti, görünüşe göre onu modern bir film yıldızı olarak görüyordu." "İlk bakışta N.A. tamamen normal bir insan," ama isimleri, yemekleri ya da yeni bir elbise giydiğini unutuyor. Hayatı, hafıza kaybının sonuçlarını en aza indirecek şekilde düzenlenmiştir; annesine göre, "etrafındaki her şey bir hatırlatma görevi görüyor ... Gezinmek için bir şeyi hatırlamanız gerekiyor" [16].

H. M., N. A. ve diğerleri gibi hastaların hafızasının günlük yaşamda değil, laboratuvar psikolojik testleri koşullarında incelenmesinde, bir dizi benzer bozukluk ortaya çıkar. Her şeyden önce, prosedürel değil, bildirimsel hafızadan her zaman muzdariptirler. Beyin hasarı, öğrenilmiş motor becerilerin kaybına yol açmaz. Kural olarak, görünüşe göre, yerleşik uzun süreli hafıza ve çalışma hafızası korunur. Bu nedenle, kötüleşen esas olarak kısa vadeli bildirimsel hafızadır, bu da operasyonel depolamadan uzun vadeli olana bilgi aktarımının engellendiğini varsaymamıza neden olur. Ebbinghaus testinin modern, daha karmaşık versiyonlarında bu bozukluğun nicel bir değerlendirmesi, hastalarda hem ortak özellikleri hem de çok karakteristik farklılıkları ortaya çıkarır. Örneğin, H. M. NA'dan çok daha kötü, görüntüleri hatırladı, her iki hastanın da kelimeleri hatırlama yeteneği yaklaşık olarak eşit derecede zayıfladı.

Tüm bu hastaların bir başka çarpıcı ortak özelliği, prosedürel hafızayı korurken bildirimsel hafızanın kaybıdır. H.M.'yi gözlemlerken etkileyici testlerden biri. ona birkaç gün boyunca belirli beceriler ve hafıza tezahürleri gerektiren bir sorunu çözmeyi öğretmekten ibaretti. Bu, "Hanoi Kulesi" adlı bir oyundur. Denek, üzerine farklı çaplarda halkaların dizildiği üç dikey çubuğa sahip bir tahta alır . Görev, halkaları hareket ettirerek, minimum sayıda "hareket" ile her bir çubuk üzerinde bir piramit inşa etmektir; burada halkalar, tabandan tepeye doğru azalan boyut sırasına göre üst üste geleceklerdir. Bu durumda bir kısıtlama vardır: Daha büyük bir halkayı daha küçük olanın üzerine koyamazsınız. X.M.'ye bu görev teklif edildiğinde, daha önce hiç karşılaşmadığını söyledi. Ancak, bir dizi tekrarlanan testte, sonuçları kademeli olarak iyileşti. Böylece, işlemsel bellek, bildirimsel bellekten gelen kanıtlara dayanarak iddialarını çürüttü.

İlk bakışta, hastadaki iki bellek biçiminin ayrılmasının o kadar ileri gitmesi son derece garip görünüyor - bunun nasıl olduğunu anlamadan, egzersizi tekrarladığını fark etmeden belirli bir beceriyi öğrenip eylemlerini geliştirebiliyor. daha dün yapıyordu. Bununla birlikte, bu, bu tür hastalarda çok yaygın bir fenomendir ve çoğu zaman araştırmacının yeterli ustalığı ile tespit edilebilir. Bu, kaçınılmaz olarak, işlemsel ve bildirimsel bellek süreçlerinin yalnızca genel olarak yerelleşmediği, aynı zamanda beynin farklı bölümleriyle de ilişkili olduğu sonucuna götürür. İşlemsel hafızayı kaybetmek çok zor ve bildirimsel hafızayı kaybetmek nispeten kolay göründüğü için, bu iki formun da farklı biyokimyasal, fizyolojik ve anatomik yapıdaki depolara sahip olması oldukça olasıdır. Ancak buna biraz sonra geri dönmemiz gerekecek.

Hafıza süreçlerindeki tüm bu benzerlikleri ve farklılıkları açıklama girişimleri, farklı kesin lokalizasyonların sonuçlarının analizine, ancak bireysel hastalarda örtüşen lezyonlara dayanmaktadır. Yani, X.M. yaralanma beynin her iki yarısını da eşit şekilde etkiledi ve N.A. yalnızca mecazi bilgilerden çok sözel bilgilerle ilgilenen sol yarımküreye dokundu. Hem bu bireylerde hem de incelenen diğer hastalarda, limbik sistem denilen sistemin bir parçası olan hipokampus ve talamus da dahil olmak üzere sinir yolları bozulur. Ancak zorluk, her hastanın beyin hasarının klinik olarak benzersiz olması gerçeğinde yatmaktadır. Bu, kontrollü bir deneyin sonucu değil, Alzheimer hastalığı veya Korsakoff sendromu ile aynı genellemeleri yapmak için çok nadir görülen öngörülemeyen vakalardır. Nöropsikologların gözlemlenen etkileri beynin belirli yapıları ve yollarıyla ilişkilendirme arzusu, son yıllarda maymunlar üzerinde yapılan deneylerde lezyon tiplerinin ayrı ayrı modellenmesi girişimlerine yol açmıştır. Bu deneyler, bu tür bozuklukların beyin mekanizmalarına ilişkin değerli bilgiler sağladı, ancak insan beyninde meydana gelen süreçleri daha iyi anlamak için maymunlarda kasıtlı beyin hasarının yasallığı konusunda keskin etik çatışmalara yol açtı.

---

Beyne açılan pencereler

Beynin hafıza mekanizmalarına ilişkin anlayışımızı, travmanın veya tıbbi hataların sonuçlarının ayrıntılı incelenmesinin ötesine ilerletmek için, bir kişi bir şey öğrenirken veya bir şey hatırlarken insan beynine bakabilmelidir. Bu fikir, yakın zamana kadar bazı bilim kurgu yazarlarının veya filozofların gerçekleştirilemez bir ütopyası gibi görünüyordu (sürekli "serebroskop" adı verilen fantastik bir makineden bahsediyorlar). Ancak son on yılda, bir zamanlar düşünülemez görünen bir şey neredeyse gerçek oluyor. İnvaziv olmayan veya neredeyse invaziv olmayan 1) yeni beyin görüntüleme teknikleri, istenen perspektifi açmaya başlayan geliştirilmektedir.

1) Denek için herhangi bir zararlı müdahale ile ilişkili olmaması. - Yaklaşık. ed.

Bununla birlikte, bu türden en eski çalışmalar hiçbir şekilde invaziv değildi. X.M.'de epilepsi belirtilerini azaltmak için yapılan bir operasyon sonucunda bundan daha önce bahsetmiştim. hipokampus yok edildi. Uzun yıllar boyunca bu yaklaşım, bu hastalığın bazı formları (fokal epilepsi) için standart tedavi olarak kaldı. Fokal epilepsi, beynin geniş bir alanına yayıldığı nispeten küçük bir nöron grubunda bir elektriksel aktivite dalgasının ortaya çıkmasıyla başlar. Beyin cerrahisi tekniği, bu aktiviteye neden olan hücrelerin lokalizasyonunu belirlemek ve onları izole etmekten, yani bir elektrik dalgasının yayılmasını önlemek için beynin diğer bölümleriyle olan bağlantılarını ortadan kaldırmaktan oluşur. Bu yöntem, öncelikle Montreal'den bir beyin cerrahı olan Wilder Penfield'ın adıyla ilişkilendirilir. En azından kullanımının ilk aşamasında, ellilerde, bir epileptojenik odağı belirlemek için, beynin yüzeyi açığa çıkarıldı ve yakındaki nöronları uyarmak için içinden bir akımın geçtiği elektrotlar kullanılarak incelendi. Açıklamamda, gerçekte olduğundan çok daha korkutucu görünüyor. Beyinde ağrı reseptörleri yoktur, bu nedenle cilt kesisinden ve kafatasının açılmasından sonraki tüm manipülasyonlar ağrısızdır. Operasyon lokal anestezi altında yapılabilir ve hasta elektrik stimülasyonu sırasında yaşadığı duyumları cerraha bildirebilir.

Çoğu ellili yıllarda olmak üzere 1.100'den fazla hastanın bu şekilde tedavisi sırasında, Penfield ve çalışma arkadaşları elektrotlar kullanarak serebral korteks yüzeyinin önemli bir bölümünü incelediler. Bazı bölgelerin uyarılması duyusal duyumlar verdi, diğerlerinin uyarılması motor reaksiyonlara neden oldu ve Penfield, vücudun tüm yüzeyinin olduğu gibi kortekse "yansıtıldığını" göstermeyi başardı. Bu tür projeksiyonların haritaları artık beyinle ilgili her kitapta her zaman verilmektedir. Ama şimdi kartların kendileriyle değil, hastaların Penfield beynin sağ ve sol temporal loblarının bir veya başka bölgesini tahriş ettiğinde bildirdikleri deneyimlerle ilgileniyorum (bkz. Şekil 5.2). Uyarım, işitsel, görsel ve birleşik görsel-işitsel duyumları uyandırdı; hastalar sesler ve müzik duydular, insanlar ve çeşitli sahneler gördüler, belirli düşünceleri, geçmiş yaşamlarından hatıraları ve görsel imgeleri vardı. Bu, tüm hastalarda ve her tür stimülasyonda durum böyle değildi, ancak araştırmacılar, hastaların daha önce gizli kalan anılarını uyandırdığına dair raporlar konusunda özellikle endişeliydi.

Bu tür anılar halüsinasyonlar veya rüyalar gibiydi. İlk başta genellikle belirsiz veya eksik görüntüler ortaya çıktı, ancak daha fazla uyarılmayla bunlar, sanki eidetik hafızanın "anlık görüntüleri" filme aktarılmış ve ekranda izlenmiş gibi, hastalar tarafından yeniden deneyimlenen tüm bölümlere dönüşene kadar giderek daha net hale geldi. . Bazı hastalar bunları "insanların seslerinin" duyulduğu veya "yemek odasında ... çok sayıda insanın görüldüğü; Sanırım annem de oradaydı.” Bazen bu tür açıklamalar çok geneldir (“bir köpek bir kediyi kovalıyor”), diğer zamanlarda çok daha spesifiktir (“Kahkahalar duyuyorum ... bunlar kuzenlerim Bessie ve Anne de Vellieu”, “telefondaki anne teyzemden akşam bize gelmesini ister") [17].

Bu gözlemlere dayanarak, hafıza izlerinin şakak lobunda depolandığı ve ilgili alanların uyarılmasıyla uyandırılabileceği hemen sonucuna varıldı. Bununla birlikte, bu tür verilerin yorumlanması önemli zorluklar içermektedir. Birincisi, bir bölgenin uyarılmasının belirli bir hafızayı tetiklemesi, onun orada "depolandığı" anlamına gelmez. Bu alanın elektrikle uyarılmasının, hücrelerinin uyarılmasına yol açtığı ve onları "gerçek" depolama yerleri olarak hizmet eden diğer bölgelerle iletişim kurmaya zorladığı düşünülebilir . İkinci olarak, böyle bir uyarımın sonucunun gerçek bir olayın "gerçek" bir hatırası mı yoksa bir tür "kurgu", rüya veya halüsinasyon gibi bir şey mi olacağına karar vermek daha da önemlidir. Mesajların doğası, kesin sonuçlara varmamıza izin vermiyor. Penfield'ın gözlemleri son derece ilginç olmaya devam ediyor, ancak nihai yorumları henüz mümkün değil.

---

Pirinç. 5.4. Nükleer manyetik rezonans (NMR) kullanılarak elde edilen beyin görüntüsü. Şekil, sağlıklı bir genç adamın beyninin invaziv olmayan bir NMR yöntemi kullanılarak elde edilen önden bir kesitini göstermektedir. Merkezdeki karanlık alanlar (III ve IV) - ventriküller, HF - hipokamp, PHO - Ammon boynuzunun girusu, TL - temporal lob. Sağdaki vuruşlar arasında bulunur 1 см. Korsakoff sendromlu hastalarda bu alan belirgin şekilde körelmiştir ve ventriküller genişlemiştir. Amnezinin diğer bazı formlarında, temporal lob hasar görür ve küçülür. (Fotoğraf Larry Squire'ın izniyle; LR Squire, DG Amarel, GA. Press, J. Neurosci., 1990, 10, s. 3106-3117.)

---

Beyin aktivitesinin kaydedilmesinde son yirmi yılın şaşırtıcı başarıları, gerçekten de, henüz ön araştırma aşamasında olan araştırmaları daha da ilerletmeye yardımcı olacak bir "serebroskop" hayalini gerçekleştirmeyi vaat ediyor.

Hücresel ve kimyasal seviyelerde fizyolojik bir sistem olarak beyin son derece dinamiktir. Aktif nöronların büyük miktarlarda glikoz ve oksijene ihtiyacı vardır ve beynin gelişmiş kan besleme sistemi bu maddeleri her an en çok ihtiyaç duyulan yere ulaştırmak zorundadır. Sinir hücrelerinin işi elektriksel aktivitedir ve biyolojik mekanizmalar tarafından üretilen akım beyinde tıpkı deniz gibi düzenli ve aynı zamanda değişken dalgalar halinde akar. Ayrıca elektriğin fiziksel yapısı gereği akan akım yönüne dik bir manyetik alan oluşturur. Beynin tüm bu özellikleri, onun görüntülerini elde etmek için olanaklar yaratır. Herhangi bir tarama sisteminde, dedektörler kafanın yüzeyine belirli bir şemaya göre yerleştirilir ve boyutları ne kadar küçük olursa sayıları o kadar fazla olabilir. Bazı durumlarda farklı dedektörlerin sayısı 124'e ulaşır. Her dedektör beyinde oluşan sinyalleri kaydeder; sinyallerin farklı dedektörlere neredeyse (kesin olarak değil) aynı anda gelmesi, kaynaklarının yerelleştirilmesini belirlemeyi mümkün kılar. Bilgisayar sistemleri daha sonra "dilimleri" beyin aracılığıyla uygun koordinatlarda haritalandırır ve ortaya çıkan siyah beyaz görüntüler, görsel analizlerini kolaylaştırmak için bilgisayar tarafından şartlı olarak renkli olarak yeniden kodlanır. Bu haritalardan biri Şekil 1 de gösterilmiştir. 5.4.

Kullanılan yöntemler, kaydedilen sinyalin doğası, uzaydaki çözünürlüğü ve sinyalin elde edilebileceği süre bakımından farklılık gösterir. En iyi bilinen yöntem PET olarak kısaltılır ("tomografi"nin bir bilgisayar kullanılarak paralel "dilimlerden" sinyallerin seçici olarak çıkarılması anlamına geldiği pozitron emisyon tomografisi). Kısa ömürlü ve görünüşte zararsız radyoaktif izotopların kan dolaşımına verilmesine ve ardından enjeksiyondan yaklaşık yarım saat sonra yayılan pozitronlar tarafından beyindeki dağılımlarının kaydedilmesine dayanır. Bu, laboratuvarımda kullandığım ve Bölüm 2'de açıklanan radyoizotop etiketleme tekniğine benzer. Kullanılan izotopa bağlı olarak PET, beyindeki kan, oksijen veya glikoz dağılımının haritasını çıkarabilir. Deneğe, örneğin basit hesaplamalar yapmak veya bir şiirden bir pasajı ezberlemek gibi belirli bir görev teklif edilirse, PET zihinsel çalışma sırasında dinlenme halinden daha aktif olan beyin bölgelerini "vurgular". PET kullanarak görüntü elde etmek uzun zaman alır, ancak çözünürlük diğer birçok yöntemden daha yüksektir, çünkü görüntüler beynin yaklaşık yarım santimetre küplük (ancak bu hacimde bile on milyonlarca) alanlarını ayırt edebilir. uygun hücre sayısı). Bununla birlikte, bu tür yöntemler, izotopların eklenmesini gerektirdiklerinden, tamamen invazif olmayan olarak kabul edilemezler.

Buna karşılık, manyetik rezonans taraması (MRS) tamamen invaziv değildir ve tek tek moleküllerin atomik özelliklerine bağlı sinyalleri saptar. Yalnızca dokularda büyük miktarlarda bulunan moleküllerin (örneğin, su molekülleri) sinyallerini ölçmenize olanak tanır ve oldukça zayıf bir uzamsal çözünürlükle karakterize edilir, ancak yalnızca birkaç milisaniye içinde çok hızlı görüntüleme sağlar. Böylece, küçük bir uzamsal çözünürlük, çok büyük bir zamansal çözünürlükle telafi edilir. Belki de "mürekkep balığı" (süper iletken manyetometrelerin kullanımı) olarak kısaltılan en umut verici yeni teknik, beynin elektriksel aktivitesinin bir sonucu olarak üretilen çok zayıf manyetik alanları (dünyanın manyetik alanının milyarda birinden fazla olmayan) ortaya çıkarır. Doğru, "mürekkepbalığını" nörobilimde pratik olarak kullanmak mümkün olmadan önce çözülmesi gereken birçok teknik ve teorik sorun var.

Bu arada MRS ve PET, hastaları incelemek için rutin yöntemler haline geldi ve araştırma çalışmalarında yaygın olarak kullanılıyor. Squire'ın eski havacılık teknisyeni N.A.'daki belirli amnezi tezahürlerinin bağlantısına dair doğrudan kanıt elde etmesine izin veren MRS idi. hipokampus ve talamusta hasar ile. Ama belki de en ilginç bilgi, yüksek çözünürlüğü nedeniyle PET'ten geliyor. Klinik koşullarda uygulanması, etkilenen bölgenin işlevi beynin diğer bölümleri tarafından devralındığında ve hasta kaybettiği yeteneği geri kazandığında, beyin hasarı yerlerinin yanı sıra kusurları telafi eden alanların belirlenmesini sağlar.

Ortaya çıkan görüntüler gerçekten güzel ve etkileyici ve beyne birkaç yıl önce bile düşünülemeyecek bir pencere açıyor. İlk kez gören biri, beynin işlevi ve zihinsel süreçlerle ilişkisi ile ilgili her türlü soruyu yanıtlayabilecekleri düşüncesine kapılmamak elde değil. Ancak, her şey o kadar basit değil. Öğrenme veya ezberleme sırasında beynin bazı bölgelerinde faaliyet gösterilmesi, hafıza izlerinin burada biriktiğine inanmak için sağlam temeller sağlamaz. Bunların "depolanması", beynin tamamen farklı bir bölümünde yer alabilir ve bu, aktive etmek için artan bir glikoz akışı gerektirmez; çalışan sinir ağının kendisini değil, yalnızca çevresel cihazlarını görmemiz mümkündür. Artan glikoz ve oksijen kullanımına ilişkin veriler, sürecin moleküler mekanizmalarının ayrıntıları hakkında tek başına hiçbir şey söylemez. Ve daha da önemlisi, daha az mekanik bir düzeyde düşünürsek, bize gözlemlenen sürecin anlamı veya içeriği hakkında, bilinç dilinden beyin diline ve tersine çeviri kuralları hakkında hiçbir şey söyleyemezler. . En iyi ihtimalle, tüm bu veriler Rosetta Stone'u beyinde tam olarak nerede arayacağınızı önerebilir, ancak ne hiyeroglifleri deşifre etmeye ne de yazılanları okumaya yardımcı olmaz. Bu farklı bir yaklaşım gerektirir.

Bölüm 6 

Hayvanlar da hatırlar

İnsan hafızası ve hayvan hafızası

Annemin sesini, hayatımdaki dördüncü doğum günümü kutlamayı ya da bisiklete binmeyi hatırladığımı söylediğimde herkes ne demek istediğimi anlayacaktır. Ama maymunların, kedilerin, tavukların ve hatta kabuklu deniz hayvanlarının hangi anlamda hatırladığını söyleyebiliriz? Birçoğumuz için benzersiz bir insan, hatta tamamen kişisel bir yetenek anlamına gelen bir kelimeyi, hayvanların iç dünyalarına doğrudan erişime sahip olmadan ve bu kadar sınırlı iletişim fırsatlarıyla açıklamak için kullanma hakkım var mı? Açıkçası, bölümlerden birinin önemli bir bölümünü bilgisayar belleği sorununa ayırabilirsem, o zaman haklı olarak hayvanlarda belleğin varlığından bahsedebilirim. Belki de soru iki kısma ayrılmalı ve yeniden ifade edilmelidir. İlk olarak, hayvanlarda, doğal olarak hafıza olarak adlandırılacak bu tür yetenekleri açıkça karakterize etmek ve göstermek mümkün müdür? İkincisi, hayvanlardaki hafıza gibi bir olgunun incelenmesi, insan hafızasının mekanizmalarına ışık tutabilir mi, yoksa insan ile hayvan arasındaki uçurum kapatılamayacak kadar derin mi?

İlginç bir şekilde, hayvanların yakınında yaşayan veya onlarla çalışan hiç kimse, birçoğunun çok iyi bir hafızası varmış gibi davrandığından şüphe etmez. Köpekler sahiplerini tanır ve onları yabancılardan ayırır. Uzun uğraşlar sonucu kapıyı açmayı öğrenen kediler, birkaç gün sonra bu işlemi rahatlıkla tekrarlarlar. Sirkteki hayvanlar, eğitim sürecinde öğrendikleri karmaşık hileleri gösterirler. Ancak soru, "sanki" sözlerine dayanıyor. Hayvanlara içsel deneyimlerini soramayız, bu yüzden onları gözlemlemek ve davranışlarından yola çıkarak sonuçlar çıkarmak zorunda kalırız. Labirentin girişine konan aç bir fare, sonunda yiyecek şeklindeki ödülün kendisini beklediği yere yolunu bulursa ve deney tekrarlandığında daha az yanlış dönüş yaparsa, o zaman şunu söylemek için bir nedenimiz vardır: doğru yolu hatırlamasıdır. Ancak fare tekrarlanan deneyde daha birçok yanlış dönüş yaparsa, bu yine de labirentin yapısını bildiği için doğru yolu seçmek istemediğini, bu aktiviteden sıkıldığını söylememize izin vermiyor. ya da başka yollar keşfetmek istediğini. İç süreçleri doğrudan gözlemleyemeyeceğimiz için, sadece hayvanın davranışlarını, hatalarını kaydedebiliriz ve buna dayanarak, farenin sorunun çözümünü hatırlamadığı veya unuttuğu sonucuna varabiliriz. Hafızasını dolaylı bir şekilde - belirli koşullar için yeterli veya yetersiz olduğunu düşündüğümüz eylemler veya tepkilerle - kanıtlaması gerekir. Hayvan hafızası çalışması basit gözlemin ötesine geçtiğinde, kaçınılmaz olarak bir deney niteliği kazanır. Bir hayvanı hafızası hakkında "sorgulamak" için, onu göstermesi gereken koşullara yerleştirmeliyiz: ona belirli bir görev verilir ve onu tamamlaması için teşvik edilir. Bu tür bir uyarım, bir görevin yerine getirilmesi şu veya bu arzunun (yiyecek, su) tatminine yol açtığında olumlu veya yerine getirilmemesi hoş olmayan veya acı verici etkiler gerektirdiğinde olumsuz olabilir. Bunlar, davranış incelemelerinde kaçınılmaz olarak başvurulması gereken ve aynı zamanda deney hayvanlarının esenliğiyle ilgili endişelere yol açan deneysel psikoloji yöntemleridir. Bu ve sonraki bölümlerde belirli yöntemleri ve bunlarla elde edilen sonuçları açıkladığımda bu ikilemin farkındayım; ancak bu tür deneyleri değerlendirirken ve bulguları tartışırken, 2. Bölümde tartıştığım "hayvan hakları" konusundaki pozisyonumu yeniden hatırlamanın gerekli olduğunu düşünüyorum.

Öğrenme, hafıza ve geçmiş deneyim

Hayvanlarda öğrenme yeteneği, onlara belirli bir görev verilerek ve tekrarlanan her denemede performansının nasıl arttığı gözlemlenerek tanımlanabilir ve ölçülebilir. Bir hayvana aynı görevi saatler, günler veya haftalar sonra yaptırarak ve sonucu öncekiyle karşılaştırarak, hayvanın hatırlama ve hatırlama yetenekleri değerlendirilebilir. Görev ilk seferden daha iyi yapılmazsa, hayvanın eylemlerini hatırlamadığı varsayılabilir. Tersine, sonuç ilk dizi testin sonunda elde edilenden daha düşük değilse, bu, hayvanın geçmiş deneyimlerden yararlandığı anlamına gelir. Burada iki aktif süreci ayırabiliriz: ezberleme (öğrenme) ve hatırlama. Bu iki faz arasındaki iç süreçlere hafıza dediğimiz şeydir. "Öğrenme" kavramının resmi bir tanımını yapmakta biraz geç kalmış gibi görünebilirim; bu noktaya kadar, basitçe ima edildi. Belleğin kesin bir tanımını bile yapmadım, kendimi James ve diğer yazarlardan gelişigüzel alıntılarla yetindim. Ancak şu anda, hayvanları ne ölçüde anladığımıza karar vermemiz gerektiğinde, bazı kavramların açıklığa kavuşturulması gerekiyor.

---

öğrenme kelimesinin bazen farklı şekillerde - öğrenme veya öğrenme olarak - çevrilmesi gerektiğini bir kez daha hatırlayın . Psikolojide öğrenme genellikle yeni deneyim edinme olgusunu veya bunun nihai sonucunu ifade eder ve öğrenme, yeni bilgilerin özümsenmesine yol açan bir prosedürdür; ancak, bu iki kavram birbiriyle yakından ilişkili olduğundan, bu iki kavramı net bir şekilde birbirinden ayırmak her zaman mümkün değildir. — Yaklaşık. ed. 

---

Öğrenme , bir hayvanda daha uygun bir şekilde davranmaya başladığında (yani uyum sağladığında) önceki duruma değişen bir tepkinin gelişmesidir. Bu temelde işlemsel tanımda önemli olanın, davranış değişikliklerinin a) deneyimin sonucu , b) bir hayvanda veya hayvan grubunda yeniden üretilebilir, yani tekrarlanabilir ve c) doğası gereği uyarlanabilir olmasıdır. Uyum sağlama kriterini getirmezsek, o zaman yara dokusunun oluşumu da bir tür hafıza olarak düşünülebilir! Öte yandan, durumun çok zor olması veya seçilen stratejinin hatalı olduğunun ortaya çıkması gibi, hayvanın optimal uyum stratejisini bulmasının kolay olmadığı durumlar da olabilir. Bununla birlikte, burada bile, bu bölümde biraz sonra gösterilecek olan öğrenmenin yokluğundan söz edilemez. Bu nedenle, "deneyim" ve "adaptif değişim" gibi terimlerin anlamı oldukça karmaşık, hatta bazen belirsizdir ve bu asla unutulmamalıdır.

Hatırlama , ilk öğrenmeden bir süre sonra değişmiş bir davranışsal tepkinin tezahürüdür.

bellek , doğrudan gözlemlenebilen veya ölçülebilen bir şey değildir; öğrenme ve hatırlamayı birbirine bağlayan bir ara süreç olarak var olması gerektiğini düşündüğümüz şeydir. Eğer öğrenme sonucunda hayvanın davranışı değiştiyse ve bu kendini hatırlama şeklinde gösteriyorsa, o zaman hayvanın biyolojisinde davranış değişikliğine yol açan bazı değişikliklerin olduğunu varsaymamız gerekir. Başka bir deyişle, vücutta eğitim sırasında alınan bilgileri gelecekte davranışı değiştirebilecek şekilde depolayan bir tür kayıt mekanizması olmalıdır. Bu varsayımsal iç mekanizma (kitabın başındaki metaforuma dönecek olursak Rosetta Taşı) son on yıllarda çeşitli isimlerle anıldı. Bu yüzyılın başında St. Petersburg'da öğrenme sürecini inceleyen ilk fizyologlardan biri olan I. Pavlov, bunun hakkında şartlı bir refleks olarak yazmıştı . Daha yakın zamanlarda, son iki bölümde özetlenen nedenlerle, bellek araştırmacıları bellek depolamasından ya bellek izleri ya da engramlar (1950'lerde başka bir bellek öncüsü olan zoolog J. 3. Young tarafından türetilen bir terim) olarak bahsetmeyi tercih ettiler. Hayvanların "haritalar" ve hatta bilişsel haritalar oluşturduğunu söylemek artık mevcut literatürde moda oldu . Genel olarak, terminolojinin gelişimi, Pavlovcu kavramın katı bir şekilde sabitlenmiş şemalarından çok esnek modern fikirlere kadar, şu ya da bu zamanda kabul edilen analojileri ve teorik bellek modellerini yansıtır.

Bu alternatif kavramların anlamı sorusuna daha sonra döneceğim. Şimdi önemli olan, belleğin geçmiş deneyimlerin bir sonucu olarak uyarlanabilir davranıştaki değişikliklerle ölçülmesi gerektiğidir. Bu çok geniş ve özünde biyolojik bir tanımdır. Psikologlar muhtemelen bunu hemen kabul etmeyeceklerdir, ancak büyük olasılıkla isteksiz de olsa kabul etmek zorunda kalacaklardır. Bununla birlikte, şimdilik, görünüşte belirsiz olan geçmiş deneyim kavramını korumayı tercih ederim, çünkü öğrenme kavramını tam olarak tanımlamaya çalışmanın zorluğuna rağmen, günlük yaşamda tüm organizmaların - amipten güle kadar - olduğu oldukça açıktır. çalıdan insana - deneyimden başlayın ve yaşamın tanımının kendisinin davranışı değiştirerek deneyime uyum sağlama yeteneğini içermesi gerektiğini.

Plastisite ve özgüllük

Deneyim, davranış sözlüğünden bir terimdir. Biyoloji diline çevrilmiş, plastisite anlamına gelir . Etkili bir şekilde işlev görebilmek, yani çevresel koşullara yeterince tepki verebilmek için tüm canlı organizmaların birbirine zıt iki özelliğe sahip olması gerekir. Yaşamları boyunca günden güne çevredeki rastgele değişikliklerin sürekli etkisine direnerek, gelişim sırasında ve yetişkinliğe kadar istikrarı (özgüllüğü) korumalıdırlar. Aynı zamanda, esnek olmalılar, yani deneyim kazanıldıkça özgüllüklerini uyarlama ve değiştirme yeteneğine sahip olmalıdırlar. Bir zamanlar biyologlar organizmadan "doğa ve yetiştirme" (modern tabirle, genler ve çevre) etkileşiminin bir ürünü olarak söz ettilerse, şimdi bu karşıtlık çok basite indirgeniyor çünkü bireyin gelişiminde genlerin tezahürü hem özgüllük hem de plastisite için temel oluşturur. Deneyimlerden öğrenebilen bir beynin oluşumunu sağlayan genler olmadan hayatta kalamazdık. Ancak, gelişim sırasında beynimizde doğru bağlantı sistemini belirleyen genler olmasaydı hayatta kalamazdık. Spesifiklik ve plastisite diyalektiğini açıklamak ve mekanizmalarını anlamak modern biyolojinin temel görevlerinden biridir. Yaşananların birikmesi sonucu beyinde meydana gelen değişimler bir çeşit plastikliktir ve hafıza bu tecrübenin en önemli yansımalarından biridir. Bu nedenle, plastisite (hafıza) mekanizmalarını anlamak için, özgüllük mekanizmalarını anlamak gerekir. Beyin temel olarak istikrarı korumasaydı, deneyimle sarsılmasaydı, yaşayamayız ki bu Funes ve Shereshevsky'nin kaderi tarafından onaylanır. Sıralı değişiklikler, yalnızca nispeten değişmeyen bir arka planda anlamlıdır.

Değişen bir dünyada istikrarı sağlamak için, bu dünyayı tanımaya ve buna yanıt vermeye yönelik kararlı sistemlere, beynin kilit rol oynadığı sistemlere ihtiyaç vardır. Spesifiklik, beyne çevremizdeki dünyayı anlama, değişmeyen özelliklerini tanıma ve kalıplarına belirli bir şekilde yanıt verme yeteneği veren bir niteliktir. Böyle bir özgüllük olmasaydı, sürekli bir belirsizlik ve kafa karışıklığı halinde yaşardık. Yani, örneğin beyin, çevreleyen dünya hakkındaki bilgilerin çoğunu görme, yani gözler aracılığıyla alır. Başın ve gözlerin bu dünyayla ilgili konumu sürekli değişiyor, ancak yine de onu istikrarlı bir şekilde görüyoruz ve üç boyutlu konumumuzun farkındayız. Bunun için retinaya gelen ışığın son derece düzenli ve kararlı bir şekilde beyne iletilen ve beyinde analiz edilen sinyallere dönüştürülmesi ve hücre ölümü, moleküllerin yer değiştirmesi ve bir deneyim oluşturan birçok olayın hatırlanması gibi durumlara rağmen bu düzenin yaşam boyu sürdürülmesi gerekmektedir. .

Bu nasıl elde edilir? Gözümüzün retinası 110 milyondan fazla ışığa duyarlı hücre içerir ve göz beyne yaklaşık bir milyon sinir lifi içeren bir sinir yolu ile bağlıdır. Retinadaki hücre sayısı, ilişkili optik sinir liflerinin sayısından çok daha fazla olduğu için, her bir lifin birçok ayrı hücreden gelen bilgileri entegre ettiği düşünülebilir. Optik sinirler beynin derinlerinde, lateral genikülat cisimler olarak adlandırılan alanlarda son bulur. Orada milyonlarca nörondan oluşan bir kompleksle sinapslar oluştururlar ve bunlar da tüm memelilerde aşağı yukarı benzer olan bir yollar sistemiyle özel bir kortekse (görsel korteks) bağlanır. Böylece, retina tarafından sinir impulslarına dönüştürülen görsel sinyaller önce optik sinirlerde yoğunlaşır ve sonra lateral genikülat gövdede tekrar salınır. Beynin göz retinalarına gelen görüntüleri yorumlayabilmesi için görme yollarının belli bir düzen ve düzen içinde olması gerekir. Gerçekten de, retinanın elemanlarının karşılıklı düzeninin genikulat cismin nöronlarında tam olarak yeniden üretildiği ve ikincisinin görsel kortekse tam olarak aynı şekilde yansıtıldığı gösterilebilir. Yani lateral genikulat cisimde retinanın bir haritası (projeksiyon), görsel kortekste ise kürenin duvarındaki iki boyutlu Mercator projeksiyonunda küre değiştiği için biraz değiştirilmiş de olsa başka bir haritası vardır. sınıf. Haritalamanın her seviyesinde - retinada, genikülat cisimde ve görsel kortekste - bilgi analiz edilir ve sınırlar, açılar, hareket, dalga boyları (renk) vb. ile ilgili sinyaller halinde sınıflandırılır. Kortekste haritalama ve sınıflandırma daha da karmaşık kriterlere tabidir ve burada görme ya da görsel algı dediğimiz o sinirsel aktivite ortaya çıkar.

Haritalamanın, sınıflandırmanın, analizin ve son olarak sentezin düzenliliği, insanlar da dahil olmak üzere memelilerde gözlerin ve beynin hücresel yapısının yaşamın ilk yıllarında hızlı ama düzensiz bir şekilde değişmesi gerçeğiyle de engellenir. Sonuç olarak, haritalama kesin değildir, doğumdan sonra hücrelerin gerçekleştirdiği işlevler değişir ve aralarındaki bağlantılar yaşam boyunca sabit kalmaz: gözden beyne giden yollar sürekli yeniden yapılanmaya tabidir. Bir kişi gören olarak doğar, hızlı bir şekilde odaklanmış stereoskopik görüş geliştirir ve çok geçmeden nesneleri farklı açılardan, farklı mesafelerde ve farklı aydınlatma koşullarında görse bile zaten tanır. Bunu yapmak için, gözler ve beyin arasında çok kararlı bir bağlantı sistemine sahip olması gerekir ve bu bağlantıların kendileri, ortamdaki rastgele değişikliklerden nispeten bağımsız olarak belirli bir içsel gelişim programına göre oluşturulmalı ve yeniden inşa edilmelidir.

Gelişim sırasında beyin boyutu, hücre sayıları ve bireysel deneyimlerdeki önemli değişikliklere rağmen böyle bir kararlılık nasıl elde edilir? Beyin oluşumunun erken aşamalarında, daha sonra kademeli olarak azalan çok fazla sinaptik bağlantı oluştuğuna dair birçok kanıt vardır; gereksiz veya genellikle gereksiz sinapslar kaybolur ve geri kalanı bir şekilde dengelenir. Sinapsların ölüm süreci ve stabilizasyonu, oluşumu sırasında deneyimin beynin yapısını değiştirdiği ana mekanizmalardan biri gibi görünmektedir ve bu tür stabiliteye (spesifikliğe) ulaşmanın spesifik yolları, gelişimsel sinirbilimdeki önemli sorunlardan biri haline gelmiştir. Gerçekten de, özgüllük ve plastiklik arasındaki diyalektik ilişki o kadar yakındır ki, sonunda bu fenomenlerin her birini diğerinden ayrı olarak anlamak imkansız olacaktır [1].

Çevrenin düzenliliği ve değişmezliği görecelidir: çevre aynı zamanda kısa ve uzun vadeli değişikliklere tabidir. Organizmalar ve dolayısıyla beyinleri bu tür değişikliklere uyum sağlayabilmelidir. Dolayısıyla uyum sağlama yeteneğini ima eden plastisite. Doğru, nörobiyolojik literatürde bu terim çok belirsiz bir anlamda kullanılmaktadır. Genç bir bireyin gelişim döneminde en önemli hormonlar yeterli değilse: tiroid hormonları, östrojenler veya testosteron, beynin bazı bölgelerindeki sinir bağlantılarının gelişimi bozulur. Gelişim sırasında gıda eksikliği veya diğer olumsuz koşullar beyin boyutunda bir azalmaya yol açabilir. Bunların hepsi plastisite örnekleridir, ancak bu terim aynı zamanda yetişkin sinir sisteminin yeni bağlantılar oluşturarak veya beynin hasar görmemiş bir bölümünün yaralı bir bölgenin işlevlerini üstlenmesini sağlayarak yaralanmadan kurtulma yeteneğini ifade etmek için de kullanılır.

Çevrenin zenginleştirilmesi ve tükenmesi

Travma sonrası normalleşme, yetersiz beslenmenin veya hormonal dengesizliğin sonuçları ve hatta hafıza fenomeninin kendisi gibi çeşitli fenomenlerin mekanizmalarında bir benzerlik ve hatta özdeşlik öne sürdüğü için, "plastisite" teriminin geçerliliğini yitirmesi gibi gerçek bir tehlike vardır. , aslında hiçbir ortak yanı olmayan. Bununla birlikte, davranışçılık açısından bellek, bireysel deneyimin sonuçlarının özel bir durumuysa, o zaman, analoji yoluyla, beyinde işleyen bellek mekanizmaları, sinir sisteminin esnekliğinin özel bir durumu olabilir. Bu fikir, 1950'lerde psikolog Mark Rosenzweig, biyokimyacı Ed Bennett ve anatomist Marian Diamond tarafından California, Berkeley'de farklı koşulların genç farelerin beyninin yapısı üzerindeki etkisini incelemek için yapılan deneysel bir çalışmanın temelini oluşturuyordu. Deneyin orijinal tasarımına göre (diğer kontrol türlerinin dahil edilmesi sonucunda yıllar içinde biraz değişti), bazı fareler, bol miktarda yiyecek aldıkları ancak diğerleriyle temas kuramadıkları ayrı kafeslerde, izolasyonda tutuldu. bireyler ve minimum dış uyaranlara (sürekli düşük ışık, sürekli düşük beyaz gürültü, vb.) maruz kaldılar. İkinci grubun fareleri, çeşitli "oyuncaklar" ile büyük kafeslerde birlikte yaşadılar ve ilk deneylerde çeşitli görevleri yerine getirmek için eğitildiler. İlk grup "tükenmiş" ve ikinci grup "zenginleştirilmiş" olarak adlandırıldı, ancak böyle bir atama elbette görecelidir. Laboratuvar hayvanlarının yaşam koşulları ile vahşi akrabalarının yaşam koşullarını karşılaştırırsak, onları "nispeten tükenmiş" ve "çok tükenmiş" olarak adlandırmak daha doğru olur.

Berkeley'den bir araştırma ekibi, fareleri belirtilen koşullar altında birkaç hafta tuttuktan sonra, beyinlerinin bir dizi karakteristik yönden farklı olduğunu gösterdi. Genellikle, "zenginleştirilmiş" gruptaki hayvanlarda, serebral korteks belirgin şekilde daha kalındı, bazı bölgelerinde sinapsların sayısı ve birçok enzimin içeriği, özellikle de bir sinyal ileten maddelerin sentezi ve parçalanmasında rol oynayanlar arttı. bir sinir hücresinden diğerine sinapslar. Şimdi, bu veriler şaşırtıcı değil, ancak bir zamanlar büyük ilgi uyandırdılar, çünkü kısmen o zamanlar için ünlü bir psikolog ve iki sinirbilimciyi içeren yeni karmaşık bir programın sonucuydular. Bu çalışmanın yankısı çok daha önemliydi çünkü, en azından o zamanlar Amerikan nörobiyolojik geleneği, özgüllüğün plastisiteye açıkça hükmettiği ve beyin yapılarının çevresel faktörler ve deneyimle değiştirilmesinin zor olduğu inancı tarafından yönetiliyordu. Sonraki yirmi yılda, bilim adamları araştırma metodolojisini geliştirdiler ve nispeten kısa süreli çevresel zenginleşmenin yetişkin hayvanlarda bile benzer değişimlere neden olabileceğini gösterdiler; bu durumda meydana gelen anatomik değişiklikleri daha doğru bir şekilde değerlendirmek de mümkün oldu. Yaşam koşullarının beynin yapısını ve biyokimyasını etkileyebileceği ortaya çıktı [2].

Bununla birlikte, sonuçları yorumlama sorunu tamamen çözülmedi, çünkü fareler tarafından edinilen deneyim biçimleri, hem davranışsal hem de hücresel seviyelerde tamamen açıktan gizliye ve anlaşılması zor olana kadar çok çeşitliydi. Belki de gözlemlenen değişiklikler, "zenginleştirilmiş" grubun bireyleri arasındaki hormonal durumlarını etkileyen daha yakın temasların sonucuydu? Yoksa "tükenmiş" gruptaki fareler, izolasyonda en büyük stresi mi yaşıyorlardı? "Zenginleştirilmiş" hayvanlar öğrenme sürecinde gerçekten "yoksullaştırılmış" hayvanlardan daha fazlasını mı aldılar ve eğer öyleyse, bu fark nasıl ölçülür? Gözlenen değişikliklerin nedenleri hakkındaki soruya yanıt aranacaksa, dış etkenlerin karmaşık bir kombinasyonunun hangi yönlerinin insan için en önemli olduğunu bulmak için yalnızca "zengin" ve "fakir" karşıtlığına dayalı bir deney tasarlanamaz. beynin oluşumu değişir. Berkeley araştırmacılarının gözlemlenen fenomen için bir açıklama bulma çabalarına rağmen, sorun, sadece plastisite aralığı değil, hafızanın daha spesifik yönleriyle ilgili olduğu için, yaklaşımlarının bariz sınırlamaları nedeniyle çözülmeden kalıyor. Deneyimi değiştirmenin daha iyi kontrol edilebilir ve daha az kısıtlayıcı bir yolu bulunmalıdır.

Işık ve karanlık

Daha spesifik bir metodolojik yaklaşım, gelişim sırasında hayvanlar üzerindeki duyusal etkileri sınırlamaktır. Görsel uyaranların etkisini gözlemlemek, örneğin, aydınlıkta ve karanlıkta hayvan yetiştirmenin etkilerini veya farklı görsel uyarım türlerini karşılaştırarak muhtemelen en kolayıdır. Bu, ilk kez ışığa maruz kaldıklarında farelerin görsel kortekslerinde neler olduğunu bulmaya çalışırken, 3. Son yirmi yılda bu soruları inceleyen diğer araştırmacıların çoğu aynı noktadan hareket etti. Görme sistemi çok çekici bir modeldir, çünkü manipüle edilmesi nispeten kolaydır: hayvanları karanlıkta veya düşük ışıkta yetiştirmek, seslerden veya kokulardan izole olmaktan çok daha kolaydır. Bununla birlikte, bazı araştırmacılar, gelişmekte olan hayvanlar için "koku ortamını" değiştirerek, diğer uyaranlara, özellikle koku alma uyaranlarına maruz kalmayı sınırlamaya veya düzenlemeye çalıştılar. Bu, teknik olarak daha zordur, ancak görmeden çok kokuya dayanan fareler veya sıçanlar gibi hayvanlarla çalışırken muhtemelen daha biyolojiktir.

Bu tür deneyler çoğunlukla biyokimyacılar tarafından değil, fizyologlar tarafından gerçekleştirilir. Nesne genellikle kedi yavrularıdır, çünkü kediler görme yetilerini kapsamlı bir şekilde kullanırlar ve ciddi şekilde az gelişmiş beyinler ve görsel sistemlerle doğarlar. Gözlerin açılmasından önceki ve sonraki yaşamın yaklaşık ilk üç haftası görme yollarının gelişimi için "kritik dönem"i oluşturur. 1960'larda Richard Held ve çalışma arkadaşları, bu dönemde tamamen karanlıkta tutulan yavru kedilerin görsel sistemlerinin düzgün gelişmediğini gösterdi; yavru kedi görebilir, ancak görme yeteneklerini kullanarak hareketlerini koordine edemez, engellerden kaçınamaz veya derinliği algılayamaz. Tamamen karanlık gerekli değildir: benzer bir etki, belirgin olmasa da, büyüyen bir kedi yavrusu üzerine kendi vücudunu görmesine izin vermeyen büyük bir kağıt tasma takılarak elde edilebilir [3].

Anlaşıldığı üzere, bu derin davranış bozukluklarının yanı sıra, beyin yapılarının organizasyonunda da bozukluklar var. Cambridge'de (ve daha sonra Oxford'da) çalışan Colin Blakemore ilk olarak, yavru kediler tek karmaşık görsel uyaranın dikey beyaz ve siyah çizgilerden oluşan bir model olduğu koşullarda yetiştirilirse, görsel korteksin dikey çizgilere karşı aşırı duyarlı hale geleceğini gösterdi. pratik olarak yatay yanıt vermeyecektir. Başka bir deyişle, yavru kedilerin gelişim döneminde duyusal deneyimin etkisi altında, görsel sistemlerindeki bağlantıların doğası öyle bir şekilde değişir ki, sık sık hareket eden uyaranlara (dikey çizgiler) yanıt veren hücrelerin sayısı artar ve Nadir uyaranlara (yatay şeritler) duyarlı hücrelerin oranı azalır. Sonraki deneyler, görsel korteksteki çoğu nöronun sağ ve sol olmak üzere her iki gözden gelen sinyalleri alıp bunlara yanıt verdiği gerçeğinden yararlandı. Kritik dönemde beyin yalnızca bir gözden sinyal alırsa (diğeri örneğin bir parça sıva ile kapatılabilir), görsel korteksin nöronları neredeyse yalnızca sinyallere yanıt verecek şekilde yeniden düzenlenir. açık gözle. Bu yaklaşım, görsel sistemin sözde etkinliğe bağlı öz-örgütlenme konusundaki belirgin yeteneğini göstermek için kullanıldı . Bu, görsel sistemin oluşumu sırasında sabitlenecek veya tersine yok edilecek sinapsların seçiminin kısmen hayvanın duyusal deneyimi tarafından belirlendiği anlamına gelir. Bu sadece görsel için değil, diğer duyusal sistemler için de geçerlidir. (Serebral korteksteki en iyi çalışılan hücreler arasında, birçok memelinin, özellikle fare ve sıçanların yüzündeki hassas kıllar olan "bıyıklardan" sinyal alan nöronlar vardır.) Çevrenin özelliklerine uyum sağlama sürecinde özelliklerini değiştirebilen beyin hücreleri, yukarıda tanımladığımız hafızaya çok benzer bir şey açıkça göstermektedir [4].

Koşullandırma ve çağrışımcılık

Her ne olursa olsun, plastisite sorunu ve sinir sisteminin gelişimi ile bağlantılı olarak hafıza fenomeninin incelenmesi, psikolojik bir yaklaşımdan çok biyolojik bir yaklaşımdır. Deneysel psikolojide, hayvanların hafızasını ve öğrenme yeteneklerini incelemeye yönelik ilk girişimler genellikle Pavlov'a atfedilir, ancak kendisi öncüllerinden - nörofizyologlar ve psikologlar - çok şey ödünç almıştır. Eğitim açısından, Pavlov bir psikolog değildi ve sindirim konusundaki çalışmaları için Nobel Ödülü'nü almış olarak, öğrenme konularıyla oldukça geç ilgilenmeye başladı. Herkes onun deneylerini yaklaşan bir beslenme için bir sinyal olarak bir zil kullanarak köpekler üzerinde kurduğunu biliyor. Pavlov, genellikle yazı bir hayvanın önüne yerleştirildiğinde ortaya çıkan tükürüğün, bir ses sinyali yardımıyla da indüklenebileceğini buldu. Köpekler, ses ile sonraki beslenme arasındaki bağlantıyı yakalar ve bu da davranışlarında bir değişikliğe yol açar. Pavlov'un fizyolojisi açıkçası mekanikti ve elde edilen sonuçları çok basit bir şekilde yorumladı. Birinin bir bacağını çaprazlayarak oturmasını ve diz kapağının altındaki çekici hafifçe vurmasını sağlayın. Sonuç, bacağın hızlı bir şekilde atılması, oldukça bilinçsiz ve kontrol edilemez bir hareket olacaktır. Beynin veya omuriliğin nöronları yoluyla duyusal bir sinyalden bir motor tepkiye kadar katı bir şekilde belirlenmiş olaylar zincirini inceleyen on dokuzuncu yüzyıl nörofizyologları, bu olguya refleks adını verdiler. Sinir sisteminin motor fonksiyonlarını açıklamaya yönelik refleks teorisi, Pavlov deneylerine başladığında nörofizyolojide zaten sağlam bir şekilde yerleşmişti. Bu nedenle, nöral bağlantılar sistemine yerleşik sinir sisteminin sabit bir refleksi olarak köpeklerin tepkisiyle (yemeğin tadına ve kokusuna tükürük salgılaması) ilgilendi. Böyle bir refleks, deneyi yapanın müdahalesi olmadan "doğal olarak" kendini gösterdiğinden, Pavlov buna koşulsuz refleks adını verdi. Beslemenin bir zil sesiyle (koşullu uyaran) tekrarlanan kombinasyonuyla , ses sinyali algısını ve tükürük tepkimesini birbirine bağlayan yeni bir refleks veya nöral yol oluştu. Bu reflekse şartlı refleks denir . 

Bu nedenle, Pavlov yönteminin özü, doğuştan gelen bir reaksiyonu, daha önce onunla ilişkilendirilmemiş bir tahriş edici ile eşleştirmekten ibaretti. Sonraki otuz yılda, Pavlov ve ardından öğrencilerinin tüm nesilleri, yeni bağlantının doğasını keşfetmeye devam ettiler 1)*. Özellikle zamansal ilişkilerin kritik rolünü ortaya çıkardılar: Zil beslenmeye başladıktan sonra veya çok önce çaldığında, köpekler iki uyaran arasındaki bağlantıyı yakalayamıyordu. Öte yandan, bağlantı zincirleri oluşturmak mümkündü. Örneğin, bir köpek aramalar ve beslenme arasındaki bağlantıyı öğrendiyse ve ses sinyalinden önce başka bir ışık yandıysa, sonunda tek bir ışık uyaranına yanıt olarak tükürük salgılamaya başladı. Bu tür bir araştırma, Pavlov'un şartlandırılmış refleks dizilerine ("zincirler") dayalı, dar anlamda mekanik bir genel öğrenme teorisi yaratmasına izin verdi. İnsanlardaki daha karmaşık bilişsel süreçleri ("yüksek sinirsel aktivite") açıklamaya çalışarak, refleksolojisinin devamı olarak, hayvanlara özgü basit koşullu reflekslere ek olarak, insanların "ikinci bir sinyal sistemine" sahip olduğu fikrini geliştirdi. daha yüksek bir düzen. Deneysel yöntem ve Pavlov'un teorik formülasyonları, Bolşevik yetkililer tarafından coşkuyla karşılandı. 1920'lerde komünist yönelimin siyasi liderleri ve filozofları bilimden sınırsız zevk aldılar. Pavlov'un psikoloji sorunlarına materyalist yaklaşımı, "ruhun" beyin aktivitesine herhangi bir katılımını dışlama fırsatı ile onları cezbetti ve bilim adamına Nobel Ödülü ( 1904 г.) verilmesi, Rus ve Rus biliminin uluslararası tanınırlığının bir gerçeği olarak kabul edildi. daha sonra Sovyet bilimi. Lenin, Pavlov'un rejimin ilk yıllarında iç savaşın ve ekonomik krizin en zor döneminde bile çalışmaya devam edebilmesi için büyük bir yeni enstitünün inşasına bizzat izin verdi, ancak 1936'daki ölümüne kadar partiye katılmayı reddetti. hatta sosyal ve politik programını alenen desteklemek. .

---

*1) Eski adını alan St. Petersburg'a son ziyaretimde, şimdi Pavlov adını taşıyan enstitüyü ziyaret etmiş ve laboratuvarının müzeye dönüştüğünü görmüştüm. Büyük bir sürprizle, mahallede Pavlov'un deneylerinin en ince ayrıntısına kadar yeniden üretildiği aynı çalışma laboratuvarını buldum, tek fark, hayvanların beslenmesi ve tükürük salgılamasının artık bilgisayar programları kullanılarak yapılması. Ne yazık ki, bu klasik deneylerin bir gösteri reprodüksiyonu değil; bu, bilim kisvesi altında bir putperestlik örneğidir.

---

Pavlov'un fizyolojik eğitiminin ve empatik materyalizminin ve hatta davranış analizindeki dar indirgemeciliğinin aksine, reflekslerin oluşumuyla ilgili olabilecek gerçek nörofizyolojik süreçlerin incelenmesine şaşırtıcı bir kayıtsızlık gösterdi. Koşullu bağlantıların fenomenolojisini incelemekle ve bunların altında yatan beyin fonksiyonlarının soyut diyagramlarını oluşturmakla yetindi. Stalin ve takipçilerinin onlarca yıllık iktidarı boyunca, Sovyetler Birliği'ndeki beyin ve davranış çalışmaları, ortodoks Pavlov teorisi çerçevesine itildi, ancak Pavlov'un inkar edilemez başarılarına saygı duruşunda bulunan yeni nesil bilim adamları ortaya çıktı. teorik araştırma daha özgürce.

Bu bilim adamlarının en önde gelenleri arasında Vygotsky, Luria (Shershevsky hakkındaki kitabından daha önce bahsetmiştim), Anokhin, S.L. Rubinstein ve Beritashvili. Vygotsky genç yaşta öldü ve psikolojiye çok umut verici sosyal yönelimli yaklaşımı, Stalinizmin karanlık yıllarında (otuzların sonlarında) unutuldu ve ancak altmışlarda yeni bir hayat buldu. Geri kalanlar, kendi güvenliklerini riske atarak ve sayısız zorluğun üstesinden gelerek uzun yıllar çalıştılar ve Sovyetler Birliği'nin eski cumhuriyetlerinde hala nörofizyolojide lider bir konuma sahip olan kendi bilimsel okullarını ve enstitülerini kuracak kadar uzun yaşadılar [5]. Pavlovcu yaklaşımın belirli yönleri hakkındaki tüm şüpheciliğime rağmen, 12. bölümde ana hatları çizilen nedenlerle Batı'da genellikle göz ardı edilmelerine rağmen, o dönemde Sovyet bilim adamlarının nöropsikoloji alanında elde ettikleri önemli sonuçları not etmekten kendimi alamıyorum.

Bu yüzyılın yirmili yıllarından itibaren, Pavlovcu koşullu refleksler, Batılı psikologlar için de ortak bir çalışma konusu haline geldi. Bununla birlikte, bu yön kısa süre sonra, temsilcileri kendilerini davranışçı olarak adlandıran Amerika Birleşik Devletleri'ndeki psikolojik okullardan birinin daha az kuru olmayan ortodoks öğretisiyle birleşti .

Davranışsal Manifesto, 1913'te John B. Watson tarafından ilan edildi. O zamana kadar, Batı psikolojisi deneysel yaklaşımı çok az kullanmıştı; psikologlar daha çok Descartes geleneğindeki araştırmalarla meşguldüler ve zihin ve bilinç olgusunu kendi kendini gözlemleme (iç gözlem) yoluyla anlamaya çalıştılar. Buna karşılık, davranışçılar içebakış yöntemini ve bilinç kavramını psikolojiden tamamen çıkarmaya çalıştılar. Davranışın yalnızca dışsal, gözlemlenebilir yönleriyle ilgileniyorlardı; davranışçı doktrine göre, içsel zihinsel veya beyin süreçleri hakkında gözleme tabi olmayan herhangi bir varsayım bilim dışıdır ve yalnızca bir inanç meselesi olabilir.

Watson ve takipçisi B. F. Skinner, yeni doğmuş bir çocuğun veya yavrunun yalnızca fizyolojik olarak eksiksiz bir organizma olduğunu, ancak davranışsal bir bakış açısından, bunun bir tabula rasa olduğunu - sonraki deneyimin üzerinde her şeyi belirleyen izler bırakacağı "boş bir sayfa" olduğunu savundu. daha fazla davranış. Davranışı tamamen bir dizi uyaran ve tepkiye indirgediler. Organizmalar, hangi uyaranların ardından hoşa giden uyaranların (ödül veya olumlu pekiştirme) ve hangilerinin hoş olmayan (ceza veya olumsuz pekiştirme) geldiğini deneyimleyerek öğrenirler ve uygun tepkiler geliştirirler. Pozitif ve negatif pekiştirme gibi biçimsel terimler , davranışçılığın dili günlük deneyimle ilişkilendirilmemesi gereken soyut bir bilim olarak kendisini öne sürmeye yönelik bilinçli girişiminin unsurlarıdır. Bundan, deneyin nesnelerinin sadece düşünmediği, aynı zamanda "davranmadığı", hareket etmediği sonucu çıktı; bunun yerine, "davranış öğeleri verirler" veya operantlar . Bu psikologların arzuladığı ideal bilim, biyolojiden çok fiziğe benziyordu ve diğer bilimlerin aldatılmış, kıskanç temsilcilerine bu kadar alışılmadık bir bilimin olağanüstü çekiciliğinin açık bir örneği olarak hizmet etti.

Aldous Huxley, It's a Brave New World adlı distopyasında, hayattaki belirli bir yer için özel olarak şekillendirilmiş genetik olarak tasarlanmış bebekleri tanımlayarak Watson ve Skinner'ın teorisinin parodisini yaptı. Huxley'in romanında, kaderinde işçi olmak olan çocuklar, çiçeklere veya kitaplara dokunmaya çalıştıklarında elektrik şoku alıyorlardı, bu da onlarda okumaya ve doğanın güzelliklerine karşı derin bir tiksinti uyandırıyordu.

Watson kısa süre sonra teorik bir bilim adamı olarak kariyerini daha kazançlı reklamcılık arayışına çevirdi ve Harvard'da kalan Skinner, deneysel bir psikolog, eğitim danışmanı olarak uzun yaşamı boyunca sürdürdüğü davranışçılığın meşalesini taşımaya devam etmek zorunda kaldı. filozof ve romancı, 1990'da ölene kadar. Skinner tarafından seçilen yol, Pavlovian'ın çok ötesine geçen bir teorinin ve ardından yöntemlerin geliştirilmesine yol açtı. Pavlovian veya klasik şartlandırılmış refleksler ("klasik şartlanma") geliştirirken, deney hayvanları kendi inisiyatifleriyle hareket etmediler, sadece birbirleriyle bağlantı kurmaları öğretilen şartsız ve şartlı uyaranlara tepki gösterdiler. Skinner ise hayvanları, kendilerinden aktif davranışların, yani çevre üzerinde belirli bir etkinin gerekli olduğu bir duruma yerleştirdi. Davranışçıların kullandığı standart eğitim biçiminde, aç bir fare gibi bir hayvan, içinde pedal bulunan bir kutuya yerleştirilir. Bir sıçan pedala bastığında, önce kazara ona bir porsiyon yiyecek verilir ve kısa süre sonra bunu yiyecek almak için kasıtlı olarak yapmayı öğrenir. Daha sonra hayvanın davranışı, birkaç pedaldan yalnızca birine basacak, kesin olarak tanımlanmış sayıda basacak veya diyelim ki, tüm ideolojik alt tonlarıyla Skinner'ın terminolojisine başvuruyorum) , sadece ışığı açtıktan sonra. Pavlovcu (klasik) koşullanmaya benzetilerek ve onu ondan ayırmak için, bu tür eğitime araçsal veya edimsel koşullanma denir . Açıkçası, burada pek çok seçenek mümkündür: Bir hayvan, bir yiyecek ödülü almak için yalnızca belirli eylemleri gerçekleştirmek üzere değil, aynı zamanda örneğin hafif bir ceza şeklinde cezadan kaçınmak için benzer veya tamamen farklı eylemler gerçekleştirmek üzere eğitilebilir. elektrik çarpması (negatif pekiştirme).

Sovyetler Birliği'nde klasik yöntemin ortodoks hale gelmesi gibi, ABD ve Birleşik Krallık'taki (diğer Avrupa ülkelerinde çok daha az ölçüde olmak üzere) nesiller boyu psikoloji öğrencileri bilimlerini Skinner kutularındaki fareleri gözlemleyerek öğrendiler. Skinner'ın takipçileri, bu tür deneylerde öğrenme koşullarını en ince ayrıntısına kadar değiştirerek binlerce insan yılı harcadılar, yiyecek almak için kola bir kez değil, birkaç kez veya belirli bir saniye boyunca tekrar tekrar basmak zorunda kalan farelerin yeteneklerini karşılaştırdılar. Yiyecek görünmüyorsa hayvan ne kadar süre kola basmaya devam eder ( reaksiyonun solması ). Bu etkilerin resmileştirilmesinden büyülenen, farklı pekiştirme şemalarını karşılaştıran davranış dergileri, sayfalarını önemsiz fenomenoloji ve farelerin kutulardaki davranışlarını karakterize eden sözde nesnel gerçeklerin listeleriyle doldurdu; bu gerçekler, fanatik bir koleksiyoncunun pulları kadar dikkatli bir şekilde sınıflandırıldı, ancak daha geniş bir bağlamda biyoloji ve davranış biliminden klasik yaklaşımda olduğu kadar uzaklaştırıldı. Skinner'ın fareleri boş kara kutulardı, dış sinyalleri algıladılar ve onlara bir bilgisayardaki katı devreler gibi tepki verdiler. Pavlov gibi Skinner da, bilinci psikolojik denklemlerinden dışlamaya çalışan bir materyalistti ve onun materyalizmi, tıpkı Pavlov'unki gibi, mekanik ve indirgemeciydi. Pavlov en azından bilimin kendisiyle yetindi ve sosyolojinin sorunlarına uygulanmasını takipçilerine bıraktı, Skinner ise bu tür sınırlamaları bilmiyordu: görünüşe göre, Huxley'in parodisinin alaka düzeyini bile fark etmedi ve olasılığı kanıtlamaktan yorulmadı. davranış teorilerine ve oluşumuna dayanan yapay bir toplum psikolojik organizasyonu.

Skinner, çocukların konuşmayı öğrendiklerini çünkü doğru telaffuz edilen kelimeler için büyüklerinden cesaret ve hatalar için ceza aldıklarını savundu. Bu teori, dilbilimci Noam Chomsky tarafından Skinner ile yaptığı ünlü tartışmada çürütüldü. Chomsky'ye göre dil ve hatta gramer beynin "derin yapısına" programlanmıştır, yani benim beyin özgüllüğü dediğim şeyin bir yönünü temsil ederler. Gözün beyinle düzenli görüş için gerekli olan bağlantıları geliştirmesi gibi, Chomsky'nin beyindeki konuşma merkezleri de düzenli dilbilgisi oluşturmak için gerekli bağlantıları oluşturur. Sonuç olarak, çocuk, dilbilgisi kurallarının işlediği dilin kendisi - çocuğun büyüdüğü dil ortamı - deneyimle şekillenmesine rağmen, çocuk gelişim dönemi için dilbilgisi açısından doğru konuşmayı öğrenecek şekilde programlanmıştır. Chomsky'nin fikrini bu şekilde açıklayacağından emin değilim, ancak benim için bu, gelişme sürecinde özgüllük ve plastiklik arasındaki ilişkinin çok başarılı bir örneği olarak hizmet ediyor [7]. Ancak Chomsky'nin teorisi son zamanlarda evrimci bir bakış açısıyla eleştirilmiştir. Bkz. M. Donald, The Origins of the Modern Mind, Harvard, 1991.

Skinner, Pavlov'dan bile daha fazla, canlı organizmaların biyolojik özünü iğdiş etti, onları eserlere, psikolojik manipülasyon ve eğitim için robotlara dönüştürdü. Doğru, Skinner hayvanlarını "biçimlendirirken" bazen birdenbire beklenmedik şekillerde davrandıklarını keşfetti. Nadiren, eğitici tarafından öngörülmeyen çağrışımlar oluştururlar: örneğin, hayvan manivelaya belirli bir yönde yaklaşabilir veya basmadan önce bazı özel hareketler yapabilir . Skinner, bu davranışı, hatalı bir genellemeye yol açan tesadüfi bir yan ilişkilendirmenin sonucu olan "önyargı" olarak değerlendirdi. Bununla birlikte, hayvanların belirli bir davranış biçimi ile buna karşılık gelen pekiştireç arasında belirli bir bağlantı olmadan, sadece etraflarında olup bitenlere dikkat ederek dünyayı keşfederek dünya hakkında bir şeyler öğrenebileceklerini inkar etmek zordu. Buna rastgele öğrenme denilebilir .

Hayvanların gerçek yaşamının gerçekleriyle yüzleşmek, davranışçılar saflarında neredeyse bir kafa karışıklığı kaynağı haline geldi (hatta bir psikolog, görünüşe göre ironiyi pek hissetmeyen) "Hayvanların yaramazlığı" başlıklı bir makale bile yazdı. Örneğin, fareler bir labirentte gezinmeyi ve kokuları ayırt etmeyi kolayca öğrenirler. Güvercinler ise tam tersine kokuları iyi ayırt etmezler ve prensipte mümkün olsa da onlar için bir labirent inşa etmek zordur. Aynı zamanda, onları renkleri ve şekilleri ayırt etmeleri için eğitmek ve gıda takviyesi yardımıyla, örneğin yeşil değil, kırmızı ışık lekeleri gagalamalarını sağlamak kolaydır. Taşıyıcı güvercinler de dahil olmak üzere pek çok kuş, bir labirentte gezinemese de, çevrelerindeki dünyanın dahili haritalarını oluşturma, binlerce mil ötedeki noktalara giden yolu bulma veya yuva yaptıkları veya erzak bıraktıkları yerleri hatırlama konusunda olağanüstü bir yeteneğe sahiptir. korya. Öğrenme yeteneği üzerindeki bu tür biyolojik sınırlamalar, şüphesiz, aynı fare ve güvercinlerin doğal koşullar altında ilerleyen evrimsel tarihi ile ilişkilidir. Sıçanlar gece hayvanlarıdır, yer altı geçitlerinde yaşarlar ve görmeden çok daha fazla ses, koku ve dokunma duyumlarıyla hareket ederler. Kuşlar ise dünyayı gözlerini ve gagalarını kullanarak ve kokuya başvurmadan keşfederler, bu nedenle bazı çağrışım türleri onlar için diğerlerinden çok daha kolaydır.

Bu bariz gerçeği kavramam biraz zaman aldı ve bir tavuğa acı boncuğu tekrar gagalamamayı öğretmenin ne kadar kolay olduğunu öğrendiğimde, boncuğun görünümü ile bir tür arasında bir ilişki geliştirmeye karar verdim. "yabancı" hoş olmayan etki. Bir tavuğun kuru, tatsız bir boncuğu her gagaladığında bacaklarından küçük bir elektrik akımının geçtiği bir deney tasarladım. Ancak boncuk gagalaması akıntı hissi ile kaç kez birleşirse birleştirsin, tavuk gagalamaya devam etti - belki eskisinden daha şiddetli ve bazen biraz agresif. Doğal koşullar altında, civcivlerin gagalama ile bacak ağrısı arasında bir bağlantı kurması pek olası değildir, oysa gagalama ile hoş olmayan tatlar arasındaki ilişki oldukça yaygın olabilir.

Hebb Sinapsları

Bununla birlikte, Pavlov/Skinner teorisinin çağrışımsal öğrenme mekanizması (yani, zaman içinde birbirine yakın iki olayın düzenli kombinasyonunun ana rolü, örneğin yemek almak için bir kolu çalmak veya basmak) hakkındaki kilit konumu alınmıştır. öğrenme kavramının temeli olarak ve birkaç on yıl boyunca Anglo-Amerikan, Sovyet ve Doğu Avrupa geleneklerinde lider bir yer aldı (diğer bilimsel okulların geliştiği Batı Avrupa'da rolü çok daha mütevazıydı.) Üstelik, kavram kavramı Donald Hebb'in kalemindeki başlangıçta tamamen psikolojik olan ilişkilendirme, şimdiden nörobiyolojik hale geldi ve Bu yazarın 1949'da yayınlanan "Organization of Behavior" adlı kitabı, çağrışımcılığın hücresel, sinirsel versiyonu için açık bir gerekçe içeriyordu.

Hebb'in argümanı aşağıdaki gibiydi. Zil çaldığında salya salgılaması için köpekleri eğitirken klasik Pavlovian refleksi düşünün. Görsel ve koku alma reseptörlerinin gıdanın görüntüsü ve kokusu hakkında sinyaller aldıklarını ve bunları görsel ve koku alma yolları boyunca ilettiklerini varsayalım. Bu sinyaller sonunda sinaptik bağlantılar yoluyla belirli kortikal nöronlara ulaşır . Bu nöronlardan gelen sinyaller sırayla tükürük bezlerine ulaşır ve salivasyona neden olur. Bu, özünde, çok daha karmaşık olmasına rağmen, diz sarsıntısında olduğu gibi aynı refleks arkıdır. Ancak Hebb, bu spesifik nöronların yalnızca görsel sistemden değil, aynı nöronların zayıf, hatta çalışmayan sinapslar oluşturduğu işitsel sistem gibi diğer sistemlerden de sinyaller aldığını ileri sürdü. Kortikal nöronları aktive etmek için işitsel sinyaller tek başına yeterli olmayabilir. Şimdi zil beslenmeden hemen önce çalsa ne olacağını hayal edin. Ses ve görsel sinyaller, korteksin nöronlarına aşağı yukarı aynı anda ulaşacaktır. Bu nöronları harekete geçirmek için görsel bir sinyal yeterlidir, ancak Hebb'e göre her iki sinyalin sık sık bir araya gelmesiyle nöronlar, işitsel sistemden sinapsları çalışmaya başlayacak kadar aktif hale gelir. Sonunda, nöron zaten salivasyona neden olan tek bir işitsel sinyale tepki verir.

---

Pirinç. 6.1. Hebb Sinapsları. Hebb'e göre, sinapslar değiştirilerek bellek izleri oluşturulabilir. Bu diyagram, iki nöronun üçüncüsünde nasıl sinaps oluşturduğunu gösterir. Birincisi (I), alt (karanlık) sinaps aktif olduğunda, üçüncü nöronda çok zayıf üst (aydınlık) sinapsın neden olamayacağı bir uyarım vardır. Bununla birlikte, her iki sinapsın (II) eşzamanlı hareketi ile üçüncü nöron da uyarılır ve içinde daha önce zayıf olan üst sinapsı güçlendiren bir dizi ardışık biyokimyasal işlem gerçekleşir. (III)'ün bir sonucu olarak, üst sinaps üçüncü nörondan bir yanıt elde etme yeteneğini kendi başına kazanır.

---

Sinapsın işlevindeki bu tür bir artış, yapısındaki biyokimyasal bir değişikliğin, elektrik potansiyelindeki bir değişikliğin veya büyümenin basit bir sonucunun sonucu olabilir. (Elbette, geleneksel olarak "bir" nöron, "bir" sinaps vb.'den söz edilse de, aslında yüzlerce nöron ve birkaç yüz bin sinapsın bu sürece muhtemelen dahil olduğu her zaman hatırlanmalıdır, çünkü bir tek bir nöron binlerce kişiye ulaşabilir ve tüm hücre popülasyonları basit bir görevi bile öğrenmeye dahil olabilir.)

İşte Hebb'in kendi sözleri (ve kendi italikleri):

Uyarmanın sürekli veya tekrarlanan yankılanmasının ("yankısı") hücrelerde böyle bir sürecin kararlılığını artıran uzun vadeli değişikliklere neden olduğunu varsayalım. Bu varsayım tam olarak şu şekilde formüle edilebilir: "A hücresinin aksonu, B hücresini uyaracak kadar yakınsa ve sürekli veya tekrar tekrar ikincisinin aktivasyonuna katılıyorsa, o zaman hücrelerden birinde veya her ikisinde büyüme süreçleri veya metabolik değişiklikler meydana gelir. Bunun bir sonucu olarak aktive edici etki A hücresinden B hücresine kadar artar. 

Bir hücrenin diğeri üzerindeki uyarıcı etkisini arttırmanın en bariz ve bence en makul önerisine göre, sinaptik bağlantılar çoğalır ve presinaptik akson ile postsinaptik hücre arasındaki temas alanını arttırır. Tabii ki, bu varsayımın doğruluğuna dair doğrudan bir kanıt yoktur. Bununla birlikte, birkaç nedenden ötürü, sinaps büyümesi hipotezi oldukça kabul edilebilir görünmektedir [8].

Tüm süreç şematik olarak Şekil l'de gösterilmiştir. 6.1. Hebb'in düşüncesi yeni değildi (hiçbir bilimsel fikrin tamamen yeni olduğunu düşünmüyorum). Bu tür varsayımlar, büyük İspanyol nöroanatomist Ramon y Cajal'ın bu yüzyılın başlarına kadar uzanan çalışmalarında bulunabilir. Öncelikli sorularla ilgilenen en titiz genç uzmanlar, İtalyan Eugenio Tanzi'nin 1893'te yayınlanan bir makalesine bile atıfta bulunurlar [9] (başka bir soru, bu eseri alıntı yapanlar arasında kimlerin okuduğudur). Tanzi gerçek bir vizyonerdi; pek çoğunun henüz nöronları beynin ayrı hücreleri olarak tanımadığı bir zamanda, şu şekilde mantık yürüttü: Muhtemelen, beyindeki bir şeyin her görüntüsü, protoplazmik büyümelerin ve aksonların işlevsel bir hipertrofisine neden olur; moleküler titreşimler, dendritlerin şeklini değiştirerek çoğalır ve yayılır; böylece, elverişli koşullar altında, yeni büyümeler ve dallar ortaya çıkar ve sonra devam eder ... Aynı bilinç eyleminin bir anı, fantezi veya özdeş tekrar biçiminde sonraki her bölümü, anımsatıcı potansiyeli artırır, çünkü yeni oluşumuna yol açar. daha önce var olanların yerini alan veya tamamlayan izlenimler... Aynı zamanda, nöronlar arasındaki birincil kısa vadeli bağlantıların yerini, sonunda hücrelerin kararlı işlevsel birliktelikleri alır... Bu ilerleyici işlevsel hipertrofi süreci, az çok kararlı bir duruma yol açar. sinir elemanlarını bağlayan dallanmış süreçlerde artış [9].

Hebb'in fikirleri, deneysel doğrulama olasılığının ortaya çıkmaya başladığı bir zamanda ifade edildi, bu nedenle, kitabının yayınlanmasından hemen sonra, 4. Bölümde belirtildiği gibi "Hebb'in sinapsları" ve "Hebb'in çağrışım kuralları" kaynak olarak hizmet etti. bellek modelleri ve kuramları oluşturmak için malzeme. Çoğumuz deneysel bellek araştırmacıları, Hebb tarafından öne sürülenler gibi mekanizmaların gerçekten var olması gerektiğine inanıyoruz; zorluk bunu doğrulamak ve biyokimyasal, fizyolojik ve yapısal değişikliklerin tam olarak nasıl meydana geldiğini bulmaktır.

Hebb'in modeliyle ilgili çok çekici olan şey, (çağdaşlarının inandığı ve birçok araştırmacının hala inandığı gibi), çağrışımın davranışsal yönünü (klasik koşullanma) sinirsel mekanizmaların diline doğrudan "çevirmek" için bir yol sunmasıdır. Öğrenme yeteneğindeki türe özgü farklılıkları açıklar, çünkü merkezi varsayımına göre, sinaps işlevini geliştirmek için en azından potansiyel sinaptik bağlantılara ihtiyaç vardır (yukarıdaki Pavlovian örneğinde, işitsel sinyalleri alan nöronlar ile tükürüğü tetikleyen nöronlar arasındaki bağlantılar). . Bu, herhangi bir özel ilişki kurma olasılığını önemli ölçüde sınırlar. Tavuklarımın, bacağın elektriksel uyarımına yanıt veren sinir hücreleri ile şu veya bu nesneyi gagalamayı "yasaklayan" hücreler arasında bu tür potansiyel bağlantılara sahip olmaması mümkündür.

Vücuda geri dön

Kuramsal psikologlar, modelleyiciler ve deneysel sinirbilimciler arasında çağrışımların popülaritesine rağmen, Pavlov'un ve Skinner'ın kuramlarını eleştiren pek çok kişinin yirmili yıllarda işaret ettiği gibi, belleğin tek mekanizması olamazlar. Örneğin, Skinner'ın teorisine göre fareler, bir uyaran ve tepki zincirindeki halkalar olarak ardışık dönüşleri (önce sola, sonra sağa vb.) ezberleyerek labirentte ustalaşmalıdır. Ancak labirenti yeniden düzenleyerek veya yer işaretlerini değiştirerek hayvanların stratejisinin o kadar da ilkel olmadığını göstermek zor olmadı. Birkaç eğitimden sonra beyinleri, labirentin yapısı - isterseniz haritası hakkında tutarlı bir genel fikir gibi bir şey oluşturdu. Bu nedenle, hayvan hangi kısmına yerleştirilirse yerleştirilsin, yemin nerede olması gerektiğini çabucak tahmin etti ve labirentin yeniden yapılandırılmasıyla ilgili fazla bir kafa karışıklığı yaşamadan ona giden en kısa yolu seçti. Öğrenme sürecinde hayvanlar belirli stratejiler geliştirir ve kavramlar oluşturur. Bu tür mekanizmaları anlamak için sadece “uyarıcı-tepki” çağrışımlarının sırasını incelemek ve olumlu ya da olumsuz pekiştirmeyi uygulamak yeterli değildir.

, özellikle Almanya ve Avusturya'da geliştirilen gestalt psikolojisi okulunun yaratılmasına temel teşkil etti . Skinner ve Pavlov indirgemeciyse, Gestaltistler holizm fikirlerinden yola çıktılar. Hayvan öğrenme deneylerinin prototipi, Wolfgang Köhler tarafından şempanzeler üzerinde yürütülen deneylerdi. Maymun, muzu görebileceği ancak ona ulaşamayacağı bir kafese yerleştirildi; Kafeste her biri bir muza yetişemeyecek kadar kısa olan iki çubuk vardı. Maymun, yiyecek almak için iki çubuğun bire bağlanması gerektiğini tahmin etmek zorunda kaldı. Köhler ve Gestaltistler, bu sorunun çözümünün şempanzenin sadece uzun uyaran ve tepki zincirlerini birleştirme becerisine değil, yaratıcı, kavramsal düşüncesine tanıklık ettiğine inanıyorlardı [10]. Aynı yıllarda İsviçreli psikolog Jean Piaget tarafından geliştirilen genetik epistemoloji fikirleriyle birleşen bu alternatif yön, özellikle Batı Avrupa'da çağrışımcılıkla ciddi şekilde rekabet etti. İngiliz ve diğer Avrupalı araştırmacıların, yapay olarak sınırlı laboratuvar kafesleri ve labirent alanlarında var olanlardan daha doğal koşullarda hayvanların davranışlarını incelemeye artan ilgisi nedeniyle rekabet daha da yoğunlaştı. Etoloji adı verilen bu yön, Skinner ve Pavlov'un deneylerinde yeri olmayan ve indirgemeciliğin yapılarından çıkarmaya çalıştığı hayvan davranışının tüm çeşitliliğini kısa sürede yeniden keşfetmeye başladı [11].

(Sanırım Bertrand Russell'a göre) Alman ve Amerikan fareleri arasındaki farkın, Amerika'da hayvanların deneme yanılma yoluyla öğrenmek için telaşa kapılırken, Almanya'da önce oturup eylemleri hakkında düşünmeleri olduğunu belirtmesine yol açan da bu farktır. Bu arada, Gestaltistler, düşünen maymunlarının beyinlerinde meydana gelen fizyolojik süreçlere diğer biyolojik öncesi psikoloji okullarından daha az ilgi gösterdiler.

Bu nedenle, hafıza ve öğrenmeyle uğraşan sinirbilimcilerin, deneysel psikolojinin o döneminden (Hebb'in fikirleri hariç) miras alınan teorik yapılar, bu kadar güçlükle birikmiş fenomenolojik veriler ve prosedürler olmadığını iddia etmeyi kendime görev ediniyorum. koşullandırma ve pekiştirme en ince ayrıntısına kadar çalışılmıştır. İskenderiye yangını, üzerlerinde depolanan yirmili ve altmışlı yıllara ait davranışsal ve Pavlovcu dergilerin arşiviyle binlerce metrelik kütüphane rafını yok etmiş olsaydı, o zaman, inanıyorum ki, esas olarak yalnızca tarihsel öneme sahip materyalleri kaybederdik. Pavlov ve Skinner'ın teoriye gösterdikleri tüm dikkatle, etkileri hala yalnızca metodolojik yaklaşımları etkiliyor: birkaç yıl önce, neredeyse tüm deneysel psikolojik laboratuvarlar, Skinner kutularının yanı sıra bazı klasik koşullanma modellerini kullandı (ancak şimdi onlar da kullanılmaz hale geliyor) , bilişsel yeteneklerin daha net bir şekilde tezahür etmesini ve daha sonra tartışılacak olan "dahili haritaların" oluşturulmasını gerektiren görevlerle ilgili deneylere yol açar).

Amerikan öğrenim araştırmaları tarihindeki en önemli dönüm noktası sorulsaydı, John Garcia tarafından ellilerin sonu ve altmışların başında yürütülen deneylerin adını vermekten çekinmezdim. Garcia, zehirli yemler veya tuzaklarla fare istilasından kurtulmaya çalışan herkesin iyi bildiği bir fenomen olan "yem kaygısı" ile ilgilenmeye başladı. Bir hayvan zehirli yiyecek bulur ve yerse ve ardından birkaç saat hasta hissederse, gelecekte yemi almayacaktır. Verilen yiyecek türü hayvana tanıdık geliyorsa, ancak onunla alışılmadık bir yerde karşılaştıysa, bu yerde beslenmekten kaçınacaktır. Tanıdık bir yerde alışılmadık (tat veya görünüm olarak) bir yiyecek bulunursa, hayvan genellikle nerede olursa olsun bu tür yiyecekleri almayı bırakır. Garcia, yem korkusunu deneysel olarak modelledi. Zararsız bir yiyecek kullandı ama ya alışılmadık bir yerde sundu ya da alışılmadık bir renk verdi ve ardından mideye az miktarda lityum klorür sokarak hayvanlarda hastalık durumuna neden oldu; bu, yemle hafif zehirlenme ile aynı hislere neden oldu ve üç saat boyunca devam etti. Durumun normalleşmesinden sonra, bu hayvanlar alışılmadık renkte veya yeni bir yerde yemek yemekten kaçındılar; bu tür yiyecekleri yemek ile sonraki acı verici duyumlar arasında açıkça bir ilişki kurdular. (Benzer bir fenomen insanlarda bilinmektedir: Bir hastanede kemoterapi verildiğinde, hastalar genellikle hastane yemeklerine karşı bir isteksizlik geliştirir [Garcia'nın ilk araştırması, radyasyonun iştahı nasıl etkilediğiyle ilgilenen ABD Donanması tarafından finanse edildi (örneğin, nükleerden sonra). patlamalar); etkisi kemoterapi veya radyoterapininkine benzer.]) [12].

Tanımlanan davranış, hayvanlarla (veya insanlarla) çalışan herkes için o kadar tanıdıktır ki, çağrışımcı psikologlar arasında neden bu kadar kafa karışıklığına neden olduğu merak edilebilir. Ancak, bu oldukça basit bir şekilde açıklanmaktadır. Klasik ve edimsel koşullanmanın olağan kurallarına göre, çağrışımların oluşması için koşullu ve koşulsuz uyaranlar arasında zaman açısından yeterli yakınlık gereklidir. Koşullu uyaran, koşulsuz uyaranın ortaya çıkmasından saniyenin dörtte birinden fazla önce gelmemelidir; Edimsel koşullanmada hayvanın eylemi ile pekiştirme arasındaki süre de çok kısa olmalıdır, aksi halde ilişki kurulmayacaktır. Bununla birlikte, gıdadan koşullu refleks kaçınma ile (Garcia'nın fenomeni olarak adlandırılmaya başlandı), halsizlik, yani olumsuz pekiştirme, beslenmeden birkaç saat sonra ortaya çıkabilir. Çağrışımcılar, beklenebileceği gibi, teorilerini kurtarmak için ellerinden geleni yaptılar. Belki de, hayvanların kendilerini kötü hissettikleri zamanda, midede bulunan yiyeceğin tadına dair bir miktar kalıntı hissi ile bir ilişki kuruldu? Bununla birlikte, kaçınma tepkisi, sıradan tadı olan yiyeceklerin yenildiği alışılmadık bir yerle ilgili olarak da geliştiğinden, bu argüman incelemeye dayanmaz.

Birkaç yıl önce, tavuklar için Garcia testinin bir çeşidini geliştirirken, farkında olmadan bu tartışmaya dahil oldum. Onlara suya batırılmış yeşil bir boncuk verdim ve beklediğim gibi şiddetle gagaladılar. Yarım saat sonra onlara lityum klorür enjekte ettim, biraz hastalandılar, sonra iyileştiler ve üç saat sonra onlara aynı boncuk verildi. Tabii ki dokunmadılar, "yeşil ıslak boncuk" un iyi olmadığını zaten biliyorlardı. Sonra deneyin planını değiştirdim ve tavuklara ıslak boncuk yerine kuru yeşil boncuk verdim. Onu gagaladılar, sonra daha önce olduğu gibi hastalandılar ve ardından kırmızı ve krom boncukları gagalamaya devam etmelerine rağmen yeşil boncuğu reddettiler. Açıkçası, bu durumda, hastalık durumuyla "ilişkili" herhangi bir tat kalıntısı söz konusu olamaz. Tek bir olası açıklama vardı: Yeni bir boncuğu ilk kez gagalayan tavuklar, yeşil bir boncuğun belirli bir "görüntüsünü" oluşturdu - beyinde en az yarım saat tutulan ve o sırada birleştirilmeyen bir "model" hoş ya da nahoş bir hisle, sadece nötrdü. Daha sonra, bu daha önceki bir boncuk fikri ile bir rahatsızlık hissi arasında bir ilişki (teorik olarak yasa dışı!) Oluşturdular, bu da daha sonra yeşil boncuğu reddetmelerine neden oldu [13].

Yukarıda bahsedilen çağrışımcılık tartışmasına katılmaya niyetim olmamasına rağmen, deneylerimin olası önemi üzerine düşündüğümde, sonuçlarının tüm açıklığına rağmen, basit çağrışımsal tartışmaların hiçbirine uymadığını görmeden edemedim. uyaran ve tepki arasındaki çok küçük zaman aralığına özel vurgu yapan Pavlov ve Skinner'ın koşullu refleks teorisine dayanan kavramlar. Çağrışımcıların, boncuğun görünümü ile ona verilen tepki arasındaki bağlantının ezberlenmesinin gagalama ve gagalama arasındaki ilişkiyle açıklanmadığı argümanını ileri sürebilecekleri doğrudur (bazıları kendileriyle deneyimlerimi tartışırken buna başvurdu). tadı, ancak gagalama ile yeşil arasında veya belki şekli ile boncuğun yeşil rengi arasında vb.

Açıkçası, başka birçok benzer çift bulabilirsin ve bu tür hipotezleri çürütmek çok zor olacak. Ancak hepsinin çağrışımsal teorinin özüyle hiçbir ilgisi yoktur. Pavlov ve Skinner'ın fikirlerine göre, bir nesnenin yalnızca iki özelliği (yuvarlak bir şekle sahip yeşil renk) değil, aynı zamanda bir nesnenin hoş bir tat veya kendini iyi hissetmeme gibi bir özelliği ile ilişkilendirilmelidir. veya hemen sonucu olan (örneğin, hoş olmayan bir tat) bir hayvan eylemi (örneğin, gagalama). Tavukların tarafsız gagalama eylemini hem yeşil hem de yuvarlak olan herhangi bir nesneyle olumlu ya da olumsuz pekiştirme olmaksızın ilişkilendirdiklerini söylemek, yalnızca bir boncuğu hatırlayan bir hayvanın onun renk dahil bireysel özelliklerini tanıyabildiğini söylemektir. biçim. 11. bölümde, kendi deneylerimizin bunu nasıl desteklediğini göstereceğim ve çağrışımcıların çıkarmak istediklerinden çok farklı sonuçlar çıkaracağım.

Yukarıdakilerin hepsinden çıkarılacak üç ders var. İlk olarak, basit deneylerin değeri genellikle planlandıklarında beklenenden çok daha büyük olabilir . İkincisi, birçok bilim filozofunun işaret ettiği gibi, teoriler zor ölür. Üçüncüsü, hayvanların (hatta bir günlük civcivlerin) dünyayı tanımanın farklı yolları vardır, bu nedenle teorilerimizin tüm bu olasılıkları kapsayacak kadar geniş olması gerekir. Çağrışım teorisinin yanlış olduğunu söyleyemezsiniz - sadece sorunu çözmez.

Bununla birlikte, hafızayla ilgili psikolojik teorileştirmenin tüm kıvrımlarını ve dönüşlerini daha fazla tartışmak yerine, biyolojik yönlerine geri dönmek istiyorum. Belleği, tüm canlı organizmaların özelliği olan, çevreye özel, oldukça uzmanlaşmış bir uyum biçimi olarak görüyorum. İnsan hafızasının mekanizmalarını aydınlatmak için hayvanlarda - kediler, köpekler, sıçanlar, güvercinler veya tavuklar - öğrenme ve hatırlama süreçlerini incelemeyi önerdim. Tüm bunlar, büyük, karmaşık bir şekilde organize olmuş beyinleri olan omurgalılardır. Hafızanın varlığı büyük beyin boyutlarıyla mı ilişkilidir yoksa çok daha basit bir sinir sistemine sahip hayvanlar da öğrenip hatırlayabilir mi? Bazı hayvanlar diğerlerinden daha iyi mi öğreniyor ve eğer öyleyse, beyinlerinde daha az yetenekli türlerde olmayan bazı özelleşmiş yapılar veya özel biyokimyasal ve fizyolojik mekanizmalar mı var? Bu soruların cevapları, beynin oluşumu ve tezahürü için hangi özelliklerin gerekli olduğunu bulmaya yardımcı olacağından, hafıza mekanizmalarına ışık tutabilir. Bu bağlamda, omurgalılar kadar karmaşık olmayan ve daha az gelişmiş bir sinir sistemine sahip hayvanlarda ve hatta buna hiç sahip olmayan organizmalarda hafızanın evrimini ve alabileceği biçimleri ele almak bizim için yararlı olacaktır. . Bu bir sonraki bölümün konusu.

---

---

Bölüm 7 

hafızanın evrimi

---

Sinirbilimcilerin genellikle suçlu oldukları zararsız olmayan bir eğilim vardır: Sık sık, şu anda Dünya'da yaşayan tüm organizmaları yerleştirebileceğiniz bir tür evrimsel merdivenden veya karmaşıklık ölçeğinden bahsederler - en "ilkel"den en "yüksek" olana gelişmiş". Bu tür bir düşüncenin daha da aşırı bir biçimi, insanı ilerici gelişimin doruk noktası haline getiren bir tür kılavuz gücün evrim sürecindeki işleyişini varsayar. İnsanın doğadaki yeri hakkında Darwin'den ve modern biyolojinin ortaya çıkışından çok önce geliştirilen fikirlerden kaynaklanan bu tür fikirlerin temelinde, evrime dair derin bir yanlış anlama yatmaktadır. Bu nedenle, daha fazla tartışmadan önce kısa bir giriş dersi yapılmalıdır. Tüm modern organizmalar, muhtemelen yaklaşık dört milyar yıl önce, gezegenin doğumundan kısa bir süre sonra Dünya'da ortaya çıkan ilkel yaşam formlarının soyundan gelmektedir. Evrim ile (bu kelime kelimenin tam anlamıyla "konuşlanma" veya "gelişme" olarak çevrilir), biyologlar birkaç nesil boyunca organizmaların biçimlerinde kademeli değişim sürecini anlarlar. Buradaki "biçim", biyokimyasal ve yapısal özelliklerden davranışa kadar vücutta bulunan her şey anlamına gelir. Şekildeki değişiklikler, molekülerden popülasyona kadar çeşitli düzeylerde meydana gelir ve kalıtsal aktarım yoluyla korunur 1). Değişim o kadar büyük hale geldiğinde, yeni bir formun eskisiyle başarılı bir şekilde geçişini zaten engelliyor, yeni bir türün ortaya çıkışından bahsedebiliriz.

---

*1) Evrimin sadece en genel tanımını verdim. Benim biçim tanımım, hem genetikçilerin bir organizmanın fenotipi (yani genleri hariç her şeyi) hem de genotipi (organizmanın tüm gen seti) olarak adlandırdığı şeyi içerir. Popülasyon genetikçileri genellikle, evrimi, tabiri caizse, bir genin bakış açısından tanımlayan, çok daha kesin indirgemeci bir formülasyondan yola çıkarlar: gen frekanslarındaki en önemli değişikliği göz önünde bulundururlar, yani, öncelikli olarak bunun veya bunun ne sıklıkta olduğuyla ilgilenirler. Gen, bir organizma popülasyonunda meydana gelir, şimdi tüm bu farklılıklar üzerine bir tartışmaya girmek istemem; bu, pek çok kişi tarafından bir yandan benimle diğer birçok kişi arasındaki mevcut tartışmanın bir devamı olarak görülecektir ve sosyobiyologlar bunun gibi. diğer yanda Dawkins ve Wilson olarak. Richard Lewontin, Leo Kamin ve ben bu konuyu başka bir yayında ayrıntılı olarak geliştirdik [1].

---

Evrimsel değişimin en yaygın olarak kabul edilen mekanizması, aşağıdaki basit öncüllere dayanan Darwinci doğal seçilimin modern versiyonudur: (a) organizmalar, küçük ve çoğunlukla rastgele varyasyonlarla da olsa kendi türlerini üretirler; b) tüm organizmalar, yetişkinliğe kadar hayatta kalabileceklerinden daha fazla yavru üretir ve karşılığında üremeye başlar; c) hayatta kalan ve üreyen yavrular, çevre koşullarına ölü bireylerden daha iyi adapte olmuş bireyler tarafından temsil edilir; d) hayatta kalan bu bireylerin daha iyi adapte olmuş yavrular üretme olasılığı daha yüksektir; bu nedenle, yeni, daha başarılı biçimler, daha az uyarlanmış öncüllerin yerini kademeli olarak alacaktır.

Canlı organizmalar mevcut koşullara uyum sağlayabilir, ancak geleceği tahmin edemez. Gelecek nesillerin daha sıcak iklimlerde yaşama olasılığı, şu andaki seçilimi etkileyemez. Bu nedenle, bir organizma popülasyonundaki evrimsel bir değişiklik, yalnızca halihazırda gerçekleşmiş olan çevresel değişiklikleri yansıtabilir. Evrimin öngörü yeteneği yoktur. Aynı zamanda ortam asla durağan değildir, sürekli değişmektedir. Fiziksel kuvvetler iklimi değiştirir, dağların oluşumuna ve karaların batmasına neden olur. Canlı organizmaların kendileri, besin tüketimi, solunum ve atık ürünlerin atılmasının bir sonucu olarak kimyasal bileşimini değiştirerek kendi yaşam alanlarını etkiler; peyzajın yeni unsurlarını yok ederek ve yaratarak coğrafi değişimin ajanları olarak hizmet ederler (bu oldukça açık kavram, James Lovelock ve takipçilerinin eserlerinde Gaia hipotezinin gösterişli adı altında neredeyse metafizik bir yorum almıştır). Diğer şeylerin yanı sıra, her organizma, cinsel eş, ebeveyn, yavru, yırtıcı veya av olarak hareket eden diğer organizmalar için çevrenin bir parçasını oluşturur. Son olarak, organizmalar dış etkilerin pasif alıcıları değildirler: onlar (bitkilerden çok hayvanlar) daha az elverişli bir ortamdan daha elverişli bir ortama geçerek kendi yaşam koşullarını seçebilirler. Dolayısıyla, bireysel gelişim sürecinde olduğu gibi evrimde de organizma ile çevre arasındaki bağlantı her zaman iki yönlüdür: çevre sürekli olarak organizmaya meydan okur ve organizma ya ona direnir (başarılı bir şekilde çoğalır) ya da ona karşı koymaz ( Ölür). Organizma ve çevre diyalektik olarak birbirine bağlıdır.

Darwinci seçilim, muhtemelen canlıların evrimsel değişimi için olası mekanizmalardan yalnızca biridir (diğer süreçlerin göreli rolü hakkında hararetli bir tartışma vardır, ancak bu bizim tartışmamızın kapsamı dışındadır). Şimdi, tüm modern karasal yaşam biçimlerinin, şüphesiz, jeolojik zaman boyunca seçilimin dayattığı benzer gereksinimler temelinde geliştiğini vurgulamak önemlidir. Bu nedenle, bir türün diğerinden "daha gelişmiş" veya "daha iyi uyum sağlamış" olduğu söylenemez. Bir bok böceği, mantar veya insan hala varsa, tür olarak hayatta kalmayı başardıklarını söylemeye gerek yok. Hayatta kalmanın ve üremenin birçok farklı yolu vardır ve her organizmanın kendi evrimsel "başarı" kriterleri vardır. Yalnızca çok önyargılı, rasyonel bir canlılar dünyası görüşü, hayatta kalma ile beyin büyüklüğü arasında doğrudan bir bağlantı olduğu fikrini önerebilir. Biyokütlenin toplam hacmine dayanarak, beyni olmayan (hatta merkezi sinir oluşumuna sahip olmayan) organizmaların, sahip olan hayvanlardan çok daha fazla olduğu ortaya çıktı. Son derece gelişmiş bir sinir sistemine sahip hayvanlar arasında bile, böceklerin sayısı açıkça memelilerden fazladır 1).

---

*1) Burada, yirmili ve otuzlu yıllarda yeni sentetik evrim teorisine büyük katkılarda bulunan, Marksist görüşlü bir fizyolog ve genetikçi olan J. Haldane'nin yanıtını aktarmadan edemeyeceğim. Haldane, Tanrı'nın niteliklerinin ne olduğu sorulduğunda, "Tanrı'nın böceklere karşı olağanüstü bir sevgisi olmalı" dedi.

---

Evrimin ilerlemesinden veya amaçlılığından söz edilemez. İlkel tek hücreli varlıkların -ilk atalarımız- kendi arzuları yoktu ve insanın ortaya çıkmasına yol açan daha yüksek bir mistik güç tarafından gelişmeye zorlanmıyorlardı. Doğru, gezegenimizin fiziksel koşulları ve Dünya'daki yaşamın moleküler temeli olan karbon kimyası ile ilgili olarak neyin gelişip neyin gelişemeyeceğine dair kesin sınırlar vardır. Ancak bu sınırlar içinde rastgele olaylar meydana geldi, bireysel organizmalar belirli zamanlarda ve belirli habitatlarda değişti ve tüm bunlar sonunda modern "daha yüksek" yaşam biçimlerine yol açtı. Master planı yoktu. Fosil kalıntılarının incelenmesi, evrimin nasıl geliştiği hakkında bir fikir verir. Ancak, en son yorumculardan biri olan Stephen J. Gould'un [2] belirttiği gibi, evrim çarkını Dünya'daki yaşamın başlangıç anına geri döndürmek ve sonra tekrar döndürmek mümkün olsaydı, sonuç şu olurdu: büyük olasılıkla oldukça farklı olacaktır: muhtemelen bir insan, hatta bir beyin bile değil. Evrim çalışması, tarih çalışmasıdır ve basitten karmaşığa geçmek için bazı matematiksel programların geliştirilmesi değildir ve Teilhard de Chardin'in ruhunda evrimsel mükemmellik için içsel arzunun çözümü değildir 1). Bu tarihsel dizide, insan gibi bazı organizmalar çok yakın zamanda ortaya çıkmış ve ataları, fosil kalıntılarına bakılırsa, çok hızlı bir şekilde köklü değişimler geçirmiştir. Dünyadaki diğer yaşam formları, milyonlarca yıl önce yaşamış olan atalarına çok daha benzer. Görünüşe göre nispeten istikrarlı bir ortamda başarılı bir şekilde hayatta kalmanın ve üremenin bir yolunu bulduklarında, daha sonra yaşam tarzlarını önemli ölçüde değiştirmeleri gerekmedi. Bu nedenle, biyolojilerini ve davranışlarını inceleyerek, onların (ve dolayısıyla bizim) eski atalarımızın nasıl yaşadıklarına yeterli bir kesinlikle karar verilebilir.

---

*1) Evrim ile ilgili son dipnot. Son paragrafın birkaç cümlesinde, bazıları sadık destekçilerim olan Free University'deki meslektaşlarım Brian Goodwin ve Me-Wan Ho ile (Jerry Webster ile birlikte) birkaç yıldır yaşadığım dostane anlaşmazlığa ince bir ima görebilir. ve Peter Saunders) biyolojik formu anlamak için tarihsel yaklaşımın aksine böyle bir akılcı yaklaşım [3]. Çoğu biyoloğun, bu bilimdeki hiçbir şeyin tarihsel bir bağlam dışında anlamlı olmadığı görüşünü paylaşıyorum, ancak aynı zamanda biyolojideki herhangi bir olgunun yalnızca fiziksel ilkelerin dayattığı yapısal kısıtlamalar çerçevesinde mümkün olabileceğine katılıyorum. Yani şirket ile Gould ve Goodwin'in görüşleri arasında bir ara pozisyon alıyorum. Birincisine göre, her şeye tesadüfen karar verilir: İster mutasyonlar ister bir türün değişen çevresel koşullar nedeniyle toplu olarak yok olması gibi öngörülemeyen olaylar, yalnızca geçmişe bakıldığında anlaşılabilecek gelecekteki gelişimi belirler ("savaş kaybedildi .. . ve hepsi bir çivi yüzünden”). Goodwin ve ortakları için tarih çalışması bir rutindir ("Webster'ın deyimiyle "antik eserleri toplamaktan başka bir şey değildir"); fiziksel ve kimyasal kuvvetlerin biçimlendirici etkisi yeterince iyi anlaşılırsa, olası canlı organizma türlerinin sayısının son derece sınırlı olduğunu ve genel olarak insanın görünümünün beklenebileceğini görmek kolaydır.

---

Evrimin başlangıcına kadar geriye gidersek, tüm modern organizmaların ortak bir ataya veya atalar grubuna sahip olduğunu görürüz. İnsanın ortaya çıkışına giden yolda, üç (veya daha fazla) milyon yıl önce yaşamış ve aynı zamanda modern büyük maymunların ataları olan canlılar vardı. Daha da önce, tüm modern memelilerin ataları vardı ve onlardan önce yaşayan tüm omurgalıların ataları vardı; son olarak, tüm çok hücreli organizmaların atalarına ulaşacağız, vb.Bu ilişkiler en iyi şekilde evrimsel bir merdiven veya ağaç olarak değil, çok sayıda dalı olan bir çalı olarak temsil edilir. Beynin yapısı ve modern hayvanların atalarının davranışları ancak onların yaşayan torunları incelenerek hayal edilebilir, çünkü beyin veya sinir gibi yumuşak dokular fosil kalıntılarında korunmaz. Yine de bu karşılaştırmalı psikolojik yöntem, sinir sisteminin, beynin, davranışın ve son olarak hafızanın evrimi hakkında bazı sonuçlara varılmasına izin verir.

davranışın kökenleri

Uyarlanabilir davranış, hayatta kalmak için esastır, ancak birçok gelişen yaşam formu, beyni olmasa bile öğrenmeden ve hatırlamadan gayet iyi durumda. Çiçek salkımı her zaman ışık kaynağına, yani enerjiye dönük olan bir ayçiçeği alalım. Ayçiçeği büyüdükçe, en iyi nasıl döneceğini deneyimleyerek öğrenmez ve her dönüşten sonra elektrik şokuyla "cezalandırılırsa" bunu yapmayı bırakmaz. Bu davranış (çiçek salkımına dönüş), adaptif olsun ya da olmasın, organizmaya doğası gereği verilmiş, genetik kodunda ve geliştirme programında sabitlenmiştir. Bu içsel davranış (genellikle doğuştan olduğu söylenir , ancak ek bir ideolojik çağrışım taşıdığı için bu terimi kullanmaktan kaçınıyorum), deneme yanılma yoluyla öğrenmeden belirli uyaranlara yeterli yanıtı garanti eder, ancak yanıtların aralığını ve esnekliğini sınırlama pahasına . Davranış sadece bir bireyde değil, aynı zamanda evrimin bir sonucu olarak uzun bir nesiller dizisinde de değişir. Buna karşılık, edinilmiş davranış biçimleri pratikte deneyim yoluyla geliştirilir; avantajları, daha fazla esneklik, ortamdaki değişikliklere uyum sağlama özgürlüğü ve belirli bir bireyin yaşamı boyunca gözlemlenen sonuçları hesaba katma yeteneğidir. Bununla birlikte, öğrenilmiş tepkilerin yavrulara miras kalmadığını hatırlamak çok önemlidir. Yalnızca esneklik derecesi ve öğrenme yeteneği iletilir ve bunlar da genetik kod ve geliştirme programı tarafından "verilir". Bu nedenle, doğuştan gelen ve edinilen hakkındaki sıkıcı eski tartışmaları unutmanın zamanı geldi. Beyni ve davranışı anlamak için bu karşıtlığı terk etmeli ve bunun yerine özgüllük ile plastiklik arasındaki diyalektik ilişkiyi anlamaya çalışmalıyız.

Bitkilerin varoluş biçimi, karbondioksiti emmek ve onu gerekli besinlere, özellikle şekere dönüştürmek için Güneş'in enerjisini kullanarak hayatta kalma yetenekleriyle belirlenir. Bunu yapmak için, uzanmış dallarla yerinde kalmanız, fotosentez yapmanız ve yavru üretmek için zamana sahip olmak için yemek yemekten kaçınmanız yeterlidir. Bu, polen ve tohumları taşımak için diğer organizmalara veya doğal güçlere (örneğin rüzgar) bağlı olduklarından, doğaları gereği pek güvenilir olmayan üreme yöntemlerindeki büyük karmaşıklığın bedeline gelir. Hayvan yaşamı o kadar basit değil. Fotosentez yapma yeteneğinden yoksun olduklarından, ya doğrudan bitki yiyerek ya da bitki yiyen hayvanları avlayarak kısmen hazırlanmış yiyecekleri kullanmaya zorlanırlar. Bunu yapmak için sürekli hareket etmeleri, yiyecek bulmak, tehlikelerden kaçmak ve ortak aramak için özel yöntemlere başvurmaları gerekir. Bu nedenle, fotosentez yapamama, daha geniş bir uyarlanabilir davranış repertuarı ve daha fazla esneklik, yiyecek ve düşmanları uzaktan tespit etmek için duyu organlarının gelişimi ve istenen yönlerde hareket etmek için motor becerilerle telafi edilir.

tek hücreler

Tanımlanan davranışlardan bazıları en basit tek hücreli organizmalarda bile bulunur. Geçen yüzyılın 80'lerinde Almanya'da W. Pfeiffer aşağıdaki deneyi yaptı. Glikoz solüsyonu ile doldurulmuş ince bir kılcal tüpü bakteri içeren bir sıvı damlasına daldırdı ve kılcalın ağzında yoğunlaşmalarını izledi. Bakteriler, glikozun nerede olduğunu "biliyormuş" gibi davrandılar ve adaptif bir tepki gösterdiler. Bu oldukça basit bir şekilde açıklanmaktadır: Glikoz kılcal damardan çevreleyen sıvıya yavaşça yayılır ve burada bir şeker konsantrasyon gradyanı yaratılır. Bakteri hücrelerinin zarlarında alıcı moleküller vardır - yapıları glikoz moleküllerini tanımalarına izin veren proteinler ve eşzamanlı olarak çalışan küçük bakteri kamçıları, hücreyi gradyan boyunca "yukarı" hareket ettirir. Reseptörleri olmayan mutant formların bu davranışı yoktur ve bu, bir çözeltiye yerleştirildiklerinde glikozu bir enerji kaynağı olarak kullanmalarını engellemez.

Paramecia gibi daha karmaşık tek hücreli organizmalar, kirpikler adı verilen farklı türde büyümelere sahiptir. Kirpiklerin tabanları, vuruşlarını koordine eden ince ipliklerden oluşan bir sistemle birbirine bağlanır. Beslenme bölümleri arasındaki aralıklarda (bakteriler onlar için av görevi görür), paramecia sürekli hareket halindedir ve sıklıkla engellerle karşılaşır, ardından yön değiştirerek kirpikleri vücudun bir tarafında veya diğer tarafında çalışmaya zorlar. Böylece oyuncak arabalar gibi hareket eden bu hayvanlar engelleri aşarak besin açısından zengin alanlara ulaşırlar. Benzer şekilde, sıcaklığın çok yüksek veya düşük olduğu alanlardan yüzerek uzaklaşabilir veya asit gibi tahriş edici maddelerden kaçınabilirler. 100000000000'den büyük olmayan ve sinir sistemi olmayan yaratıklardaki bu arama-kaçınma tepkileri 0,2 мм, daha karmaşık aktif davranış biçimlerinin başlangıcından başka bir şey değildir.

Çok hücreli organizmalar

Tek hücreli organizmalar otonom sistemler olmalı ve küçücük hacimlerinde davranış repertuarları için gerekli olan her şeyi içermelidir. Ancak hücrenin ayrı parçaları arasındaki bağlantıda özel bir güçlükleri yoktur. Çok hücreli organizmaların evrim sürecinde davranış yelpazesi genişler ve giderek daha karmaşık organizasyonel sorunları çözmek zorunda kalırlar. Aynı organizmanın farklı bölümlerindeki hücrelerin aktivitelerini koordine etmek için bir çeşit hızlı iç sinyalizasyon sistemine ihtiyaç vardır. En ilkel çok hücreli formlarda hücreler arası iletişimin ana yolu, görünüşe göre kimyasal sinyalleşmeydi. Bir hücre tarafından salgılanan ve örneğin bir kasılma sinyali görevi gören bir madde, hızla diğer hücrelere yayılarak onların da kasılmalarına neden olabilir. Bu tür kimyasal sinyaller, günümüz hormonlarının olası öncüleriydi. Biyokimyasal evrimin en merak uyandıran yönlerinden biri, birçok hormonun sinir sisteminde nörotransmitter görevi gören maddelere olan yakın benzerliğidir; bu, ikincisinin hormonlardan türetildiği anlamına gelebilir.

Çok hücrelilik uzmanlaşmayı mümkün kılar. Ayrı özellikler ve işlevler, farklı hücreler arasında dağıtılabilir: bazı hücreler, örneğin bir kasılma işlevi gerçekleştirir, diğerleri, sinyal maddelerinin sentezi ve salgılanmasında uzmanlaşmıştır ve üçüncüsü, vücudun yüzeyinde yer alır ve yanıt veren reseptörler içerir. kimyasal etkiler (bakterilerdeki glikoz reseptörleri gibi) ve hatta dünyaya.

Çeşitli maddelerin difüzyonuyla sinyalizasyon sistemi küçük organizmalar için uygundur, ancak olasılıkları sınırlıdır: uzun mesafelerde difüzyon zaman alıcıdır ve etkisizdir, çünkü sinyal tam olarak amaçlanan hücreye ulaşacak kadar doğru bir şekilde yönlendirilemez. Öte yandan, sinyal hücresi, hedef hücre ile temasa geçmesine izin verecek bir şekle bürünürse, hücreler arasındaki "sinaptik" boşluktan doğrudan bir kimyasal sinyal iletilebilir. Bu, yönlülük sağlar, ancak hücrenin bir ucundan onu oluşturan diğerine bir sinyal iletme problemini çözmez, bunlar artık oldukça büyük bir mesafeyle ayrılmıştır.

Bu durumda hücrenin elektriksel özellikleri büyük önem taşımaktadır. Dış hücre zarlarında elektrik yükünün bulunması, canlı hücrelerin genel bir özelliğidir. Bir zar potansiyeli oluşturan böyle bir yük, hücre içi sıvıda (sitoplazma) elektrik yüklü iyonlar oluşturan çeşitli çözünmüş tuzların varlığından kaynaklanır - Na + , K + , Ca2 + , Cl - , vb. (örneğin , sodyum klorürden, NaCl, pozitif yüklü sodyum iyonları, Na + ve negatif yüklü klorür iyonları, Cl- oluşur ). Bununla birlikte, hücre içi ortam, daha yüksek bir potasyum konsantrasyonuna ve daha düşük bir sodyum konsantrasyonuna sahip olması bakımından dış ortamdan farklıdır. Hücreler ayrıca proteinler içerir ve amino asitleri de elektrik yükleri taşır. Böylece, hücre zarının her iki tarafındaki sıvıların iyonik bileşimi farklıdır ve bunun sonucunda, içinde negatif kutup bulunan zar üzerinde 70 milivoltluk bir potansiyel farkı oluşur (Şekil 7.1).

---

Pirinç. 7.1. Dinlenme membran potansiyeli. Bir sinir lifinin (veya başka bir hücrenin) yüzeyine iki kayıt elektrodu uygulanırsa, aralarında potansiyel bir fark yoktur. Her iki elektrot da fiberin içine sokulursa aynı şey gözlenir. Ama biri yüzeyde, diğeri içeride ise, fiberin içinde yüzeye göre yaklaşık -70 milivoltluk bir potansiyel kaydedilir. Bu dinlenme zarı potansiyelidir; zarın her iki tarafındaki sodyum, potasyum ve diğer iyonların konsantrasyonlarında farklılıklara yol açan, zarın biyokimyasal ve fiziksel özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

---

Pirinç. 7.2. Aksiyon potansiyeli. Bir aksiyon potansiyeli oluşturma yeteneği, nöronlar gibi uyarılabilir hücrelerin benzersiz bir özelliğidir. Bir sinir hücresinin aksonu elektriksel, mekanik veya kimyasal bir uyarıya maruz kaldığında, uyarılma bölgesindeki zarın özellikleri hızla değişir. Sodyum iyonları dış ortamdan aksona girer ve bu -70'ten + 40 milivolta hızlı bir potansiyel sıçramasına yol açar; daha sonra içerideki sodyum iyonlarının akışı durur ve ilk potansiyel fark oluşana kadar dışarı çıkarılırlar. Bu kısa vadeli potansiyel kayma, yukarıdaki eğride görülebilir; genellikle aksonun hücre gövdesinden ayrıldığı ve bir nörotransmitterin salınmasına neden olduğu çıkış sinapsına ulaştığı noktada meydana gelen bir dalga gibi akson boyunca yayılır; Nörotransmitter sinaptik yarıktan geçer ve böylece postinaptik hücreye bir sinir sinyali iletir.

---

Sinir hücreleri (nöronlar), diğerleri gibi, böyle bir zar "dinlenme potansiyeline" sahiptir. Ancak, zarlarının benzersiz özelliği ile ayırt edilirler, bu da içlerinde uyarılabilir, yani karşılık gelen sinyale yanıt olarak hücre dışı ortamda bulunan sodyum iyonlarına - her ikisinde de iyonik konsantrasyonlardaki küçük bir yerel değişikliğe - hızla geçirgen hale gelir. yanları. Sodyum iyonlarının hücreye girişi, eksi 70 milivolttan artı 40 milivolta değişen potansiyeli olan zarın depolarizasyonuna yol açar. Bu, hücre zarında, akson boyunca hücre gövdesinden çıkış sinapsına birkaç milisaniye içinde yayılan, aksiyon potansiyeli (Şekil 7.2) adı verilen bir elektriksel aktivite dalgası oluşturur . Aksiyon potansiyeli ise, bir nörotransmitterin sinaptik boşluğa salınması için bir sinyal görevi görür ve başka bir nöronda bir yanıta neden olur. Uçlarında aksiyon potansiyelleri ve kimyasal sinyal sistemleri olan hücrelerin evrimi, modern tipte sinir sisteminin oluşumunun temelini oluşturmuş olabilir.

---

Pirinç. 7.3. Hidra. Vücuttaki dağınık sinir ağına dikkat edin. sodyum iyonları, Na + ve negatif yüklü klorür iyonları, Cl - ). Bununla birlikte, hücre içi ortam, daha yüksek bir potasyum konsantrasyonuna ve daha düşük bir sodyum konsantrasyonuna sahip olması bakımından dış ortamdan farklıdır. Hücreler ayrıca proteinler içerir ve amino asitleri de elektrik yükleri taşır. Böylece, hücre zarının her iki tarafındaki sıvıların iyonik bileşimi farklıdır ve bunun sonucunda, içinde negatif kutup bulunan zar üzerinde 70 milivoltluk bir potansiyel farkı oluşur (Şekil 7.1).

---

İlkel sinir sistemine sahip bir organizma örneği, su kütlelerimizde yaşayan minik hidradır (Şekil 7.3). Hidralar kendilerini bir göletin veya derenin dibindeki kayalara veya su bitkilerine bağlar ve dokunaçları ağızlarının etrafında dalgalanır. Dokunulduğunda, hayvan, bir anemon gibi, bir top haline gelir. Hidralar, dokunaçların yanından geçen en küçük organizmalarla beslenirler ve önce avını hareketsiz kılmak için özel zehirli iplikler atarlar, ardından dokunaçlar tarafından ağza itilirler. Bu karmaşık davranış, avı veya tehlikeyi algılamak, karar vermek ve uygun şekilde yanıt vermek için mekanizmalar gerektirir - saldırı veya top atma. Bu tür mekanizmalar, duyusal, salgılayıcı ve kas hücreleri ve her şeyden önce, elektriksel sinyalleme ile birleştirilen ve hidranın davranışını koordine edebilen tüm yüzey hücreleri ağıdır.

Bu ağın bireysel hücreleri, daha karmaşık bir şekilde organize olmuş hayvanların nöronlarından biraz farklıdır, çünkü ağın işlevleri özgüllükten veya yönlülükten yoksundur. Vücudun herhangi bir kısmı tahriş olursa, bu yerden her yöne bir uyarı dalgası gidecek ve bu da sonunda tüm sinir ağını kaplayacak. Hydra'nın sinir sistemi, hangi numarayı çevirirseniz çevirin, er ya da geç diğer tüm abonelere bağlanacağınız bir telefon sistemine benzer. Aksine, oldukça gelişmiş bir sinir sisteminin en önemli özelliği, herhangi bir duyusal hücrede ortaya çıkan sinyalin kesin olarak tanımlanmış bir yoldan geçmesi ve belirli bir efektör hücreye ulaşması nedeniyle belirli bir dizi bağlantının varlığı olan özgüllüktür. sinir sistemindeki diğer birçok nörondan çoğunlukla izole edilmiş "özel" bir iletişim hattı gibi bir şeydir.

"Özel hatlar" ve sinir sistemi

Bu türden "özel hatlar" ve dolayısıyla gerçek sinir sistemi, planaryalarda veya yassı kurtlarda hidradan daha karmaşık organizmalarda görülür. Bir dereye bir parça çiğ et koyun ve birkaç saat içinde onu yiyen küçük, yassı, siyah solucanlarla kaplanacak. Bunlar planaryalar. Hidradan farklı olarak, bir planaryanın gövdesi iyi tanımlanmış baş ve kuyruk uçlarına sahiptir ve bu hayvanların davranışları çok daha karmaşıktır. En önemlisi, belirli bir nöronlar arası bağlantı sistemine sahiptirler ve kasa giden sinir lifleri kesilirse bu kas felç olur. Ek olarak, hidrada ilkel sinir hücreleri vücutta oldukça eşit bir şekilde dağılmışsa, planaryalarda yerleşimleri farklıdır. Nöronlar, hücrelerin kısa aksonlar ve dendritlerle bağlandığı gruplar halinde düzenlenmiştir; her grubun iyi işaretlenmiş giriş ve çıkış sinir yolları vardır. Grubun bazı hücreleri giriş yollarından gelen sinyalleri alır, diğerleri çıkış yollarına yol açar ve yine diğerleri (internöronlar) birinci ve ikinci arasında bir bağlantı sağlar. Böylece, gangliyon adı verilen bu nöron grupları, gerçek bir sinir sisteminin tüm temel unsurlarını içerir (Şekil 7.4).

---

Pirinç. 7.4. planarya. Bu organizmada sinir sistemi merdiven şeklindedir ve vücudun baş ucu iyi ifade edilmiştir.

---

Vücudun baş ve kuyruk uçlarının net bir şekilde ayrılması nedeniyle, planaryalar hidrada olmayan ileri veya geri hareket eden iyi tanımlanmış bir yön duygusuna sahiptir. Açıkçası, bir hayvanın gittiği yer hakkında ayrıntılı bilgiye sahip olması, bıraktığı yerden çok daha önemlidir. Bu nedenle planaryanların baş kısmındaki ağza ek olarak ışığa duyarlı göz fossaları da dahil olmak üzere duyu organlarına sahip olmaları şaşırtıcı değildir. Bu organlardan gelen bilgilerin analizi, beynin prototipi sayılabilecek baş ganglion grubunda gerçekleştirilir. Sinir sisteminin böylesine nispeten karmaşık bir organizasyonu, uyarlanabilir davranış repertuarının önemli bir genişlemesiyle ilişkilidir. Planaryalar ışıktan kaçınır ve karanlık alanlara hareket etme eğilimindedir, dokunmaya tepki verir ve vücudun alt yüzeyini katı bir alt tabaka ile temas halinde tutma, yiyecek bulma ve akıntıya karşı hareket etmeyi tercih etme eğilimindedir.

alışma ve duyarlılaşma

Planaryanların başka bir davranış biçimi vardır. Planaryaya bir cam çubukla hafifçe bastırırsanız, bir top haline gelir - bu, tehdit edici bir duruma verilen normal bir tepkidir. Birkaç dakika sonra yavaş ve dikkatli bir şekilde açılmaya başlayacaktır. Tekrar dokunun ve tekrar kıvrılacak ve sonra düzelecektir. Ancak dokunma yeterince sık tekrarlanırsa, reaksiyon azalmaya başlayacak ve sonunda planarya sanki tahrişe alışmış ve artık bunu tehlikeli bulmuyormuş gibi kıvrılmayı bırakacaktır. Hayvanın sonunda tekrarlanan maruziyete yanıt vermeyi bıraktığı bu fenomen, herkese aşinadır. Sabahları giyinirken, maddenin tenimize dokunuşunu iyi hissederiz ama çok geçmeden bu duyguyu fark etmekten vazgeçeriz. Buna alışma veya alışma denir : Sinir sistemi, giyinme durumunda, elbisemizin kumaşının cilt reseptörleri üzerindeki basıncı ve planarya durumunda, bir kişinin dokunması olan belirli bir uyaran kompleksini tanır. cam çubuk. Başka bir deyişle, tahriş göz ardı edilir, artık ortamın durumu değerlendirilirken dikkate alınmasına gerek yoktur.

Bununla birlikte, planaria bir süre rahatsız edilmeden bırakılırsa, orijinal reaksiyon geri yüklenir. Bütün bunlar, daha sonra normal duyarlılığın restorasyonu ile yorgunluk olarak kabul edilebilir, ancak mesele bu değil. Alışma döneminde, bir cam çubuğun dokunuşu başka bir uyaranla, örneğin parlak bir ışıkla birleştirilirse, reaksiyon hemen tamamen geri yüklenir. Bu, geçici olarak kaybolmasının “yorgunluğun” sonucu olmadığı ve yenilenmenin aktif bir süreç olduğu anlamına gelir: degabituasyon (bağımlılığın giderilmesi) gerçekleşir. Bölüm 6'da tartışılan öğrenme kriterlerini karşılayan alışkanlık ve alışkanlıktan vazgeçme, kısa süreli belleğin orijinal, çok basit biçimleri, gereksiz tepkilerden kaçınmak ve böylece yorgunluğu önlemek için uyarlanabilir mekanizmalar olarak görülebilir. Kural olarak, bağımlılık ve ortadan kaldırılması belirli yasalara tabidir: tekrarlanan tahriş sıklığı ne kadar yüksekse, bağımlılık o kadar belirgindir ve tahriş ne kadar güçlüyse, bağımlılık o kadar zayıftır. Bir dizi alışma ve alışma döneminden sonra aynı uyaranın tekrarı, daha sonra daha hızlı alışmaya yol açar.

Planaristler ayrıca kısa vadeli öğrenmenin başka bir biçimini de bilirler - belirli bir anlamda alışkanlığın tersi olan duyarlılaştırma . Alışkanlık, reaksiyonun zayıflaması ise, o zaman sensitizasyon, aksine, elektrik çarpması gibi hoş olmayan bir etki ile birleştiğinde, zayıf bir spesifik uyarana verilen yanıtın artmasıdır. Bir planaryadan zayıf bir elektrik boşalması geçirilirse, kıvrılarak bir top haline gelir; ancak cam çubukla çok hafif bir dokunuş veya zayıf bir su akışına maruz kalma herhangi bir reaksiyona neden olmaz. Ancak son iki uyarandan biri sürekli olarak bir elektrik şoku ile birleştirilirse, planaryan sonunda daha önce fark etmediği bu uyaranlara yanıt vermeye başlayacaktır. Duyarlılık genelleştirilmiş bir süreçtir, çünkü akım geçtikten sonra duyarlılık yalnızca dokunmaya veya bir su akışına değil, aynı zamanda diğer birçok zayıf uyarana karşı da artacaktır. Bu nedenle, hassaslaştırma, iyi tanımlanmış uyaranların ikili bir kombinasyonuna dayanan gerçek çağrışımsal öğrenmenin ayırt edici özelliği olan özgüllükten yoksundur. Gerçek hayatta, duyarlılaşma ve degabituasyon birbirine çok yakın süreçlerdir.

çağrışımsal olmayan öğrenme başlığı altında bir araya getirilen alışma ve duyarlılık, gerçek belleğe giden ilk adımlar olarak görülebilir; sinir sistemine sahip tüm organizmaların karakteristiğidir. Hatta sinir sisteminden tamamen yoksun hayvanlarda, örneğin paramecia'da olası varlığına dair bazı veriler bile var. Ancak "gerçek" hafıza, alışma ve duyarlılaşmanın kısa vadeli etkilerinden çok daha uzun sürer ve daha spesifiktir. Ana özelliği, ilişkisel, yani spesifik bağlantılar oluşturma yeteneğidir. Bir sonraki bölümde tartışılacağı gibi, planaryanların bu daha karmaşık öğrenme biçimlerine sahip olup olmadığı tartışmalıdır. Bununla birlikte, planaryalar gibi organizmaların evrim sürecinde, hem karmaşık bir sinir sisteminin ilkel biçimleri hem de daha sonra tam teşekküllü hafıza mekanizmalarının oluştuğu temel davranışsal reaksiyon blokları ortaya çıktı. Bu derecede karmaşık bir sinir sistemine sahip yaratıkların hafıza kapasitesinin ne olduğunu ve (psikologların katı kriterlerine göre) öğrenme ve özellikle klasik veya edimsel koşullanma geliştirme yeteneğine sahip olup olmadıklarını öğrenmek için Yanıtlar, şimdi yalnızca araştırmacının yaratıcılığı, biyolojik olarak yeterli testleri seçme becerisi gereklidir. Genel olarak, böyle bir sinir sistemine sahip hayvanların geçmiş deneyimleri öğrenme ve hatırlama yeteneklerinden şüphe edilemez.

Daha fazla beyin - daha fazla hafıza

Ganglionik nöronların beynin oluşumundaki ilk adımı temsil etmesi muhtemeldir, ancak büyük serebral gangliyonun görünümü bile beynin, insanlarda ve diğer memelilerde sunulduğu şekliyle, merkezi sistemin tek olası organizasyonu olmadığını düşündürür. sinir sistemi. sistemler. Örneğin böcekler ve kabuklular da dahil olmak üzere eklembacaklıların sinir sisteminde baş ganglion yani beyin önemli bir rol oynayabilir ama bu baronları arasında sadece Kral John'dur. Bir eklembacaklının vücudunda, büyük ölçüde özerk olarak çalışan birçok başka gangliyon vardır. Örneğin dişinin başından başlayarak çiftleşmeye devam eden erkek peygamberdevesini ya da karından ayrıldıktan sonra ön yarısı beslenmeye devam eden yaban arısını hatırlayalım.

Özerklik, baş gangliyonunun yokluğunda bile böceklerin öğrenme davranışlarını sürdürebileceği anlamına gelir. 1960'larda Southampton Üniversitesi'nden Gerald Kerkut, kafası kesilmiş bir hamamböceğini tuzlu su banyosuna asarak bir dizi deney yaptı. Böyle bir "müstahzarın" normal davranışı (biyologların bozdukları hayvana verdikleri ad; bu, daha önce sözünü ettiğim kurban etme, "feda etme" terimine benzer), ayaklarını sıvıya batırmasıdır. Kerkut, çözeltiye ayağıyla dokunulduğunda bir elektrik devresinin kapanmasını ve hamamböceğinin vücudundan bir akım geçmesini sağlayacak şekilde ayarladı; bacağını geri çektiğinde zincir açıldı ve tahriş durdu. Bir hamam böceği, kafası olmasa bile sonunda bacaklarını çözeltiye sokmayı bıraktı, yani elektrik çarpmasından kaçınmayı "öğrendi" [4].

Birkaç binden fazla hücreye sahip tüm hayvanların vücut şeklini korumak için bir destek yapısına ihtiyacı vardır. Omurgalılarda bu, iç iskelet tarafından yapılır; eklembacaklılarda, güçlü dış iskelet veya kabuk nedeniyle sertlik sağlanır. Bu, bir böceğin veya kanserin büyüyebileceği boyutu ciddi şekilde sınırlar (balık çiftçilerinin, yetiştiricilerin ve biyoteknoloji uzmanlarının çabalarına, korku filmlerinin ve her türlü şüpheli, mevcut ve hayali deniz ürünleri şirketlerinin, bir ıstakozun güçlü desteğine rağmen). en azından küçük bir köpek asla yetiştirilmedi - kendi ağırlığını kaldıramazdı). Destekleyici yapıların tasarımı da gangliyonların ve beynin boyutunu sınırlar.

Görünüşe göre böyle bir sınırlama, söz konusu vücut yapısının türünün evrimsel "başarısını" etkilemedi: bu, şu anda yaşayan ve gelişen çok sayıda böcek ve kabuklu türü tarafından kanıtlanıyor; ancak, davranışsal repertuarlarını kesinlikle etkiledi. Arılar ve karıncalar gibi yüksek düzeyde organizasyon ve işbirliği ile koloniler oluşturan sosyal böcekler bu sınırlamayı bir ölçüde aşmıştır. Bazı insanlar, böyle bir koloninin, çevre koşullarına uyum sağlayan, onu oluşturan unsurların sayısını düzenleyen, bilgi depolayan ve gelişmiş bir bilişsel davranışa sahip bir tür süper organizma olarak düşünülmesi gerektiğine dikkat çekiyor. Örneğin, arıların oğul vermesi sırasında, koloninin büyüklüğü aşırı derecede arttığında, ailenin bir kısmıyla birlikte kovandan ayrılan yeni bir kraliçe belirir. Yerleşmek için uygun bir yer bulan bu arılar çevreyi keşfetmeli ve eski kovana dönme alışkanlığından vazgeçmelidir. Kovanların ve nektar kaynaklarının bir "haritasını" oluşturup akıllarında tutmakla veya renkleri ve şekilleri tanımakla kalmazlar, aynı zamanda ünlü "sallanma dansı" aracılığıyla topluluğun diğer üyelerini yer işaretleri, mesafeler ve yönler hakkında bilgilendirebilirler. Karl von Frisch'in arıların oryantasyonu ve "sallanma dansı" nın anlamını yorumlaması (bu yüzyılın 2. - 3. on yıllarında) hakkındaki iyi bilinen çalışmalarından önce bile, bu böceklerin davranışlarını gözlemleyen herkes; fabulistler ve arı yetiştiricilerinden entomologlara, yeteneklerine, bariz anlayışlarına ve öğrenme yeteneklerine şaşırmaktan vazgeçmediler. Arılar hiçbir şekilde sabit kodlanmış robotlar gibi değildir.

Bununla birlikte, arıların beceri seti ve bilişsel yetenekleri ciddi şekilde sınırlıdır. Özellikle, yiyecek belirteçleri veya kovan girişi olarak hizmet eden renkleri ayırt ederler, ancak farklı bir amacı olan renkleri tanımayı öğrenmekte zorlanırlar, örneğin kapalı bir alandan çıkış yolu ararken rengi kılavuz olarak kullanmak gibi. Bireysel bireylerde öğrenme yeteneği, Berlin'de Randolph Menzel tarafından son yirmi yıldır büyük bir ustalıkla incelendi ve arı beyninin birçok bölümünün işlevini aydınlatmayı başardı. Her şeye rağmen, sadece 950.000 nöron (insan retinasındaki toplam sayının binde birinden daha azı) içeren bu kadar küçük bir beyinle arıların renkleri, dokuları, birçok kokuyu tanıması ve motor becerileri kazanabilmesi şaşırtıcıdır; iyi tasarlanmış deneylerde, koşullu refleks, çağrışımlı ve çağrışımsız öğrenmenin doğasında bulunan tüm ana özelliklerin yanı sıra beyni bir arınınkinden kat kat daha büyük olan memelilerde bulunana benzer nispeten güçlü bir hafızayı gösterebilirler [ 5].

Belki sinirbilimciler, binlerce yıldır halk efsanelerinin söylediklerini dinleseler, arıların öğrenme ve hatırlama yeteneklerine bu kadar şaşırmazlardı. Ancak daha da çarpıcı olanı, arılar kadar karmaşık bir sosyal organizasyona sahip olmayan çok daha mütevazı böceklerin de öğrenme ve hafıza belirtileri göstermesidir. Bu yüzyılın büyük bir bölümünde genetik araştırmaların gözde nesnesi (bakım kolaylığı, kısa üreme döngüsü ve binlerce bireyden oluşan popülasyonları inceleme yeteneği sayesinde), kömür tozu gibi olgunlaşmış meyveleri örten Drosophila melanogaster meyve sinekleri olmuştur. meyveler, sanki bir mıknatıs tarafından çekilmiş gibi. X ışınlarının ve bir takım kimyasalların etkisiyle içlerinde mutasyonlar meydana gelir, bunların çoğu öldürücüdür, yani organizmanın ölümüne yol açar. Bununla birlikte, bazı mutantlar, doğal yaşam koşullarına adaptasyonları genellikle kötüleşse de, canlı kalır. Örneğin göz rengini, kanat damarlarını, karın kıllarının sayısını ve diğer birçok özelliği etkileyen bu mutasyonların incelenmesi, bu böceklerde kalıtım ve gelişim mekanizmaları hakkında en önemli verilerin elde edilmesini mümkün kılmıştır. ve, ekstrapolasyonun bir sonucu olarak, diğer organizmalarda. Bununla birlikte, en deneyimli Drosophila genetikçilerinden biri olan Seymour Benzer, Yale Üniversitesi'nden öğrencileri Chip Quinn ve şu anda Kudüs'te çalışan Yadin Dudai ile birlikte, 1960'ların sonu ve 1970'lerin başına kadar, davranışın genetik kontrolünü incelemeye başladı. bu böcekte Anormal davranışlara ve özellikle öğrenme ve hafıza bozukluklarına sahip bazı mutantları izole etmeyi başardı [6].

Bu tür araştırmaların önemi, aşağıdaki bölümlerin içeriğinden daha iyi anlaşılacaktır. Şimdilik, her zaman aptal olarak kabul edilen 20.000 nöronluk minik beyinleriyle bu sineklerin bile belirli koşullar altında öğrenme ve hatırlama yeteneğine sahip olduklarını not edeceğiz - sadece bu davranış biçimleriyle uğraşmanız gerekiyor. doğaları gereği içlerinde vardır. Gece kelebekleri gibi ışığa doğru uçarlar, ancak meyve ararken (bu onların ana besin kaynağıdır), esas olarak koku alma duyusunu kullanırlar. Bu nedenle, meyve sineklerinin öğrenme yeteneğine ilişkin ilk ikna edici veriler, koku eğitiminden geldi. Bir grup sinek, test edilen iki kokudan birini içeren bir test tüpüne ışıkla çekildi. Test tüpünün ağzında biriken böcekler şoka tabi tutuldu.

Bundan sonra, onlara iki koku seçeneği sunuldu ve bir veya diğer kokudan kaçınan sineklerin sayısını karşılaştırdılar. Popülasyon öğrenme katsayısı gibi bir şey belirlememizi sağlayan bu tür deneylerde, normal (mutant olmayan) sineklerin yaklaşık üçte ikisi şokla ilişkilendirdikleri kokudan kaçındı ve kokunun yalnızca üçte biri Kontrol. Bu ve diğer deneyler, memelilerle yapılan deneylerde kullanılan en katı kriterlere göre bile, meyve sineklerinde sadece alışma ve duyarlılaşmanın değil, görsel, koku alma, ve hatta dokunsal uyaranlar.

Salyangozlar ve diğer kabuklu deniz ürünleri

Eklembacaklılarda beynin genişlemesi, gördüğümüz gibi, dış iskelet tarafından sınırlandırılmıştır. Sümüklüböcekleri ve salyangozları en iyi bilinen yumuşakçalar, bu sınırlamayı aşma yeteneğine sahiptir. Suda kabuksuz yumuşakçalar çok büyük boyutlara ulaşabilir: kalamar ve ahtapotlar böyledir. Eklembacaklılar gibi, yumuşakçalardaki sinir sistemi de çoğunlukla sindirim sistemi boyunca yer alan bir dizi gangliyondur. Otuzlu ve kırklı yıllarda büyük yumuşakçalar - kalamarlar üzerinde yapılan araştırmalar, gerçekten devasa sinir liflerinin (aksonlar) varlığını ortaya çıkardı. Böyle bir akson izole edilebilir ve kalınlığı nedeniyle içine elektrot yerleştirmek zor değildir. Biyologlar, Tanrı'nın her biyolojik sorunu incelemek için mükemmel bir organizma yarattığını söylemeyi severler. Kalamar aksonları bunun mükemmel bir örneğidir ve iyonların hareketini ve sinir uyarılarının (aksiyon potansiyelleri) ortaya çıkması ve iletilmesiyle ilişkili elektriksel süreçleri ayrıntılı olarak incelemeyi mümkün kılan onlardır.

Dev kalamar aksonlarının erdemlerini ilk kez takdir eden bilim insanı gruplarından biri, University College London'da çalışan John 3. Young tarafından yönetildi. Young'ın büyük kabuklu deniz hayvanlarına olan sürekli hayranlığı, Young'ı kalamardan yeni bir nesneye, ahtapotlara götürdü. Ahtapotlar, nöral iletim çalışmaları açısından pek bir avantaj sağlamadı, ancak Young, beyinlerinin nispeten büyük boyutundan etkilendi. 1950'lerde ve 1960'larda Napoli'deki Deniz Biyolojisi İstasyonunda çalışarak ahtapotların davranışlarını, özellikle de öğrenme ve hatırlama yeteneklerini incelemeye başladı. Ahtapotlar küçük kabuklularla beslenir ve Young, onlara büyük beyaz veya siyah figürlerin (haç gibi) gösterildiği ve aynı anda yiyecek (küçük bir yengeç) verildiği deneyler yaptı. Siyah haç durumunda, ahtapot yengeçle temas ettiği anda elektrik şoku aldı ve beyaz figür gösterildiğinde akım kesildi. Ahtapotun renkleri ve şekilleri ayırt etmek ve rahatsızlık verenlerden kaçınmak için eğitilebileceği ortaya çıktı. Hayvanlar, görme yetilerini ve son derece hassas dokunaçlarını kullanarak, düz silindirik nesneleri kaba olanlardan ve ağır nesneleri hafif olanlardan ayırır [7]. Beynin hafıza izlerini depolamaktan sorumlu bölgeleri , ana loblarından birinde yerleşmiş gibi görünüyordu. Ancak bu konuda daha fazla arama durdurulmalıydı. Ahtapot beyni, çevreleyen hücrelerle birlikte küçük nöronlardan oluşan bir kütledir, aralarındaki bağlantıların doğası tam olarak net değildir ve bunların haritalanması, geçen yüzyılda memeli beyni çalışmasına katıldıkları kadar çok araştırmacının çabasını gerektirecektir. . Bu yumuşakçalar ne kadar güzel olurlarsa olsunlar ve davranışlarıyla ilgili veriler ne kadar öğretici olursa olsun, hafıza bilgisi için gerekli olan ideal organizma olmadılar. Yeni nesil biyologlar, daha ilkel bir yumuşakça kullanarak bu tanrı vergisi organizmayı bulmaya yaklaştı. 1940'larda Angelica Arvanitaki ve 1950'lerde ve 60'larda Ladislav Tauk, Paris'te dipteki kıyı bölgelerinde yaşayan ve alglerle beslenen hermafrodit bir organizma olan deniz gastropod yumuşakçası Aplysia hakkında araştırma yapmaya başladı. Aplysia, iki kilograma kadar uzunluğa ve ağırlığa ulaşabilir ; 30 смcinsteki birkaç türden en büyüğü ve deneyciler arasında en popüler olanı (en iyisini söylemiyorum) Kaliforniya'dır ( Aplysia californica ). Bu hayvanların merkezi sinir sistemi, 20.000'den fazla nöron içermeyen birkaç gangliyondan oluşur. Dört ganglion bağırsakları çevreler ve güçlü sinir yolları ile büyük karın gangliyonuna bağlanır. Deneyci için Aplysia'nın aynı sayıda nörona sahip olan Drosophila'ya veya çok daha fazla nörona sahip olan ahtapota kıyasla önemli bir avantajı, bu hücrelerin bazılarının çok büyük boyutu (yaklaşık 1 ммçapına kadar) ve sabitliğidir. bu da onları herhangi bir bireyde ayrı ayrı tanımayı kolaylaştırır. Bu, farklı preparasyonlarda "aynı hücreyi", bağlantılarını, stimülasyonun veya çıkarmanın etkisini, yani bu bölümde açıklanan diğer organizmalarla yapılamayan bir şeyi ayrıntılı olarak incelemenin mümkün olduğu anlamına gelir (Şekil 7.5) .

---

Pirinç. 7.5. aplazi. Bu yumuşakça, özellikle abdominal ganglionda büyük, ayrı ayrı tanımlanabilir nöronlara sahip oldukça organize bir sinir sistemine sahiptir.

---

Aplysia'nın ortaya çıkan faydaları, nöronal araştırmacılar tarafından aksiyon potansiyellerini incelemek için dev kalamar aksonlarını kullanma yeteneği kadar değerlidir ve en başından Arvanitaka, Tauk ve işbirlikçileri tarafından açıkça görülüyordu. Ancak son 25 yılda, Aplysia'nın öğrenme ve hafıza üzerine önde gelen araştırmacısı, önce Tauk ile Paris'te çalışan ve ardından New York'a taşınan Eric Kandel olmuştur. Bulgularının çoğu 9. Bölüm'de tartışılacak. Şimdilik söyleyebileceğim tek şey, memeli psikologlarla yıllarca süren, bazen oldukça hararetli tartışmalar sırasında, Candel ve meslektaşlarını ilgilendiren bir sorunun şu olduğu: Aplysias öğrenebilir mi?

Alışkanlık ve hassaslaşmanın bu hayvanlara özgü olduğunu göstermek nispeten kolaydı. Bir hayvana dokunmaya tepki olarak solunum organlarının (genellikle vücut yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapan solungaçlar ve sifon) manto boşluğuna geri çekilmesinin altında yatan refleksleri incelemeye çok dikkat edilmiştir. Tekrarlanan dokunma, bazen haftalarca süren bu reaksiyonun gücünde ve sıklığında bir azalmaya yol açtı. Bu etki bir tür alışkanlık olabilir, ancak o kadar uzun sürelidir ki, en azından çağrışımsal olmayan bir öğrenme biçimi olarak düşünmek için sebep vardır. Aplysia'da solungaçların ve sifonun geri çekilmesinin koşullu refleks doğası lehine ikna edici kanıtlar 1980'lerin başına kadar elde edilmedi . Bu deneylerde, koşulsuz uyaran, vücudun kaudal bölgesi üzerinde keskin bir etkiydi, bu da hemen solungaç ve sifonun enerjik bir reaksiyonuna yol açtı ve koşullu uyaran, genellikle sadece neden olan sifonun zayıf bir dokunsal uyarımıydı. yavaş geri çekilme. İki uyaranın tekrarlanan kombinasyonlarından sonra, bunlardan ilki, ikincisi ile aynı güçlü tepkiyi uyandırdı 1) [8].

---

*1) Aplysia ile yarışan deneyler için alternatif bir nesne olarak, Woods Hole'dan nörofizyolog Dan Alcon yumuşakça Hermissenda'yı önerdi . İkincisi, Aplysia gibi, az sayıda nispeten büyük, iyi tanımlanmış nöronlardan oluşan basit bir şekilde düzenlenmiş bir beyne sahiptir. Hayvan dönmeye ve sallanmaya, kaslı bacağının (genellikle alt tabakaya bağlanmak için kullanılır) konumunu maksimum ölçüde sabitleyecek şekilde kasılmasıyla yanıt verir. Aksine, zayıf bir ışık kaynağına verilen tepki, bacağın gerilmesini gerektiren ona doğru hareket etmektir. Alkon , ışığa maruz kalmayı ve dönmeyi birleştirerek, sonunda Hermissenda'nın sadece ışık uyarımına ve ayrıca dönüşe bacak kasılmasıyla tepki vermeye başladığını buldu [9]. Ve bu tür davranışlar, memeli psikolojisinde kabul edilen çağrışımsal öğrenmenin tüm kriterlerini karşılar. Son on yılda, iki araştırma grubu arasında bazı rekabetler ortaya çıktı ve bu, iki yumuşakçanın yararları ve iki ekip tarafından elde edilen bilimsel verilerin önceliği hakkında kamuoyunda bir tartışmayla sonuçlandı. Bu rekabet popüler bir bilim kitabına bile konu olmuştur [10]. Bu, sonraki bölümlerde daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır.

---

Omurgalılarda problem çözme

Beyni sindirim sisteminden ayırma tasarım sorunu, omurgaya dayalı bir iç iskeletin oluşturulduğu omurgalılar seviyesinde çözüldü. Sonuç olarak, kafatası boşluğu artık genişlemiş beyin ganglionunu (beyin) barındırabilir ve buradan vücudun geri kalanına giden sinirler omuriliği oluşturan omurilik kanalının içindeydi. Bu merkezi sinir sisteminde yer almayan ganglionlar eski önemlerini kaybetmişler ve özerklik dereceleri azalmıştır. Ancak, bu tür radikal yapısal değişikliklere rağmen, omurgalılarda nöronları, sinapsları ve sinir toplulukları ile sinir sisteminin hücresel organizasyonunun ilkeleri omurgasızlarla aynı kaldı. Bu esas olarak sinir sisteminin biyokimyası için geçerlidir. Bu durum, içten yanmalı motorlu araçların geçen yüzyılın sonunda bu motorun icadından bu yana geçirdiği birçok değişikliğe biraz benziyor. Arabalar, motosikletler ve uçaklar en şaşırtıcı tasarımları bir araya getirebilir, geliştirilmiş motorlarla donatılabilir, her yıl verimliliği, stili ve kaplamayı değiştirebilir, ancak hareket etmek için silindirleri ve valfleri, petrol bazlı yakıtları ve tekerlekleri ile aynı motor prensibini kullanabilir. yer.

Omurgalıların ortaya çıkmasıyla birlikte, sinir sistemini oluşturan unsurlar ve enerji elde etmenin ve dönüştürmenin ana yolları değil, bir bütün olarak organizasyon ilkesi değişti; sistem, (en gelişmiş formlarda) primatlar ve aralarında elbette insanlar da dahil olmak üzere tüm memelilerin özelliği olan tam olarak oluşturulmuş öğrenme ve hafıza mekanizmalarına sahiptir. Omurgasızlar ve omurgalılardaki hücresel öğrenme ve hafıza mekanizmalarının (radikal yapısal değişikliklere rağmen) benzer olup olmadığı veya temelde farklı olup olmadığı sorusu daha fazla çalışmayı gerektirir. Bir sonraki bölümde tartışılacaktır. Hayvanlarda (insanlar hariç) hafızaya benzer fenomenlerin evriminin izini sürmekten oluşan bu bölümün görevi tamamlandı.

--------------------

Bölüm 8 

bellek molekülleri

---

Neden biyokimyaya ihtiyacımız var?

1929'da İsviçreli amatör fizyolog Hans Berger, bir kişinin kafasına takılan bir dizi elektrot kullanarak beyindeki sürekli elektriksel aktivite patlamalarını nasıl kaydedebildiğini açıkladığında, ilk başta kimse bu mesajı ciddiye almadı. Hafıza benzetmelerini tartışırken, "hayvan elektriği" olgusundan ve bunun sinirsel etkinlikle bağlantısından daha önce bahsetmiştim; en azından Galvani'nin 1790'larda Bologna'da elektriksel deşarjların kurbağa bacaklarının seğirmesine nasıl neden olduğunu gösterdiğinden beri çok uzun zamandır biliniyor. 1875'te Liverpool'da Fizyoloji Profesörü olan Cayton, tavşanların çıplak beyinlerine uygulanan elektrotların elektriksel uyarıları kaydettiğini gösterdi. Bununla birlikte, Berger, kafatasının kemiklerinden geçen dürtüleri tespit etti, bu nedenle, yüzyılımızın otuzlu yıllarının ortalarında, Cambridge nörofizyologları Adrian ve Matthews, bu gözlemleri sistematik çalışmalarda doğrulamadıysa, bunlar bir eser olarak kabul edilebilirdi. Beynin sürekli elektriksel aktivitesi, uyku ve uyanıklık sırasında, zihinsel stres ve dinlenme dönemlerinde farklılık gösteren tuhaf dalgaların karakterine sahipti.

Bir zamanlar ruhun sırları elektroensefalogramın (EEG) [1] değişen çizgilerinde yatıyor gibi görünüyordu. İçlerinde hafıza mekanizmalarının anahtarını bulmak mümkün mü? Belki de anılar, sürekli yankılanan devreler, çeşitli sinaptik bağlantıların açılıp kapanması sonucu oluşan elektrik devreleri şeklinde depolanıyordur? Ne yazık ki, bu fikrin kısa ömürlü popülaritesi teste dayanamadı: çalışmaların gösterdiği gibi, uzun süreli hafıza, beynin tüm elektriksel aktivitesinde düzensizlikten sonra bile korunur (örneğin, bir elektrik çarpması veya sara nöbeti sırasında). ) veya koma veya beyin sarsıntısında olduğu gibi neredeyse tamamen kesilmesi. Bu nedenle, belleğin en kısa evrelerinin beynin sürekli elektriksel etkinliğine bağımlılığını dışlamadan (ki bu konu ileride daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır), herhangi bir uzunluktaki herhangi bir bellek izinin biraz daha somutlaştırılması gerektiği vurgulanmalıdır. istikrarlı değişim

Bununla birlikte, bu tür izler nasıl bir biçime sahip olabilir ve hangi seviyelerde aranmalıdır? Hebb'in 6. Bölüm'de özetlenen konseptine göre, bellek izlerinin oluşumu, sinapsların büyümesi veya yeniden yapılandırılmasıyla ilişkilidir - bu, gelecekte korunabilecek yeni bir nöronlar arası bağlantı sisteminin inşasına yol açan bir süreçtir. Bu hipotez, hiçbir şekilde tek kalmasa da, geniş çapta kabul görmüştür. Basit bir ize kaç tane sinaps ve nöron karşılık gelebilir? Ve "en basit iz" nedir? "Bir ilişki - bir sinaps" demek mümkün mü? Yoksa aynı anda birçok hücre ve sinaps birlikte mi yer alıyor? Bu hücreler ve sinapslar beynin belirli bir bölgesinde mi bulunuyor yoksa farklı bölgelere dağılmış durumda mı? Her iz defalarca tekrarlanmıyor mu? Lokalizasyon konusundaki tartışma, beyin çalışmasından elde edilen verilerin tutarsızlığını yansıtır ve bunları hücresel düzeyde yorumlamaya çalışır. Anılar kalıcı olarak aynı hücre kümesinde mi kilitli, yoksa tutulmaları daha dinamik bir süreç mi? Tüm bu sorular, Hebb'in konsepti çerçevesinde bile cevapsız kalıyor ve bunların çözümü, beyin hafıza izlerinin hücresel organizasyonunun hangi düzeyinde temsil edildiğini bulmaya yardımcı olacaktır.

Bu soruları cevaplamak için, beklenen değişiklikleri tespit edip ölçebilecek kadar doğru olan çeşitli hipotezleri ve yöntemleri test etmek için deneysel modeller oluşturmak da gereklidir. Çok yakın zamana kadar, öğrenme sırasında meydana gelen nöronların ve sinapsların yapısındaki değişiklikleri gözlemlemek için mikroskobik bir teknik kullanma fikri inanılmaz görünüyordu, çünkü bunun için beynin hangi bölümünde iyi bir fikre sahip olmak gerekliydi. aranacak ve tam olarak neyin ölçüleceği. Bununla birlikte, başka bir yaklaşım da mümkündür: eğer öğrenme gerçekten sinapslardaki yapısal değişikliklerle ilişkiliyse ve sinapslar proteinlerden yapılmış ve nörotransmitter moleküllerle doldurulmuşsa, o zaman yeni proteinlerin ve aracıların sentezi eşlik etmelidir. Öyleyse biyosentez süreçlerini ölçmek, yapısal değişiklikleri doğrudan tespit etmeye çalışmaktan daha kolay değil mi?

protein sentezi

Canlı organizmalar, onları oluşturan moleküllerden çok daha kalıcıdır. Vücudumuzdaki hiçbir molekül birkaç hafta veya aydan fazla aynı kalmaz. Bu dönemde yetişkin bir organizmada bile moleküller sentezlenir, hücrenin yaşamındaki rollerini yerine getirir ve sonra gereksiz olarak atılır, yok edilir ve yerlerine az çok özdeş başka moleküller gelir. Bu kesintisiz döngünün en şaşırtıcı yanı, bu moleküllerden oluşan hücrelerin ve tüm vücudun yapısının, tek tek bileşenlerin değiştirilmesine rağmen değişmeden kalmasıdır. Bu anlamda, sızdıran bir susturucunun, arızalı bir bujinin veya gövdenin bir kısmının çok sık atılıp yeni parçalarla değiştirildiği bir araba ile karşılaştırmak bile yeterli değildir. Vücut, çılgın bir duvarcının gece gündüz durmadan birbiri ardına tuğlaları çıkarıp yerine yenilerini koyduğu bir tuğla binaya göre daha iyidir. Aynı zamanda, malzeme sürekli olarak değiştirilse de binanın dış görünümü aynı kalmaktadır. Vücudun protein molekülleri de bir binanın tuğlaları gibi değiştirilir ("döner"), öyle ki ortalama olarak bileşimleri iki haftada bir yarı yarıya yenilenir. Yeni bir protein molekülünün sentezi birkaç dakika sürer. Ortaya çıkan molekül, hücrenin ihtiyaç duyulan kısmına aktarılır ve değiştirilme zamanı gelene kadar saatlerce, haftalarca veya aylarca orada kalır; daha sonra molekül hücredeki yerini terk eder ve oluştuğu kadar hızlı bir şekilde enzimler tarafından parçalanır ve kendisini oluşturan bileşenler (amino asitler) diğer proteinlerin sentezi için yeniden kullanılır. Normal koşullar altında, yetişkin bir organizmada proteinlerin biyosentez ve parçalanma hızı aynıdır. Yapıya bir yeni tuğla eklendiğinde ortalama olarak bir eski tuğla kaldırılır. Ancak, evinize bir baca daha eklenmesine karar verildiğini varsayalım. Bunu yapmak için, tuğlaların kazı hızını değiştirmeden, binanın belirli bir yerine - çatıya döşeme hızını bir süre arttırmak gerekir; boru büyüdükçe binadaki toplam sayıları artacaktır. Boru hazır olduktan sonra döşeme hızı, kazı hızı ile eşitlenerek tekrar orijinal hıza düşürülebilir. Bu kadar kısa süreli bir operasyon değişikliğinin bir sonucu olarak, inşa edilmeden önceki gibi bakımı yapılması gereken borulu bir eviniz olacak. Sinapslarda durum tam olarak budur. Öğrenme sürecinde gerçekten yeniden ortaya çıkarlarsa veya yeniden inşa edilirlerse, bu dönemde protein sentezinin hızlanmasını bekleyebiliriz. Tersine, ezberleme, sinapslar oluşturmak için protein sentezini gerektiriyorsa, o zaman bu sentezi öğrenme süresi boyunca durdurarak, yeni izlerin oluşumunu engellemek mümkün olacaktır: belirli bir görevi yerine getirmeyi öğrenmiş bir hayvan, aynı şeyi tekrarlamaya çalışırken. İstenen eylemler, ne yapacağını hatırlamıyormuş gibi davranacak, yani hafıza kaybı yaşıyor. Altmışlı yılların başlarında hafızanın biyokimyasal çalışmaları hakkındaki fikirler böyleydi. Neyse ki, o zaman zaten protein sentezinin hızını ve inhibisyonunu (bastırmasını) belirlemek için basit yöntemler vardı. Proteinler, ya vücudun kendisi tarafından sentezlenen ya da gıdadan gelen amino asitler olan bireysel kurucu elementlerin uzun zincirlerinde birleştirilerek oluşturulur. Bu nedenle, amino asitlerin proteinlere dahil olma hızı ölçülerek, ikincisinin oluşum hızı yargılanabilir. Radyoaktif olarak işaretlenmiş bir amino asit (Bölüm 2'de açıklanan Deney I'deki gibi) bir hayvana yemle verilirse veya enjekte edilirse, işaretlenmemiş amino asitlerle birlikte proteinlere dahil edilecek ve daha sonra ortaya çıkan proteinler zayıf radyoaktiviteye sahip olacaktır. Bir proteinin radyoaktivite seviyesi, sentez hızıyla orantılıdır ve bu, ikincisinin basit ve çok hassas yöntemlerle ölçülmesini sağlar. Proteinler yirmi farklı doğal amino asit içerir ve her bir protein, bu tür birkaç yüz yapısal birimin benzersiz bir zinciridir. Bu tür bir zincirdeki amino asitlerin kesin montajı, hücrenin genetik materyali olan deoksiribonükleik asidin (DNA) doğrudan kontrolü altında sentezlenen başka bir dev molekül olan ribonükleik asit (RNA) tarafından gerçekleştirilir. (Tam olarak doğru olmasa da bu anlamda, genlerin protein sentezini "yönlendirdiği" söylenir.) Bu nedenle, hızlandırılmış protein oluşumu ayrıca, radyoaktif bir öncü kullanılarak benzer şekilde ölçülebilen RNA sentezinde bir artış gerektirebilir. RNA'nın.

Protein sentezinin inhibisyonu ile ilgili olarak, bakterilerin büyümesini ve çoğalmasını inhibe ettiği bilinen birçok antibiyotiğin mikrobiyal proteinlerin ve RNA'nın oluşumunu bloke etme kabiliyeti neredeyse tesadüfen keşfedilmiştir. Bu tür antibiyotiklerin yeterli dozlarının beyne sokulması, birkaç saat içinde RNA veya protein sentezinin neredeyse tamamen durmasına neden olur. Bu prensipte iki tür deneyi mümkün kılar. Sözde korelasyon yaklaşımında, bir hayvana radyoaktif bir protein veya RNA öncüsü enjekte edilir ve ardından radyoaktif protein veya RNA miktarının eğitimsiz kontrol hayvanlarına kıyasla değişip değişmediğini görmek için eğitilir. Başka bir girişimsel yaklaşım, protein veya RNA biyosentezini engelleyen bir antibiyotik uygulamak, hayvanı eğitmek ve sonra öğretilenleri hatırlayıp hatırlamadığına bakmaktır.

Altmışlı yılların başında, her iki türden deneyler yapıldı. Hiden'ın bir tel üzerinde dengede durmak üzere eğitilmiş farelerin beyninin küçük bölgelerinde protein ve RNA biyosentezinde bir artış kaydettiği deneylerinin, tezini henüz savunan benim üzerimde ne kadar çarpıcı bir izlenim bıraktığını daha önce anlatmıştım. hangi yiyeceklere ulaşabilirler. Daha sonra Hiden, deneyin koşullarını biraz değiştirdi. Bazı farelerin sağ veya sol patileriyle yemek yemeyi tercih ettiklerini fark ederek, hayvanları bu amaçla "rahatsız" bir pati kullanmaya zorladı ve ardından farenin o yarısında ve o bölgesindeki RNA ve protein sentezindeki değişiklikleri değerlendirdi. "öğrenilmiş" pençelerin motor koordinasyonunun gerçekleştirildiği beyin , "eğitimsiz" pençenin eylemlerinden sorumlu alandaki aynı işlemlerle karşılaştırıldığında [2].

Aynı sıralarda, 1963'te, Wesley Dingman ve Michael Sporn, Rochester Üniversitesi'nde (New York Eyaleti) inhibitörler kullanarak ilk deneyleri gerçekleştirdiler [3]. Sıçanları su dolu bir labirentte yüzmeleri için eğittiler ve onlara bir RNA sentezi inhibitörü enjekte ettiler. İlk önce, inhibitörün farelerin yüzme yeteneğini hiç etkilemediğini ve enjeksiyon sırasında doğru yolu nasıl bulacaklarını zaten biliyorlarsa hata yapmalarına neden olmadığını buldular. Ancak inhibitör, öğrenme sırasında RNA sentezi zaten durdurulacak şekilde uygulandıysa, sonraki test sırasında fareler doğru yolu hatırlamadı. Bu deneyi, protein sentezi inhibitörleri kullanan başkaları hızla takip etti ve aslında hepsi aynı sonuca götürdü: Hayvan eğitimi sırasında veya tamamlandıktan sonraki ilk saatlerde protein sentezi baskılandığında, fareler görevde ustalaşabildiler. ancak geç test yapılması durumunda (mesela ertesi gün), hiç öğrenmemiş gibi davrandılar. Görünüşe göre, uzun süreli ezberleme protein sentezini gerektiriyor [4].

İlk başta, bu sonuçlar hakkında şüpheliydim. Beyindeki protein sentezinin yoğunluğu diğer organlardan daha yüksektir. Antibiyotikler beyne o kadar yüksek dozlarda enjekte edildi ki, birkaç saat boyunca protein oluşumunu tamamen engelleyebildiler, ancak deney hayvanlarının davranışının diğer yönlerinden hiçbiri değişmedi: ne önceden öğrenilmiş görevleri yerine getirme yeteneği, ne de yetenek. etrafındaki dünyayı görmek ve ona yanıt vermek, ne de diğer "normal" eylemler. Hayvanların yapamadığı tek şey yeni bir şeyi hatırlamaktı. Ancak sonuçta, bir inhibitörün yokluğunda vücuttaki tüm protein sentezi, hafıza işlevi görmez; Görünüşe göre ablukası davranışın diğer temel yönlerini de etkilemiş olmalı! Ancak bu olmadı: Sıçanlar ve balıklar kadar farklı hayvanlara sunulan çok çeşitli testleri anlatan makale üstüne makale yayınlandı ve hepsi aynı sonuca götürdü. Geçerliliğine ikna olmak için nihayet İnançsız Thomas tarafından test edilen son çareye başvurmak zorunda kaldım: Ben kendim tavukları onlara inhibitörler vererek eğitmeye başladım ve aynı sonucu aldım. Yani her şey yolundaydı!

Burada bahsetmeye değer metodolojik bir sorun var: diğer araştırmacılar tarafından elde edilen verileri yeniden üretme (ya da yeniden üretmeme) sorunu, çünkü en azından standart ders kitaplarına göre "bilimsel yöntem" bununla ilgili. Bilim. Deneyi yapan kişi sonuçlarını bildirir ve bunları doğrulamak için diğer araştırmacılar aynı deneyimi laboratuvarlarında tekrarlarlar. Sonuçlar eşleşirse, geçici olarak doğru kabul edilebilirler. Farklılaşırlarsa, deneyi kurarken veya yorumlarken kimin hata yaptığına karar vermek gerekir. Bilimsel bilginin “kamusal” bir mülk olduğunu, yani ilke olarak doğrulamaya açık olduğunu ve herkes tarafından doğrulanıp çürütülebileceğini ve sadece kişisel bir inanç olmadığını söylerken kastettikleri budur 1 [5]. Bununla birlikte, sözde "temel" veya "saf" bilimde bile, yalnızca nadir durumlarda, yayınlanan deneysel verileri doğrudan doğrulamak için girişimlerde bulunulur (fiziğin bazı alanları dışında). Başkaları tarafından yapılan deneyleri basitçe tekrarlamak hiç de prestijli değildir, bu tür işler için fon bulmak çok zordur ve önde gelen bilimsel dergiler, özellikle tartışmalı bir konu olmadıkça, nadiren "tekrarlanan" deneyler yayınlar; sonuçların onaylanmaması gerçeğiyle bile ilgilenmiyorlar, bu nedenle olumsuz sonuçlara sahip deney raporları sıklıkla görünmüyor 2 .

---

*1) Ancak pratikte durum çok daha karmaşıktır. Başkaları tarafından elde edilen verilerin çoğaltılması, özel koşullar ve laboratuvar ekipmanı gerektirir; pahalıdır ve herkese açık değildir [6]. Bu tür sözde "kamuya açık" bilgileri doğrulama olasılıkları açıkça sınırlıdır, çünkü bir olayın güvenliğiyle ilgili uzmanların vardığı sonuçlara itiraz etmeye çalışırken birden fazla çevre aktivisti grubu yüzleşmek zorunda kalmıştır.

---

*2) 1980'lerin sonunda ve 1990'ların başında Pons ve Fleischman'ın soğuk füzyon hakkındaki açıklamaları ve Benveniste'nin homeopatinin değerini doğrulama iddiasındaki sonuçlarının yarattığı öfke, birkaç durumdan biridir ("beceri transferi" deneylerinin yanı sıra, bkz. aşağıda). verileri doğrudan çoğaltmak için girişimlerde bulunuldu (ve başarısız oldu).

---

Bir araştırmacı tarafından elde edilen sonuçlar diğerini ilgilendiriyorsa, ikincisi genellikle deneyi farklı bir varyantta tekrarlamaya, yani onu en sevdiği nesne üzerinde veya ona daha yakın bir deneysel durumda yeniden üretmeye çalışır. Ben de tam olarak bunu yaptım: benden öncekilerin kullandığı fareler ve fareler üzerinde başkalarının verilerini test etmek yerine, tavuklarımı aynı teste tabi tutarsam ne olacağını görmeye karar verdim. Bu dolaylı üreme yöntemi, farklı hayvan türlerinde elde edilen benzer sonuçların bağımsız değere sahip olması ve yayınlanabilmesi açısından iyidir. Bu aynı şekilde farklı sonuçlar için de geçerlidir ve bunların yayınlanmasının önceden elde edilen verilerle kafa kafaya çarpışması gerekmez. Biyolojik dünyadaki çok çeşitli fenomenler göz önüne alındığında, sonuçlar arasındaki tutarsızlıklar genellikle farklı hayvanların kullanımına (örneğin, "türler arası veya hatlar arası farklılıklar") veya deneysel koşulların özelliklerine atfedilir ve bunlara fazla önem verilmez. Bu nedenle, çürütmeyle karşılaşmadan, çelişkili veya şüpheli sonuçlar "literatürde" kalır: kimse bunları doğrudan inkar etmez, ancak genel olarak görmezden gelinir. İnisiyatifler, yani belirli bir alanda, bilimlerindeki durumu tartışan konferans ve seminerlerde çok zaman harcayan, ya anormal sonuçlar hakkında hiç konuşmayan ya da bir barda onlar hakkında dedikodu yapan dar bir uzman grubu. bir toplantıdan sonra. Protein sentezi inhibitörlerinin amnezik etkisine dair ilk raporlar göz ardı edildi - çoğu zaman benim kendi şüpheciliğime neden olan aynı önsel nedenlerle; sonunda bu trend belirleyicilerin takdirini kazanmaları mücadelesiz değildi.

İnhibitörlerle yapılan ilk deneylerin sonuçlarının yayınlanmasından sadece yıllar sonra, ben de onların etkilerini incelemekle uğraşmak zorunda kaldım. O zamanlar çok farklı konularla ilgileniyordum ve inhibitörlerle çalışmanın dikkatimi dağıtacağını düşündüm. Nihayet 1980'lerin sonlarında (Bölüm 10'da tartışılacak olan) konuya indiğimde, 1960'ların sonu ve 1970'lerin başında damgalama üzerine yaptığımız araştırmadan beri aklımda daha spesifik bir hedef vardı. Deneylerin genel tasarımı, bir günlük civcivlerin damgalanması, radyoaktif RNA veya protein öncüllerinin enjekte edilmesi ve bunların beynin çeşitli bölgelerinde RNA ve proteine karışmalarının ölçülmesi şeklindeydi. Bu işlem sıralaması size çok kuru ve soyut geliyorsa, onları biraz daha ayrıntılı olarak açıklayacağım.

Her şeyden önce, imprinting'i nasıl tetiklerim? Doğal koşullar altında, tavuklar çok yakında (yumurtadan çıktıktan en geç üç gün sonra) annelerini tanımaya ve onu her yerde takip etmeye başlarlar. Ancak "anne" kavramları ilk başta oldukça belirsizdir. Yumurtadan çıktıktan hemen sonra, gördükleri ilk yavaş hareket eden, boyut ve renk olarak aşağı yukarı bir tavuğa benzeyen nesneye yaklaşmaya ve onu takip etmeye çalışırlar. Baskı araştırmacıları, bu amaçla doldurulmuş bir hayvan veya hatta dönen bir sap üzerinde sadece kırmızı bir top kullandılar. Pat Bateson standart bir öğrenme prosedürü geliştirdi. Civcivler, genellikle bir hamster kafesi için satın alınan gibi, bir eksen üzerinde dönen bir tekerleğe yerleştirilir. Tekerlek, yanıp sönen kırmızı veya sarı ışık veren dönen bir cihazın önüne yerleştirilmiştir. Bakışlar hareket eden ışık izlenimi veriyor ve tekerleğe yerleştirilen tavuklar onları takip etmeye çalışıyor. Yaklaşık bir saat sonra, civcivlerin biraz dinlenmesine izin vermek için ışıklar kapatılır, ardından civcivler test edilir ve civcivlere bir baskı geliştirdikleri ışık (örneğin kırmızı) ile başka bir ışık arasında seçim yapma fırsatı verilir. yabancı (sarı). Kırmızı ve sarı ışığı takip etme sıklığındaki fark, baskı gücünün bir göstergesi olarak kabul edilir.

Işığa maruz kalmanın başlamasından belirli bir süre sonra tavuklara radyoaktif bir öncü enjekte edildi, ardından eğitime devam edildi ve test yapıldı ve ardından hayvanlar kesildi. Beynin hangi bölümünün değişebileceğini bilmediğimiz ve anatomisi hakkında pek bir şey bilmediğimiz için (o zamanlar tavuk beyninin anatomisini çok az kişi biliyordu), ön beyni keyfi olarak iki parçaya ayırdık “çatı” ve “taban” ". Daha sonra, değişikliklerin lokalizasyonu hakkında daha kesin veriler elde ettikçe, beynin alt bölümleri daha ayrıntılı ve anatomik olarak daha anlamlı hale geldi. Pat ve Gabriel Horn beyin dokusu örneklerini kodladılar ve analiz için bana gönderdiler. İlk deneylerden sonra, karanlıkta olan veya dağınık tepe ışığına maruz kalan "kontrol" kuşlarıyla karşılaştırıldığında, flaş baskılı tavukların eğitimden sonraki saatlerde beynin çatısında RNA biyosentezini arttırdığı anlaşıldı. Deneyi proteinlerin öncüsü ile tekrarlayarak, protein sentezinin de arttığını bulduk. İlk iki tezim ile daha detaylı biyokimyasal çalışmalara devam ettim.

Ancak o zamanlar Pat, Gabriel ve ben biyokimyasal ayrıntılardan çok sonuçları yorumlama sorunuyla ilgileniyorduk. Tavukların uyarılmasına RNA ve proteinlerin biyosentezindeki artışın eşlik ettiğini tespit etmemize rağmen, bunun eğitimin sonucu olduğunu nasıl gösterebiliriz? Biyosentez, civcivlerin karanlıkta veya düşük ışıkta tutulan kardeşlerine göre tekerlek üzerinde daha fazla hareket etmesi gerektiği için gelişmiş olabilir mi? Yoksa ışık parlamaları onları heyecanlandırdı mı, yoksa bir şekilde görsel sistemi etkilediler mi? Bu faktörlerin her biri, RNA ve protein sentezinde gözlenen artıştan sorumlu olabilir. Bu alternatif olasılıkları test etmek için deneyler bulmak kolay değil ve 1970'lerin başında onları birer birer çürütmek birkaç yılımızı aldı. 1973'e gelindiğinde, nihayet kendimizi ve umarım bu problemle ilgilenen herkesi, biyokimyasal değişikliklerin gerçekten de öğrenmenin sonucu olduğuna ve motor aktivite veya görsel izlenimler gibi eşlik eden koşulların olmadığına ikna edebildik. Örneğin, kilit deneylerimizden birinde, yüzün üzerinde tavuğu damgalama skorunu, lokomotor aktiviteyi (yani tekerlekteki davranış) ve RNA sentezini ölçmek için eğittik. İkincisi, motor aktiviteye veya strese bağlı değildi (örneğin, tavuklar tarafından yayılan çeşitli seslerin frekansı ile değerlendirilebildiği kadarıyla), ancak damgalamanın tezahürleriyle önemli ölçüde ilişkiliydi. Başka bir deyişle, civcivler ışık sinyallerini ayırt etmeyi ve bunlara yeterince yanıt vermeyi ne kadar iyi öğrenirlerse, ön beyin çatısında o kadar fazla RNA sentezlenir [7].

Böylece, çalışmamız ve yaklaşık aynı zamanda elde edilen diğer laboratuvarlardan elde edilen veriler, hafıza izlerinin oluşumu için RNA ve protein sentezinin gerekli olduğunu göstermiştir. Hafızanın biyokimyasında hızlı gelişmeler beklenebilir gibi görünüyordu. Ne yazık ki bu olmadı. Bunun yerine, hafıza çalışmalarındaki ilerlemeyi on yıldan fazla geciktiren rastgele biyokimyasal veriler ve çelişkili metodolojik düşünceler yığınına sahibiz. Hatalar her zaman öğretici olduğundan, ne olduğunu anlamak için biraz zaman ayırmaya değer.

Bellek molekülleri ve eserler

Moleküler biyolojinin yeminli filozofu Günter Stent, 1950'lerin sonları ve 1960'ların başlarını moleküler biyolojinin klasik dönemi olarak adlandırdı [8]. 1953'te Watson ve Crick, DNA'nın yapısını deşifre ettiler ve DNA'nın ünlü çift sarmalının, genetik bilgiyi iletmek ve protein sentezini kontrol etmek için mekanizmalar içerdiğini gösterdiler; daha sonra protein ve nükleik asit biyosentez süreçleri de ayrıntılı olarak incelendi ve bunların hücresel düzeyde son derece hassas kontrolü için yöntemler aydınlatılmaya başlandı. Bu yeni şaşırtıcı bilim için imkansız hiçbir şey yokmuş gibi görünüyordu. Eskiden biyologlar ve biyokimyacılar, hücrenin enerjiyi nereden aldığı ve nasıl kullandığı sorularına cevap ararken, moleküler biyoloji kendi değerlerini belirlemiştir. Enerjiyle değil bilgiyle ilgileniyordu , o zamanlar yeni olan bilgisayar disiplinlerinin yöntemlerinin kullanımı ona rehberlik ediyordu. Hücrenin düzenlenmesi ve yeniden üretilmesinin, bilginin kontrolüne ve yeniden üretilmesine indirgendiği düşünülebilir. Bu yeni fikirleri somutlaştıran dev moleküller -proteinler, DNA ve RNA- biyokimyacıların daha önce uğraştığı çok daha sıkıcı küçük moleküllerden, bilginin vücut bulmuş hali olmaları bakımından farklıydılar: bilgi makromolekülleriydiler . Ve beyin sadece bilgi işlemek için bir makine olduğundan, bir şekilde aynı bilgi makromoleküllerini kullanarak bu işi yaptığını varsaymak oldukça mantıklıydı.

Dahası, bir türün kendisinin üremesi, hafıza biçimlerinden birinin - genetik hafızanın - ebeveynlerden yavrulara aktarılan DNA'nın yapısında gelecekteki inşası için kesin talimatlar taşıma yeteneğinin bir sonucu olarak kabul edilebilir mi? yeni bir organizma mı? Ama DNA, genetik hafızanın taşıyıcısı olarak hizmet ediyorsa, o zaman neden o (ya da RNA ya da protein) aynı zamanda beyin hafızasının taşıyıcısı olmasın?

Bu kelime oyununa dayalı mantık, aynı anda gelişen immünolojide kabul gördü. Antikorlar, "yabancı" molekülleri etkisiz hale getirmek ve onlara karşı koymak için bağışıklık sistemi hücreleri tarafından sentezlenen proteinlerdir, vücudun davetsiz misafirlere karşı bir "hafıza" tutmasına ve böylece ikinci bir istila durumunda onları hızla etkisiz hale getirmesine izin verir. Ve proteinler de immünolojik hafıza sağladığına göre, her iki durumda da işleyen mekanizmalar arasında bir benzerlik var mıdır? Beyinde var olan yapıyı, on milyar nörondan oluşan karmaşık ağı ve bunlar arasındaki trilyonlarca sinaptik bağlantıyı unutun. Belki de makromoleküllerin kendileri bellek taşıyıcıları olarak hizmet eder? Doğru, DNA, genetik hafızanın sorumluluğuyla biraz bunalmış durumda, ancak bir ömür boyunca biriken hatıraların sayısız benzersiz protein dizisinde kodlanması gerçekten o kadar inanılmaz mı? Moleküler biyoloji retoriğinin etkisi o kadar güçlüydü (ve hala da öyledir), kendi yolunu izlemek için her türlü nedeni olanları bile büyüledi. O zamanın moleküler biyologları ve immünologları, yeni fikirlerin mantığının cazibesine yenik düştüler (ilk coşku dalgası tarafından yakalananlar arasında, ancak sonunda sağlam nörobiyolojik teori pozisyonlarını tutanlar arasında Gerald Edelman ve Francis Crick vardı). Bu heves en prestijli dergilerin sayfalarına sızdı. İşte o dönemin ruhunu hissetmenizi sağlayacak örnekler:

Üç tür biyolojik bellek bilinmektedir: a) keşfi ve kodunun çözülmesi moleküler biyolojinin esası olan genetik bellek, b) beynin bir işlevi olan sıradan bellek ve c) immünolojik bellek. Bu bellek biçimleri arasındaki bariz farka rağmen, muhtemelen pek çok ortak noktaları vardır ve üçünün de ortak bir mekanizmaya sahip olması mümkündür [9].

1950'lerin başında Watson ve Crick'in DNA'nın yapısını deşifre etme çalışmalarına katılan J.S. Griffith'in kanıtladığı gibi, matematiksel modellerin aklı başında yaratıcıları bile büyülenmişti. Kendisi ve deneyimli biyokimyacı Henry Mahler tarafından ortaklaşa yazılan ve benim için tam olarak açık olmayan nedenlerden dolayı "DNA'ya bağımlı bellek teorisi" adını verdikleri bir teori öneren bir makalede şu açıklama var:

... Sezgisel olarak, DNA'nın yalnızca genetik değil, aynı zamanda edinilmiş bilgi deposu olarak da hizmet edebileceği hissedildi ... Olgun sinir hücrelerinin bölünememesinin amacı, bir şekilde depolanan edinilmiş bilgilerin yok edilmesini önlemeyi amaçlamaktadır. DNA'ları ilginç [on].

Bu tür fikirler bugüne kadar çekiciliğini kaybetmedi; yandaşlarının sesleri 70'lerde ve 80'lerde net bir şekilde duyuluyordu ve bugün biraz daha sofistike bir biçimde geliyorlar:

Bireysel moleküller, beyinde temel karar verme birimleri olarak görev yapar... Nöronların işlevi, bu birimlerin birbirleriyle bağlantısını sağlamaktır [11]. Bu makalede, hayvan davranışı, özellikle öğrenme ve hafıza, proteinlerin davranışına indirgeniyor - ya bireysel ya da üst yapılar halinde toplanmış ... Uygun bağlantılar yoluyla gerçekleştirilen bu tür milyarlarca moleküler olayın etkileşimi, karmaşık öğrenme biçimlerine yol açar. insanlarda ve hayvanlarda [12] .

Hafıza izlerinin oluşumunda RNA ve protein biyosentezinin rolüne işaret eden deneysel veriler, yeni moleküler düşünceye kolayca uyuyor, ancak planaryalar üzerinde tamamen alışılmadık deneylerin raporları ortaya çıkmaya başladıktan sonra durum özellikle ağırlaştı. Bu çalışmaların başlatıcısı, altmışlarda önce sıradan bilimsel dergilerde çıkan bir dizi makaleyle, sonra da egzotik Worm-Runner Digest başlığıyla kendi yayınıyla çıkan Ann Arbor'dan (Michigan) öngörülemeyen James McConnell'di. 1 , yassı kurt eğitimiyle ilgili deneyleri anlattı. Hayvanlar, elektrik şokuyla birlikte ışığa maruz bırakıldı, ardından küçük parçalara bölündü ve diğer eğitimsiz solucanlara verildi. McConnell'e göre, ikincisi, yedikleri bireylerin karakteristik özelliği olan koşullu reaksiyonları hatırlıyormuş gibi davranmaya başlarken, eğitimsiz arkadaşlara verilen solucanların davranışı değişmedi [13]. Yassı solucanlarda hafif bir uyaran ile elektrik çarpması arasında bir ilişki geliştirmenin genellikle çok zor olduğu ortaya çıktığından, bu deneylerden bahsedilmesi, ün kazanana kadar birkaç yıl boyunca bilimsel ve kamu yayınlarının manşetlerinde titredi. deneyin sonraki aşamalarını yeniden üretmek.

---

*1) Worm Race Review gibi bir şey. - Yaklaşık. ed.

---

Bununla birlikte, memeliler üzerinde benzer deneylerin raporları ortaya çıkmaya başladığından, o zamana kadar bu artık önemli değildi. İlk yayınlardan biri, McConnell'in Los Angeles'ta çalışan öğrencisi Allan Jacobson'a aitti 1965 г. fareleri yemliğe bir ışık parlaması veya bir tıklama ile yaklaşmaları için eğittiğini, ardından hayvanları katlettiğini, beyinlerinden RNA çıkardığını ve eğitimsiz bireylerin sindirim sistemine enjekte ettiğini bildirdi; daha sonra, yemlik boş olmasına ve hayvanlara takviye verilmemesine rağmen, uygun bir sinyal verildiğinde (klik veya ışık parlaması) yemliğe yaklaşma eğilimi de edindi. Jacobson, besleyiciye yaklaşma becerisini bu şekilde farelerden hamsterlara “aktarmayı” bile başardı [14].

Bu arada insanlar üzerinde de benzer çalışmalar yapılmaya başlandı. McGill Üniversitesi'nde bir psikolog olan Ewen Cameron, 100 гhafıza bozukluğu olan yaşlı insanların diyetine büyük miktarlarda RNA (genellikle maya RNA özütü, ki bu gerçekten çok fazladır) ekledi. Bunun, hastalarının geçmişten (muhtemelen kendi geçmişlerinden, maya hücrelerinin geçmişinden değil!) olayları hatırlama yeteneğini önemli ölçüde artırdığını iddia etti [15]. Cameron tarafından huzurevinde muayene edilen kişilerin, deney sırasında fark edildikleri, bir kliniğe yerleştirildikleri ve daha fazla dikkat gösterdikleri bilinciyle hafızalarını geliştirmiş olmaları muhtemeldir 1 .

---

*1) 5. bölüme bakın. Bu fenomen, farklı iş organizasyonu biçimlerinin işçi verimliliği üzerindeki etkisini değerlendirmeyi amaçlayan bir çalışmada tesadüfen keşfedilen Hawthorne etkisi olarak bilinir.

---

Ya da belki de bakımevlerinde sıklıkla olduğu gibi yetersiz beslendiler ve enjekte edilen RNA, diyete faydalı bir ek görevi gördü. RNA'yı gıda ile birlikte vermek için kullanılan yöntemle, görünüşe göre sindirim sisteminde bileşenlerine ayrıldı ve bunlar daha sonra kana emildi 2 . Cameron'ın verileri, kısmen çalışmasında bir kontrol grubunun olmaması nedeniyle şüpheliydi ve daha sonra, ölümünden sonra, bu yazarın bilimsel itibarı, deneysel çalışmalarının çoğunun gizlice finanse edildiği ortaya çıktığında onarılamaz bir şekilde baltalandı. Bu, hiçbir şeyden şüphelenmeyen deneklere gizlice uygulanan LSD 3'ün davranışsal etkilerini incelemeye yönelik ahlaksız deneyler de dahil olmak üzere uzun bir süre CIA tarafından yapılmıştır [17].

---

*2) Birkaç yıl sonra, 70'lerin sonunda - 80'lerin başında, farmakolog Hans-Jürgen Matthies (Magdeburg, o zamanlar GDR'de) liderliğindeki bir grup araştırmacının, öncü maddenin yüksek dozlarının tanıtıldığını bildirmesi ilginçtir. RNA - orotik asit - çeşitli laboratuvar testlerinde sıçanların hafızasını iyileştirmiştir [16]. Orotik asit artık , vücut ihtiyaçları veya etkinlikleri hakkında herhangi bir veri olmamasına rağmen, şüpheli "tıbbi beslenme" mağazalarının raflarında giderek daha fazla görünen uzun bir "dengeleyiciler" ve "hafıza güçlendiriciler" listesinin bir parçasıdır .

---

*3) Halüsinojenik bir ilaç olan liserjik asit dietilamid. - Yaklaşık. ed.

---

RNA tarafından bellek geliştirme iddiaları bilimsel literatürde tartışmalıdır; birçok laboratuvar bu sonuçları çoğaltmaya çalıştı, ancak çoğu durumda başarılı olamadılar. Jacobson'ın çalışmasını yayınladığı yıl, yirmi üç yazar , saygın Science dergisinde onun sonuçlarını tekrarlamakta başarısız olduklarına dair bir rapor imzaladılar [18]. Bu iş burada bitebilirdi, ancak birisi Jacobson'ın farelerin beyninden RNA çıkarma yönteminin bununla birlikte büyük miktarda protein ve diğer safsızlıklar ürettiğini fark etti. Yani aktif madde RNA olamaz mıydı? 1967'ye gelindiğinde, "hafıza aktarımı" laboratuvarları, farklı sonuçlarla çeşitli beyin özleri ile yedeklendi ve çalışmaya başladı (örneğin, bir grup, bazı fareleri sağ pençeleriyle ve diğerlerini sol pençeleriyle bir kola basmak için eğitti, ancak yalnızca bir tanesi bu iki davranış biçimi diğer bireylere aktarılabilir!).

Teksas, Houston'daki Baylor Üniversitesi'nden Georges Ungar, bu soruyu en sistematik şekilde inceledi. Deneylerinde, kafesin aydınlık ve karanlık bölmeleri arasında seçim yapma şansına sahip olan kemirgenlerin (fareler veya fareler) karanlıkta olmayı tercih ettikleri gerçeğini kullandı. Ungar, fareleri, köşelerinden birinde karanlık bir bölme bulunan ışıklı bir arenaya erişimi olan bir kutuya yerleştirdi. Sıçanlara çarpmaya çalışırken elektrik şoku verildi ve sonuç olarak doğuştan gelen alışkanlıktan hızla vazgeçildi. Daha sonra, beyinlerinden çıkarılan materyal, benzer koşullara yerleştirilmiş farelere enjekte edilerek, ışık ve karanlık arasında bir seçim sağlandı, ancak elektrik uyarımı yapılmadı. Ungar'a göre, bu tür fareler, eğitimsiz farelerden alınan materyallerin enjekte edildiği kontrol farelerinin aksine, karanlık bölmeye girmeyi reddetti.

Ungar, işbirlikçileriyle birlikte en saf haliyle "karanlık korkusu" hakkında bilgi aktardığı iddia edilen bir maddeyi izole etmeye çalıştı. Bu tür deneylerde proteinlerin ve RNA'nın etki mekanizmasının her zaman bir biyokimyasal gizem olarak kaldığından daha önce bahsetmiştim, çünkü tüm bu büyük moleküller, bağırsakta dahil edilmeden önce bile bileşen bileşenlerine - amino asitler veya nükleotitler - hızla parçalanırlar. alıcının genel metabolizması. Gerçekten de, aktif Ungar faktörünün bir protein veya bir nükleik asit olmadığı, ancak enjekte edilebilen bir peptit (peptitler, 15-20'den fazla amino asit kalıntısından oluşan kısa bir zincirden oluşan maddelerdir) olduğu ortaya çıktı. gastrointestinal sistemdeki sindirimini önlemek mümkündür. Ortaya çıkan peptit 15 amino asitten oluşuyordu ve "skotofobi" olarak adlandırıldı (Yunan skotofobisinden - karanlık korkusu). Bir sürü gürültüden sonra, bu veriler eleştirmenlerden biri olan kimyager Walter Stewart'ın [19] 1 eleştirel açıklamalarıyla birlikte Nature dergisinde yayınlandı - o zamanlar duyulmamış bir şey.

---

*1) 1980'lerde, Stewart ABD Kongre üyesi olmuştu; Nature'ın editörü John Maddox, kaşık yapım teknolojisi ve homeopatiden öncelikli sorulara kadar uzanan alanlarda bilimsel sahtekarlığı ihbar eden biri olarak onu çok takdir etti.

---

Stewart'ın eleştirisi, esas olarak Ungar'ın deneylerinin davranışsal yönü hakkında değil, skotofobinin kimyasal saflığı ve bileşimi hakkındaydı. Diğer sinirbilimciler gibi ben de bu deneylerin sonuçlarında başka mantıksız şeyler gördüm (deney yeniden üretilebilse bile ve birçok laboratuvar buna çok şüpheyle bakıyor). Enjekte edilen peptidin küçük miktarları nasıl doğru nöronlara yönlendirilebilir ve yeni bellek bilgilerini kodlamak için tam olarak onların içine nüfuz edebilir? Neden farklı bireylerde veya hayvan türlerinde oldukça spesifik bellek ve davranış öğeleri aynı peptit tarafından kodlanmalıdır? Ve eğer peptitler hafızayı şifreliyorsa, beyinde bulunandan çok daha fazlasının olması gerekmez mi? Aslında "hafıza peptitleri" olsaydı ve bunların her birinin konsantrasyonu skotofobinin konsantrasyonuyla aynı olsaydı, o zaman bir insan hayatı boyunca hatıraları kodlamak için beyindeki içerikleri muhtemelen yüzlerce kilograma ulaşırdı ki bu çok daha fazla. vücudumuzun ortalama ağırlığından daha fazla.

Ancak, en ciddi şüphelere başka bir durum neden oldu. "Scotophobin" enjeksiyonundan sonra farelerin davranışı, öğrenmenin sonucuyla gerçekten aynı mıydı? Buna bir açıklık getirelim. Ungar'ın deneylerinde fareler ışıklı bir arenaya bırakıldı ve davranışları gözlemlendi. Aynı zamanda, hayvanların karanlık bölmeye girmeleri için geçen süre not edildi ve önceden belirlenen bir süre içinde, diyelim ki bir dakika sonra orada olmazlarsa, deney sonlandırıldı. Eğitimli ve eğitimsiz farelerden materyal alan farelerin harcadığı süreyi karşılaştırmak gerekliydi. İlki, elektrik şoku almaları, yani karanlık kutuya girmeye çalışırken stres (acı) etkilerine maruz kalmaları bakımından ikincisinden farklıydı. Farelerde ve sıçanlarda, strese verilen tepki genellikle bir uyuşukluk halinde kendini gösterir - hayvan hareketsizlik içinde donar. Şimdi bir elektrik şoku ile ilişkili stresin bir sonucu olarak, uyuşmaya neden olan bir peptit gibi bir hormonun oluştuğunu varsayalım. Eğitilmiş (yani, "cezaya" tabi tutulmuş) sıçanların beyninde, konsantrasyonu, eğitimsiz hayvanlara göre daha yüksek olmalıdır ve farelere uygulandığında, sırayla sersemliğe neden olmalıdır. Ungar'ın deneylerinde, bu davranış, karanlık bölmeye geçişte bir gecikme olarak kaydedilmiş olabilir ve alıcı farelerin nispeten düşük hareketliliğinin basit bir sonucu olabilir. Deneyleri, bu azaltılmış aktivitenin, skotofobinin etkisi altında öğrenilen belirli bir reaksiyonla karıştırılabileceği şekilde tasarlandı. Aslında, farelere bir şey "aktarıldıysa", bu belirli bir kazanılmış davranış değil, strese karşı genel bir duygusal tepkiydi ki bu hiç de aynı şey değil.

Bu tartışmanın başlamasından kısa bir süre sonra, Ungar öldü, bilim adamının beyninden çıkarılan materyali eleştirmenlerine sunarak son bir deney yapma, yani bir insan testi yapma önerisinin nedeni buydu. Ungar'ın kendisi tamamen onaylardı! Her ne olursa olsun, ölümüyle birlikte, skotofobiye yapılan atıflar ve hafıza izlerinin aktarımına ilişkin deneylerin kendileri bilimsel literatürden kayboldu. (Hafıza aktarımı çalışmasına en çok dahil olanlar arasında, moleküler temelleri üzerine görüşlerini yukarıda alıntıladığım Macar enzimolog Friedrich de vardır.)

Pek çok durumda durumun böyle olduğundan şüphelenmeme rağmen, tüm bu soruşturmaların burada açıklananlar kadar metodolojik olarak kusurlu olduğunu söylemek istemiyorum. Yetmişlerin ilk yarısı için bilimsel dergilerin sayfalarına pek çok açıklanamayan ve incelenmemiş veri dağılmıştır, ancak yazar bunları bilmez ve bellek aktarımı araştırma paradigması artık ciddiye alınmadığı için tartışmaz; bilimsel modanın bir başka kurbanı daha oldu ve bu kez -McIlwain'in bölümlerinin aksine- bunu hak etti. Bu nedenle, hiç kimse görünüşte anormal verilerin açıklamalarını aramaya çalışmıyor. Çoğumuz bunların yetersiz istatistiksel değerlendirmenin, deneylerin yanlış tasarımının, belirsiz sonuçların aşırı istekli yorumlanmasının veya (Unger'in deneylerinde olduğu gibi) stresin biyokimyasal ve farmakolojik sonuçlarının yanlış yorumlanmasının veya diğerlerinin sonucu olabileceği düşüncesiyle tatmin oluyoruz. büyük olasılıkla davranışın spesifik olmayan yönleri. Belki de modern modellerimize uymayan başka bir şey vardır ? Ama şu anda hiçbirimiz tüm bu olasılıkları test etmek için zaman harcamak istemiyoruz.

Uzman olmayanlar ve sözde bilim adamları, bilim adamlarının kabul edilen deneysel paradigmalara uymayan çeşitli paradoksal gözlemleri analiz etmeye zaman ayırma konusundaki bu kadar açık isteksizliğinden genellikle rahatsız olurlar: tahıl tarlalarındaki halka figürleri, duyu dışı algı, UFO'lar, aromaterapi ve diğerleri. Bu tür eleştirmenler için, bu durum, ortodoks bilimin darlığının daha fazla teyidi olarak hizmet ediyor ve çoğu bilim adamının bu tür fenomenleri ciddiye almayı, onları sinirli bir şekilde reddetmesi, rakiplerin saldırılarını daha da güçlendiriyor. Bununla birlikte, ikincisi, açıkça, bilimsel araştırmanın gerçekte ne kadar zor olduğunu, görünüşte çok basit hipotezleri ve varsayımları bile test etmenin ne kadar zor olduğunu ve günlük bilimsel çalışmalarda ne kadar çok paradoks ve gizemle karşılaştığımızı anlayamıyor; ancak bunlar, örneğin duyular dışı algı gibi, doğrulanması belki de zor olan bu tür fenomenlerden daha az ilginç ve teorik olarak çok daha önemli değiller.

Şairler ve kahinler, günlük hayatımızın olağan akışını bozan anormal olaylara nasıl dikkat çekeceklerini düşünürken, doğa bilimleri, görünüşte tekdüze olan düzenini titiz ve çoğu zaman sıkıcı bir şekilde incelemekle meşguldür. Bize en az mutasavvıfları, inanç peşinde koşanları ve bilim adamı olmayan diğer birçok kişiyi saplantılı bir şekilde meşgul eden işaretler ve harikalar kadar merak uyandırıcı ve dikkate değer görünüyor.

Bununla birlikte, burada, sadece seçtiğim araştırma alanının geçmişteki gelişim aşamasına tarihsel adalet sağlamak için değil, aynı zamanda çok daha önemli üç nedenden dolayı, hafıza aktarımı üzerine uzun süredir devam eden deneyleri küçümseyici unutulmaktan kurtarmaya çalışıyorum. Her şeyden önce, kişinin kendi retoriğinin ne kadar kolay yanıltıcı olabileceğini göstermemiz gerekiyor. 4. Bölüm, analojinin veya mecazın bilimin gelişmesinde çok önemli bir rol oynadığına dikkat çekti: ilerideki yolu aydınlatabilir veya bir çıkmaza götürebilir. Bu durumda analoji, "hafıza" ve "bilgi" kelimelerinin üç farklı alanda kullanılmasıyla verildi: kalıtım, immünoloji ve öğrenme teorisi. Bilgilendirici makromoleküller gibi moda sözcüklerin gücü ve basın ve sponsorlar için sansasyonel sonuçlar arayışı genellikle ihtiyata yol açtı. Bu durumda sonuç, bu moleküllerin ait olduğu beynin tüm sistemlerinde değil, tamamen yanlış düzeyde - moleküller düzeyinde aranan biyokimyasal hafıza mekanizmalarının "keşfi" idi. Biyolojide belirli bir olgunun çalışmasında doğru seviyenin seçimi, bir kontrol deneyi için uygun bir organizmanın veya koşulların seçimi kadar stratejik olarak önemlidir; bu faktörler, yirmi yıl önce olduğu gibi, zamanımızda da araştırmanın sonucunu aynı ölçüde etkiler.

İkinci nedenin böyle olumsuz bir çağrışımı yok. Ungar, daha sonra önemli bir yeni nörofarmakoloji dalının doğmasına yol açan ve bir dizi seçkin bilim adamını ortaya çıkaran ve birçok peptidin beyinde oynadığı önemli rolü gösteren diğer çalışmalardan önce deneylerini yapıyordu. Bunlardan en bilinenleri, enkefalinler ve endorfinler gibi opioid peptidler grubundan ağrı kesici morfin benzeri maddelerdir. Birçoğu vücudun diğer bölümlerinde aktif olan hormonlarla yakından ilişkili olan bu tür düzinelerce beyin peptidi şimdi keşfedildi. Nörotransmiterler ve nöral aktivite modülatörleri ( nöromodülatörler ) olarak işlev görürler ve yalnızca ağrı ile değil, aynı zamanda zevk, stres, uyarılma, dikkat ve diğer bir dizi genel zihinsel ve bedensel durumla da ilişkilidirler. Ungar'ın efsanevi skotofobininin amino asit bileşiminde enkefalinlere ve endorfinlere çok benzemesi çarpıcıdır (ve belki de bunda beklenmedik bir şey yoktur). Ungar, kendisinden habersiz, beyin fonksiyonlarının kimyasal temellerini öğrenmek için yepyeni bir fırsatla karşı karşıyaydı; ancak, zamanının tamamen ilerisinde, ancak yanlış yorumlanan bir keşif öğrenemeden öldü.

3. Ders: Öğrenme ve hafıza gibi karmaşık olguların deneysel çalışmasında artefaktların ne kadar kolay ortaya çıktığını görüyoruz. Hayvanlarda hafıza sadece davranışsal terimlerle tanımlanabileceğinden, hafıza yerine davranışın bazı yönlerini yargılama tehlikesi her zaman vardır. Öğrenme deneylerinde hayvanlar strese girer veya aç tutulur, duyusal ipuçları alır ve belirli eylemleri gerçekleştirir. Protein sentezindeki değişiklikleri, örneğin bağıntılı bir deney koşulları altında kaydedersek, bunun eşlik eden davranışlardan değil, öğrenme süreçlerinden kaynaklandığından nasıl emin olabiliriz? Bir müdahale deneyi yaparsak ve bir hayvana, onu daha önce öğrenilen 1 görevi "doğru" yerine getirme yeteneğinden mahrum bırakan bir ilaç enjekte edersek, motor veya duyusal aktiviteyi değil, hafızayı bloke ettiğimizden veya ihlal ettiğimizden nasıl emin olabiliriz? dış tezahürü hangisine bağlıdır? Sonuçta enjekte edilen madde, hayvanları daha az acıktırabilir, hareketliliklerini veya elektrik çarpmasına karşı hassasiyetlerini azaltabilir.

---

*1) Bundan sonra, "doğru" kelimesini tırnak içine almayacağım, çünkü hayvanın davranışını, kendisininkiyle aynı olması gerekmeyen kriterlerimize göre yorumladığımızı zaten söylemiştim.

---

Bilimsel literatürde bu sorunun canlı tartışmasının da gösterdiği gibi, tüm bu olasılıkları test etmek için deneyler bulmak kolay değildir. İşte 60'ların sonlarında ve 70'lerin başlarında yaygın olarak kullanılan deneysel yaklaşımlara bir başka örnek. Bir farenin, enerji verilmiş ağ kafesteki küçük bir rafa yerleştirilerek eğitildiğini varsayalım. Bir hayvan raftan inip yere her adım attığında, hafif bir elektrik şoku alır (bu, deneysel psikolojide kullanılması gereken en nahoş pekiştirme biçimlerinden biridir). Birkaç denemeden sonra fare rafta kalmayı öğrenir. Bitişik bir kafese başka bir fare konur, ancak raf yoktur. Birinci fare elektriksel bir uyarı aldığında, ikinci fare de elektriksel olarak uyarılır, ancak raf olmaması nedeniyle hiçbir şey öğrenemez ve bu nedenle iyi bir kontrol işlevi görür. Her iki fare de aynı sayıda elektrik şoku alır, ancak biri onlardan kaçınmayı öğrenirken, gidecek hiçbir yeri olmadığı için diğeri bunu yapmaz; bunun için vuruş sayısı tamamen ilk öğrenen farenin davranışına göre belirlenir. Bu nedenle, aralarındaki tüm farklılıklar darbelere değil, raflı kafesteki farenin bunlardan kaçınmayı öğrenmesine atfedilmelidir. Bu teknik, eğitimli ve kontrol hayvanlarında protein biyosentezindeki farklılıkları ortaya çıkaran birçok deneyde kullanılmıştır. Bu sonuçlara dayanarak, biyokimyasal kaymanın gerçekten de stresten değil, öğrenmeden kaynaklandığı sonucuna varıldı. Bazen bu tür deneylerde üçüncü bir "sakin" kontrol kullanılır ve genellikle bu üçüncü grubun hayvanları da diğer iki gruptan -eğitimli ve eğitimsiz- biyokimyasal farklılıklar gösterir [20].

Fakat bekle. Kontrol hayvanının hiçbir şey öğrenmediği nasıl bilinir ? Belki de darbeden kaçılamayacağını öğrenir ve bu bilgi gelecekteki davranışları için çok önemlidir [21]? "Sessiz" bir kontrol ile kaçış yolu olmayan bir hayvan arasındaki farklar eğitim veya stresin sonucu olmaz mıydı? Ya da belki öğrenen bir fare, öğrenmeyen bir fareden daha az stres yaşar? Stres şüphesiz kanda dolaşan hormonların seviyesini etkiler ve beyindeki metabolizmayı da değiştirebilir. Bu nedenle, biyokimyasal etkilerin tam güvenilirliğine rağmen, farklı hayvan gruplarında bunlar arasındaki farklar yalnızca öğrenmenin gerçekleşip gerçekleşmediğine bağlı olmayabilir.

Biyokimyasal ölçümlerde benzer eserler ve hatalar mevcuttur. Birçoğu, şimdi üzerinde durmayacağım çok karmaşık biyokimyasal faktörlerden kaynaklanmaktadır: ikisinden bahsetmek yeterli olacaktır. Daha önce bahsetmiştim (Bölüm 2), protein sentezi hızının, etiketli bir amino asidi kan dolaşımına enjekte ederek ve çeşitli süreler sonra beynin çeşitli bölgelerindeki proteinlerin radyoaktivitesini ölçerek belirlenebileceğini belirttim. Bununla birlikte, bir proteine dahil edilmeden önce, radyoaktif amino asidin kan dolaşımından nöronlara geçmesi gerekir. Bu nedenle, dahil edilme oranı, kan akış hızına ve diğer fizyolojik parametrelere bağlı olarak değişebilir ve bu nedenle protein biyosentezi hızını etkiler. Aynı belirsizlik, protein sentezi inhibitörleri ile yapılan deneylerde de mümkündür. Proteinler amino asitlerden oluştuğu için, bu inhibitörlerin etkisi, amino asitlerin proteinlerde yer almamasına, hücrede birikmesine neden olur. Bazıları, protein oluşturmak için başlangıç malzemesi olarak, aynı zamanda güçlü nörotransmiterler olarak hizmet eder ve bunların fazlalığı, nöronların normal elektriksel aktivitesini bozabilir. Bu nedenle, protein sentezi inhibitörleri, yeni sentezlenen proteinlerin eksikliğinden değil, amino asitlerin hücre içi konsantrasyonundaki bir artıştan kaynaklanan amneziye neden olabilir [22] 1 . "Hafıza moleküllerine" yönelik ilk coşku patlamasında, birçok araştırmacı, sonuçta yalnızca kendi sonuçlarının değil, tüm bilimsel yönün itibarını sarsmasına yol açan bu tür belirsiz biyokimyasal ve davranışsal etkileri değerlendirirken gereken ihtiyatı unuttu.

---

*1) Karmaşık biyokimyasal süreçlerdeki çok basit bir kimyasal müdahalenin bile çok yönlü sonuçlarına ilişkin bu örnek, ilaç endüstrisinin ilaçların "yan etkileri" konusundaki akıl yürütmesindeki tutarsızlığı açıkça göstermektedir. Eksojen bir maddenin vücuda girmesi, kısmen öngörülebilir ve kısmen tamamen beklenmedik çeşitli biyolojik etkilere yol açar, ancak bunlar hiçbir şekilde "yan etki" olarak kabul edilemez. Bu, araştırmacının veya hekimin istemediği veya düşünmediği sonuçların kaçınılmazlığını maskeleyen yanlış bir adlandırmadır . Hiçbir ilaç, yalnızca bir hedefi vuran "sihirli mermi" olamaz.

---

Baştan başlamak

İlk araştırmaların çelişkileri ve yapaylıkları yüzeye çıktıkça, şişirilmiş bilimsel itibar baloncuklar gibi patlamaya başladı ve araştırmacıların yeni bilime akışı durdu ve sonra tersine döndü. Birkaç yıl boyunca hafıza araştırması için fon bulmak çok zordu; seçtiğimiz yola sadık kalan bizler kendimizi izole edilmiş bulduk ve onların verilerine en iyi ihtimalle kibar bir şüphecilikle yaklaşıldı. Ve 1980'lerin başında hafıza yeniden nörobilimin moda nesnesi haline geldiğinde, yeni bir kılıkta ortaya çıktı.

O sıralarda, umduğum gibi biraz kışkırtıcı bir başlık altında bir makale yazdım: "Öğrenme ve hafızanın biyokimyası ne olmalı?" [23]. Bana öyle geldi ki, tüm yeni bilimsel yönler bir dereceye kadar hafıza problemleriyle temas halinde. Pek çok laboratuvar, genellikle doğrudan deneysel psikolojiden ödünç alınan çeşitli öğrenme paradigmalarını kullanarak bu çalışmayı coşkuyla benimsemiştir. Bununla birlikte, bu, psikolojide yaygın olarak kullanılan yöntemlerin (sıçanlarda Skinner kafesine yiyecek almak için bir kaldıraca basma reaksiyonunun gelişimi gibi) vücuttaki hücresel ve biyokimyasal süreçleri incelemek için eşit derecede uygun olduğu anlamına gelmez. Bazen bir hayvan tarafından psikolojik bir deneyde elde edilen yeni bilgilerin hacmi, eşlik eden biyokimyasal değişiklikleri ortaya çıkarmak için yeterli değildir. Hafızanın biyokimyası araştırmacıları, üzerinde çalışılan değişikliklerin tespit edilebilecek kadar büyük olacağı ve aynı zamanda bunların basit eserler olmadığının açık olacağı yeni model sistemlere ihtiyaç duyuyordu. İnsanların, beyindeki bazı biyokimyasal değişikliklerin hafızayı gerçekten "kodlaması" durumunda, başarılı bir tespit için çok küçük olduklarına ve yeterince telaffuz edilirlerse, büyük olasılıkla hafızayla hiçbir ilgisi olmadığına inanarak başka sorunlara geçtikleri durumlar vardır. .

Olası biyokimyasal değişikliklerin ölçeği sorunu çok ciddiydi (ve hala da öyle). Fizyologlar ve psikologlar, sonuçlarının önemini değerlendirmek için istatistiksel analiz uygulama ihtiyacına her zaman razı olmuşlardır. Bu, pek çok biyokimyasal biyoloğa, özellikle de moleküler biyologlara uymaz, çünkü çalıştıkları fenomenler genellikle ya hep ya hiçtir ya da en azından o kadar önemlidir ki, deneysel koşullardaki veya tedavilerdeki farklılıklar sonuçlarda net farklılıklara yol açar. Bir etkiyi göstermek için istatistiklere ihtiyaç varsa, o zaman bu etkinin gerçek olmayabileceğini ve her halükarda önemli olamayacağını savunuyorlar. Francis Crick, 1977'de Londra'da Royal Society'nin bir tartışma toplantısında, tavuklarda imprinting sırasında protein sentezi ve enzimatik aktivite oranındaki %15-20'lik değişiklikler ve ilk kez ışığa maruz kalma hakkında rapor ettiğim verileri tartışırken bu konuda oldukça netti. fareler [24] . Değişiklikler %100'ü geçmiyorsa dikkate alınmamalıdır: o zaman yanlış sistemi inceliyorsunuz veya deney yanlış tasarlanmış, diye ısrar etti Crick. Bununla birlikte, orada bulunan fizyologlar ve psikologlar, basit damgalama eğitiminin veya herhangi bir başka eğitim biçiminin gözle görülür değişiklikler üretebileceği gerçeği karşısında şaşkına döndüler ve eserin kaynaklarını ararken, deneylerimizi aynı titiz analize tabi tuttular. hafıza transferi deneylerini anlamaya çalışarak kendi zamanımda kendim gerçekleştirmiştim.

Gözlemlenen etkilerin büyüklüğünden bağımsız olarak, teorik açıdan çok önemli olan başka bir soru ortaya çıktı: Bulduğumuz biyokimyasal değişiklikler tavuklarda damgalamaya özgü mü, yani burada işleyen ve altında yatanlardan farklı özel mekanizmalar var mı? yetişkin kuşlarda veya diğer hayvanlarda hafıza belirtileri? Yoksa tüm öğrenme türlerinde ortak olan bir biyokimyasal mekanizmayla mı uğraşıyoruz? Psikologlar, prosedürel ve bildirimsel, epizodik ve anlamsal, "çalışma" ve "referans" gibi birçok bellek biçimi arasında ayrım yaparlar ve her birinin kendi biyokimyasal mekanizmasına sahip olmasını mı beklemeliyiz, yoksa her durumda biyokimyasal ve hücresel bellekte benzer değişiklikler meydana gelir. seviyeler? Memelilerde, omurgalılarda ve hatta genel olarak tüm hayvanlarda evrensel bir hücresel hafıza mekanizması var mı, yoksa belirli organizma gruplarına mı özgü?

Bu soruların cevabı, belleğin hangi düzeyde çalışılması gerektiğini belirleyecektir. Biyokimyasal süreçler burada kilit bir rol oynuyorsa, o zaman her tür hafızanın bazı benzersiz proteinlerin veya diğer moleküllerin senteziyle ilişkili olmasını bekleyebiliriz. Ve farklı bir bakış açısına sahip olursak ve hafızayı, tek tek hücresel veya moleküler bileşenlerine değil, bir sistem olarak beynin bir özelliği olarak kabul edersek, o zaman hafızanın belirli biyokimyasal süreçlere değil, hangi hücrelere veya sinapslara bağlı olması gerekir. Bu hücrelerin sinir sistemindeki yerlerinde ve diğer hücrelerle olan bağlantılarında değişiklikler meydana gelir.

Evin girişindeki ön kapıyı aramalar için bir dizi düğme ile hatırlayalım. Prensip olarak, bir ziyaretçinin gelişini belirli bir dairenin kiracısına bildirmenizi sağlayan bu sistemi kurmanın iki yolu vardır: ya tüm aramalar tüm dairelerde duyulur, ancak ses olarak farklıdır veya ses farklıdır. tüm aramalar için aynıdır, ancak her biri yalnızca belirli bir dairede duyulur. Birinci sistemde (sesler farklıdır ve her yerde duyulur), aramanın “anlamsal içeriği” kendine özgü sesinde, ikincisinde ise önemli olan aramanın kendisi değil, kablolama yöntemidir. Bu iki olasılık, esas olarak, belleğin biyokimyasal mekanizmasının çalıştığı iki olası yolu göstermektedir. "Hafıza moleküllerine" inananlara göre, hatırlanması gereken bilgiler, deyim yerindeyse, benzersiz bir sese sahip bir çağrının içindedir; hafızayı beynin bir sistem özelliği olarak kabul edenler için zil, tüm sistemin (önemli de olsa) yalnızca bir parçasıdır ve sesinin anlamını anlamak için sese kulak asmamak gerekir. ancak kablolama sistemini bilin.

İkinci yaklaşım doğruysa (ve tüm biyokimyasal coşkuma rağmen buna inanıyorum), o zaman incelediğim biyokimyasal olaylar, büyük olasılıkla, bazen "ev halkı" olarak adlandırılan şeyin bir parçası olan zarlar da dahil olmak üzere proteinlerin genel değişimini yansıtıyor. hücre. (Bu terim, özellikle ev işlerini yeterince ciddiye almayan erkek biyokimyacılar tarafından genellikle aşağılayıcı bir çağrışımla kullanılır.) Hafıza, sinir sisteminin topografyasında ve dinamiklerinde bulunur. Bu, örneğin bir telefon numarasını veya araba kullanma kurallarını hatırlamaya yönelik hücresel mekanizmaların önemli ölçüde farklılık göstermediği anlamına gelir: bunlar sadece beynin diğer bölümlerine farklı şekillerde bağlanan farklı hücreleri içerir.

1980'lerin başında, tüm bu sorulara daha ayrıntılı cevaplar bulana kadar, farklı laboratuvarlarda elde edilen çeşitli ve bazen çelişkili sonuçları anlamanın ve karşılaştırmanın zor olacağını düşündüm. Eğitim prosedürünün küçük özelliklerine veya kullanılan hayvan türüne bağımlılıkları nedir? Sürekli büyüyen hafıza olayları listesine rastgele bir bilgi parçası daha eklemek mantıklı mı? Belleğin hücresel ve biyokimyasal "alfabesini" oluşturmak için temel oluşturabilecek, belirli bir hayvan türü veya kullanılan testle sınırlı olmayan kaç tane "gerçek" genellememiz var? Yoksa bu girişimler, ışıkların peşine düşmek kadar sonuçsuz mu?

Moleküler biyolojideki muazzam ilerlemeler, 1950'lerde ve 1960'larda deneysel araştırma programlarında öncü rol oynayan bilimsel ekiplerin çabalarını basit bir organizmaya, sıradan E. coli'ye ( Escherichia coli ) odaklamaları sayesinde mümkün oldu. Francis Crick, bir dereceye kadar ciddiyetle, moleküler biyoloji ve biyokimyadaki diğer konulardaki tüm çalışmaların, E. coli ile ilgili her şey açıklığa kavuşturulana kadar ("her şey açık" sözlerine hangi anlam yüklendiyse) durdurulması gerektiğini belirtti. Diğer daha az "moleküler" biyologlar, E. coli için doğru olanın fil için doğru olmadığını öfkeyle protesto ettiler; biyolojinin yalnızca evrenselin değil, aynı zamanda özelin de bilimi olduğunu; karmaşık beyinlere sahip çok hücreli organizmaların sadece 10-15 kadar bireysel hücreden oluşan kümeler olmadığını; ve son olarak, bu tür organizmaların özelliklerinin, tek tek hücrelerin hiçbirinde bulunmayan hücreler arası ilişkiler tarafından belirlenebileceği. Ama gerçekten, neden genel olarak sinirbilimciler ve özel olarak da hafıza araştırmacıları, kimsenin itiraz etmeyeceği az sayıdaki model sistemlere odaklanmasın? bir 

---

*1) Francis Crick'in Cambridge Üniversitesi'ndeki uzun süreli en yakın işbirlikçisi Sidney Brenner, zamanın diğer moleküler biyologlarıyla birlikte nörobilime yönelik deneme niteliğinde adımlar atmaya başladığında, Crick'in önerdiği yolu seçti: neredeyse hepsini yönetti. Sinir sistemine sahip en basit organizmalardan biri olan minik nematod Caenorhabditis elegans'ın anatomisi, gelişimi ve davranışının incelenmesi için laboratuvarının çalışması . Sadece yarım milimetre uzunluğundaki bu solucan, diğer solucanlar gibi bağırsak çevresinde yer alan 302 nörondan oluşan bir sinir sistemine sahiptir.Hızlı nesil değişimleri nedeniyle bu organizmalar, meyve sinekleri gibi, mutasyonları incelemek için çok uygundur ve sınırlı repertuarları vardır. davranışın temel olarak beslenme, üreme ve vücudun keskin kıvrımları yardımıyla hareket etmesi ile ilgilidir. Normal bireylerin ve "davranışsal" mutasyonlara sahip bireylerin elektron mikroskobik incelemesiyle Brenner, nöral bağlantıların eksiksiz şemalarını elde etmeyi ve bu bağlantılar ile basit davranış biçimleri arasındaki uyumu ortaya çıkarmayı umuyordu. Bu çalışmaların başlamasından bu yana on beş yıldan fazla zaman geçti, ancak bilim adamlarının umutlarının ne kadar haklı olduğunu söylemek hala zor, ancak C. elegans'ın anatomisi muhtemelen bilim tarihindeki diğer tüm hayvanlardan daha iyi çalışılmış durumda. ve doksanlarda genomik DNA dizisinin tamamen deşifre edildiği ilk organizmalardır. İndirgemeci manifestonun coşkulu duyurusuyla başlayan bu bilimsel program, E. coli [25] üzerine yapılan araştırmaların getirdiği evrensel mekanizmaların keşfi şeklinde büyük nörobiyolojik kazançlar getirmedi .

---

Öğrenmenin, beyin aktivitesinin çeşitli yönlerini içeren karmaşık bir süreç olduğu ve basit bir doğrusal olay dizisine indirgenemeyeceği açıktır. Kaçınılmaz olarak öğrenme ile ilişkili olan stres, uyarılma, fiziksel aktivite vb., kendi başlarına beyinde biyokimyasal ve fizyolojik değişikliklere yol açar ve çalışma nesneleri olarak bağımsız ilgi alanıdır. Öğrenme ve hafıza fenomenlerini analiz ederken, pozitif veya negatif takviyenin etkinliğini etkileyebilecek herhangi bir faktörün etkisini de hesaba katmak gerekir (ne kadar az açlık, susuzluk veya ceza korkusu yaşarsanız, o kadar az gayretle öğrenirsiniz. size yiyecek, su vaat ediyor veya elektrik çarpmasını önlemeyi umuyor).

Ungar'ın deneylerinin yorumlanmasıyla bağlantılı olarak belirttiğim gibi, uyarılma, ödül ve ceza beyindeki ve kan dolaşımındaki opioid ve diğer peptitlerin içeriğindeki değişikliklerle ilişkilidir. Bu nedenle, bu peptitlerin veya onlarla etkileşime giren maddelerin enjeksiyonları, hafızanın davranışını veya tezahürlerini değiştirebilir. Bu nedenle, tıpkı bir kayıt cihazındaki ton ayarı ve ses düzeyinin kaydın kalitesini ve oynatılmasını etkilemesi gibi, ancak içeriğiyle doğrudan ilişkili olmaması gibi, mekanizmalarına doğrudan dahil olmasalar da öğrenme sürecini etkileyebilirler. manyetik bir teyp üzerine kaydedilir.

Antrenmandan saatler veya günler sonra yapılan test sonuçlarının da gösterdiği gibi, antrenmandan önce veya hemen sonra verildiğinde hafızayı iyileştiren (yani hafıza izlerinin tutulması, bkz. Bölüm 5) ilaçlar artık mevcuttur. Diğer maddeler hafızayı bozar. Hafıza izlerinin oluşumu üzerindeki proaktif ve geriye dönük etkilerin keşfi , özellikle Alzheimer hastalığı ve diğer hafıza bozuklukları (yani, telafi edici ilaçlar denir 1 .

---

*1) Bu araştırmanın Avrupa'daki öncülüğünü, ilaç şirketi Organon ile işbirliği yapan Utrecht'ten David de Weid yaptı. Deneylerinin parçalı ve belirsiz sonuçları teorik olarak Irvine'de (California) çalışan Jim McGough ve Porto Alegre'den (Brezilya) Ivan Izquierdo'nun çalışmalarında doğrulandı [26].

---

Alzheimer hastalığı gibi hastalıkların şiddetini azaltabilecek ilaçların arayışı her teşviki hak ediyor. Bununla birlikte, telafi edici çareler [27] propagandacılarının "yaşa bağlı hafıza kaybı" gibi yaygın fenomenlerde kullanımlarının faydaları hakkındaki daha cesur iddiaları konusunda çok şüpheliyim. Bölüm 5'te zaten böyle bir fenomenin varlığından ve varsa bile onunla mücadele etmek için ilaçlar elde etme olasılığından şüphe ettiğimi söyledim. Bir hayvana peptit vermek, onu yapay laboratuvar koşullarında test etmek ve bunun öğrenmeyi ve hafızayı harekete geçirdiğini göstermek başka bir şeydir ve bir kişinin hafızasını ona bir hap vererek geliştirmek tamamen başka bir şeydir. İlaçların ("hafıza molekülleri" fikri göz önüne alındığında) unutulanları geri getirmesi beklenemez, çünkü dediğim gibi, beyinde özel moleküller şeklinde değil, birçok spesifik molekül şeklinde depolanır. sinir devreleri. En iyi ihtimalle, tüm bu haplar, yalnızca hafızanın tezahürü için gerekli olan hücrelerin biyokimyasal "ev" inin en genel süreçlerini etkileyebilir. Bununla birlikte, beyin, son derece etkili kendi kendini ayarlama ve kontrol mekanizmalarına sahip, o kadar hassas dengeli ve dinamik bir sistemdir ki , bireysel aracılar veya nöromodülatörlerle doygunluk durumunda (protein sentezini etkileyen hapların alınması sonucunda) biyokimyasal dengesi bozulur. iki devre elemanı arasına bir tornavida sokarak radyo alıcısını yeniden yapılandırmaya veya bilgisayarı yeniden programlamaya çalışmakla aynı sonuçlara yol açabilir.

Açık olan bir şey var: Bu tür ilaçların terapötik etkisi ne olursa olsun, hafızanın mahrem mekanizmalarını anlamamıza pek yardımcı olmuyorlar. En iyi ihtimalle, hafıza izlerinin oluşumu için gerekli olan beynin genel biyokimyasal ve hormonal durumunun belirli yönlerini, yani "ton ve ses ayarı" mekanizmalarını incelemede faydalı olacaklar, ancak "kaset kaydının içeriğini değil" ". Kanımca, bu önemli bir bilimsel problemdir. Öğrenme sürecinde edinilen yeni bilgiler beyinde yeniden düzenlenmiş nöronlar arası bağlantılar şeklinde nasıl "temsil edilecek" ve daha sonra davranışı değiştirebilecek? Bu bağların oluşumunun altında yatan moleküler süreçler nelerdir? Diğer şeylerin yanı sıra, peptitlerin salgılanmasındaki değişikliklerin hafıza izlerinin oluşumu için gerekli olması mümkündür, ancak bu yeterli değildir ve bu tür değişikliklerin çok genel doğası göz önüne alındığında, bunlar bir veya bir kişiye özgü olarak kabul edilemez. başka bir bellek türü. Bu nedenle, deneylerimde bu tür maddelere nispeten az dikkat ettim ve sonraki bölümlerde büyük bir rol oynamayacaklar.

Yetmişlerin sonunda, hafıza kodunun oluşumunda yer alan herhangi bir hücresel veya biyokimyasal sürecin, yukarıda tartışılan ilaçlar kullanılarak incelenemeyecek özelliklere sahip olması gerektiğini anladım: hafızayı açıklamak için gerekli ve yeterli olmalıdır. Daha fazlasını başarmanın ve bazı süreçlerin belirli bir hafıza izine özgü olduğunu, yani beyinde bunu ve yalnızca bu bilgiyi temsil ettiğini göstermenin mümkün olup olmadığı belirsizliğini koruyordu. Hayvanları belirli bir görev için eğitmenin beyinde belirgin biyokimyasal ve hücresel değişikliklere yol açtığı deneyleri kurmanın kolaylığı göz önüne alındığında, şu veya bu değişikliğin gerçekten ne kadar gerekli, yeterli ve yeterli olduğuna karar vermeye yardımcı olacak kriterleri belirleme ihtiyacı hissettim. özel. Bu düşünce, Pat Bateson, Gabriel Horn ve benim baskı deneyimlerimiz hakkında yaptığımız sayısız uzun sohbette kristalleşti ve yetmişlerin başında kullandığımız kontrolleri geliştirirken bunu uygulamaya koymanın yollarını bulmaya çalıştık. Ancak 1981'de daha da ileri gitmeye ve hafıza oluşumunda önerilen biyokimyasal veya hücresel faktörlerin karşılaması gereken bir dizi kriter oluşturmaya karar verdim. Bu kriterlerin tartışılması, hafıza araştırması tarihinde yeni, daha umut verici bir dönemle ilişkilidir ve dahası, damgalamadan tavuklarda daha basit bir öğrenme biçimini incelemeye geçtiğimde kendi bilimsel biyografimde bir dönüm noktası olarak hizmet ediyor. . Bütün bunlar bir sonraki bölüm için bir başlangıç noktası görevi görecek.

---

Bölüm 9 

Deniz salyangozları ve hipokampus: ideal nesneler mi?

---

Uygunluk kriterleri

1980'lerde, hafıza araştırmacıları neye inanıp neye inanmayacaklarını bilmekte oldukça başarılıydılar. Örneğin, benzersiz hafıza moleküllerinin olmadığı ortaya çıktı. Donald Hebb'in en umut verici modelinin, muhtemelen yeni sinapsların oluşması veya mevcut sinapsların büyümesinin bir sonucu olarak sinir hücreleri arasındaki bağlantıların verimliliğinde bir değişiklik olduğunu varsayan ve bunun işlevsel ilişkilerin yeniden yapılandırılmasını açıkladığı konusunda genel bir görüş vardı. nöronlar arasında. Görünüşe göre Hebbian tipindeki değişiklikler nörofizyolojik veya biyokimyasal yöntemlerle tespit edilebilir. Bununla birlikte, hiç kimse, en genel protein sentezi süreci dışındaki herhangi bir özel biyokimyasal sürecin, bellek izlerinin oluşumuyla açık bir şekilde ilişkilendirilebileceğinden emin değildi; bilim adamları bu konudaki yeni raporları değerlendirirken daha temkinli hale geldiler. Sonuçta, hafızanın biyokimyası nedir ve bu soruya önerilen cevapların doğruluğunu nasıl doğrulayabiliriz? Başka bir deyişle, hem biyokimyacılar hem de psikologlar için hangi cevap ikna edici olabilir? İncelenen sürecin bellek izlerinin oluşumu için gerekli, yeterli ve hatta belki de spesifik olarak kabul edilebilmesi için bir deneyin hangi gereksinimleri karşılaması gerekir?

Bu soruyu seksenlerin başında cevaplamaya çalıştım [1]. O zamana kadar eğitilmiş bir hayvanın beynindeki biyokimyasal değişiklikleri tespit etmek artık zor değildi; zorluk, ezberleme süreciyle gerçekten bağlantılı olduklarını kanıtlamaktaydı. Sonuçlarını değerlendirmek için kriterlerim olmadan deneyleri akıllıca tasarlayamayacağımı ve bu olmadan nasıl ilerleyeceğimi bilemeyeceğimi hissettim. Bir bellek izinin (engram) parçası olarak kabul edilebilecek herhangi bir değişikliğin aşağıda açıklanan kriterleri karşılaması gerektiğine karar verdim 1 .

---

*1) Orijinal makalede nasıl sunulduklarına kıyasla bu kriterlerin ifadesini ve tartışma sırasını biraz değiştirdim, ancak bu onların özünü etkilemiyor. Tarihi yeniden yazmak istemiyorum.

---

İlk kriter

Beynin lokalize bir bölgesindeki varsayılan faktör (sistem, madde, oluşum veya yenilenme hızı), hafıza izlerinin oluşumu sürecinde niceliksel değişikliklere uğramalıdır. 

Yeni sinapslar oluşursa veya mevcut sinapslar değiştirilirse, kimyasal veya yapısal bileşenlerinde biyokimyasal veya mikroskobik yöntemlerle tespit edilebilecek değişiklikler görünmelidir (örneğin, sinaptik membran proteinlerinin içeriğinin artması, belirli sinapsların boyutunda bir değişiklik) veya sayılarında bir artış). Bununla birlikte, hayvanın öğrenme döneminde böyle bir değişiklik saptasaydım, ancak bunun sonraki tüm kriterleri karşıladığını doğrulamasaydım, bir önceki bölümde eleştirdiğim altmışların deneylerinden fazla uzaklaşmış olmazdım. Şu veya bu değişiklik gerçekten gerekli olabilir, ancak bu onun yeterli veya spesifik olduğu anlamına gelmez . Bununla birlikte, ilk kriter, herhangi bir materyalist bellek modeli için kesinlikle temeldir. Ayrıca lokalizasyon koşulunu da varsayar, yani değişiklikler beyin boyunca dağıtılamaz - belirli bir alanda yoğunlaşmaları gerekir. Bu, elbette, bizi engramların yerelleştirilmesi olasılığı hakkındaki eski argümana geri getiriyor (bu konuya daha sonra döneceğim; son iki bölümün önemli bir kısmı, belleğin zaman ve mekanda yerelleştirilmesi konusuna ayrılacak). .

İlk kriterin, değişimin yönü ve büyüklüğü gibi koşulları içermediğine dikkat edin. Bazı maddelerin veya süreçlerin seviyesini düşürerek anıların "negatif" kodlanmasını hayal etmek oldukça mümkündür , ancak pratikte neredeyse tüm araştırmacılar onda bir artış tespit etmeye çalışır. Peki ya değişimin büyüklüğü?

Bir şey iki kez hatırlanıyorsa ya da bir yerine iki olay ya da nesne anımsanıyorsa bu, değişikliğin iki kat daha belirgin olduğu anlamına mı gelir? Hiç gerekli değil, çünkü deneylerimizde hafızayı kendimizin icat ettiği geleneksel birimlerle ölçüyoruz. Aynı zamanda, pullarımızın hafıza izleri oluşturan hayvanların kendileri tarafından kullanılanlara karşılık gelip gelmediğini bilemeyiz. Örneğin, bir tavuğu acı krom boncuğu, sonra acı kırmızı boncuğu ve son olarak acı mavi boncuğu gagalamaması için eğitebilirim. Ancak civciv bunları üç ayrı öğe olarak hatırlamaz. Bunun yerine, farklı, daha akılcı bir stratejiye başvuruyor ve genelleme yapıyor: "Rengi ne olursa olsun, belirli bir boyuttaki tüm nesnelerin tadı acıdır ve bunlardan kaçınılmalıdır." Bu durumda, üç değil, bir öğeyi hatırlayacaktır.

İkinci kriter

Değişim, hafıza izlerinin oluşumu ile aynı zamana denk gelmelidir. 

İzlerin bir düğmeye basarcasına anında değil, hatırlanan olaydan birkaç saat sonra oluştuğu açıktır. Bu dönemde iz korumanın şekli değişir. En azından bildirimsel bellek durumunda (Bölüm 4), başlangıçta değişken ve kısa süreli bir aşamadan uzun süreli sabit bir belleğe birkaç dakika veya saat süren bir geçiş vardır.

Böyle bir geçişin farklı yolları düşünülebilir (Şekil 9.1). Bir uç nokta, belirli bir hücre grubundaki belirli bir biyokimyasal reaksiyonlar zincirinin, bir yapıştırıcının sertleşmesi veya bir fotoğrafın geliştirilmesi gibi, erken, kararsız bir aşamadan sabit bir son duruma kaçınılmaz olarak yol açtığı sürekli bir süreç olabilir. Başka bir seçenek, hafızayı ilk dakikalarda "kodlayabilen" ve ardından kademeli olarak kapanabilen belirli bir nöron grubunun elektriksel özelliklerindeki ve duyarlılığındaki değişikliklerle birlikte iki (veya birkaç) az çok bağımsız paralel işlem olasılığına izin verir. . Bu arada, hafıza uzun süre saklanmaya değecek kadar önemliyse, hafızanın farklı bir nöron grubunda, hatta belki de beynin farklı bir bölümünde kalıcı olarak temsil edilmesi için sinapsın yeniden modellenmesi gibi biyokimyasal süreçler gerekebilir. Bu iki tür süreç -anıların seri ve paralel işlenmesi- elbette uç örneklerdir; birçok ara seçenek vardır [2] ve birinin bunları açıkça ayırt edebileceği deneyler tasarlamak giderek zorlaşmaktadır.

---

Pirinç. 9.1. Kısa süreli ve uzun süreli bellek. Kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe geçişin iki modeli. Üstte gösterilen, fazdan faza sıralı, lineer geçişe sahip bir varyanttır. Aşağıda, iki bağımsız süreç içeren bir değişken bulunmaktadır. Hücrelerin ilk aktivasyonu, hem kısa süreli hafıza mekanizmalarını tetiklemek hem de uzun süreli engramların oluşumu ve ardından güçlendirilmesi için bir sinyal görevi görür. Bu işlemlerden ikincisi bloke edildiğinde, kısa süreli izler kaybolup gittiği için hafıza kaybolur. Mevcut veriler, daha düşük seçeneğin lehine konuşur.

---

Bununla birlikte, insan hafızasını inceleme deneyiminin tamamı, hafızanın kısa vadeli ve uzun vadeli olarak böyle bir bölünmesine işaret ediyor. X. M. gibi hastalar üzerinde yapılan çalışmaların sonuçları, hipokampusun uzun süreli belleğin tezahürlerine katılmamakla birlikte, izlerinin kısa süreliden uzun süreli sabitlenmesine geçişte hala önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Ancak beyin ister seri ister paralel bilgi işlemden geçirsin (buna sonraki bölümlerde daha fazla dikkat edilecektir), her iki durumda da belirli hücresel süreçler hafıza ile ilişkilidir ve bunları deneysel olarak ayırt etmeye çalışmaktan kendimizi alamıyoruz.

Üçüncü kriter

Öğrenmeye eşlik eden stres, fiziksel aktivite ve diğer süreçler, bellek izleri oluşmadıkça yapısal veya biyokimyasal değişikliklere yol açmamalıdır. 

Teorik olarak, bu kriter açıktır, ancak pratikte test etmek çok zordur. Bir hayvanın deneyde stres, motor aktivite vb. olmadan eğitimi imkansızsa, o zaman öğrenme olmadan stres, motor aktivite ve diğer süreçler mümkün müdür? Böyle bir bölünmeye girişmek mantıklı mı ve böyle bir bölünmenin gerçekleştirilmesine izin verecek oldukça indirgemeci bir deneyin bir versiyonunu hayal etmek mümkün mü? Ne deneysel ne de teorik olarak mümkün olmayan bir şeyin peşinde miyiz? İndirgemeciliği teorik bir bakış açısıyla eleştirmek için ne kadar enerji harcadığımı düşünürsek, bu soruyu sormaya hakkım var mı?

Ancak tam da son yirmi yılda tartışılan kriteri karşılayan sonuçlar elde etmeye çalışmak için çok fazla zaman harcadığım için, araştırma stratejisinde indirgemeci bir metodoloji izlemenin (yani, çalışılan dünyayı sadece bir tanesini manipüle ederek istikrara kavuşturmaya çalışmak) tekrar etmeye değer. değişken ve geri kalanını mümkün olduğu kadar sabit tutmak), genellikle net sonuçlar çıkarmanıza izin veren bir deney oluşturmanın tek yoludur. Deneyin yapay olarak sınırlı koşulları unutularak ve aynı zamanda gerçek hayatta, laboratuvar duvarlarının arkasında, bir değişkende değişikliklerin gerçekten gerçekleşebileceğini varsayarak, bu tür sonuçların önemi abartıldığında hatalar meydana gelir; laboratuvar izolasyonunun yapay koşullarını gerçek dünyanın girift bir şekilde iç içe geçmiş koşullarına uyarlamanın çok kolay olduğunu. Moleküler biyologlar ve bazı genetikçiler arasında çok popüler olan, ancak neyse ki psikologlar veya sinirbilimciler tarafından çok daha az kullanılan, indirgemeci bir metodolojinin indirgemeci bir felsefeye dönüştüğü bu tekniktir . (Üçüncü kriterimin teorik geçerliliğini en çok sorgulayanlar psikologlardı.)

Yapay durumlar dışında değişkenler sürekli etkileşim halindedir ve bu etkileşim sadece eklemeli değildir. En sık alıntılanan örnek genetik alanından geliyor: Bir organizmanın fizyolojisi ve davranışının (fenotipinin) şartlı olarak biri genlere, diğerinin bağlı olduğu iki bileşene ayrılabileceğine dair çok saf bir fikir var. Çevrede. Bu nedenle, bir organizmanın fenotipinin neredeyse tamamen, görünüşte bağımsız olan bu iki bileşenin kombinasyonu tarafından belirlendiğine inanılıyordu. Aslında, elbette, gelişim sırasında genler ve çevresel faktörler arasındaki etkileşim doğrusal olmaktan uzaktır ve fenotipi genetik ve çevresel bileşenlere ayırma girişimleri başarısızlığa mahkumdur. Pat Bateson burada pasta pişirmekle bir benzetme buluyor. Un, süt, tereyağı, şeker, baharatlar, yumurtalar vb. Çeşitli bileşenler karıştırılır ve ardından karışım ısıl işleme tabi tutulur. Bu bileşenlerin her biri, bitmiş ürünün istenen tada sahip olması için gereklidir, ancak bu tadın un, yumurta, pişirme süresi ve sıcaklığa ne ölçüde bağlı olacağını merak etmek anlamsızdır: karıştırma ve ısıtma sırasında bileşende niteliksel değişiklikler meydana gelir. bileşenler.

Genlerin ve çevresel faktörlerin toplam etkileşimine ilişkin basitleştirilmiş kavramlar, standart genetik ders kitaplarında yer alsalar da (çoğu zaman insan sağlığı için öneminden bahsetmeden), aslında, gerçek hayatta olanlarla çok az ilgisi vardır. Aynısı hafıza araştırması için de geçerlidir. Bir hayvanın davranış değişikliği dışında öğrendiği gösterilemiyorsa ve bu değişiklik yalnızca bir tür stres veya zorlamayla tetiklenebiliyorsa, o zaman öğrenmeye eşlik eden biyokimyasal değişiklikler aynı zamanda strese verilen tepkilerdeki değişiklikleri de içermelidir. önceki bölümde tartışılan nöromodülatörler. Bununla birlikte, laboratuvarda yaratılan yapay dünyada, gerçek hayatın gerçekleriyle bir şekilde ilişkili olan değişkenleri ayırmak mümkün ve gereklidir. Tek tek bileşenler karışımdan çıkarıldığında, sıcaklık veya pişirme süresi değiştiğinde vb.

Dördüncü kriter

Engram oluşumunun gerçekleşmesi gereken süre boyunca hücresel veya biyokimyasal değişiklikler engellenirse, ikincisi bloke edilir ve hayvanda amnezi meydana gelir ve bunun tersi de geçerlidir. 

Açıkçası, bu mantıksal bir zorunluluktur ve önceki bölümde tartışılan protein sentezi inhibitörlerini kullanarak hafıza süreçlerine müdahalenin temelini oluşturur. Bununla birlikte, bu o kadar basit değildir, çünkü pratikte bu inhibitörlerin hiçbiri tek bir hedefi vuran ve sözde "yan etkiler" vermeyen bir "sihirli mermi" olarak kabul edilemez; bu nedenle, inhibitörlerle yapılan deneylerin sonuçları genellikle kesin sonuçlar vermez. Bu kriterin formülasyonuna eklediğim son sözler barok bir gösteriş gibi. Bir hayvanın, normal koşullar altında özümsenmesine yol açan bir görevi yerine getirmek üzere eğitildiğini varsayalım, ancak bu deneyde, öğrenme bir şekilde engellendiği için bu gerçekleşmez. Bu durumda, incelenen biyokimyasal süreç, gerçekten de özellikle hafıza izlerinin oluşumuyla ilişkiliyse, ezberleme olmadığında mevcut olmamalıdır. Bu kritere dayalı deneyler bir sonraki bölümde açıklanmaktadır.

beşinci kriter

Biyokimyasal, hücresel veya fizyolojik değişikliklerin meydana geldiği bir bölgenin çıkarılması, kaldırma işleminin ne zaman yapıldığına bağlı olarak, hafıza izlerinin (veya hatırlamanın) oluşumunu önlemelidir. 

Önceki iki kriterin bu mantıksal analoğu da bariz görünebilir. Hafıza izini oluşturan bağlantılardaki değişiklikler ayrı bir küçük hücre grubunda lokalize ise ve beyinde yaygın olarak dağılmamışsa, bu hücrelerin çıkarılması engramın kaybolmasına veya oluşmasına engel olacaktır. Genel bir yenilgiye yol açmadan beyinde küçük lokalize "delikler" yaratmak deneyde oldukça kolay olduğu için, bazı alanların bu davranışı belirleyen engramın taşıyıcısı olduğu ifadesinin geçerliliğini doğrulamak zor değildir . Karşılık gelen hasar, amnezi veya öğrenme güçlüğü ile sonuçlanırsa, bu, engramın yerelleştirmesini doğrulayabilir. Ancak bu sonuç, anıların beyinde nasıl sabitlendiğine dair durağan ve mekanik bir görüşü yansıtıyor. İzleri saklama süreci daha dinamikse ve birçok farklı site buna dahilse, böyle bir deney çalışmayacaktır. Ayrıca beynin plastisitesi göz ardı edilir (bir bölge çıkarıldığında başka bir bölge işlevini üstlenebilir); bu soru 11. Bölüm'de açıklanan deneylerde araştırılır. Son olarak, tüm travmatik deneylerin doğasında bulunan ikilik asla unutulmamalıdır: Richard Gregory'nin bir radyo alıcısı ve gürültü önleyici bir transistör örneğini düşünün.

altıncı kriter

Hücresel düzeyde değişim yerlerinden gelen sinyallerin nörofizyolojik kaydı, hafıza izlerinin oluşumu sırasında ve (veya) sonrasında nöronların elektriksel tepkilerindeki değişiklikleri ortaya çıkarmalıdır. 

, değişen sinapslarla bağlanan nöronların elektriksel aktivitesinde bir değişiklik eşlik etmelidir . Verdiğim bu kriterin formülasyonu, kişinin biyokimyasal ve hücresel seviyelerdeki değişiklikleri araştırmakla başlaması gerektiğini ve bu temelde nörofizyolojik değişiklikleri, yani nörofizyolojiyi, belirli bir anlamda, basitçe bir -biyokimyasal ve hücresel değişikliklerin ürünü. Elbette bu bakış açısı, tamamen yeniden inşa etmemiş bir nörokimyacı olarak yalnızca benim kişisel eğilimlerimi yansıtıyor. Pratikte, nörofizyoloji, öğrenme sırasında elektriksel ve dolayısıyla biyokimyasal özellikleri değişen hücrelerin bulunmasına yardımcı olarak, biyokimya ve hücre biyolojisine de yol gösterebilir (ve Aplysia üzerindeki deneyler veya uzun vadeli güçlenme çalışması gibi önemli durumlarda gerçekten yol gösterebilir). . Biyokimyanın birincil olduğunu veya indirgemeci bir anlamda fizyolojiden daha temel olduğunu kastetmiyorum; Ben sadece değişmiş biyokimyanın değişmiş davranış kadar değişmiş fizyolojiye de dönüştüğünü söylüyorum.

Bu altı kriter, 1980'lerden beri kendi araştırmamı şekillendirdi. 1) Bu değişikliklerin hafıza izlerinin oluşumu ile ilişkili olduğunu göstermek ve öğrenmenin herhangi bir yan yönü ile değil; 2) bu değişikliklerin blokajının ezberlemeyi önlediğini ve bunun tersini gösterin; ve 3) öğrenmeden önce ve sonra değişen beyin bölgelerini çıkarmanın etkilerini incelemek. Bu kriterleri kullanmanın sonuçlarını sonraki iki bölümde anlatacağım, tek kahramanları tavuklar olacak; ve şimdi kendi deneylerimden değil, diğer araştırmacıların son on yılda gerçekleştirdiği en önemli çalışmalarından bahsedeceğiz.

Yeni modeller

Dünyadaki tüm kesin kriterler ve açık teoriler, iyi deneysel model sistemleri olmadan hiçbir şey ifade etmez. 1980'lerde, incelenecek nesnelerin ve yapılacak testlerin doğru seçimiyle ilgili daha önceki şüpheler ortadan kalktıkça, bilim adamları az sayıda model kullanmanın daha iyi olduğu konusunda fikir birliğine varmaya başladılar ve her araştırmacı grubu yeni modellerini savundu. "ideal" organizmanın versiyonu. Doğru, türler çok çeşitlidir ve ilk nesil hayvan psikologları tarafından kullanılan deneysel testlere hiç benzemeyen çeşitli şeyler öğrenirler. Bununla birlikte, bu psikologlar, biyokimya, nörofizyoloji ve öğrenme ve hafızanın hücre biyolojisinin geliştirilmesinde doğrudan çağrılarını gören takipçileri için bazı temeller oluşturdular. Omurgalılarla çalışanlar eski labirentlerden ve Skinner hücrelerinden uzaklaşarak tavşanlarda nöral devrelerin oldukça doğru bir şekilde haritalandırılabildiği çok basit klasik koşullu refleksler (kalp atış hızındaki değişiklikler veya göz kırpma gibi) üzerinde çalışmaya yöneldiler.

Yeri gelmişken bir dizi daha egzotik modelden daha önce bahsetmiştim. Örneğin Kudüs'te Yadin Dudai bir meyve sineğinde davranışsal ve biyokimyasal mutasyonlar kullandı. O ve diğer bazı sinirbilimciler için Drosophila, yüzyılımızda genetikçiler için olduğu kadar yaygın bir çalışma konusu haline geldi. Bu bilim adamlarının argümanları, kural olarak, herhangi bir spesifik nokta mutasyonunun, gelişmekte olan organizmada bir proteinin değişmesine veya yokluğuna yol açtığı gerçeğine dayanıyordu. Böyle bir protein örneğin bir enzim veya bir zar bileşeni olabilir. Öğrenme veya hafıza açısından kusurlu olan bir mutantta, kusurun nedeni belirli bir proteinin olmaması veya işlevinin ihlali olabilir. Hangi proteinin eksik olduğunu belirlerseniz, engramların oluşumundaki rolünü deşifre etmenin anahtarını alabilirsiniz. Bu anlamda, mutasyonların incelenmesi, belirli metabolik süreçleri bloke etmek için inhibitörlerin kullanımını biraz anımsatır ve önceki bölümde ve "Dördüncü Kriter" bölümünde tartıştığım ikinci yöntemin tüm avantaj ve dezavantajlarına sahiptir. Meyve sinekleri üzerinde yapılan çalışmalar hafıza problemini çözmedi ama şüphesiz biyokimyasal mekanizmalarının anlaşılmasına katkıda bulundu. Bu çalışmaların en önemli sonuçlarından biri, meyve sineği ile diğer daha büyük ve daha yaygın laboratuvar hayvanlarında hafıza izlerinin oluşumunun altında yatan moleküler süreçlerin benzerliğinin gösterilmesiydi. Bu sonuçlar, nöral plastisitenin gerçekten evrensel biyokimyasal temellerinin varlığını desteklemektedir.

Kabuklu deniz ürünleri, hafıza çalışmaları için çok popüler olan bir başka konu haline geldi; bunun nedenleri 7. bölümde tartışılmıştır. Özellikle önemli olan, büyük nöronlara ve çalışma için kolayca erişilebilir bir sinir sistemine sahip olmalarıdır. Birkaç ilginç kara salyangozu türü model olarak kullanılabilir, ancak en popüler olanı (marketlerde değilse de sinirbilimciler arasında) Hermisenda gibi dev deniz salyangozlarıdır. 

Bununla birlikte, 1980'lerin en başarılı ve en sık atıfta bulunulan iki modelleme çalışması, gastropod Aplysia (kısa süreli öğrenme ve benzer süreçlerin hücresel mekanizmaları) ve memeli beynindeki özel bir bölge olan hipokampus (uzun- vadeli güçlendirme). Bölümün geri kalanı bu deneylerin sonuçlarına ayrılmıştır.

Aplysia alışkanlığı - "bir tabakta eğitim"

Herhangi bir üniversite mezunu nörobilim uzmanına hücre biyolojisi öğreniminde en çok hangi organizmanın kullanıldığını sorun ve yanıtın Aplysia olması muhtemeldir. Ve bu çalışma programında kilit rol oynayan araştırmacı sorulduğunda, neredeyse kesinlikle Eric Kandel, New York College of Physicians and Surgeons'ta Howard Hughes Vakfı Profesörü ve dünyanın en ünlü nörobilim ders kitaplarından birinin yazarı olarak anılacaksınız. son on yıl [3] ve diğer kitapların üretken bir ortak yazarı, belleğin incelenmesi için ideal bir nesne olarak Aplysia'nın parlak ve yorulmak bilmeyen propagandacısı ve bilgisinin metodolojik ve felsefi bir kavramı olarak indirgemecilik (Kandel çok ateşli bir destekçiydi) indirgemeciliği bir felsefe ve metodoloji olarak ele alırken aynı zamanda bir keresinde psişik bloglardan oluşan bir izleyici kitlesine “Psikoterapi ve ayrı bir sinaps” [4]) konulu bir konferans verdi.

Psikiyatr olarak eğitim görmüş olan Kandel, 1960'larda Paris'te Aplysia ile Ladislaus Tauk ile bir süre çalıştı ve alışkanlık gibi kısa vadeli süreçlerin ilk çalışmalarında bu yumuşakçanın vaadini takdir edebildi. Sonraki çeyrek yüzyılda, bu organizma, Columbia Üniversitesi'nde başkanlığını yaptığı laboratuvarda birkaç kuşak nörobiyologun büyüdüğü New York'taki bağımsız araştırmasının ana hedefi haline geldi. Kuşkusuz, Kandel ve ekolü, kısa süreli belleğin nörobiyolojisine hem deneysel olarak hem de 1960'lardaki düşüşünden sonra pek çok kişi tarafından büyük ihtiyatla ele alınan bir fizyoloji dalının profilini yükseltmek açısından önemli katkılarda bulundu. Aplysia bilim adamları arasında ve bu grup ile diğer modelleri kullanan diğer gruplar arasında, özellikle Dan Elkon ve Woods Hole'daki Hermissenda'daki meslektaşları ile geliştirilen kişisel bir ilişkiden çok daha fazlası (bkz. Bölüm 7). Bir zamanlar sürtüşmeler o kadar belirgin hale geldi ki, popüler bilim yazarı Susan Allport'u bunlara ayrı bir kitap ayırmaya sevk etti [5]. Bununla birlikte, Kandel'in araştırmasının genel yönü ve onun tarafından 1970'lerde ve 1980'lerde geliştirilen teorik öncüller, yakın zamana kadar özel itirazlarla karşılaşmadı. Bununla birlikte, son birkaç yılda kendi laboratuvarlarında ve diğer laboratuvarlarda elde edilen sonuçlar, elde edilen verilerin yorumlanmasında eski basitleştirilmiş indirgemeci yaklaşımı genişletmemizi teşvik ediyor. Bu eleştirinin özü hakkında bir fikir verebilmek için öncelikle Kandel'in indirgemeci anlayışını en belirgin haliyle ele almam gerekecek.

7. Bölüm, Aplysia araştırmasının neden belirli önemli bellek biçimlerinin sinirbilimi için stratejik olarak önemli hale geldiğini tartıştı. Bu hayvanın çeşitli öğrenme türlerini içeren çok basit bir davranış repertuvarı vardır ve merkezi sinir sistemlerini haritalamak nispeten kolaydır, çünkü birkaç izole edilmiş gangliyonda gruplanmış 20.000'den fazla nörondan oluşmaz ve bu nöronlar arasında çok sayıda nöron vardır. büyük hücreler, tüm bireylerde bireysel olarak tanınması kolaydır. Kandel'in yaklaşımındaki kilit nokta, bozulmamış bir hayvandaki en basit davranışsal tepkilerin incelenmesiydi. Bağımlılık ve duyarlılık fenomeni ile temel bir refleksten - solungaçların ve sifonun geri çekilmesinden - bahsediyoruz. Bu davranış biçimi veya onun nöral mekanizması, deneyde incelenen nöron gruplarını art arda azaltarak diğer davranışsal tepkilerden "ayrılabilir". Aşırı bir durum, parçalara ayrılabilen ve daha sonra bir laboratuvar çanağında sinaptik bir bağlantı oluşturmak için tetiklenebilen iki spesifik nöronu gözlemlemek olabilir. Kandel'e göre, bu tür nöronların etkileşimi ve dışarıdan eklenen nörotransmiterlere tepkileri, son derece indirgenmiş bir refleks için bir hafıza modeli olarak kabul edilebilir. Bunun lehindeki argümanlar nelerdir?

Önce refleksin kendisini düşünün. Aplysia, vücudun üst (sırt) tarafındaki bir boşlukta bulunan solungaçları kullanarak nefes alır. Bu boşluğun arkasında tüp şeklinde bir çıkıntı vardır - bir sifon. Solungaç veya sifonun etrafındaki alana dokunursanız, boşluğa çekilirler: bu basit bir koruyucu reflekstir. Böyle bir refleksin nöral mekanizması, belirtilen alanın dokunsal uyarımına yanıt veren az sayıda (yaklaşık 50) duyusal nöron içerir. Bu duyu nöronları, hem doğrudan hem de ara nöronlar (internöronlar) aracılığıyla yaklaşık 20 motor nöronla iletişim kurar. Motor nöronlar abdominal (abdominal) ganglionda bulunur ve sırayla sifon ve solungaçları geri çeken kas lifleri üzerinde sinapslar oluşturur. Bu nispeten basit devre şematik olarak Şekil 1'de gösterilmiştir. 9.2. Solungaç veya sifon yakınındaki vücut yüzeyinin tek bir tahrişi, bunların geri çekilmesine yol açar ve tekrarlanan uyarılma ile bağımlılık meydana gelir; tekrarlanan uyaranlara verilen tepki, bir süreliğine tamamen ortadan kalkana kadar yavaş yavaş zayıflar. Alışkanlık, orijinal reaksiyonun tamamen geri yüklenmesine yol açan "kuyruk" gibi vücudun başka bir bölümünün güçlü tahrişiyle giderilebilir (degabitüasyon veya duyarlılaştırma). Refleksteki bu tür değişiklikler kısa vadelidir ve oldukça spesifik değildir ve çağrışımsal olmayan öğrenme biçimleri olarak düşünülmelidir. Bununla birlikte, Kandel'in gösterdiği gibi, koşulsuz uyaran kuyruk bölgesi üzerinde keskin bir etki olduğunda ve koşullu uyaran sifonun zayıf bir dokunsal uyarımı olduğunda, klasik bir koşullu refleksin gelişimi de mümkündür. Zayıf stimülasyon genellikle sifonun zayıf bir şekilde geri çekilmesine neden olurken, şartlandırılmış refleksin sabitlenmesinden sonra aynı zayıf stimülasyon güçlü bir reaksiyona neden olur. Bu etki oldukça uzun bir süre devam eder ve uyaran ile tepki arasında belirli bir ilişki olduğundan, gerçek bir çağrışımsal öğrenme biçimi olarak kabul edilebilir.

---

Pirinç. 9.2a. Aplysia'da solungaç ve sifonun geri çekme refleksi. Bozulmamış bir hayvan gösterilir. Borudan (solda) sifona bir su akışı yönlendirilir, bu sifonun ve fabranın (ortada ve sağda) geri çekilmesine yol açar.

---

Pirinç. 9.2b. "Azaltılmış" hazırlıkta sinir bağlantılarının şeması.

---

Kandel ve işbirlikçileri, solungaç ve sifon retraksiyon yanıtında yer alan nöral yolları araştırmaya başladılar. Basit klasik nörofizyoloji yöntemlerini kullandılar ve sonraki strateji, nöron sayısını tutarlı bir şekilde azaltmaktı. Yumuşakçaların reaksiyonunun daha doğru kontrolü ve kantitatif değerlendirmesi için, yumuşakçalar bir plakaya bağlanarak hareketsizleştirildi ve dokunsal uyaranları standartlaştırmak için sivri uçlu bir tüpten yönlendirilen bir su jeti kullanıldı. Solungaç kasılmaları da doğrudan bir fotosel ile kaydedilebilir. Araştırmacılar, refleks yanıtı sağlayan sinir ağını tanımlayarak ikinci soruya geçebildiler: Bu ağın hangi kısmı alışkanlıktan sorumlu? Bazı spesifik hücrelerde veya sinapslarda değişiklikler oluyor mu? Bu soru açıkça yukarıda açıklanan ilk kriterle ilgilidir. Ancak Kandel'in grubu biyokimyacılardan değil nörofizyologlardan oluştuğu için, araştırmacılar işe altıncı kriterimi karşılayan hücrelerin elektriksel özelliklerini incelemekle başladılar.

manipüle edilmesi kolay "ilaçlara" dönüştü . Hayvan, karın ganglionunu açığa çıkararak parçalara ayrılabilir veya hatta bu gangliondan sinirler, bir deri parçası ve bir solungaçla birlikte tamamen izole edilebilir. Böyle bir operasyon gerçekleştiren Kandel, tüm dış sinyal kaynaklarını - diğer periferik sinirler, kanda dolaşan nöro-modülatörler vb. - dışladığına inanabilirdi. Bunu yaparken, motor nöronların büyük hücre gövdelerini tanımlayabildi ve Bölüm 7'de tartışıldığı gibi, bir hayvandan diğerine geçerken "aynı" hücreleri yeniden tanımlayın (Şekil 9.2). Operasyonun bir sonucu olarak, canlı bir yumuşakça bilgisayar devresi gibi bir şey haline geldi ve bilim adamları, yeni ekipman alan ve nasıl çalıştığını anlamaya çalışan elektrik mühendisleri gibi onun özelliklerini keşfedebildiler. Böyle bir sistemde, davranışsal tepkiler için dokunsal bir uyaran, nörofizyolojik muadili, yani duyusal nöronlara giden sinirlerin doğrudan elektriksel uyarımı ile değiştirilebilir. Aynı şekilde, motor nöronlardan solungaç kaslarına uzanan sinirlerin doğrudan uyarılmasıyla bir kas reaksiyonu - solungaç ve sifonun geri çekilmesi - indüklenebilir.

Çalışmanın bir sonraki aşamasında, bağımlılık mekanizmalarının lokalizasyonunu bulmak, yani sinir zincirinde tekrarlanan stimülasyona daha zayıf yanıt vermeye başlayan bağlantıları bulmak için izole ve "basitleştirilmiş" müstahzarlar kullanıldı. 1970'lerin ortalarına gelindiğinde, ne duyu nöronlarına yaklaşan sinirlerin ne de motor nöronlardan uzanan sinirlerin, elektriksel tepkileri azalmadığı için alışkanlığı açıklayacak özelliklere sahip olmadığı anlaşıldı. Bu nedenle, alışkanlıktan sorumlu hücreler, abdominal ganglionun duyu-motor zincirinde bir ara pozisyon işgal etmelidir. Nitekim bu gangliondaki motor nöronlardan gelen elektrik sinyallerinin alışma döneminde kaydedilmesi, frekanslarında kademeli bir düşüş olduğunu ortaya koydu. Buradan, alışkanlığın “yerinin” duyusal ve motor nöronlar arasında olduğu sonucuna varılmıştır [6].

Ancak bu kadar basitleştirilmiş bir hazırlıkta bile birçok sinir devresi ve binlerce hücre vardır. Örneğin, duyusal nöronların motor nöronlarla doğrudan ve dolaylı bağlantıları vardır. Doğrudan bağlantılar, bir duyusal nöronun aksonu ile bir motor nöronun dendrit veya gövdesi arasındaki sinapslarla sağlanır ( monosinaptik yol ); dolaylı, polisinaptik yolda, duyu nöronu önce interneuron ile sinaptik bir bağlantı kurar ve bu da motor nöron ile bir sinaps oluşturur. (Burada birbiriyle ilişkili iki terim daha belirtilmelidir. Bir hücre, ikinci hücrede oluşturduğu sinapsı değiştirerek doğrudan diğerini etkilediğinde, homosinaptik bir etkiden söz ederler; eğer bir hücrenin diğeri üzerindeki etkisi, üçüncü bir hücre tarafından ilk ikisi ile sinapsları vardır Bu etkiye heterosinaptik denir . )

Aplysia motor nöronlarının duyusal stimülasyondan sonraki aktivitesinin bir analizi, bunların internöronlar yoluyla hem doğrudan, yani monosinaptik olarak hem de polisinaptik olarak reaksiyona girdiğini gösterir. Sinaptik plastisitenin en olası bölgesini belirtmeleri istendiğinde, teorisyenler muhtemelen internöronları seçeceklerdir, çünkü bunlar açıkça birçok farklı girdiden gelen sinyalleri farklı çıktı yollarına yönlendirmeden önce alıp modüle edebilmektedir. Hebb tarafından önerilen ve Şekil 1'de sunulan basit bir öğrenme modeli. 6.1, üç nöronun katılımını gerektirir. Başka bir deyişle, eğer doğruysa, heterosinaptik bir etkileşim anlamına gelir. Ancak, 1980'lerin başında Kandel'in grubu, pek çok kişiyi şaşırtacak şekilde, alışkanlıktan sorumlu öğenin son derece basit olduğunu gösterdi: bu, duyusal ve motor nöronlar arasındaki doğrudan sinaptik bağlantıdır; özel bir durumda, bir duyu nöronu ile belirli bir çok büyük motor nöron arasındaki bir sinaps ve buradaki bağlantı, homosinaptik tipte modülasyonlu monosinaptiktir.

İzole edilmiş bir sinir devresine hazırlamanın kademeli olarak basitleştirilmesi, bunun nihai olarak azaltılmasının yolunu açtı: Kandel'in çalışanı Samuel Shaher, iki spesifik nöronu - duyusal ve motor - izole etti ve onları bir Petri kabına yerleştirdi, yani doku kültürü koşullarına aktarıldı. Bu koşullar altında nöronların, diğer hücreler gibi, doğru sıcaklık korunursa, ortam havalandırılırsa ve hücrelere glikoz ve diğer gerekli maddeler sağlanırsa günlerce hatta haftalarca canlı kaldıkları uzun zamandır bilinmektedir. Aynı zamanda, birçok kültürlenmiş hücre türü bölünmeye devam eder ve nöronlar bölünmese de büyürler ve aksonlar, dendritler ve hatta sinaptik bağlantılar oluştururlar. Schacher kültürlerinde duyusal nöronlar, motor nöronlar üzerinde sinapslar oluşturdu ve bunların elektriksel uyarımı, ikincisinden bir elektriksel tepki ortaya çıkardı. Duyusal hücrenin tekrar tekrar uyarılmasıyla, motor nöronun tepkisi yavaş yavaş azaldı, yani alışkanlık gelişti [7]. Sonunda, Kandel'in laboratuvarı, "bir tabakta öğrenme" olarak tanımladığı izole bir sinaps üretti. Aslında bu, Candel grubu tarafından izlenen indirgemeci stratejinin tam bir zaferiydi. Bu, öğrenmenin "hücresel alfabesini" deşifre etmek gibi bir amacı olduğu iddiasını haklı çıkarıyor gibiydi. Duyusal motor sinaps kesinlikle böyle bir alfabenin harflerinden biri olarak kabul edilebilir.

Şimdiye kadar tartışılan her şey esas olarak nörofizyoloji alanıyla ilgilidir. Ve Kandel tarafından incelenen hücresel organizasyon seviyelerindeki reaksiyonların biyokimyasal mekanizmaları hakkında ne söylenebilir? Alışkanlık, tek bir sinapstaki postsinaptik yanıtın zayıflamasının bir sonucu olarak ortaya çıkıyorsa, o zaman mantıksal olarak, presinaptik veya postsinaptik bir sürecin sonucu veya elbette her ikisinin bir kombinasyonunun sonucu olmalıdır. Örneğin, presinaptik hücre tarafından salınan nörotransmitter miktarı kademeli olarak azalabilir veya postsinaptik taraftaki reseptörler değişebilir, böylece önceki nörotransmiter dozlarına daha az yanıt vereceklerdir; her iki mekanizmanın da aynı anda devreye girmesi mümkündür. Pre- ve postsinaptik plastisitenin göreceli rolü sorusu, son yıllarda önemli tartışma konularından biri haline geldi, ancak çoğu teorisyen plastisiteyi esas olarak postsinaptik tarafa atfetme eğiliminde.

Aplysia grubu için nörokimyasal araştırmanın ilk görevi, sinapsta sinyalleri ileten aracıyı belirlemekti. Yaygın madde serotonin veya 5-hidroksitriptamin olduğu ortaya çıktı. Yetmişli yılların ortalarında ekip, izole edilmiş bir ganglionda alışma döneminde, duyu hücrelerinin presinaptik sonları tarafından serotonin salgılanmasında sürekli bir azalma meydana gelirken, bu maddenin postsinaptik reseptörlerinin duyarlılığının değişmediğini buldu. . Azalan serotonin sekresyonuna ayrıca presinaptik zarın özelliklerinde bir değişiklik, özellikle kalsiyumun zardan hücreye taşınmasında bir azalma eşlik etti (bunun biyokimyasal önemi daha sonra netleşecek). Paralel deneylerde, duyarlılığın (yani, belirli bir anlamda bağımlılığın tersi etki; bkz. Bölüm 6 ve 7) presinaptik süreçlerle de ilişkili olduğu gösterildi, ancak burada serotonin salgılanmasını artırmak zaten gerekli ve hücrelere kalsiyum akışı. Her iki sürecin de - alışma ve duyarlılaşma - presinaptik mekanizmaların katılımıyla gerçekleşmesi, nöral işlevleri modelleyenler için oldukça beklenmedik bir durum olarak ortaya çıktı.

On yıl sonra, kültürdeki hücreler üzerinde benzer deneyler yapıldı ve aynı sonuçları verdiler. Bu sefer, "öğrenme" için iki hücre bile gerekli değildi, reaksiyon, izole edilmiş bir motor nöron üzerinde serotonine maruz kaldığında tamamen yeniden üretildi. Daha fazla basitleştirmeyi hayal etmek zor!

Bir sonraki bölümde, kendi deneylerim bağlamında bu süreçlerin biyokimyası hakkında çok daha fazla ayrıntıya gireceğim. Şimdi ayrıntılara girmeyeceğim, ancak Kandel'in refleks, alışkanlık ve duyarlılaşmayı giderek daha basit sistemlere geçerek açıkladığını vurgulamak istiyorum. İlk olarak, bozulmamış bir organizmanın karmaşık davranış biçimini - bir sifon ve solungaçların geri çekilmesi - bağımlılığın yalnızca iki hücrenin etkileşiminin bir sonucu olarak geliştiği sinir zincirinin bir reaksiyonuna indirger ve sonra yorumlar. presinaptik nörondaki bir dizi biyokimyasal süreç olarak sinapsların elektriksel (yani fizyolojik) reaksiyonu.

Aplysia uzun süreli hafıza

Kandel tarafından keşfedilen alışma ve duyarlılaştırma süreçleri mekanizmaları kısa süreli bellek için bir model olarak hizmet edebiliyorsa, o zaman bunların uzun süreli bellekle nasıl bir ilişkisi olabilir? Aplysia grubu, en sevdikleri konuda kesinlikle uzun süreli hafıza olarak adlandırılabilecek bir süreç bulmalı ve bunu alışma ve duyarlılaşma durumunda başarılı bir şekilde yapıldığı gibi incelemeye çalışmalıydı. Bu, 1980'lerin başında sifon ve solungaçların koşullu refleks retraksiyonuna artan ilgiyi açıklıyor. Hayvan, genellikle bu reaksiyona neden olmayan zayıf bir uyarana, halihazırda neden olan güçlü bir uyarana (örneğin, kuyruk bölgesinin keskin bir uyarılmasına) olduğu gibi yanıt verecek şekilde eğitildi. Deneysel yaklaşım, benzer bir durumu "basitleştirilmiş" bir hazırlık üzerinde simüle etmeyi başaran CandleD'den Tom Carew [8] tarafından 1983 yılında geliştirildi. Koşulsuz uyaranın yerini duyusal nöronun yeniden aktivasyonu aldı ve koşullu uyaranın yerini serotoninin hücre üzerindeki etkisi aldı.

İlişkisel öğrenmenin temel özelliği (alışkanlık ve duyarlılaştırmanın aksine) uzun vadeli doğasıdır, oysa şimdiye kadar ele alınan tüm etkiler kısa vadeli olmuştur. İkinci kriterime göre, Aplysia'daki ilişkisel öğrenme, uzun vadeli davranış değişikliği ile uyumlu daha kalıcı hücresel değişiklikler üretmelidir. 1970'lerin başlarında protein sentezi inhibitörlerinin alışkanlık ve duyarlılaşma üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı gösterilmiş olsa da, Kandel'in dikkatini daha uzun vadeli hücresel süreçlere çevirmesi 1980'lerin ortalarına kadar değildi. Bu inhibitörlerin tanıtımı alışkanlığı etkilemese de, çağrışımsal öğrenme ile yapılan deneylerde amneziye neden olurlar. Bu nedenle sonuncusu, bir arabulucunun salgılanmasındaki kısa süreli değişiklikle gerçekleştirilemez; bu, yeni proteinlerin sentezini gerektirir ve araştırmacıların bunları tanımlaması ve hücredeki işlevlerini aydınlatması gerekir. Bu bağlamda Kandel, hafızanın biyokimyası alanında araştırmacılar tarafından denenmiş deneylere benzer deneyler yaptı. Biyokimyacılar, izole edilmiş gangliyon veya hücrelerin kültürlerine radyoaktif protein öncüleri eklediler ve ortaya çıkan protein ürünlerini tanımlamaya çalıştılar; sentezi yalnızca hafıza izlerinin oluşumu sırasında başlayan veya artanlar, çeşitli spesifik olmayan proteinlerden ayrıldı. Aynı zamanda, serotonin gibi nörotransmiterlerin salgılanmasındaki veya sinaptik zar boyunca kalsiyum taşınmasındaki kısa vadeli değişikliklerin, uzun süreli ezberleme için gerekli olan yeni proteinlerin spesifik sentezini nasıl tetikleyebileceği sorusu tartışılmıştır [9].

---

Pirinç. 9.3. Aplazide klasik koşullanmanın sinir aparatının şeması. (Bir daire bir nöron grubunu temsil edebilir.) Koşulsuz bir uyaran (kuyruk bölgesi üzerinde keskin bir etki), diğer iki yolun akson uçlarında çıkış sinapslarına sahip kolaylaştırıcı ara nöronları uyarır: mantodan ve sifondan. Manto üzerinde eşzamanlı zayıf bir etki (koşullu uyaran) ve kuyruk bölgesi üzerinde güçlü bir etki, mantodan sinyal iletimini arttırır, bunun sonucunda mantodaki zayıf bir tahriş bile şimdi solungacın geri çekilmesine neden olur; sifonun zayıf uyarılması yoğunlaşmadan kalır ve bir geri çekme reaksiyonuna neden olmaz.

---

Hücresel alfabe mi yoksa sinir sistemi mi?

Yumuşakçalardaki tüm bu uzun süreli hafıza sorunları, tavuklar üzerine yaptığım araştırmamın biyokimyasal sorunlarıyla bağlantılı olduğu için, bunları tartışmayı şimdilik ertelemek niyetindeyim. Birincisi, Aplysia üzerine ortodoks çalışmalarda indirgemeci açık sözlülükle bir kenara atılan meseleleri ele almak gerekecek (en azından buradaki yaklaşım 80'lerin ortalarında ortodokstu, ancak şimdi daha esnek hale geliyor gibi görünüyor). Eleştirilerimin doğru anlaşılmasını isterim. Son yirmi yılda, Kandel'in grubu, hafızanın hücresel mekanizmalarının incelenmesine büyük teorik ve deneysel katkılarda bulundu, ancak bir bütün olarak ekibin entelektüel özgüveni ve liderinin otoritesi, susmaya yol açmaya başladı. tüm bu çalışmaların bazı yönleri ve bunlara dikkat çekmeye çalışanları geri püskürtüyor. Özellikle Susan Allport, Kara Kutu Kaşifleri kitabında kamuoyu tartışması için bir konuyu zaten gündeme getirdiği için, kişiselleşip öncelikli sorulara girmeyeceğim. Bunun yerine, bazı tartışmalı teorik konulara odaklanmaya çalışacağım.

Kandel'in "hücresel alfabe" metaforunun hırsından memnun olmayan bazıları, omurgasızlarda (aplysia) ve omurgalılarda öğrenmenin sözde farklı doğasına atıfta bulunur. Aplysia'nın sinir sistemi nispeten az sayıda nörondan oluşur, ancak bunlardan bazıları çok büyüktür. Bu, aralarında çok sayıda bağlantı bulunan birçok küçük nöron içeren omurgalı beyninden çok farklıdır. Bu nedenle, omurgalıların ve omurgasızların beyninin yapısındaki temel farklılıklardan biri bazen, ikincisinde tek bir nöronun veya hatta bir sinapsın, omurgasızlara göre dağıldığı omurgalılardan çok daha fazla iş ve sorumluluğa sahip olduğu gerçeğinde görülür. farklı hücreler. Bu doğru olabilir, ancak son yıllarda omurgasız nörofizyologlar (omurgasızları inceleyenler, omurgası olmayan özel bir araştırmacı grubu değil!), Genellikle en sevdikleri organizmaların basit bir sinir sistemine sahip olduğunu iddia ederek, ifadeyi biraz değiştirdiler: İnsanlar artık "basit" sinir sistemlerinden bahsediyorlar ve bu sistemlerin hala gerçekten basit bilgisayar devrelerinden çok daha karmaşık olduğu gerçeğini kabul etmek için kasıtlı olarak tırnak işaretleri kullanıyorlar. Böcekler gibi birçok omurgasızın sinir sistemi küçük nöronlarla doludur. Bu aynı zamanda büyük beyinleri olan ahtapot ve kalamar gibi yumuşakçalar için de geçerlidir. Aplysia özel bir durumdur, çünkü üzerinde çalışılması kolay bir hayvandır, ancak öğrenmenin temel mekanizmalarının diğer omurgasızlarınkinden ve hatta karşılaştırılabilir sinir sistemi boyutlarına sahip omurgalılarınkinden çok farklı olmadığını açıkça söylemek yanlış olmaz. 20.000 nöronun bile sinaptik etkileşimleri, tek tek hücreler yerine bütün bir sistem olarak çalışacak kadar çeşitlidir ve böceklerin ve kabukluların sinir sistemlerinde anahtar "komuta" nöronlarının bulunabileceğine dair bir zamanlar popüler olan iddiaların savunulamaz olduğu kanıtlanmıştır. Doğu Avrupa'da eşit derecede hevesli "ekonomik yöntemlere hakim" tarafından terfi ettirilenler. Başka bir deyişle, bu yaklaşım, bir ülkeyi yönetmek için olduğu kadar bireysel davranışları düzenlemek için de uygun değildir.

Başka bir eleştiri çizgisi, ateşlerini Aplysia'nın çağrışımsal öğrenmesinin deneysel prosedürünün klasik koşullanmanın gereksinimlerini "gerçekten" nasıl karşıladığı sorusuna odaklayan bazı psikologlar tarafından sunulmaktadır [10]. Ancak tüm bu terminoloji tartışmaları artık beni burada gereklilik, yeterlilik ve özgüllük kriterlerine göre ele alacağım diğer konulardan çok daha az ilgilendiriyor. Bozulmamış Aplysia'daki alışma ve duyarlılaşma süreçleri ile izole edilmiş bir sensorimotor sinapsın tepkileri arasındaki çarpıcı analojiye, bazı kriterlerimi karşılayan bir analojiye rağmen, burada açık bir mantıksal boşluk var. Alışkanlık sürecinde solungaç ve sifonun refleks olarak geri çekilmesi sırasında bu sinaps düzeyinde değişiklikler meydana gelse de bunların gerekliliği ve yeterliliği henüz resmi olarak kanıtlanmamıştır . Kandel'in grubu tarafından yapılan basitleştirmelerden bahsetmişken, davranışsal tepkiye eşlik eden bir dizi deneysel ve teorik "uygunsuz" süreci (örneğin, periferik sinir sisteminin etkisi ve motor nöronlar üzerindeki bazı polisinaptik etkiler) ortadan kaldırdıklarını zaten belirtmiştim. Anahtar duyusal-motor sinapslarda (beşinci kriter) hasar olması durumunda alışkanlık, duyarlılık ve çağrışımsal öğrenme mümkün müdür? Ve kısa vadeli ve uzun vadeli öğrenme süreçlerinde sadece bu belirli sinapslar mı değiştirilir?

Kandel'in en ısrarlı eleştirmenlerinden biri olan Calgary'den sinirbilimci Kan Lukowiak, Kandel tarafından öne sürülen nöral ve davranışsal tepkiler arasındaki nedensel ilişkinin hiçbir zaman sağlam hayvanlarda doğrudan test edilmediğine işaret ediyor. Bu nedenle, örneğin, reaksiyonun gücü tamamen bireysel bir sinapsa bağlıysa, bozulmamış bir hayvan, belirli bir motor nöronun aktivasyon derecesi ile geri çekme refleksinin şiddeti arasında yüksek bir pozitif korelasyon göstermelidir. Lukovyak'ın böyle bir ilişkiyi keşfetme girişimi başarısız oldu. Refleksin gücünün abdominal gangliyonun tek bir hücresi tarafından değil, bir sistem olarak etkileşen hücrelerin tüm kompleksi tarafından kontrol edildiği izlenimi yaratılmıştır [11].

Bu sonucun teyidi muhaliflerden değil, Kandel grubunun üyelerinden geldi. Özellikle, morfologlar Mary Chen ve Craig Bailey, Aplysia'nın karın gangliyonunun sinapslarını incelemek ve ölçmek için birkaç yıl harcadılar. İlişkisel öğrenme sırasında bu sinapsların şekil ve sayısında karakteristik değişiklikler olduğunu buldular (bir sonraki bölümde daha ayrıntılı olarak anlatacağım tavuklarda gördüklerimize çok benzer). Bu değişikliklerin bir kısmı geçici olurken, bir kısmı (özellikle sinaps sayısındaki artış) daha kalıcı görünmektedir. Bu doğruysa, kararlı basit bir ilişkinin yaratılması birçok yeni sinapsın oluşumuyla ilişkilendiriliyorsa, o zaman hafızanın belirli bir motor nöron üzerindeki tek bir sinaps seti tarafından "temsil edildiği" iddia edilemez; bu süreç birçok hücre arasında dağılmış binlerce sinaps içermelidir [12]. Bu tartışmadaki son noktayı şu anda Yale Üniversitesi'nde çalışan Tom Carew koydu. Aplysia'nın serbest yüzen küçük bir larvadan bir dizi ara aşamadan geçerek bir yetişkine gelişimini inceledi ve özellikle bu hayvandaki sinir sisteminin ve davranışının oluşumunun haritasını çıkardı. Gözlemlerine göre, bağımlılık nispeten erken bir aşamada ve duyarlılaşma - çok sonra ortaya çıkıyor. Çok genç Aplysia'nın sinir sisteminde, nispeten az sayıda nöron bulunurken, duyarlılığın ilk tezahürü periyodu, sayılarında keskin bir artışın olduğu zamana denk gelir. Ancak sensitizasyon sadece daha önce açıklanan üç nöron kompleksinin basit reaksiyonunu gerektiriyorsa, o zaman bunun neden alışmanın aksine sinir hücresi popülasyonundaki bu kadar artışa bağlı olduğunu anlamak zordur [13].

Burada Aplysia'nın hikayesine zaman ayırdım, yalnızca Eric Kandel'in başarılarının deneysel malzeme biriktirme ve teorik modeller geliştirme açısından önemi açısından değil, öncelikle ders kitaplarında ve el kitaplarında aldıkları yerle bağlantılı olarak. hafızanın nörofizyolojisi tam teşekküllü bir bilim ve bütün bir yönü oluşturan araştırma. Apfysia ve Hermissenda'da elde edilen sonuçlarda ve bunların ilgili bilim okulları tarafından yorumlanmasındaki bazı önemli farklılıklara rağmen [14], her iki grup da ortak bir teorik hedefin rehberliğinde bu yöne katkıda bulundu; bana öyle geliyor ki, nihayetinde hatalı indirgemeci felsefe ve hafıza mekanizmalarını arama stratejisi. Elbette, hiçbir yaratıcı bilim adamı yeni gerçekler karşısında yerleşik görüşlere inatla bağlı kalmaz, ancak yalnızca Kandel'in kendisi onun ilk, son derece indirgemeci inançlarından ne kadar uzaklaştığını söyleyebilir. Şimdi, son on yılda muhtemelen bilimimizde gerçekten popüler olan tek öğrenme modeli haline gelen (ve hala da öyle olmaya devam eden) deneysel sistemin hikayesine geçmenin zamanı geldi.

Uzun vadeli güçlendirme

1960'larda, nörofizyolojik literatürde, serebral korteksin belirli bölgelerine giden sinir yollarının yeterli sıklıkta tekrar tekrar uyarılmasının, bu tür alanların spontan elektriksel aktivitesinde uzun süreli bir artışa yol açtığına dair bireysel raporlar ortaya çıkmaya başladı. Bu fenomen - esasen pre- ve postsinaptik hücreler arasındaki iletimin etkinliğindeki bir artış - güçlenme olarak adlandırılmıştır . Böyle bir güçlenme, nörofizyolojik hafızanın biçimlerinden biri olabilir mi? 1973'te, Londra'daki Ulusal Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden Tim Bliss ve Terje Lemo, artık çokça alıntı yapılan bir makalede, Per Andersen'in Oslo'daki laboratuvarında yaptıkları bir işbirliğini anlattılar. Anestezi altındaki tavşanlarda hipokampusu ve ona giden sinir yollarını açığa çıkardılar ve uyarıcı elektrotları bu yollardan birine - "delici" olana yönlendirdiler ve kayıt elektrotları , delici yolun sinapslar oluşturduğu hipokampus bölgesine yerleştirildi. (dentat girusa, Şekil .9.4). Daha sonra, perforan yolu saniyede 10-100 frekans ve 10 saniyeye kadar bir süre ile bir elektriksel uyarı yaylım ateşi ile uyardıklarında, dentat girustaki nöronların aktivitesinde alışılmadık derecede uzun (10 saate kadar) bir artış hipokampus gözlenmiştir [15]. Yazarlar bu fenomeni uzun vadeli güçlendirme (kısaca LTP) olarak adlandırdılar. Aslında, DWP on saatten çok daha uzun sürer; bu etki, implante elektrotlarla anestezi uygulanmış hayvanlarda da gözlendi ve bu durumda, güçlenme bazen ilk kısa süreli stimülasyondan sonra 16 hafta boyunca sürdürüldü. Görünüşe göre, hipokampusun kısa süreli elektrikle uyarılması, hücrelerinin elektriksel özelliklerinde bir değişikliğe yol açtı.

Bliss, Lemo, Andersen ve diğer birçok sinirbilimci bu fenomenle hemen ilgilenmeye başladı. Oldukça belirgin bir etkiydi - spesifik, tekrarlanabilir ve ayrıca fizyolojik ve daha sonra biyokimyasal, farmakolojik ve morfolojik araştırmalara uygun. Memeli hipokampusu zaten iyi bilinen bir yapıydı, nöral bağlantıları, girdi ve çıktı yolları ayrıntılı olarak haritalandı ve çeşitli hazırlıklarda kolayca tanındı, ancak tek tek nöronlar Aplysia'daki kadar doğrudan tanımlanamazdı.

Belirli bir girdiye verilen hücresel çıktı tepkisindeki devam eden değişiklik, en azından nöral plastisitenin başlıca bir örneğidir; dahası, reaksiyonun aldığı çok özel biçim, hafızanın bir tezahürü olarak kabul edilebilir. Hem insanlarda hem de diğer memelilerde hipokampusun hafıza ile bir ilgisi olduğu zaten oldukça iyi biliniyordu. Uzun vadeli güçlendirme (LTP) , engram oluşumu için bir mekanizma görevi görebilir mi? Fizyologlar en azından hafızayı incelemek için bir model olarak kullanamazlar mı? Bliss ve Lemo, stimülasyon prosedürlerinin "koşullu stimülasyona" benzer olduğunu düşünerek, açıkça buna meyilliydiler; ancak makalelerini şifreli bir uyarıyla bitirdiler: "Gerçek hayatta bozulmamış bir hayvanın, normal aktivitesi bilinmeyen bir grup sinir lifinin senkronize yeniden uyarılmasıyla ortaya çıkan özelliği kullanıp kullanmadığı başka bir konudur" [15].

LTP'yi çağırmak ve klasik nörofizyoloji yöntemleriyle incelemek kolaydır, bu nedenle potansiyel bir bellek modeli olarak popülaritesi şaşırtıcı değildir. İlk gözlemlerden sonraki yıllarda, Londra'da Bliss, Oslo'da Andersen ve diğer laboratuvarlarda artan sayıda araştırmacı, DVP'nin fizyolojisini ayrıntılı olarak incelemeye başladı. Bu fenomenin sadece uyuşturulmuş ve uyuşturulmamış tavşanlarda, sıçanlarda ve diğer laboratuvar hayvanlarında değil, aynı zamanda in vitro preparatlarda da ortaya çıktığı gösterilmiştir.

Hipokampus, delme yolu da dahil olmak üzere giriş sinir yolları ile birlikte beyinden kolayca çıkarılabilir. Hipokampusun üç boyutlu yapısı nedeniyle, Şekil 1'de gösterildiği gibi, aynı bölümdeki hücrelere giden yolları sağlam olan ince kesitler elde etmek mümkündür. 9.4. Bu kesitler in vitro olarak kültürlendi ve elektriksel özellikleri incelendi. 1950'lerden beri unutulan McIlwain'in tekniği, 1970'lerin sonunda sinirbilimciler arasında yeniden moda oldu. Bu tür bölümlerde nöral yolların uygun şekilde uyarılması da bölüm ölene kadar devam eden DTP ile sonuçlandı.

---

Şekil 9.4. Sıçan hipokampusu. Büyütülmüş görüntü, dentat girus (DG) ve delici sinir yolu (PP) ile hipokampusun bir bölümünü gösterir. DTP'nin meydana geldiği diğer alanlar CA1 ve CA3'ü içerir.

---

LTP'nin özellikleri, hem bölümlerde hem de sağlam beyinde yaklaşık olarak aynıdır. İlk olarak, her iki durumda da reaksiyon belirli yollara özgüdür. Başka bir deyişle, yalnızca "koşullu bir uyaranın" sağlandığı hücrelerde gelişir ve hücreden hücreye yayılmaz, yani bir dalga değil, belirli bağlantılardan oluşan bir ağın işleyişinin sonucudur. yaygın aktivite. Bu tür bir özgüllük, hipokampusun tek bir bölümünde bile bireysel bölgelere giden birkaç farklı yolun varlığıyla zarif bir şekilde gösterilebilir. İkincisi, DWT'nin indüksiyonu için, yeterince sık darbelere tekrar tekrar maruz kalmak gerekir: daha düşük bir frekansta gelen aynı sayıda darbe bir etkiye neden olmaz. Böylece, DWT indüksiyonu için bir frekans eşiği vardır. Eşiğin üzerindeki bir nabız frekansında DEP, şartlandırılmış uyaranların ritmine, yoğunluğuna ve sıklığına bağlı olarak ya kademeli olarak ya da "ya hep ya hiç" ilkesine göre gelişebilir. LTP'nin gelişimi, kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe geçişe benzer olduğu düşünülen, kısa bir başlangıç dönemi ve daha uzun süreli bir yanıt aşaması ile en az iki (muhtemelen üç) aşamada gerçekleşir.

Üçüncü ve belki de hücresel hafıza analojisi açısından en ilginç nokta şudur. Seksenlerin başında, ilişkisel bir DVP formu olduğu gösterildi. Aynı zamanda, LTP'yi sürdürmek için tek başına yetersiz olan zayıf uyarı, ikinci yoldan güçlü uyarımla birleştiğinde etkinleştirici bir faktör haline gelebilir [16]. İlişkisel öğrenmede koşullu ve koşulsuz uyaranlar gibi, her iki uyarma türü de zaman içinde çakışmalı veya ilişkilendirilmelidir. Davranışsal ve nörofizyolojik uyaranları karıştıran bir ilişkisel öğrenme biçimi elde etmek bile mümkündür. Sıçan, koşulsuz bir uyaran olarak yalnızca hipokampa giden bir impuls patlamasından oluşan bir sinyale yanıt olarak kutunun iki bölmesi arasındaki sınırı geçmeyi öğrenebilir [17]. DWT'nin tüm bu özellikleri bir arada ele alındığında, onu ilgi çekici bellek modellerinden en az biri olarak inceleme konusunda artan bir ilgi uyandırdı.

Bilişsel bir harita olarak hipokampus

tek bellek modeli olarak tanınması , büyük olasılıkla bu beyin bölgesinin hayvanların öğrenmesindeki rolüne ilişkin sürekli artan psikolojik veri akışıyla desteklendi. İnsan çalışmaları, hipokampüsün kısa süreli bildirimsel bellekten uzun süreli belleğe geçişte rol oynadığını öne sürse de (bu, hipokampusu hasar görmüş maymunlar üzerindeki gözlemlerle doğrulanmıştır), sıçanlarda yapılan deneyler, hipokampüsün bellek mekanizmalarındaki rolünün başka bir yönünü ortaya çıkardı. Bu hayvanlarda hipokampusa verilen hasarın en belirgin sonuçlarından biri, labirent gibi uzamsal yönelim görevlerini öğrenme yeteneğinin kaybıydı. Bu etki daha önce daha geleneksel labirent görevlerini yerine getiren farelerde gözlemlenmiş olsa da, o zamanlar St. Andrew Üniversitesi'nde (şimdi Edinburgh'da) Richard Morris tarafından yapılan testte özellikle inandırıcı bir şekilde gösterildi. Yaklaşık iki metre çapında, yüksek duvarlı, ılık suyla dolu, süt eklendiğinde bulanıklaşan yuvarlak bir küvet kullandı. Kazan, duvarlarında kolayca tanınabilen yer işaretlerinin bulunduğu bir odadaydı: kuzey duvarında bir saat, güneyinde bir ışık kaynağı, doğusunda bir kafes vb. Kazanda, sıvı seviyesinin hemen altında, çamurlu suda görünmeyen bir raf. Kazana yerleştirilen fare, az çok yanlışlıkla bir rafa çarpıp yukarı tırmanana kadar düzensiz bir şekilde yüzmeye başladı. Yüzen farenin izlediği yol, kazanın üzerine monte edilmiş bir televizyon kamerası kullanılarak izlendi. Birkaç eğitimden sonra, fare hızla neredeyse doğrudan rafa gitmeye başladı ve onu çevredeki yer işaretlerinin yanında buldu - saat, ışık kaynağı ve kafes. Böyle bir deneysel plan, farenin gizli rafı bulma hızını değiştirerek çeşitli maddelerin, yaralanmaların veya diğer manipülasyonların etkisini kolayca değerlendirmeyi mümkün kıldı. Bu tür bir labirent o kadar popüler hale geldi ki, mucide en yüksek bilimsel onur - eponymy (bir fenomen, yöntem veya araç başka birinin adıyla anıldığında) verildi ve aparatın kendisine artık "Morris su labirenti" deniyor (Şek. 9.5). Son yıllarda, tüm psikolojik laboratuvarların vazgeçilmez bir özelliği olarak Skinner kutusunun yerini almıştır.

---

Pirinç. 9.5. Morris labirenti. Bu testte, bir sıçan bir su altı platformu (II) bulmayı öğrendiği bulutlu bir su kabına (I) yerleştirilir. Birkaç eğitim seansından sonra fare hemen sahaya doğru yüzer (III). Bununla birlikte, hipokampusu hasar görmüş veya kimyasal yollarla hafıza bozukluğu geçirmiş bir hayvan, düzensiz bir şekilde yüzer ve sanki daha önce bunun için eğitilmemiş gibi, yalnızca kazara bir platform bulur (IV).

---

Bir fare görünmez bir raf bulmayı nasıl öğrenir? Diyelim ki, başlangıç noktasından itibaren yüzdüğü mesafeyi biliyor mu, yoksa odanın duvarlarında gördüğü işaretler tarafından mı yönlendiriliyor? Bu tür varsayımların doğrulanması kolaydır. Yüzmeye başlama noktasının değiştirilmesi, sıçanın bir çıkıntı bulma yeteneği üzerinde neredeyse hiçbir etkiye sahip değildir. Öte yandan, duvar yer işaretlerinin göreli konumu değiştiğinde, örneğin saat kuzey duvarından güneye doğru hareket ettiğinde, fare yolunu kaybeder ve teknenin rafın olacağı alanına yüzer. saat aynı yerde kaldıysa saate göre bulunur . Sonuç olarak, hayvan çevredeki nesneleri yer işareti olarak kullanarak uzaydaki konumunu belirler. (Elbette, özel eğitim almamış herhangi bir kişi böyle bir şeyi tahmin edecektir, ancak Skinner'ın ilkeleriyle yetişmiş psikologlar böyle akıl yürütmezler). Aynı zamanda, hipokampusa verilen hasar, sıçanların mekansal yer işaretlerini ezberleme veya hatırlama ve böylece kurtarma rafına giden en kısa yolu bulma yeteneğini keskin bir şekilde bozar.

Su labirenti, uzamsal öğrenmenin analizinde bir dizi avantaj sağlar, çünkü tekneye yerleştirilen hayvan yol seçme konusunda hiçbir şekilde sınırlı değildir; ancak bu faydalar, yüzmenin stresli olması ve hayvanın nispeten rastgele bir hedefe ulaşmak için eğitilmiş olması gerçeğiyle dengelenebilir. Morris labirentini önermeden önce, uzamsal öğrenme süreçlerinin analizi genellikle aynı problemin daha geleneksel bir versiyonunu kullanıyordu. Sıçanlar, dört, altı veya sekiz kollu bir konfigürasyondaki radyal bir labirente yerleştirildi ve kollardan birinin ucunda bir hedef - yiyecek veya su - bulması için eğitildi. Hayvanlar, labirentin hem iç yer işaretlerini hem de labirentin döndürülebileceği odanın duvarlarında dış yer işaretlerini kullanabilirdi. Bu tür bir aparatla, Baltimore'dan David Alton ve John O'Keeffe ve Lynn Neidl (her ikisi de Amerika Birleşik Devletleri'nden gurbetçiler, o sırada University College London'da çalışıyorlardı, ancak Neidl daha sonra Amerika'ya döndü ve Tucson, Arizona'da çalışıyor) başardılar. hedefi bulmak için eğitilmiş farelerin çalışma ve referans hafızasının yer işaretleri arasında ayrım yapmak. Sıçanlar, "bu noktadan sağa ikinci dönüş" gibi labirentin yer işaretlerini kullanabilir. Bu, işleyen bir hafıza biçimidir, çünkü bu tür işaretler ancak hayvan nereden geldiğini hatırladığında anlamlıdır. Ancak fareler, çevresel işaretlere de güvenebilirler (örneğin, "duvardaki saate göre sola dönün" kuralına uyarak), bunları sabit veya referans bellek yer işaretleri olarak kullanabilirler.

O'Keeffe ve Neidl, kayıt elektrotlarını farelerin hipokampüsüne yerleştirdiler ve tarif edilen türden bir labirentte uzamsal öğrenme sırasında hücrelerinin elektriksel aktivitesini incelediler. Hücrelerin oldukça büyük bir kısmı, hayvanın davranışının doğası ne olursa olsun, yüksek frekanslı sinyallerin (saniyede 4-12) ritmik flaşlarını üretti. Bu ritmik aktivite ilginçtir, çünkü sözde EEG teta ritmine karşılık gelir ve belirli bir davranışı öğrenmek veya hatırlamak için gereken dikkati yansıtabilir. Ancak daha da ilginç olanı, önemli sayıda hücrenin yalnızca fare labirentin belirli bölgelerini ziyaret ettiğinde ve/veya bu alanlardaki belirli davranış biçimleri (yiyecek arama, içme suyu vb.) sırasında aktive olmasıydı. O'Keeffe ve Neidl, bu tür nöronları "yer hücreleri" ve labirentin aktif oldukları kısımlarını "yer alanları" olarak adlandırdı.

Elde edilen verileri özetleyerek, "Bilişsel bir harita olarak Hipokampus" teorisini yarattılar - bu, 1978'de yayınlanan kitaplarının başlığıydı. Başlık, hayvanlarda öğrenme üzerine yapılan araştırmalarda yalnızca hipokampusun baskın konumunu doğrulamakla kalmadı, aynı zamanda psikologların kaba davranışçılık şemalarından ve basit çağrışımcılıktan bilişsel varlıklar olarak hayvanlar fikrine kavramsal geçişinin bir sembolü olarak hizmet etti. bu anlamda insanlara benzer. Bilişsel (bilişsel) davranış, takviye ile çeşitli reaksiyonların basit bir kombinasyon zincirine indirgenemez; hedefe yönelik etkinliği, hipotezlerin formüle edilmesini ve Anglo-Amerikan psikoloji okulunun göz ardı ettiği çok daha fazlasını yansıtır [18].

bilişsel harita , yalnızca hayvanın bulunduğu alanın topografik bir temsili değildir: aynı zamanda, uzamsal yer işaretlerini eylemler için önemleri bağlamında analiz eden ve bütünleştiren hücresel sistemlerin dağılımını da yansıtır. hayvanın O'Keeffe'nin modelinin belirli "yer hücreleri" olmasına rağmen (1980'lerde diğer araştırmacılar, maymunlarda belirli yüzlerin fotoğrafları gibi belirli uyaranlara bile yanıt veren hücreler buldular), bilişsel harita kavramı birçok yönden doğrudan antitezdir. Kandel tarafından önerilen "hücresel alfabe" modeli . O'Keeffe'nin "yer hücresi" seçilemez ve "bir tabakta öğrenmesi" gösterilemez, çünkü reaksiyonları yalnızca sinir sisteminin tüm aktivitesi ve organizmanın tüm davranışı bağlamında biyolojik olarak önemlidir. Fizyolojik bir fenomen olarak uzun vadeli güçlenmenin tekrarlanabilirliği ve güvenilirliği, hipokampusun memeli hafızasındaki anahtar rolünün kanıtı ve hafızanın hücresel süreçlerine ilişkin verimli bir çalışmanın verimli olabileceğine dair yeniden dirilen umut kombinasyonu, erken dönemlere öncülük etti. 1980'ler, hipokampus üzerindeki deneylerle olağanüstü bir hayranlık uyandırdı. Yıllardır daha geleneksel bellek sorunları üzerinde çalışan laboratuvarlar, Morris labirentleri satın almak ve DWP çalışmak için ekipman kurmak için fon almaya başladı. Bu, hipokampus üzerinde deney yapmanın basitliğiyle kolaylaştırılmıştır. Hipokampus, psikolojik ve nörofizyolojik laboratuvarların uzun süredir aşina olduğu fareler ve tavşanlar gibi yaygın laboratuvar hayvanlarında bulunur ve araştırma, örneğin Aplysia için deniz suyu akvaryumları veya tavukların nöroanatomisine ilişkin en son verilerin bilgisini gerektirmez. Kayıt elektrotları ve kimyasallar gibi teknik araçlar da mevcuttur. DWP fenomeni, az ya da çok bozulmamış bir organizmadan doku bölümlerine kadar çeşitli seviyelerde incelenebilir. 1980'lerin sonunda, hipokampa beynin diğer tüm alanlarından daha fazla yayın ayrıldı ve hatta tamamen hipokampa adanmış yeni bir dergi bile vardı. Daha önce omurgasızlar üzerinde çalışan laboratuvarlar bile, özellikle Hermissenda yumuşakçasının bir nesne olarak hizmet ettiği Elkon grubu, onu incelemeye başladı .

Bu paragrafta "Anglo-Amerikan" tanımına dikkat çekmek için bu fırsatı değerlendirmek istiyorum. 5. ve 6. bölümlerde, 1920'lerden en azından 1950'lere ve 60'lara kadar Anglo-Amerikan okul psikologlarında davranış araştırmalarına hakim olan kuru, soyut indirgemeciliği, diğer Avrupa okullarının çok daha umut verici gelenekleriyle, özellikle de bazıları tarafından yaratılmış olanlarla karşılaştırdım. Pavlov'un Sovyetler Birliği'ndeki öğrencileri ve takipçileri arasında, genellikle şiddetli bir ideolojik baskı ortamında. Özellikle nörofizyolog Pyotr Anokhin (bilimsel etkinliği Bolşevik devriminden 1974'teki ölümüne kadar olan döneme denk gelir), beyni çevre ile sürekli karmaşık etkileşimi içinde işlevsel bir sistem olarak görme ihtiyacını güçlü bir şekilde vurguladı [19]. Anokhin'in öğrencileri uzun zaman önce, laboratuvar koşullarında mümkün olduğu kadar günlük davranışlarında özgür olan hayvanlarda (esas olarak tavşanlarda) beynin farklı bölgelerindeki nöronal aktiviteyi eşzamanlı olarak kaydetmek için yöntemler geliştirmişti. En azından O'Keeffe ve Neidl ile aynı zamanda (eğer daha önce değilse), beynin birçok bölgesinde, ancak ve ancak tavşan belirli bir yerdeyken ve belirli eylemleri gerçekleştirirken aktif olan hücreler keşfettiler. Anokhin'in öğrencilerinden biri olan nörofizyolog Olga Vinogradova, DTP'yi bile tanımladı ve bu fenomenin yorumunu yaptı [20].

Bu çalışmalar Batı'da geçti ve hala büyük ölçüde fark edilmeden kalıyor. Bunun nedenleri çok öğreticidir. İlk olarak, materyallerin çoğu, bilimsel yayın uygulamalarının ve standartlarının genellikle Batı normlarına uymadığı Rusya'da ve giderek daha fazla dil okuyamayan diğer ülkelerden bilim adamlarının erişilebilirliğini sınırlayan Rusça'da yayınlanmaktadır. 1930'larda başlayan önce İngiliz sonra Amerikan biliminin kültürel ve teknik hakimiyeti nedeniyle. İkinci olarak, savaş sonrası dönemde Amerika Birleşik Devletleri'nde bilimin gelişimi sözde "INZ sendromu" ile karakterize edilir. Burada icat edilmedi - bu ifade, bir tür bilimsel şovenizmi, Amerika Birleşik Devletleri dışında yapılan her şeyin değerini görmezden gelme veya küçümseme eğilimini sembolize ediyor; ABD'de eğitim almadıysanız, umabileceğiniz en iyi şey , prestiji ABD'li meslektaşlarınız tarafından tanınan çok az sayıdaki Avrupa, Japon veya Avustralya kurumlarından birine girmekti. Üçüncüsü, Sovyet araştırmaları genellikle Batı laboratuvarlarındakinden çok daha az gelişmiş bilimsel ekipmanla yürütülür ve bu nedenle uygun metodolojik düzeyde yürütüldüğü düşünülmez. Dördüncüsü (ve bu belki de en önemlisidir), Marksist olmayan son kısa döneme kadar, Sovyetler Birliği'ndeki psikoloji ve nörofizyoloji, bilinç ile ruh arasındaki ilişkinin diyalektik anlayışına kasıtlı olarak karşı çıkan özel bir felsefi gelenek çerçevesinde gelişti. İngiliz dilinde hakim olan mekanik indirgemeciliğe beyin, Amerikan bilimi [21]. Kültürel Soğuk Savaş döneminin özelliği olan bir şüphe atmosferinde ve indirgemeci bir doktrine bağlılığın ideolojik özgürlük sağladığına dair saf bir inanç [22] içinde, Sovyet bilim adamlarının araştırmalarını “önyargılı” olarak nitelendirmek kolaydır. Naif indirgemeciliğin (en azından nörobilimlerde) teorik sınırlamaları daha belirgin hale geldikçe ve Soğuk Savaş şüphesi tarihe karıştıkça, nörofizyoloji ve psikolojideki özerk Sovyet geleneğinin daha entegre ve evrensel bir nörobilime yeniden girme zamanı gelmiştir.

DVP'nin biyokimyasal mekanizması

LTP'nin nörofizyolojik parametreleri şaşırtıcı bir doğrulukla haritalandıktan sonra, dikkatler onun hücresel mekanizmalarına odaklandı. LTP tamamen fizyolojik olarak indüklenen bir tepki olduğundan ve bu anlamda yapay bir fenomen olarak kabul edilebileceğinden, bu bölümün başında formüle edilen bazı hafıza kriterleri bu durumda tutarsızdır. LTP'nin başlatılması ve sürdürülmesinin hücresel süreçleri ve bunların bastırılmasının sonuçları ilgi çekicidir. Ek olarak, beynin DTP benzeri etkilerin bulunduğu daha fazla alanı, DTP'nin ne olduğunu bilmek daha önemlidir - tek bir süreç veya benzer olsa da bir dizi farklı fenomen. Başka bir deyişle, LTP başlatma ve sürdürme mekanizması beynin farklı bölgelerinde aynı mıdır?

DTP, postsinaptik bir etkidir, yani bir nöronda, başka bir nörondan gelen harici bir sinyalin üzerinde sinaps oluşturması sonucu gelişir. İlk görevlerden biri, bu sinyali ileten nörotransmitteri belirlemekti. Beyindeki en yaygın uyarıcı nörotransmitterlerden biri olarak iyi bilinen bir amino asit olan glutamik asidin (glutamat) çok geçmeden böyle bir anahtar molekül olduğu ve nöronlarda büyük miktarlarda bulunduğu keşfedildi. Tüm nörotransmiterler gibi, sinir uyarıları aksondan aşağı geldiğinde presinaptik terminalden glutamat salınır. Tim Bliss ile çalışan Annette Dolphin, perforatör yolunun in vivo uyarılmasının hipokampusta glutamat salınımını arttırdığını gösterdi. Bu sürecin biyokimyasal mekanizmaları, Marina Lynch tarafından biraz ayrıntılı olarak incelenmiştir. Glutamat, gelen delici sinir lifi ile hipokampal nöron arasındaki sinapsın presinaptik tarafından salınır. Bu verilere dayanarak, Lynch ve Bliss (Kandel'in daha önce Aplysia'da serotonin ile yaptığı gibi) presinaptik plastisitenin LTP için önemli olduğunu ve postsinaptik hücrenin daha güçlü glutamat stimülasyonuna uygun şekilde yanıt verdiğini savundu.

Ama biyoloji kolay değil. Glutamat, düzinelerce nörotransmitterden sadece biridir ve postsinaptik hücre ile birkaç farklı şekilde etkileşime girer. En az üç farklı tipte postsinaptik glutamat reseptörü vardır; bu maddeye duyarlı hücreler arasındaki dağılımları farklıdır, farklı farmakolojik özelliklere sahiptirler ve her biri belirli bir postsinaptik reaksiyona neden olur. Bu nedenle, her üç reseptör tipi de glutamat ile etkileşime girse de, bazıları kimyasal olarak benzer diğer moleküllerle de etkileşime girer ve başka özgüllük biçimlerine sahip reseptörler vardır. Glutamat için reseptörlerin bir sınıfı, NMDA reseptörleri olarak bilinir çünkü glutamatın bunlar üzerindeki etkisi, ilgili N-metil-D-aspartik asit bileşiğinin enjeksiyonu ile taklit edilebilir. Spesifik olarak NMDA reseptörleri tarafından bağlanan maddelerin eklenmesi, LTP'nin indüklenmesini bloke eder, ancak halihazırda gelişmiş olan potansiyasyonu baskılamaz. Diğer glutamat reseptör tipleri ile reaksiyona giren ilaçlar bu etkiye sahip değildir. Bu nedenle, NMDA tipi reseptörlerin LTP'nin başlamasında önemli bir rol oynadığı sonucuna varılabilir. Bliss'in grubunun aksine, diğer laboratuvarlar, ilgi odağını presinaptikten postsinaptik mekanizmalara kaydıran LTP indüksiyonundan sonra hipokampal nöronlar üzerindeki bu reseptörlerin sayısında bir artış göstermiştir.

Glutamat sekresyonundaki bir artış veya onunla etkileşime giren reseptörlerin sayısındaki bir artış, müteakip pre- ve postsinaptik değişikliklere nasıl neden olur? Aplysia'da olduğu gibi burada da kalsiyum iyonları anahtar rol oynar. Hipokampal dilimler için inkübasyon ortamındaki kalsiyum konsantrasyonu artarsa, LTP'nin indüklenmesi kolaylaşırken, kalsiyumun uzaklaştırılmasından sonra LTP'nin indüklenmesi mümkün olmaz. Kalsiyum iyonlarını bağlayan ve onları çözeltiden çıkaran moleküllerin postsinaptik hücreye girişi de LTP'yi bloke eder. Bu , California, Irvine'de çalışan Gary Lynch'in1 LTP'nin postsinaptik hücre tarafından artan kalsiyum alımını içeren bir süreç tarafından başlatıldığını öne sürmesine yol açtı. Yeni veriler elde edildikçe, Lynch'in modeli ayrıntılı olarak daha zengin hale geldi, ancak uzun süredir birlikte çalıştığı Michel Baudry [24] ile geliştirdiği ilk versiyonunda, kalsiyumun varsayılan etkisi, proteinleri parçalayan postsinaptik tarafta bir enzimi aktive etmekti.

---

*1) İki Lynch, Marina ve Gary, bildikleri kadarıyla akraba değildir; farklı milletlerden (o İrlandalı ve Kaliforniyalı) ek olarak, inançlara göre de ayrılırlar: ilki "presinaptist" ve ikincisi "postsinaptist".

---

Bu modele göre, aktive edilmiş enzim, sinaptik zar seviyesinde hareket etti ve sonuç olarak, daha önce zarın yüzey tabakasına batırılmış ve dolayısıyla aktif olmayan mevcut NMDA reseptörü bağlanma bölgelerinin sayısı arttı. Ve daha fazla sayıda bağlanma bölgesi, postsinaptik hücrenin glutamata karşı artan duyarlılığı ve sonuç olarak, uyarılma olasılığının artması anlamına geliyordu.

Bu arada, kalsiyumun çeşitli hücre içi etkileri bilinmektedir, dolayısıyla sinaptik zar üzerindeki etkisinin başka yolları da mümkündür. Membranın en önemli moleküler bileşenleri, fosfat gruplarını geri dönüşümlü olarak bağlayabilen çeşitli proteinleri içerir. Fosfat bağlandığında (bu işleme fosforilasyon denir ), proteinin şekli değişir, bu da zarın dış yüzeyinden iç yüzeyine tüm kalınlığına nüfuz eden kanalların kapanmasına veya açılmasına yol açabilir. Bu kanallar, zarı, hücreye girebilen ve sonuçta sinaptik zarın yeni bileşenlerinin sentezine ve dolayısıyla sinapsın yeniden düzenlenmesine yol açan biyokimyasal kaskadları başlatmak için sinyaller olarak hareket edebilen iyonlara veya moleküllere karşı geçirgen hale getirir. Bir sonraki bölümde bunun nasıl olduğunu anlatacağım. Hem postsinaptik hem de presinaptik birçok zar proteini fosforilasyona tabidir ve bu süreci katalize eden enzimlere toplu olarak protein kinazlar denir. Bunlardan biri özellikle kalsiyum tarafından aktive edilir (ve bu nedenle Ca-PC olarak da kısaltılır). Seksenlerin sonunda, birkaç laboratuvarın çalışması sayesinde, bu enzimin aktivitesini engelleyen maddelerin DVP'yi de bloke ettiği anlaşıldı. Bu bağlamda, LTP mekanizma modellerini gözden geçirmek ve spesifik pre- ve postsinaptik membran proteinlerinin fosforilasyonu yoluyla aracılık edilen etkiyi bunlara dahil etmek gerekliydi [25]. Neyin daha önemli olduğu - sinaptik öncesi veya sonrası değişiklikler - hakkındaki tartışma hala tüm hızıyla devam etse de (her zaman olmasa da çoğu zaman bilimde olduğu gibi) her iki kampın da bir şekilde haklı olması mümkündür. Bellek mekanizmaları büyük olasılıkla sinapsın her iki tarafındaki değişikliklerle ilişkilidir.

DWT bellek olarak kabul edilebilir mi?

Hipokampustaki uzun vadeli güçlenme, kesinlikle, nörofizyolojik değişikliklerin biyokimyasal ve yapısal mekanizmalarla nasıl ilişkili olabileceğine dair çok fazla veri sağlayan olağanüstü umut verici bir model sistemdir. Bununla birlikte, kısmen LTP'nin başlatılmasıyla ilişkili mahrem sinaptik süreçlere çok fazla dikkat gösterildiğinden ve şaşırtıcı bir şekilde bu fenomenin uzun ömürlülüğüne çok az dikkat edildiğinden, en önemli biyokimyasal soruların zaten sorulduğuna ikna olmadım. , bu bana en ilginç tarafı gibi görünüyor. Kalsiyum akışındaki, zar protein fosforilasyonundaki veya NMDA reseptörü aktivasyonundaki değişikliklerin tümü, bir hücrenin elektriksel özelliklerinde kısa vadeli bir değişiklik için olası mekanizmalardır, ancak LTP'nin gerçekten uzun süreli hafıza için bir model olarak hizmet etmesini istiyorsak, DVP kısaltmasında D harfini getiren bu değişikliği hangi direncin bilgilendirdiğini bilmek önemlidir.

DVP'nin bir model olarak özel değeri, bir analiz düzeyinden diğerine (bozulmamış bir organizmadan bir bölüme) Aplysia durumunda olduğundan daha serbest bir şekilde geçme olasılığına ek olarak, geometrik faktör tarafından belirlenir. Davranışsal tepkilerle ilişkilendirilecek hücresel ve biyokimyasal değişikliklerin yanı sıra bellek izlerinin oluşumu, bu bölümün başında formüle edilen kriterlere uygun olarak zaman ve mekanda kesin olarak yerelleştirilmelidir. Hipokampus, memeli beyninin yapısı, bağlantıları ve geometrisi iyi bilinen alanlarından biridir ve bu tür bir haritalamayı prensipte mümkün kılar. Bu nedenle, hafıza modelleri geliştirirken, hipokampus, bağlantıları gerçekten bilinen ve bir varsayım meselesi olarak kalmayan nöronlar üzerinde Hebbian öğrenme modellerini test etmek için büyük fırsatlar sunar [26}.

Uzun vadeli güçlenme olgusunu tartışmaya başladığım soruya geri dönersek, sinir sistemindeki uzun vadeli değişiklikler için gerçekten bir model olarak hizmet edip edemeyeceğine veya dahası, bu mekanizma olup olmadığına karar vermeye çalışalım. hafızanın kendisi mi? Hipokampusun çeşitli hafıza biçimlerinde iyi bilinen rolü ve çağrışımsal hafıza biçimlerinin varlığı gerçeği, LTP'nin beyinde hafıza izlerinin depolanmasını sağlayan bir mekanizma olduğu gerçeğinden lehte konuşur ( Daha önce de belirttiğim gibi). Ancak diğer argümanlar zaten varsayımsaldır. Örneğin, LTP'yi bloke eden maddeler su labirentinde öğrenmeyi de engellerken, edimsel görevlerde yiyecek bulmak üzere eğitilmiş farelerde LTP geliştirilmiştir. Yaşla birlikte, fareler yeni beceriler öğrenme yeteneğini kaybeder ve aynı zamanda güçlenme göstermezler. Ancak bu argümanları bölümün başında formüle edilen kriterlerle karşılaştırırsak, artık o kadar inandırıcı görünmüyorlar.

Bana öyle geliyor ki DWT ile bellek arasındaki doğrudan paralelliklerin geçerliliğini sorgulayan iki tür gözlem var. İlk olarak, bu tür LTP fenomenlerinin hipokampusla sınırlı olmadığına dair artan kanıtlar var - belirli koşullar altında, Londra'da Lynn Bindman tarafından gösterildiği gibi (ve özellikle) korteks dahil olmak üzere beynin diğer birçok alanında kendilerini gösterirler. ve Moskova'da Alexei Voronin [27]. Bu, LTP ile hipokampustaki hafıza süreçleri arasındaki bağlantıya dair kanıtlar hakkında şüphe uyandırıyor. İlk çalışmaları yaşlanma, öğrenme ve LTP arasındaki ilişkilere odaklanan Carol Barnes, şık çalışmalarından birinde, Rosenzweig, Bennett ve Diamond'ın deneylerinde olduğu gibi (Bölüm 6) fareleri bilgi açısından zengin bir ortamda tuttu. ). Sıçanların böyle bir ortamda ne kadar uzun süre kaldıklarını, daha sonra hipokampusta daha zayıf LTP'nin indüklendiğini bulmuştur [28].

Bu gözlemle ilgili benim kendi yorumum (mutlaka yazarın yorumu değil), WTP'nin yalnızca hayvanlar ciddi şekilde tükenmiş laboratuvar koşullarında yetiştirildiğinde mümkün olan bir yapay yapıdan başka bir şey olamayacağını gösteriyor. Belki de bu tür koşullar altında hipokampusta bilişsel haritalar oluşturma yetenekleri basitçe kendi için herhangi bir kullanım bulamadı ve bu nedenle beyinleri, giriş sinir yollarının nörofizyolojik stimülasyonu sırasında yeni bilgilere hevesle tepki verdi. Bu tür uyarımların ve sonuçlarının günlük olaylar olacağı daha normal, doğal ortamlarda, MTP hiç var olmayabilir. Bu nedenle DVP, laboratuvar hayvanlarının tutulduğu tükenmiş koşulların bir sonucu olan bir eser olabilir. Bu kendi içinde ilginç bir olgudur, ancak Bliss ve Lemo'nun 1973'teki temkinli uyarısından bile daha anormaldir. Böyle bir varsayım üzerinde daha fazla kuramsallaştırmadan önce, vahşi doğada doğal, daha az monoton koşullarda yetiştirilen hayvanlarda DWP'yi tetiklemenin mümkün olup olmadığını belirlemek için test edilmesi gerekir.

10. Bölüm 

Biz tavuklardan başka kimse yok

---

Nihayet. Konuyu dağıtmak için altı bölüm ve tekrar tavuklara dönebilirim. Lütfen kusura bakmayın uzun bir yolculuktu ama daha kısa bir yol bulamadım. Birkaç paragraf daha ve oradayız. 1977, hayatımda derslerden muaf olduğum ilk yıldı ve Canberra'daki Avustralya Ulusal Üniversitesi'nde birkaç ay geçirdim. Canberra'yı seçtim çünkü eski öğrencilerimden biri de dahil olmak üzere tavuklarla çalışan büyük bir araştırmacı grubu vardı. O zamana kadar, laboratuvarımda birkaç yıldır rutin bir uygulama olan imprinting çalışmasında biraz hayal kırıklığına uğramıştım ve tavuklarda başka bir öğrenme şekli aramak istiyordum. Canberra'daki bir grup, deneyimli Los Angeles sinirbilimci Art Cherkin tarafından önerilen bir testi değiştirerek, yeni bir yöntem kullanarak çeşitli ilaçların tavuklarda hafıza izlerinin oluşumu üzerindeki etkilerini incelemeye başladı.

Altmışlı yılların ortalarında bu yöntemin gelişimine ilişkin açıklaması, Cherkin'in çok karakteristik özelliğidir. Genç tavukları izlerken, etraflarındaki dünyayı incelediklerini, kırıntıları ve hatta kendi dışkıları da dahil olmak üzere diğer küçük nesneleri gagaladıklarını, ancak yenilebilir ile yenmeyen arasında ayrım yapmayı çabucak öğrendiklerini nasıl fark ettiğini yazıyor. "Kahretsin," diye devam ediyor, "sistemime Cherkin'in berbat deneyleri adının verileceği aklıma gelseydi." Böylece, Cherkin, Ilya Li-Teng ile birlikte, tavuklara çok renkli küçük boncukları gagalamaları için teklif etme fikrini ortaya attı. Boncuk acı bir tada sahipse, araştırmacılar onu alkol, kinin veya kostik metil antranilat ile nemlendirdiği için, tavuklar onu gagaladıktan sonra tiksintilerini ifade ettiler, şiddetle başlarını salladılar ve gagalarını kafesin zeminine sildi ve birkaç saniye veya gün sonra, kendilerine yine aynı renkten kuru bir boncuk verildiğinde, her seferinde geri çekildiler ve gagalamayı reddettiler. Bu, özünde, ilgilenmeye başladığım tek seferlik pasif kaçınma eğitim modeliydi.

Eğitim tek seferlikti, çünkü tavuğun boncuğu bir kez gagalaması dersi öğrenmesi için yeterliydi. Bu, bir kaçınma tepkisinin gelişmesiydi, çünkü civciv başka koşullar altında yapacağını yapmayı bıraktı. Bu, pasif bir kaçınmaydı, çünkü civcivin hoş olmayan duyumdan kaçınmak için herhangi bir aktif eylemde bulunmadan sadece temastan kaçınması gerekiyordu.

Damgalama çok etkileyici bir öğrenme biçimiydi, ancak benim açımdan, civcivin oluşması için civcivin iki saat boyunca bir uyarana (ışık titremeleri, vb.) maruz kalması gerektiği gibi bir dezavantajı vardı. Bu süre zarfında, ezberleme yavaştı ve ilgili hücresel değişiklikler, görsel uyarının etkileriyle karıştırıldı. Pat, Gabriel ve ben bu faktörleri ayırmaya çalışmak için birkaç yıl harcadık, ancak hafıza oluşumunun farklı aşamalarını yansıtan stimülasyonun kesilmesinden sonraki ilk dakikalardaki hücresel süreçleri gerçekten incelemek istiyorsak, damgalama modelinden vazgeçsek daha iyi olurdu 1 .

---

*1) Baskı hakkında bir not daha. Bulgularımızı ne zaman psikologların önüne sunsak, birisi mutlaka bulguların diğer öğrenme biçimlerine uygulanıp uygulanmadığını soracaktır, çünkü "izleme benzersiz bir fenomendir." Bir etolog olarak Pat Bateson, her zaman kapsamlı açıklamalar yaptı [1] ve buradaki hücresel mekanizmaların, omurgalılardaki diğer herhangi bir öğrenme biçiminin mekanizmalarından önemli ölçüde farklı olduğuna inanmak için hiçbir neden görmedik. Bununla birlikte, pasif kaçınmanın geliştirilmesi, psikologlar için daha uygun bir görevdir, ancak daha sonra, yöntemin bir avantajı olduğunu düşündüğüm tek seansta öğrenme olasılığının, bana izin vermediği için bazılarının kafasını karıştırdığını fark ettim. onlarca ve yüzlerce denemede eğitim yaparken olduğu gibi, görevin performansını aynı doğrulukla ölçmek için. Doğru, memnun edilmesi zor insanlar var.

---

Bu amaca, yalnızca tek seferlik bir testte belirlendiği için pasif kaçınmanın geliştirilmesiyle ulaşıldı. Ek olarak, tamamen pratik nedenlerle tercih edildi. Damgalama ve daha sonra etkinliğinin değerlendirilmesi için, aynı anda yalnızca birkaç civcivin eğitilebileceği hantal ve karmaşık bir aparata ihtiyaç vardır. Bu, az sayıda hayvanla çalışılması gereken fizyolojik veya anatomik çalışmalarda çok az önemliydi, ancak çok daha fazlasının gerekli olduğu biyokimyasal çalışmaları büyük ölçüde engelledi. Pasif kaçınma deneyleri, Bölüm 2'de bahsettiğim gibi, her biri yalnızca iki tavuk için yalnızca bir dizi küçük (20 x 30 cm) hücreye ihtiyaç duyuyordu (ABD'de, bu amaçla litre büyüklüğünde süt kutuları bile kullanılıyor). Ve testin kendisi , boncuğu tavuklara belirli bir süre, diyelim ki on saniye süreyle tekrar tekrar sunmak ve tepkilerini kaydetmekten ibaretti.

Canberra'ya vardığımda, orada pasif kaçınma çalışmasını organize eden Mary Gibbs artık orada değildi - eski iş yerinden birkaç yüz kilometre uzaklıktaki Melbourne Üniversitesi kampüsü olan La Trobe'ye taşındı. En çok zaman içinde hafıza oluşumunun dinamikleriyle ilgilendi ve bu sürecin bireysel aşamalarını (kısa süreli, uzun vadeli ve ara hafıza) vurgulamak için potasyumun girişini engelleyen ajanlar da dahil olmak üzere birçok farklı madde kullandı. hücrelere diğer iyonların yanı sıra protein sentezi inhibitörleri. Gözlemlerine göre, her aşama belirli bir türdeki maddelere duyarlılıkla karakterize edildi. En erken aşama, eğitim seansından sadece birkaç dakika sonra sürdü, ara aşamalar bir saatten fazla sürmedi ve protein sentezi inhibitörlerinin, eğitimden bir saatten fazla uygulandıklarında hiçbir etkisi olmadı (Şekil 10.1) 1 .

---

Pirinç. 10.1. Bir tavukta hafıza izlerinin dinamiği. Mary Gibbs bu süreçte üç aşama önerdi (daha sonra burada gösterilmeyen dördüncü bir ara aşama ekledi).

---

*1) Bu yöntem, asetilkolin reseptörlerine kantitatif olarak bağlanan bir radyoaktif bileşik kullanır, böylece bağlanan radyoaktivite, reseptör sayısıyla orantılıdır. Kod adı QNB olan bu bileşik, diğer laboratuvarlardan kolayca temin edilebiliyordu, ancak meslektaşlarım ilacı nereden aldıklarını bana söylemekten çekiniyorlardı. Sebebini ancak daha sonra öğrendim: Uyuşturucu potansiyel bir kimyasal silah olarak geliştirildi ve Porton Down'dan girdi (başlangıçta BZ olarak adlandırıldı ve Vietnam Savaşı sırasında ABD Kimyasal Savunma Birlikleri tarafından üzerine püskürtüldüğünde bir yönelim bozukluğu ajanı olarak test edildi. düşman mevzileri, düşmanı savaşma arzusundan ve gücünden mahrum etti). Kimyasal ve biyolojik silah araştırmalarına karşı iyi bilinen muhalefetim göz önüne alındığında, bu tür bir maddenin askeri amaçlar için pratik kullanımı konusunda her zaman çok şüpheci olmuş olmama rağmen, meslektaşlarımın bu kadar ketum olması şaşırtıcı değil . Sorun, 1991'de Körfez Savaşı'nın bir sonucu olarak, Irak'ın kimyasal silah stoklarının ortak bir endişe haline gelmesiyle yeniden su yüzüne çıktı. Birkaç yıldır İngiliz şirketlerinin, Irak ordusundaki bağırsak enfeksiyonlarıyla savaşma ihtiyacı bahanesiyle bu ülkeye büyük miktarlarda QNB tedarik ettiği ortaya çıktı!

---

Ancak ben biyokimyayla ilgileniyordum, hafıza oluşumunun farmakolojisiyle değil. Mary ile, La Trobe'daki tavukları tam olarak kendisinin Cherkin yönteminden geliştirdiği ve 2. bölümde anlattığım gibi bugün hala kullandığımız protokole göre eğitmesi konusunda anlaştık. Bundan sonra, beyin örneklerini dondurmak zorunda kaldı. Canberra ile daha uygun bir bağlantı olmadığı için uygun kodların altında ve onları bana uçakla gönderin. Beyni, damgalamayı incelerken kabaca ayırt ettiğimiz aynı alanlara bölmek ve biyokimyasal analizler yapmak zorunda kaldım. O zamanlar, en önemli nörotransmitterlerden biri olan asetilkolin'in hafıza oluşumundaki rolünü açıklamaya özellikle hevesliydim ve diğer asetilkolin reseptör türlerinden farklı olan muskarinik reseptörlerini belirlemek için basit ve hızlı bir yöntem geliştirdim. Tavukların ön beyninin çatısının bu tür reseptörler açısından özellikle zengin olduğunu zaten biliyordum ve yöntemim, içeriklerini 12 saatlik bir iş gününde iki yüz numunede hızlı bir şekilde ölçmeme izin verdi (ancak o zaman, elbette, birkaç tane daha aldı) sonuçları analiz etmek için günler).

Planımıza göre Mary, tavuklara metil antranilatla ıslatılmış acı taneciği gagalamamaları için eğitecek ve aynı zamanda başka bir grup tavuğu suya batırılmış taneciği gagalamaları için eğitecekti. İkincisi, daha fazla test edildikten sonra kuru bir boncukta gagaladı ve bu nedenle, bir kaçınma reaksiyonu geliştirmedikleri için bir kontrol görevi gördü. (Önceki bölümlerin mantığını takip ettiyseniz, bunun en iyi kontrol olmadığını hemen fark edeceksiniz, çünkü suya batırılmış bir boncuğu gagalamak üzere eğitilmiş tavuklar bunun diğer özellikleri hakkında bir şeyler biliyor olabilir. Ama ben buna geri döneceğim. O zamanlar, tarif edilen şekilde tasarlanmış bir deneyi yürütmek bize zor olmayacak gibi gelmişti.) Tavukları gagaladıktan sonra farklı zamanlarda beyninin farklı bölgelerindeki muskarinik reseptörlerin sayısını belirleyecektim. içeriklerindeki kısa vadeli veya uzun vadeli değişiklikleri belirlemek için metil antranilat veya su ile nemlendirilmiş boncuklarda.

Planlanan işi tam olarak tamamlamak için yeterli zaman varmış gibi görünüyordu. Bununla birlikte, yöntemi tanımadığınız bir laboratuvarda çalışır duruma getirmede gecikmeler yaşandı; sonra seminerler verdiğim yaklaşık bir düzine üniversite kampüsünün etrafında dörtnala koştum ve sonuç olarak, Avustralya'da kaldığım sürenin yalnızca son birkaç gününde, Brisbane'deki bölge ibadetine kadar taşradan geçen uzun bir araba yolculuğu sırasında, deşifre etmeyi başardım ve Alınan tüm verileri özetleyin. Tavukların acı boncuğu gagalamalarından 30 dakika sonra, beynin damgalama sırasında değişiklikleri gözlemlediğimiz aynı bölgesinde muskarinik reseptörlerin arttığını görmek beni çok mutlu etti. Ancak bu artış geçiciydi ve eğitimden sonra en fazla üç saat sürdü. Bu, muskarinik reseptörlerdeki artışın, bellek izi oluşumunun erken aşamaları ile ilişkili olduğunu ima ediyor gibiydi.

Tabii ki, bu sonuç, önceki bölümde ortaya koyduğum kriterlere atıfta bulunulduğunda hemen netleşen nihai olarak kabul edilemezdi. Örneğin, gözlemlenen artış, boncuğun gagalanması ile tadı arasında oluşan ilişkinin bir sonucu değil, metil antranilatın kendi tadına bir tepki olabilir. Eve döndükten sonra, Mary bu olasılığı oldukça ilkel bir şekilde test etti: tavukların gözlerini kapattı ve gagalarına metil antranilatla ıslatılmış bir pamuk yumağı koydu. Bu durumda, muskarinik reseptörlere nörotransmitter bağlanmasında artış olmamıştır. Ancak yine de temkinliydim ve birkaç ay sonra Mary'nin İngiltere'ye tekrar ziyaret etmesini bekledim. O zamana kadar, onun laboratuvarımda kullandığı eğitim prosedürünü kopyalamıştım ve tüm deneyi baştan tekrarlayabildik. Sonuç aynıydı (bu kez etki biraz daha zayıf olsa da) ve 1980'de elde edilen verilere dayanarak ilk makaleyi yayınladık [3].

Muskarinik reseptörlerle yapılan başarılı deneyler sayesinde, pasif kaçınma modeline o kadar bağlı kaldım ki neredeyse her şey neredeyse tamamen dışlandı. Boş alanı pasif kaçınma hücreleriyle doldurmak için damgalama araştırma ekipmanını söktük ve yeni çalışmalara tam hız başlamak için fon kaynakları aramaya başladık. 1980'den beri laboratuvar, yalnızca bu sorunun gelişimi üzerinde çalışıyor.

Bu çalışmaya ayrılan son on yıl hakkında çok şey söyleyebilirim. Bilimsel yayınların sayfalarından bir şey çıkıyor - bu sıra dışı, zincire vurulmuş gibi, biçim ve içerik bakımından bir sone kadar katı ve içerik olarak - iyi planlanmış, kusursuz bir şekilde uygulanmış, ikna edici gözlemler, daha önceki sonuçlara dayalı ve eninde sonunda izin veren. son, gelecekteki deneylerin yönünü belirtmek için ("daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır..."). Başka bir hikaye, bu makalelerin arkasında ne olduğu hakkında, deneyleri gerçek sıralarıyla anlatıyor. Bir problemden diğerine, bir yöntemden diğerine, biyokimyadan davranışa savrulmamızı yansıtacaktır (çünkü bizim laboratuvarımız, bildiğim diğer tüm laboratuvarlardan daha fazla, farklı yöntemler seçen bir saksağan gibidir: herhangi biri bize uyarsa, bunlardan herhangi biri bize uyar.) a) İmkanlarımız dahilindedir, b) Ana istikamette ilerlememize yardımcı olur, c) Kullanmasını biliriz veya bilgili kişiler bulabiliriz). Bazı apaçık önemli soruların yıllarca cevapsız bırakılması gerekiyordu, çünkü onlara bir yaklaşım bulamadım, deneyler yapmak için zamanım yoktu veya gerekli reaktifleri ve ekipmanı satın almak için nereden fon bulacağımı bilmiyordum. Diğerleri, laboratuvara bir uzman geldiğinde veya gerekli yönteme sahip olan veya aksi takdirde dikkatimizi çekmeyecek bir yönde ilerlememize yardımcı olabilecek bir fikri olan bir tez ortaya çıktığında, koşullara göre ortaya çıktı ve çözüldü. Son olarak, eve giderken yanlışlıkla bir makale okuduktan veya bir konferansta bir konuşma duyduktan sonra aklıma bazı düşünceler geldi. Bazen başka bir laboratuvarda elde edilen sonuçlar öğrenildiğinde, başlamış olan bir deneyin planını ve görevini değiştirmek gerekiyordu. Tüm bunlar, Peter Medawar'ın yıllar önce "Bilimsel Bir Makale Bir Aldatmaca mı?" adlı klasik makalesinde belirttiği gibi. [4], ister bir dergi yayını ister bir inceleme olsun, nihai raporunda rafine bir biçimde görünen, tamamen olmasa da büyük ölçüde filtrelenmiş bir araştırma makalesinin temel nitelikleridir. Önceki bölümde Aplysia ve DWT verileri. Kendimden başka kimsenin bu şekilde çalışmasını istemem!1 1 

---

*1) Ancak meselenin, olayların kronolojik sıralamasından daha kişisel bir yönü daha vardır. Bu, bilim ekibindeki insanlarla ve onların arasındaki etkileşimle, kim olduğumuzla, ne giydiğimizle, nasıl göründüğümüzle, kimle ve kiminle şu ya da bu şekilde olduğuyla ilgili bir hikaye. Ortak bilimsel çıkarlarla birbirine bağlı ve büyük merkezlerden oldukça uzakta bir üniversite kampüsünde çalışan küçük bir araştırma grubunun psikodinamiği kendi çekiciliğine sahiptir: grubun üyeleri ve diğer benzer gruplar arasında rekabet ve sübvansiyonlar konusunda bitmek bilmeyen çatışmalar vardır. ve öncüller ve bilimsel ile dönüşümlü öğretim çalışması ... Bu, bütün bir roman için kapsamlı bir malzemedir, birisinin onu kullanmasını dileyin; ne de olsa, bu ekipte geçici olarak (bir aydan üç yıla kadar) çalışan, farklı ülkelerden yirmi beş oldukça genç insandan bahsediyoruz. (C.P. Snow bunu yıllar önce yazmaya çalıştı, ancak neden bahsettiğini çok iyi bildiği için böylesine saçma sapan konuşamazdı.) Ben kendim buna henüz hazır değilim.

---

Bu ve bir sonraki bölümde iki farklı hikaye anlatacağım. İlki kronolojik değil, mantıklı: 8. bölüme başladığım kriterleri geliştirdikten sonra, pasif kaçınmanın gelişimiyle ilgili deneylerde onları tatmin eden fenomenleri nasıl bulmak istediğimle ilgili. Umarım bu hikaye ikna edici olur, çünkü sinirbilimci arkadaşlarıma sunmaya çalıştığım şey buydu, ancak önemli bir anlamda tamamen objektif olmayacak. Sonuçlarımızı kasıtlı olarak çarpıttığım veya yanlış sunduğum için değil, onları teorik ilkelerime ve yaratıcı görevlerime göre seçip sistematik hale getirdiğim için - bu, gerçekliği tercih ettiğim renklerde renklendirecek. İkinci hikaye tamamen farklı - net sonuçları olmayacak çünkü henüz bitmedi ve ilk hikayede kurduğum düzeni yeniden kaosa dönüştürmekle tehdit ediyor. Ancak deneysel araştırmanın tüm belirsizliğini ve öngörülemezliğini ondan önce gelen olayların düzgün sunumundan daha iyi temsil etmeyi belki de mümkün kılabilir.

Ancak yeterli önsöz ve manifesto. İlk hikayenin zamanı geldi.

---

Birinci hikaye - kaostan düzen

İlk kriter: bir şey, bir yer değişmeli 

Mantıksal baştan başlayalım. Hafıza, belirli hücrelerin biyokimyasında ve yapısında değişiklikler gerektiriyorsa, o zaman engramların oluşumu sırasında beyinde bir şeyler ve bir yerlerde değişmek zorundadır, ancak tam olarak ne ve nerede olduğunu bilmiyoruz. Daha da kötüsü, tavukların beyninin anatomik yapısı memelilerinkinden çok farklıdır ve hala iyi bir atlas yoktur; bu yüzden memeli beynine aşinalığımın öne sürdüğü önsezilere güvenemezdim: özellikle tavuklarda hipokamp diyebileceğim bir şey yoktur. Bu bağlamda, öncelikle, incelenen süreçlerin yerelleştirilmesine ve mekanizmalarına bağlı olmayan bir yönteme ihtiyacım vardı. Özellikle nöronların aktivitesindeki artış ve içlerindeki makromoleküllerin sentezi ile ilişkili hemen hemen her biyokimyasal süreç enerji gerektirir. Beyin glikozu yakarak enerji alır; bu nedenle antrenmandan sonraki ilk dakikalarda nerede ve ne zaman daha fazla glikoz kullanıldığını tespit ederek, hafıza izlerinin depolanmasında beynin hangi bölgesinin rol oynadığını bulmak mümkündür. Neyse ki, bunu yapmanın oldukça kolay bir yolu var. Glikoz - 2-deoksiglukoza (2-dG) çok benzeyen sentetik bir maddenin kullanımına dayanır. Kan dolaşımına 2-dH verilirse , nöronlar (ve vücuttaki diğer tüm hücreler) onu glikozla aynı şekilde almaları için kandırılacaktır. Hücre içinde, glikozu parçalayan bir dizi enzimin ilki de doğal şeker için 2-dG alır ve onu 2-deoksiglukoz-6-fosfata (2-dG-6P) dönüştürmeye başlar. Bu, glikozun normal parçalanmasındaki ilk adımdır. Bununla birlikte, glikoz-6-fosfat üzerinde hareket etmesi gereken bir sonraki enzim daha akıllıdır ve 2-dG-6P ile uğraşmak istemez. Bu nedenle, ikincisi hücrelerde birikir ve miktarı, glikozu ne kadar kullandıklarının bir ölçüsü olarak hizmet eder. Kan dolaşımına verilen 2-dG radyoaktif bir etiket içeriyorsa, o zaman etiketli 2-dG-6P birikir ve geriye yalnızca hücredeki radyoaktiviteyi ölçmek kalır.

Deney planına göre metil antranilat veya suyla nemlendirilmiş boncukları gagalayan tavuklara 2-dG uygulanıyor, 2-dG-6P'nin hücrelerde birikmesi için yarım saat bekletiliyor, tavuklar kesiliyor, beyinleri çıkarılıp donduruluyor ve ardından içindeki radyoaktiviteyi ölçün. Ancak görev, sadece eğitimli civcivlerin beynindeki etiket içeriğinin kontrol civcivlerine kıyasla artıp artmadığını bulmak değil; bunun beynin hangi bölümünde gerçekleştiğini belirlememiz gerekiyor . 2-dG kullanan tekniğin kullanışlı olduğu yer burasıdır. Dondurulmuş beyin, kriyostat adı verilen minyatür bir et dilimleyicinin laboratuvar versiyonuna yerleştirilir ve bir dizi çok ince kesit yapılır. Kesitler cam lamlara aktarılır, bunlar daha sonra bir röntgen filmi tabakasına bastırılır, siyah opak kağıda sarılır ve karanlık bir odaya bırakılır. Bundan sonra, birkaç gün veya ay beklemeye devam ediyor (zamanlama radyoaktivite miktarına bağlıdır) ve şimdi radyootograf olarak adlandırılan filmi geliştiriyor (ve sürecin kendisine radyootografi deniyor ).

Her kesim, film üzerinde daha koyu olacak bir iz bırakacaktır, dokuda daha fazla radyoaktif etiket bulunur. Her alanın bulanıklık derecesi, ince huzmesiyle görüntüyü inceleyen ve ışığın soğurulmasını kaydeden otomatik bir tarayıcı kullanılarak ölçülür. Bir bilgisayar yardımıyla, siyah beyaz bir görüntü, renkler tamamen keyfi olmasına ve herhangi bir ek bilgi sağlamamasına rağmen, izlenmesi daha kolay ve keyifli olan renge dönüştürülebilir. Artık kontrol ve eğitimli tavukların beyninin her bir bölümündeki etiket miktarını sırayla karşılaştırabilir ve farkı belirlemeye çalışabiliriz. Bu deneyimi 1980'de dört çılgın hafta boyunca Varşova'dan bir radyo-otografçı olan Margaret Kossuth ile yaptım ve ertesi yıl Margaret ve benim anatomik yapıları tanımlamamıza yardımcı olan Budapeşte'den bir nöroanatomist olan András Csillag ile daha derinlemesine tekrarladım. değişiklikler bulundu.

Sonuçlar açıktı. İki alan - IMHV (Intermediate Medial Hyperstriatum Ventrale) ve LPO (Lobus Parolfactorius) - eğitimli hayvanlarda kontrollerden daha güçlü bir şekilde "parladı". Aynı zamanda, eğitimden hemen sonra, radyoaktif etiket içeriği özellikle sol IMHV'de ve sol LPO'da yüksekti. Başka bir deyişle, memelilerde olduğu gibi, dışa özdeş iki yarım küreden oluşan tavuk beyninin ikili simetrisine rağmen, öğrenmenin etkisi asimetrikti: tavuklarda öğrenme büyük ölçüde sol yarım küreden sorumluydu [5] 1 .

---

*1) Erkek beyninin sol-yanlı rasyonel doğası ve erkek beyninin sağ-yönlü duygusal doğası hakkındaki radikal feminist görüşler ve biyolojik determinizm fikirlerinden, insan beyninin asimetrisine dair özenle yayılan birçok mit ve neredeyse mistik yorumlar vardır. kadın beynini, nöropsikolog Sir John Eccles'in -Katolik ve Nobel Ödüllü- işlevsel asimetrinin yalnızca insanlara özgü olduğu ve sol yarıkürenin ruh için bir sığınak görevi gördüğü şeklindeki iddialarına [6]. Bugün beynimizin asimetrisinin olası rolüne ve benzersizliğine yönelik bu neredeyse sağlıksız ilgi, modern sinirbilimin sofistike formülasyonlarıyla örtülse de, kökleri 19. yüzyılın ikinci yarısına kadar gitmektedir. Fransız nöroanatomist Paul Broca, felç veya başka bir beyin hasarı sonucu konuşma yetisini kaybeden (afazi) kişilerin ölüm sonrası otopsi sonuçlarına dayanarak "konuşma merkezi"nin yerini tespit etti. sol ön lobda. Bu temelde, Brock ve ondan sonraki pek çok kişi, insanlarda beynin işlevsel asimetrisinin (lateralizasyon) benzersizliğini ve erkeklerde ve beyazlarda kadınlara, çocuklara ve siyahlara kıyasla önemli ölçüde daha fazla ciddiyetini kanıtlamak için tam bir spekülatif aygıt geliştirdiler. Ve sonra ve şimdi genellikle ideolojik fantezilerden başka bir şey değildir [7]. Ama Eccles haklıysa ve işlevsel yanallaştırma ruhun varlığı için gerçekten gerekliyse, o zaman tavuklarımdan herhangi biri bunu Sir John kadar talep edebilir.

---

Bu sonuçlar bizim için birkaç nedenden dolayı önemliydi. Birincisi, pasif kaçınma geliştirildikten sonra IMHV'de bir değişiklik bulmak çok ilginçti, çünkü Gabriel Horn daha önce bu beyin bölgesinin damgalamadaki anahtar rolünü göstermişti. Pasif kaçınma ve damgalama deneylerinin sonuçları eşleşmeye başlıyordu ki bu her iki laboratuvar için de iyi bir haberdi. Ancak ne onun ne de bizim laboratuvarımızın, IMHV ile LPO arasında (varsa) işlevsel bir ilişkinin ne olabileceği veya bu alanların her birinin beyin etkinliğindeki rolünün ne olabileceği konusunda en ufak bir fikri yoktu. Bildiğimiz kadarıyla, tavuklarda IMHV, memelilerin "çağrısal korteksi" gibi bir şeydir - birçok duyusal sistemden gelen sinyallerin birleştiği ve muhtemelen entegre olacağı bir alan. LPO ile ilgili daha da az netlik vardı. Bazı araştırmacılar, bu lobun gagalamayı da içeren motor tepkileri koordine eden bir "çıkış" alanı olduğunu düşündüler. Diğerlerine göre, kuşların duygusal tepkileriyle, en azından tehlike duygusuyla ve nahoş tat duyumuyla daha çok ilgisi vardı (Şekil 10.2).

---

Pirinç. 10.2. Bir tavuğun ön beyninin kesiti. Bu mikrograf, IMHV ve LPO'nun yerini gösterir. Başka departmanlar beyin : AÇIK - hyperstriatum aksesuarı; N - neostriatum; PA - paleostriatum boostatum. Sol üstteki koyu lekeli ağaç yapısı beyinciktir.

---

İkincisi, sonuçlar zaten şüphelenmeye başladığımız şeyi doğruladı: tavuklarda beynin sol ve sağ tarafları arasında belirgin bir işlevsel fark. Kuşlarda beyindeki işlevlerin lateralizasyonu hakkında giderek daha fazla veri birikiyordu; özellikle tavuklar sağ veya sol gözle gördükleri nesnelere farklı tepkiler vererek farklı davranırlar [8], öte yandan kanaryalar ve zebra ispinozları gibi ötücü kuşlarda “ötücü merkez” sol yarıkürenin bölümlerinden birinde yer alır. IMHV'ye oldukça yakın [9]. Ancak o zamanlar, beynin iki yarısı arasındaki bu farklılıkların neye işaret edebileceği konusunda hiçbir fikrimiz yoktu. Bir sonraki bölümün sonunda bazı tahminler görünecek.

Üçüncüsü, bu sonuçların pratik çıkarımları da vardı: artık diğer olası değişiklikleri nerede arayacağımızı biliyoruz. IMHV ve LPO'ya odaklanarak ve "gereksiz" dokuları atarak, arka plan gürültüsünü azaltarak incelenen herhangi bir etkiyi geliştirmeyi umabiliriz. Bu alanların ikisi de çok küçüktür; beyinden çıkarılmış, her birinin ağırlığı iki miligramdan fazla değil. András, beyni yerleştirdiğimiz, bir jiletle kestiğimiz ve ardından ince bir neşterle mikroskop altında gerekli bölümleri kesip çıkardığımız özel bir plastik form buldu. Artık ilerlemeye hazırdık.

---

İkinci kriter, zaman içindeki değişimin seyridir.
A. Biyokimya

Mary Gibbs'in hafıza aşamalarıyla ilgili vardığı sonuçlar (bkz. Şekil 10.1) doğruysa, o zaman acı bir boncuk gagaladıktan sonraki ilk dakikalar veya saatlerde, solda ve muhtemelen sağda bir dizi hücresel değişikliğin meydana gelmesi beklenir. Bu fazlar ile doğru IMHV ve LPO. Aşağıdaki paragraflar saf biyokimya ile ilgileneceğinden ve bundan kaçınmanın bir yolunu göremediğimden, tüm bu ayrıntılara katlanamayan okuyucu, Şekil 1'de açıklanan süreçlerin genelleştirilmiş bir şemasını bulabilir. 10.3 ve sonra doğrudan 34. sayfaya atlayın. Ancak biyokimya benim ekmeğim ve içtenlikle tüm bu ayrıntıların en azından onlarla üstünkörü bir tanışmayı hak ettiğini umuyorum.

---

Pirinç. 10.3. Hafızanın moleküler kaskadı. Eğriler, acı boncuk testinden sonra farklı zamanlarda civciv IMHV'de gözlemlenen moleküler değişikliklerin dizisini şematik olarak göstermektedir.

---

Daha önce muskarinik asetilkolin reseptörlerinin aktivitesinde kısa süreli bir artış bulmuştuk. Beklendiği gibi sistematik bir şekilde çalışacak olsaydım, geriye dönüp IMHV'deki bu ve diğer reseptörlere ne olduğunu ayrıntılı olarak öğrenmem gerekirdi. Ancak bunu yalnızca birkaç yıl sonra yaptım ve o zaman, önceki bölümde bahsettiğim (ve onlara bir daha değinmeyeceğim) glutamat için NMDA reseptörlerinin içeriğinin en çok değiştiğini gösterdim. Ama önce, hipokampusta sinaptik zarlardaki fosforile proteinlerin rolü hakkında elde edilen verilere dikkatimi çektim (bkz. Bölüm 9). Onları tavuklarda inceleme isteğine karşı koyamadım, belki de yıllar önce kendi tezim bu proteinlere ayrılmış olduğundan, o zamanlar bunların önemini tam olarak anlamamış olmama rağmen (bkz. Bölüm 3).

Pre- ve postsinaptik zarlar, Bölüm 3'te açıklandığı gibi santrifüjleme yoluyla IMHV'den izole edilebilir ve saf formlarında incelenebilir. Tabii ki, hem proteinleri hem de onları fosforile eden protein kinaz C enzimini içerirler.Önemsiz miktarda zar malzemesine radyoaktif ATP eklenirse ve elde edilen karışım küçük bir test tüpünde birkaç dakika inkübe edilirse, zar proteinleri etiketlenecek ve fosforile Başka bir basit ama ustaca yöntem, tek tek proteinleri izole etmenize ve her birindeki radyoaktif etiket miktarını ölçmenize olanak tanır. Bu yöntem, her biri belirli bir pozitif ve negatif yük seti taşıyan, zarlarda bulunan yüzlerce protein arasındaki moleküler ağırlık ve elektriksel özelliklerdeki farklılıklardan yararlanır. Bu tür proteinleri ayırmak için, jelatinimsi inert bir malzemeden - nişasta veya akrilamid jelden küçük bir dikdörtgen şerit alınır, bir ucuna protein karışımı içeren bir çözelti damlası uygulanır ve jelden bir elektrik akımı geçirilir. Proteinler, moleküler ağırlıklarına ve elektrik yüklerine bağlı olarak akımın etkisi altında farklı hızlarda hareket ederler ve birkaç saat sonra şeridin tüm uzunluğu boyunca dağılırlar. Bu işleme jel elektroforezi denir. Jel, proteinleri lekeleyen bir boya ile emprenye edilir ve jelin renksiz arka planına karşı, mürekkep çizgilerine benzer bir mavi şerit dizisi olarak görünür hale gelirler. Jelin farklı proteinler içeren bölümleri bir jiletle kesilerek radyoaktiviteleri belirlenir veya jelin tamamı X-ışını filmine yerleştirilerek 2-dG1 deneylerinde olduğu gibi bir radyografi elde edilir .

Sonuç, Şekil l'de gösterilen şeydir. 10.4.

---

*1) Yıllar önce yayınlanan ilk kitabım, biyokimya sorularına ayrılmıştı. Biyokimyasal araştırmaların nasıl yapıldığını açıklamaya çalışırken, laboratuvarı mutfakla karşılaştırma cesaretini gösterdim. Bana öyle geldi ki işimizle ilgili gerçekten sıra dışı olan şey, santrifüjler gibi yarım milyon g veya daha fazla bir yerçekimi alanı yaratabilen güçlü cihazlar, radyoizotoplar gibi son derece tehlikeli maddeler ve oldukça aktif maddeler kullanmamızdı. toksinler, bir gramın milyarda biri cinsinden anlaşılması zor küçük madde miktarlarını ölçebilirken, malzemeleri ayırma ve işleme konusundaki genel ilkelerimiz, sos yapmayı veya pasta yapmayı bilen her ev hanımı tarafından iyi bilinir.

---

---

Pirinç. 10.4. Sinaptik zar proteinleri. Şekilde iki jel gösterilmektedir. Jellerin üst uçlarına sinaptik membran proteinlerinin örnekleri uygulandı ve birkaç saat elektroforeze tabi tutuldu. Bu prosedürde, binlerce farklı protein jel boyunca farklı hızlarda göç eder. Soldaki jel, proteinleri ortaya çıkarmak için boyandı. Her biri bir veya daha fazla göçmen proteini temsil eden birçok banda dikkat edin. Sağda, sol jelin proteinlerinin fosforilasyon ürünlerinin lokalizasyonunun radyootografi ile belirlendiği jel gösterilmiştir. Birçok proteinden sadece yaklaşık dördü fosforile edildi. Jelin orta kısmındaki en yoğun renkli bant mol içeren B50 proteinidir. yaklaşık 50.000 ağırlığında; bu özel bir presinaptik proteindir ve öğrenme sonucunda değişen odur.

---

Antrenmandan sonra farklı zamanlarda tavukların beynindeki sinaptik zarlardaki proteinlerin fosforilasyonunu ölçtük ve acı bir boncuk gagaladıktan 30 dakika sonra anahtar presinaptik proteinlerden birinin fosforilasyonunun arttığını bulduk. Bu değişiklik uzun süreli olmadı ve antrenmandan üç saat sonra kayboldu. Antrenmandan yarım saat sonra, sol IMHV'nin zarlarındaki protein kinaz C aktivitesi de arttı [110].

Böylece, öğrenme sırasında, protein kinaz enzimi tarafından düzenlenen bazı presinaptik zar proteinlerinin fosforilasyonunda geçici bir değişiklik oldu. Ancak bu yalnızca geçici bir değişimdi: Uzun süreli belleğin oluşması için gerekliyse bile, yine de onun tek biyokimyasal temeli olarak kabul edilemez. Sinapsların uzun vadeli yeniden yapılandırılmasına neden olabilecek daha uzun süreli bir olaya ihtiyaç vardır. Böyle bir yeniden düzenleme için yeni proteinlerin sentezi gerekebilir.

Proteinlerin biyosentezi, DNA'da, yani hücre çekirdeğinin genlerinde bulunan bilgilerle belirlenir. Yeni proteinlerin oluşması için DNA'nın aktive olması ve gerekli genlerin işe dahil edilmesi gerekir. Bu nedenle, görünüşe göre hücreye kalsiyum girmesine yol açan sinaptik zarın fosforilasyonundaki bir değişiklik, nükleer DNA için bir tür sinyal görevi görmelidir. Şimdi bu mekanizmanın tüm ayrıntılarını bilmiyoruz, ancak seksenlerin sonunda, çekirdeğe böyle bir sinyalin gelmesinin bir grup "erken etkili geni" harekete geçirdiği anlaşıldı. Bu fenomen ilk önce hızla bölünen kanser hücrelerinde gözlemlendi, ancak evrensel doğası kısa sürede gösterildi. "Erken" genler, diğer ("geç") genlerin aktivasyonunu ve hücre çekirdeğinde, daha sonra sinaptik zara dahil olan ve yapısını değiştiren anahtar yapısal proteinlerin sonraki sentezi için talimatların oluşturulmasını sağlar. Yapısal proteinler geç genler tarafından kodlanırken, erken genler yalnızca c-fos ve c-jun gibi barbarca isimler almış bir grup ara sinyal peptidinin oluşumundan sorumludur. Bu ve diğer benzer peptitler, uygun geç genleri açmak için nükleer DNA üzerinde hareket eder. Bu karmaşık sinyal kaskadı, Şekil 1'de şematik olarak gösterilmiştir. 10.5.

---

Pirinç. 10.5. Sinaps ve çekirdek arasındaki sinyaller. Şekil, bir dendrit omurgası üzerindeki bir sinapsın yanı sıra presinaptik ve postsinaptik nöronların gövdelerini göstermektedir (tabii ki ölçekli değil). Hafıza oluşumu sürecinde, nörotransmitter (siyah okla gösterilen glutamat) presinaptik bölgeden salınır ve postsinaptik hücre üzerindeki reseptör ile etkileşime girerek protein kinaz C tarafından membran proteinlerinin (siyah daireler) fosforilasyonuna yol açar. (PK) ve kalsiyum iyonlarının (Ca) hücre içine girişi. Kalsiyum, RNA aracılığıyla protein ve glikoprotein moleküllerinin (beyaz daireler) sentezini kodlayan "erken" (c-fos) ve "geç" genlerin sentezinin başladığı çekirdek için bir sinyal görevi görür. dönüş, zara taşınır ve şeklini ve boyutunu değiştirerek zara dahil edilir. Paralel olarak, presinaptik hücrede bir retrograd sinyal (ışıklı ok) tarafından benzer bir süreç tetiklenir).

---

Yapısal proteinler en ilginç olanlardır, çünkü hücreyi doğrudan değiştirenler onlardır ve erken genler ve bunların etki mekanizması zaten moleküler biyolojik "ev" e aittir, bu sadece biyokimyadan uzak olan çoğu insan için gizemli görünmekle kalmaz, ama aynı zamanda biyokimyacıların kendilerine. c-fos ve c-jun peptidleri de ilgi çekicidir, ancak yalnızca hücre zarındaki erken süreçler ile yapısal proteinlerin sentezi arasındaki bağlantılardan biri olarak hizmet ettikleri için değil, yalnızca plastik değişikliklere uğrayan hücrelerde aktif hale geldikleri için; bunların içeriği ve hücreler içindeki yerleşimi, yukarıda açıklanan radyootografik yöntemin bir veya başka bir versiyonu kullanılarak yüksek doğrulukla belirlenebilir. 1989'da bu mekanizmanın pasif kaçınma üretmedeki rolünü araştırmaya başladığımızda, moleküler nörobilim literatüründe hafıza izlerinin oluşumu sırasında c-fos ve c-jun'un spesifik aktivasyonunun nasıl tespit edilebileceğine dair pek çok öneri vardı. Bununla birlikte, hiç kimse kilit belirleyici deneyi kurmadı.

Ben bir moleküler biyolog değilim ve bu alanda genç bir uzman olan Kostya Anokhin (Pavlov'un öğrencisi, psikolog ve fizyolog Pyotr Anokhin'in torunu) olsaydı, erken genlerin aktivitesini değerlendirmek için gerekli yöntemlerde ustalaşmak asla aklıma gelmezdi. Bölüm 9'da "fonksiyonel sistemler teorisi"nden bahsettiğim). Kostya'nın emrinde, bu tür yöntemlerde kullanılan özel "sondalar" vardı ve deneysel çalışma için büyük bir istek gösterdi. Gelişinden sonraki birkaç hafta içinde, eğitimden yarım saat sonra (yani, zar proteinlerinin fosforilasyonunun değiştiği yaklaşık aynı zamanda), IMHV hücrelerinde c-fos ve c-jun peptitlerinin üretiminin keskin bir şekilde arttığını gösterdik. Böylece sinapstan çekirdeğe giden yolda hayati bir adım keşfettik [11]. Bu karmaşıklıkların dışında, işin geri kalan biyokimyasal kısmı nispeten basittir. Pasif kaçınma modeliyle ilgili ilk seri deneylerimden birinde (Mary ile çalışmayı bitirdikten ve IMHV ve LPO'da değişikliklerin meydana geldiğini henüz saptamamışken), açıklanan ata yöntemini kullanarak öğrenmenin toplam protein sentezi üzerindeki etkisini araştırdım. önceki bölümlerden birinde. Antrenmandan 30 dakika sonra ve ertesi gün boyunca beynin IMHV içeren bölgelerinde protein sentezinde artış gözlemledim. Bu sonuç, protein sentezi inhibitörlerinin bilinen amnestik etkisi ile tutarlıydı. Bununla birlikte, bu sentezin önemli bir kısmının yeni sinapsların oluşumu veya eskilerinin modifikasyonu ile ilişkili olabileceğine inandım, bu nedenle genel olarak proteinleri değil, sinaptik zarların proteinlerini incelemek gerekliydi.

Sinaptik zarların en önemli ve karakteristik proteinlerinin çoğu, iki parçadan oluşan moleküller olarak tanımlanabilen glikoproteinler sınıfına aittir: hücre zarına gömülü uzun bir amino asit zinciri ve başka bir şeker molekülü zinciri (örneğin , glikoz, fukoz ve galaktoz) zarlardan hücre dışı boşluğa çıkıntı yapar. Şeker zincirleri "yapışkandır": bunlardan biri komşu hücrenin zarının üzerinde çıkıntı yapan uygun bir zincir bulduğunda, birbirlerini "tanırlar" ve bağlanırlar. Bu nedenle, glikoproteinler tanıma molekülleri olarak hizmet ederler ve eğer sinapslar -belirli tanıma bölgeleri ve hücre bağlantıları- öğrenme sırasında değişirse, o zaman glikoproteinlerin bunda önemli bir rol oynaması gerektiğini düşündüm. Bu kitabı yazmaya başladığımda yapmakta olduğum ve 2. Bölüm'de anlattığım deney, glikoprotein öncüllerinden biri olan fukoz kullanılarak yapıldı.

1980'de, amino asitlerin proteinlere dahil edilmesiyle birlikte, fukozun pre- ve postsinaptik membranların glikoproteinlerine dahil edilmesinin de öğrenmeden sonraki ilk günde arttığını gösterdik. Zorluk, glikoproteinlerin analiz edilmesinin son derece zor olması ve buna ek olarak, bu zarlarda birçok farklı tipte glikoprotein bulunmasıydı. Son on yılda, bu protein bileşiklerini tanımlamak için zahmetli ve genellikle çok nankör girişimlerde çok zaman harcadık (hatta onları tanıyabilen spesifik antikorlar elde etmeye çalıştık). Şu anda bildiğim tek şey, en azından bahsetmeye değer olan şey, sinaptik öncesi ve sonrası zarlarda, tavuklarda boncuğun reaksiyonunun oluşumunda yer alan farklı moleküler ağırlıklara sahip bir dizi glikoprotein olduğudur [12].

---

Zaman içindeki değişimin seyri.
B. Biyokimya morfolojiye dönüşüyor 

Glikoproteinlerin bir tür sinaptik yeniden düzenlemeye dahil olduğu hipotezi doğruysa, bu değişiklikleri IMHV nöronlarında gerçekten gözlemlemek mümkün müdür? Geleneksel bir mikroskopta (maksimum büyütme birkaç bin kat) veya bir elektron mikroskobunda (yüzbinlerce kat büyütme) inceleme için beyin dokusu preparatları hazırlamak o kadar da zor değil. Mikroskobik bir görüntünün görsel niteliksel değerlendirmesinden incelenen nesnedeki belirli bileşenlerin niceliksel özelliklerine geçmek çok daha zordur. Öğrenmede tamamen yeni bir şey oluşturulmadıkça, hazırlıklar büyük olasılıkla önceden var olan yapıların, özellikle sinapsların sayısında, biçiminde veya dağılımında yalnızca küçük değişiklikler gösterecektir. Işık mikroskobu ile bireysel sinapslar görülemez, ancak nöronlar boyanabilir ve meydana gelen değişiklikleri ortaya çıkarmak için dendritlerinin yapısı incelenebilir. Bununla birlikte, presinaptik taraftan sinir uçlarında değişiklikler ortaya çıkarsa, ışık mikroskobu yeterli büyütme sağlamadığından, bunları ölçmek için elektron mikroskobu yöntemlerine ihtiyaç duyulacaktır.

Bu tür kantitatif morfolojik gözlemler, yani beyindeki hücrelerin şeklini, sayısını ve boyutunu bugün bile bilgisayar sistemleri ve çok gelişmiş görüntü analiz yöntemleriyle belirlemek çok zaman gerektirir ve eğer gözlemci yeterince dikkatli değilse, endişe vericidir. yanlış anlama tehlikesiyle.. Temsili bir resim elde etmek için beynin her bir küçücük bölgesindeki yüzbinlerce hücreden hangi oranda hücrenin incelenmesi gerekir?

Mikroskop altında gözlemlenen değişikliklerin canlı bir beyinde "gerçekten" meydana geldiğinden ve bir eser olmadığından nasıl emin olabilirsiniz - belirli bir sabitleme yönteminin uygulanmasının, bölümlerin hazırlanmasının veya beyin dokusunun boyanmasının yapay olarak neden olunan bir sonucu. yapısını görünür kılmak için? İki boyutlu kesitlerde yapılan ölçüm sonuçları üç boyutlu canlı dokuya nasıl aktarılabilir? Tüm bu teknik sorunlar, ben ve meslektaşım Mike Stewart, tavuklar üzerindeki çalışmalarımızın başlangıcında, bu tür bir ölçüme ihtiyacımız olacağı netleştiğinde karşı karşıya kaldık. Mike bu görev konusunda o kadar tutkuluydu ki gerçekten birinci sınıf bir kantitatif morfoloji laboratuvarı yarattı. Ancak, birçok olasılık göz önüne alındığında, tavuklarda tam olarak ne ölçülmelidir?

19. yüzyılın sonunda, Milanlı anatomist Camille o Golgi, neredeyse beklenmedik bir şekilde, nöronların çok küçük (görünüşe göre rastgele) bir örneğini bölümler halinde boyayan ve tek tek hücreleri o kadar net bir şekilde vurgulayan gümüş tuzlarına dayalı bir boya keşfetti. hücresel yapı, cisimler, dendritler ve hatta dendritlerin yüzeyini noktalayan sayısız minik diken görünüyordu. Nobel Ödülü'nü (kısmen bu çalışma için) alan Golgi'nin beyindeki tek tek nöronların varlığına inanmaması ve dokusunu sürekli bir lif ağı olarak hayal etmesi ilginçtir. Kendi boyama tekniğinin sağladığı tüm verilere rağmen bu yanılgısında ısrar etti. Golgi'nin keşfinin önemi yalnızca, aynı zamanda Nobel ödüllü olan Madrid'li ünlü nöroanatomist Raman y Cajal tarafından takdir edildi (gerçi Golgi sadece argümanlarını kabul etmeyi değil, onunla konuşmayı bile reddetti). Golgi lekeli nöronların hazırlıklarını gören herkes, dallanmalarının karmaşıklığı ve zarafeti karşısında büyülenir. Şimdi bile, bu tür müstahzarları ilk gördüğümden onlarca yıl sonra, bana alışılmadık derecede güzel görünüyorlar ve renklendirme müstahzara bir tür somutluk verdiği için daha da gizemli görünen hücre çalılığının tefekkürüne daldım. boyutluluk. Pek çok nörondan yalnızca birkaçını görünür kılar, böylece hücreler sisin içinde uçuşan ağaçlar gibi genel arka plana karşı öne çıkar (Şekil 10.6).

---

Pirinç. 10.6. IMHV nöronları. A. Golgi ile boyanmış tek nöron. B. Yüzeyinde dikenler bulunan daha yüksek büyütmede dendrit.

---

Ancak bu tür görüntülerin güzelliğine hayran olmak başka bir şey, yapılarını ölçmek başka bir şey. Eğitimden sonra değişen bir nöronu ayırt etmek için ne ölçülmelidir ? Hücre gövdesinden uzanan tüm dendritlerin yüzeyi, diğer nöronlara ait olan ve hücreler arası iletişimi sağlayan belki on binlerce sinapsla kaplıdır. Bazı sinapslar doğrudan dendritlerin kendilerinde, diğerleri ise yüzeylerinden uzanan küçük dikenlerde bulunur (Şekil 10.6'da görülebilirler). Hebb'in hipotezine göre nöronlar arasındaki sinaptik bağlantıların yeniden yapılandırılması, dendritlerin uzunluğundaki, dallanmalarının doğasındaki veya diken sayısındaki bir değişiklikle ilişkilendirilebilir.

Sinapsların her birinin postsinaptik hücreyi ne kadar güçlü etkileyeceği çeşitli faktörlere bağlıdır: sinapsın nöronun gövdesine yakınlığı, dendrit gövdesi veya çok sayıda diken üzerindeki yerleşimi, vb. Sinapsta, presinaptik tarafta salınan aracı, postsinaptik reseptöre bağlanır, bu da postsinaptik zarın elektriksel özelliklerinde bir değişikliğe ve çevresinde zayıf bir elektrik akımının uyarılmasına yol açar. Bu akımın dendritin geri kalanı ve ardından hücre gövdesi üzerindeki etkisi, büyük ölçüde sinapsı çevreleyen bölgenin geometrisi tarafından belirlenir. Biyofizikçiler tarafından yapılan hesaplamalar, elektriksel reaksiyonun dikenler üzerinde bulunan sinapslardan, dendritler üzerindeki sinapslardan daha verimli bir şekilde yayıldığını ve tek tek dikenlerdeki akımın şekline bağlı olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, dendritlerin yapısındaki veya üzerlerindeki sinapsların konumundaki herhangi bir değişiklik, pre- ve postsinaptik hücreler arasındaki nörofizyolojik etkileşimleri değiştirebilir. Başka bir deyişle, nöronlar arası bağlantıların doğası, yalnızca her bir sinapsta bir artış veya azalma ile değişemez (örneğin, bir sinaps, bir dendrit gövdesinden bir omurgaya hareket edebilir).

Dendritlerin dallanma biçiminin ve doğasının da önemli olduğuna ve eğitimin veya diğer deneyim biçimlerinin etkisi altında değişebileceğine inanmak için iyi nedenler vardır. Mikroskobik preparatların hazırlanması kaçınılmaz olarak dokunun sabitlenmesini ve boyanmasını içerir, bu nedenle gördüğümüz şey her zaman çok sert bir yapı gibi görünür. Ancak canlı bir organizmada, dendrit ağı, hafif bir rüzgardaki bir ağacın dalları gibi hareketlidir [13] ve karşılıklı düzenlemelerinin değişeceğini öngörmek zor değildir. Ancak bu değişiklikleri analiz etmek kolay değil. Dendritik dikenlerin sayısını saymak çok daha kolaydır ve Mike Stewart'ın laboratuvarında çalışan tez yazarlarından biri olan Sanjay Patel'in 80'lerin ortalarında yaptığı da tam olarak buydu. Civcivleri eğitti ve bir gün sonra Golgi yöntemiyle boyanmış sağ ve sol IMHN preparatları hazırladı. Bundan sonra, uzun aksonlu belirli bir tipteki nöronları seçti, dendritin her bir dalının uzunluğunu ölçtü ve üzerindeki dikenleri saydı ve ardından uzunluğun mikrometresi (metrenin milyonda biri) başına diken sayısını hesapladı. dendrit

Ortak sevincimize göre (ve söylemeliyim ki, şaşırdım), sayımın sonuçları oldukça etkileyici çıktı. Antrenmandan 24 saat sonra, sol IMHV'deki dendritlerdeki diken sayısı %60 arttı (ancak sağ IMHV'de neredeyse değişmedi). Dikenlerin şekli de biraz değişti: Her birinin ucu küçük bir balon gibi şişmiş gibi görünüyordu. Biyofizik teoriye göre, acı boncuğu gagalayan tavuklarda sistemin pre- ve postsinaptik bölgeleri arasındaki elektriksel bağlantı güçlendirilseydi, tam da böyle olması gerekirdi. Glikoproteinlerin artan biyosentezi tam olarak aynı değişikliğe yol açmış olmalıdır [14].

Böylece, deneyim kazanma sürecinde postsinaptik yapılarda çok önemli bir değişiklik olduğuna dair net veriler elde ettik. Ancak Mike Stewart'ın morfolojik yöntemler cephaneliği yalnızca ışığı değil, aynı zamanda elektron mikroskobunu da içeriyordu. Genellikle kullandığımız elektron mikroskobu büyütmesinde, küçük resim 250 метровgeniş olur ve Golgi lekesinde ortaya çıkan düzenli desen, yalnızca çok disiplinli bir hayal gücünün yorumlayabileceği bir kaosa dönüşür. Elektron mikroskobu, renkli bir görüntüyü basitçe büyütmez ve baştan sona her bir hücreyi ve tüm bağlantılarını incelemez; Geleneksel bir mikroskop altında görülebilen dikenlerdeki değişiklikleri, elektron mikroskobu kullanılarak tespit edilen belirli sinapslara atfetmek zordur. Bununla birlikte, deneyim ve sağ göz, elektron mikroskobik resmin kaosunu çözmeye ve bunları ölçmek için bireysel sinapsları, hücre gövdelerini, aksonları ve dendritleri ayırt etmeye yardımcı olur. Şek. Şekil 10.7, ne gördüğünüzü anlamanıza yardımcı olacak etiketlerle IMHV'den bir sinapsın elektron mikrografını göstermektedir. Kesin olmak gerekirse, sinaps, presinaptik sonun postsinaptik zara çok yakın olduğu yerdir. Fotoğrafta bu yer, iki hücrenin zarlarının pratik olarak (tam olarak olmasa da) birbirine değdiği kalınlaşmış, koyu renkli bir şerit gibi görünüyor. Bu kalınlaşma, presinaptik terminalde yoğun bir şekilde paketlenmiş küçük veziküllerden salındıktan sonra nörotransmitteri bağlayan reseptör moleküllerinin bulunduğu postsinaptik zarın alanıdır. Belirli bir doku hacmindeki bu tür sonların sayısı, ortalama değerleri (hacim) ve sinaptik kalınlaşmanın uzunluğu, ölçülmeye değer parametrelerdir. Biraz zaman ve sabırla (bir tez için malzeme araştırıyorsanız veya sadece hevesliyseniz), her sondaki baloncukların sayısını bile sayabilirsiniz.

---

Pirinç. 10.7. IMHV'de sinaps. Veziküller ile ayrı sinaps. Yıldız işareti, dendritik omurganın başı ile sinaptik teması işaret eder. Geniş oklar, postsinaptik zarın kalınlaşmasını gösterir. (Fotoğraf Mike Stewart'ın izniyle.)

---

Mike, üniversite mezunları ve misafir stajyerler, tüm bu parametreleri IMHV ve LPO sinapslarında ölçtüler. Çalışmalarımızın başında bu, herhangi bir yapısal değişikliğin zaman alacağı gerçeğinden hareketle tavukları eğittikten bir gün sonra yapılıyordu. Daha sonra Mike, boncuğu gagaladıktan bir saat sonra değişikliklerin ilk kez tespit edilebildiğinden emin oldu. Bulguları açık: LPO'daki sinapsların sayısında, her bir sinapstaki veziküllerin sayısında ve hatta sol IMHV ve LPO'da postsinaptik şişkinliğin uzunluğunda bir artış vardı. Bütün bunlar, dendritik dikenlerin sayısı ve boyutundaki değişikliklerle birlikte, boncuğu gagalayan ve bu eylem ile acı tat hissi arasındaki ilişkiyi ezberleyen civcivler, IMHV ve LPO'daki sinapsları yeniden düzenlerse tam olarak beklenebilecek şeylerdi. Bu yeniden düzenleme, bu yeni ilişkiyi ve ilgili davranış değişikliğini kodladı (veya gösterdi) - civcivler boncuğu ikinci kez gördüklerinde "gagalama" yerine "gagalama" [15].

Buraya kadar söylenenleri özetleyelim. Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 10.3'te, acı bir boncuğu gagalamanın, bir tavukta beynin iki özel bölgesinde bir dizi biyokimyasal süreci tetiklediği düşünülebilir. Başlangıçta serebral kan akışında ve enerji kullanımında kısa süreli değişiklikler meydana gelir; aynı zamanda, nörotransmitter ve reseptörleri arasındaki etkileşimler hızla artar, bu da sinaptik zarların özelliklerinde bir değişikliğe ve pre- ve postsinaptik nöronlar arasındaki iletişimin etkinliğinde bir artışa yol açar. Bu değişiklikler sırayla, önce birkaç "erken" genin aktive edildiği hücre çekirdeği için sinyaller üretir ve ardından sinaptik zarların yeni bileşenlerinin, özellikle glikokroteinlerin sentezi için gerekli genleri üretir. Sonraki saatlerde, bu glikoproteinler, dendritlerdeki dikenlerin sayısını ve sol IMHV ile sol ve sağ LPO'lardaki sinaptik temas bölgelerinin boyutunu artırarak sinaptik zarlara dahil edilir. Tavuğun sadece bir kez acı bir boncuğu gagaladığını düşünürsek, o kadar da az değil!

---

Üçüncü kriter: gereklilik ve yeterlilik 

Şimdiye kadar her şey yolunda, ancak yalnızca eşzamanlı değişiklikler gerçeği, bunların bellek izlerinin oluşumu için gerekli olduğunu kanıtlamaz. Başka bir deyişle, durumu üçüncü, indirgemeci kriterime göre de test etmeliyim. Ben bunu yapana kadar, on yıllık çalışmayla oluşturulan tüm karmaşık olaylar dizisi, bir tavuğun ağzında öğrenme ve hafıza ile hiçbir ilgisi olmayan kötü bir tadın sonucu olabilir.

Bunu test etmenin bir yolu, gözleri kapalıyken tavukların gagasına metil antranilat yerleştiren ve bundan sonra sinaptik verici için alıcılarda hiçbir değişiklik bulamayan Mary Gibbs'in oldukça kaba deneyimi olabilir. Bununla birlikte, civcivleri görme yeteneğinden mahrum bırakmak, tepkilerine hiçbir şekilde kayıtsız değildir, bu nedenle bu tür deneylerin sonuçları pek ikna edici değildir. İdeal olarak, başarılı bir şekilde eğitilmiş civcivlerden oluşan iki gruba ihtiyacım olacak, bunlardan birinde civcivler daha sonra öğrenilen bağlantıyı unutacak, diğerinde ise bunu hatırlayacaklar. İkinci durumda, yukarıda sinaps düzeyinde açıklanan tüm süreçler içlerinde tespit edilmiş olmalı, oysa ilk durumda bunlar olmayacaktı.

---

Bu soruna bir çözüm düşünürken, Harvard Üniversitesi'nde sinirbilimci olan Larry Benowitz'in 1970'lerin başında yayınlanan bir makalesine rastladım. Civcivlerin pasif kaçınma konusunda nasıl eğitildiklerini ve bundan hemen sonra başlarından zayıf bir elektrik şokunun geçirildiğini anlatıyordu; bu, görünüşe göre onlara boncuğun görünüşü ve tadı arasındaki bağlantıyı unutturmuştu: tekrar tekrar sunulduklarında, civcivler onu olabildiğince şiddetli bir şekilde gagalıyorlardı. ilk kez. Ancak akım, eğitimden en geç on dakika sonra geçirilirse, edinilen deneyimin hafızası korunur ve tavuklar boncuğu tekrar gagalamaktan kaçınır [16]. Bu, engram oluşumunun erken aşamalarının nöronların elektriksel aktivitesi ile ilişkili olması ve öğrenmenin hemen ardından akıma maruz kaldığında bunun bozulmasıyla açıklanabilir; daha sonra bir akım geçişi ile bu aşamaların tamamlanması için zamanları oldu ve süreç engellenmeden ilerleyebildi.

Bu beni hemen başka deneyler planlamaya sevk etti. Tavukları acı boncukla eğitmek, eğitimden hemen sonra veya birkaç dakika sonra elektrik akımı vermek ve boncuğun görünüşü ve tadı arasındaki bağlantıyı unutan civcivlerdeki biyokimyasal değişiklikleri karşılaştırmak gerekiyordu. ve bu hafızayı koruyanlar. Bir tavuğun elindeyken kafasından küçük bir akım geçmesini sağlayan küçük ve çok basit bir cihaz yaptık; Akıntının geçişini kendi parmağımla kontrol ettim - sadece kısa bir karıncalanmaydı ve tavuklar bunu neredeyse hiç fark etmedi. Bu şekilde Benowitz'in verilerini doğrulayabildim. Haklıydı: Eğitimden sonra bir dakika içinde akım geçirilirse, tavukların çoğunda hafıza kaybı gelişir ve on dakikalık bir gecikmeyle tavuklar tekrar boncuğu gagalamaktan kaçınırlar.

Ancak iyi bir deney için iki grup yeterli değildi: altı gruba ihtiyaç vardı. Onları harflerle etiketleyelim. V, VE ve V-E olmak üzere üç grupta, tavuklara suya batırılmış bir boncuk (V) ve diğer üç grupta, M, ME ve M-E, metil antranilatlı bir boncuk (M) öğretildi. C ve M gruplarında, tavuklar elektriksel (E) eyleme tabi tutulmadı (daha doğrusu, "yanlış" bir etkiye maruz bırakıldılar - tüm aynı manipülasyonlar yapıldı, ancak akım kapalıyken). VE ve ME gruplarında akım eğitimden hemen sonra, VE—E—M—E gruplarında ise biraz sonra geçildi. Nörokimyasal değişikliklerin bir göstergesi, örneğin, eğitimden sonraki saatlerde artan fukoz birleşimi ise, o zaman şok uygulanan tavuklar eğitimden hemen sonra gagalanmadığından, eğitim nedeniyle B ve M grupları arasında ve B-E ve M-E grupları arasında farklılıklar beklenebilir. boncuk ve hafıza tuttu. VE ve ME gruplarının karşılaştırılması en önemlisidir: ME grubundaki civcivler acı bir boncuğu gagaladılar, ancak bunu hatırlamadılar ve tekrar tekrar gagaladılar. Beyindeki biyokimyasal değişiklikler yalnızca acı boncuğu gagalama gerçeğini yansıtıyorsa, o zaman ME grubundaki tavuklarda fukozun dahil edilmesi M ve M–E gruplarındakiyle aynı olacaktır ve gagalayan tüm tavuklardan daha yüksek olacaktır. su ile nemlendirilmiş boncuk (grup B, VE, V-E). Öte yandan, artan dahil etme ezberleme ile ilişkilendirilirse, ME grubundaki değişimi VE grubundaki ile aynı ve M ve M-E gruplarından daha zayıf olacaktır. Tabii ki, güvenilir sonuçlar elde etmek için, deneylerin yeterince fazla sayıda tavuk üzerinde - her grupta 12'ye kadar - tekrarlanması gerekiyordu, ancak verileri analiz ederken, zaten oldukça net oldukları ortaya çıktı ve yardım edemem ama göster onları Şek. 10.8 [17].

---

Pirinç. 10.8. Bellek ve fukoz birleşimi. Her sütunun yüksekliği, dahil edilen fukoz miktarına karşılık gelir. Açık renkli çubuklar, suyla nemlendirilmiş bir boncuğu gagalayan tavuklarda dahil edilmeyi gösterir ve koyu renkli çubuklar, metil antranilatlı bir boncukta dahil edilmeyi gösterir. Her sütunun altındaki harfler, metindeki grupların tanımına karşılık gelir. Ben, metil antranilat ile bir boncuk gagaladıktan sonra fukoz birleşmesinde beklenen bir artış olan şoklanmamış civcivler; II - eğitimden hemen sonra şoklanan tavuklar (dahil olma artmaz); III - daha sonra şok edilen tavuklar (metal antranyum atomu ile bir boncuk gagaladıktan sonra dahil etme arttı). Suya batırılmış bir boncuğu gagalayan tüm tavuk grupları arasında önemli bir fark olmadığına dikkat edin. Bu, şokun kendisinin fukoz dahil edilmesi üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını göstermektedir.

---

Artan fukoz katılımı, yalnızca tavukların önceki deneyimleri hatırladığı gruplarda gözlendi. Eğitimli ama unutkan tavuklarda böyle bir artış yoktu. Ek olarak, tatsız bir boncuğu gagalayan maruz kalan ve maruz kalmayan tavuklar karşılaştırıldığında görüldüğü gibi, elektriksel etkinin kendisinin bu biyokimyasal parametreyi etkilemediği ortaya çıktı. Bu kadar basit ve hassas bir kontrole sahip olma yeteneğimden o kadar memnun kaldım ki, bunu kademenin diğer bazı önemli aşamalarını öğrenirken kullandım; Örneğin, dendritlerdeki diken sayısında bir artışın yalnızca bilinçli civcivlerde olduğunu, hatırlamayan civcivlerde ise olmadığını buldum [18].

Bu deneyin makul mantığını sorguladığım için değil, deneyi tavukları zayıf bir akıma bile maruz bırakmayacak şekilde yürütmek daha iyi olacağı için hala şüphelerim vardı. "En iyi" seçeneği ile ne demek istiyorum? Elektrik şoku kullanan deneyler mantıklı ve zariftir, ancak tavuklar üzerinde böyle bir etki, ne kadar zayıf bir his uyandırırsa uyandırsın, estetik (ahlaki? - Emin değilim) bakış açısından hoş değildir. Bu nedenle, birkaç yıl önce Kostya Anokhin ve ben, tavukları en ufak bir nahoş etkiden, hatta acı bir boncuğu gagalamaktan koruyan farklı bir prosedür geliştirdik. Civcivler, yaklaşık olarak aynı boyut ve renkte granül yem ve çakıl karışımı ile serpilmiş bir yüzeye yerleştirilir. İlk başta, civcivler gelişigüzel bir şekilde hem yemi hem de çakılı gagalarlar, ancak birkaç dakika sonra farkı fark ederler ve çakıldan kaçınarak (özellikle parçacıkları zemine yapıştırılmışsa!) yem peletlerini seçmeye başlarlar . Tavukları iki gruba ayırdık ve deneyi iki güne yaydık. Deneysel plan, Şek. 10.9. Grup K, her iki günde de "sessiz kontrol" görevi gördü. Birinci gün L ve M gruplarındaki civcivler yemsiz olarak çakıllı bir zemine yerleştirildi. Grup H civcivleri, önceki iki grupla aynı sayıda seansta, ancak yiyecek varlığında test edildi, böylece yiyecekleri çakıldan ayırt etmeyi öğrendiler. İkinci gün L ve H gruplarında deney tekrarlandı ve M grubundaki civcivlere ilk kez hem çakıl hem de yem verildi. Böylece deneyin ikinci gününde sadece M grubundaki tavuklar ilk kez eğitilirken, H grubunda aynı şeyi tekrarlayarak erken hareket etmeyi öğrendiler . İkinci gün, deneyin bitiminden hemen sonra, tavuklarda "erken" genlerden biri olan c-jun geninin aktivitesini değerlendirdik. Her iki "aktif" grup olan M ve H'deki tavuklarda, bu genin aktivitesi "sakin kontrol" (C) ile karşılaştırıldığında artmıştır, ancak eğitimli civcivlerde (grup M) bu artış, basitçe davranışı yeniden üretti, daha önce özümsedi (grup H), ancak ikincisi yemeği daha açgözlülükle yedi [19].

---

Pirinç. 10.9. Zemine yayılmış çakılla deney yapın. Metinde anlatıldığı gibi dört civciv grubu (K, L, M ve N) iki gün boyunca eğitildi. Koyu renkli çubuklar gagalama sıklığını, açık renkli çubuklar ise c-jun etkinliğini gösterir. H grubundaki eğitimli civcivler en çok gagalasa da, c-jun aktivitesi eğitimli grup M'de en yüksektir.

---

---

Dördüncü kriter: Biyokimyasal süreçlerin baskılanması, hafızanın baskılanmasına yol açar mı? 

İnhibisyon deneylerinin mantığı aşikardır, ancak birkaç yıl boyunca onları yapmayı reddettim, çünkü protein sentezi inhibitörleri gibi geniş bir etki spektrumuna sahip inhibitörlerin kullanımının tam olarak neyi sağlayabileceği benim için net değildi. çözmeye çalıştığım biyokimyasal süreçleri anlamak. Ancak biyokimyasal dizideki bireysel bağlantıların daha ayrıntılı bir çalışmasına geldiğimizde, yeterince spesifik inhibitörlerin kullanımının moleküler mekanizmalara ışık tutabileceğine ikna oldum. Örneğin, hipokampusta uzun süreli güçlenmeyi ve uzamsal öğrenmeyi engelleyen ilaçlar (NMDA tipi glutamat reseptör inhibitörleri) öğrenmeden önce verilirse, tavuklarda amnezi geliştiğini bulduk. Antrenmandan hemen önce veya hemen sonra sol hemisfere protein kinaz C enjeksiyonu aynı sonuçlara yol açar [20].

Ama belki de benim açımdan en ilginç olanı, Magdeburg'da (o zamanlar hala GDR'de) Hans-Jurgen Matthies ile birlikte çalışan Reinhard Yorck'un önerdiği engelleyiciydi. Matties'in grubu, bizimki gibi, glikoproteinler üzerinde çalıştı ve sıçan eğitiminin daha geleneksel çeşitli biçimlerinde bunların sentezinde bir artış gösterdi. York, glikoprotein biyosentezinin spesifik inhibitörleri için literatürü incelerken, galaktoz ile 2-dG'nin glikoz ile aynı ilişkisine sahip olan 2-deoksigalaktoz (2-DGal) adı verilen bir şekerle karşılaştı. 2-dGal, iki şekerin, galaktoz ve fukozun birbirine bağlandığı glikoproteinlerin sentezini çok spesifik bir şekilde inhibe eder; aynı zamanda içlerine fukozun dahil edilmesi engellenir. Mapies ile birlikte York, 2-dGal'in farelere verilmesinin amneziye neden olduğunu buldu. Reinhard'a tavuklar üzerinde paralel deneyler yapılmasını önerdim. 2-dGal'in antrenmandan hemen önce veya antrenmandan sonraki ilk iki saat içinde uygulanmasının, fukozun beyin glikoproteinlerine dahil edilmesini baskıladığı; tavukların bir gün sonra test edilmesi amneziyi ortaya çıkardı. Bu nedenle, hem elektroşok hem de inhibitörlerle yapılan deneyler, hafıza izlerinin oluşumunun spesifik glikoproteinlerin biyosentezini gerektirdiğini göstermiştir [21].

---

1 ile ilişkilidir
 

Nörofizyoloji bir dizi beceri gerektirir: sadece küçük hayvanları ustalıkla çalıştırma yeteneği değil, aynı zamanda benim gibi basit biyokimyacılar için mevcut olmayan oldukça kapsamlı bir elektronik bilgisi. Elektrik mühendisliğindeki yeteneğim, kabloyu prize bağlayabilmemle sınırlıdır, ancak bunu laboratuvarda yapmamız (resmi olarak) yasaktır: güvenlik talimatları, bu tür yetenekli bir işin profesyonel bir elektrikçi tarafından yapılmasını gerektirir. Altıncı kritere yaklaşmak için, osiloskopi tekniğini bilen birine ihtiyacım vardı, ancak ancak 80'lerin ortalarında, biraz eksantrik olsa da zeki, hevesli bir dalgıç olan Roger Mason bize bir tez hazırlamak için geldi. Doktora

---

*1) Dördüncünün ardından beşincinin gelmesi gerektiğini gayet iyi biliyorum. Beşinci kriter tartışmasını neden ertelediğim yakında netleşecek.

---

Milton Keynes denizden İngiltere'nin olabileceği kadar uzak ve ben Roger'ın burayı seçmesine neyin sebep olduğunu hiçbir zaman tam olarak anlayamadım (bence kendisi de tam olarak anlamadı, çünkü dört yıllık yoğun araştırmadan sonra " birkaç yüz sayfalık tezinin taslağı - gerekenden çok daha fazla, ancak asla savunma için sunmadı). Laboratuvara varır varmaz, Roger hemen teller ve yanıp sönen ışıklar, bip sesleri, onlarca metrelik çok renkli kayıtlarla sonsuz kayıt bandı ruloları arasında kayboldu. İş yerine yaklaşmak tek kelimeyle tehlikeliydi, çünkü bir yerden sarkan bir tüplü dalış teçhizatının ve yerde yatan demonte bisiklet kalıntılarının arasından geçmek zorundaydı 1 . Ancak yaklaşık 18 aylık teknik inzivadan sonra, ekipmanla deney sağlama görevini başarıyla tamamlayarak karşımıza çıktı.

---

*1) Modern ekipman ve ev dağınıklığının kombinasyonu birçok laboratuvar için çok tipiktir. Deneyimsiz biri için bu tek kelimeyle harika ve gördüğü her şeyden değerli bir şey çıkacağından şüphe etme hakkına sahip. Geçenlerde dünyanın önde gelen pozitron emisyon tomografi merkezlerinden birini ziyaret ettim. İnşa edilmesi milyonlarca sterline mal olan bu komplekste, bir siklotronun merkezi odasına çok az miktarda su veya organik madde yerleştirilir ve kısa ömürlü izotopların oluşumuna yol açan muazzam hıza ulaşan iyon akımlarıyla bombardımana tutulur. Bu izotoplar, kurşun kaplı boru hatları aracılığıyla, birkaç dakika içinde otomatik bir kurulumda yüksek saflıkta etiketli bileşiklerin karmaşık bir sentezinin gerçekleştirildiği bir radyokimyasal laboratuvara taşınır. Daha sonra elde edilen maddeler, başı bir bilgisayar veri bankaları sistemine bağlı olan bir pozitron detektör halkası ile çevrili hastanın bulunduğu odaya aktarılır. Bu bilim kurgu dünyasına girmeden önce bir laboratuvar önlüğü giymeli ve ayakkabılarınıza koruyucu kılıflar takmalısınız. Ancak laboratuvara girerken, ya darmadağın edilmiş sıralara ya da günlük iş ve yaşamın diğer önemsiz izlerine rastlarsınız: boş bir bal kavanozundan çıkan spatulalar ve makaslar; korumalı kabinin hemen yanına yerleştirilmiş bir kahve makinesi; ekipmana bakım yapan gizlice sigara içen teknisyen. Tüm bu kaos, her şeyin nanosaniyeler ve pikogramlarla ölçüldüğü bir fantezi dünyasıyla nasıl geçiniyor?

---

Aslında çok basit şeyler yapacaktık. Tavuğa su veya metil antranilat ile nemlendirilmiş bir boncuk vermek ve ardından ötenazi yapmak gerekiyordu. Daha sonra minyatür bir yaşam destek sistemi ile sözde stereotaksik aparata yerleştirildi. Burada, anestezi altındaki civciv, verilen koordinatlara göre çıplak beynine elektrotlar yerleştirilebilecek şekilde dikkatlice ama sıkıca sabitlendi (tabii ki, artık bu artık bir hayvan değil, belirtilerin olduğu bir "ilaç". yaşam kaybolacak, kişinin yaşam destek sistemini kapatması yeterli). Farklı elektrot türleri vardır: belirli beyin hücrelerine getirilmesi gereken tuz çözeltileri veya aktif maddelerle dolu ince cam tüpler veya elektriksel impuls yaylımları ileten sözde "uyarıcı elektrotlar". Son olarak, ince metal teller, amacı basitçe yakındaki hücrelerin elektriksel aktivitesini kaydetmek olan elektrot görevi görebilir. Deneylerimizde bu son tipte elektrotlar kullandık: IMHV'deki nöronların elektriksel aktivitesinin, bir civcivin metil antranilat ile ıslatılmış bir boncuğa maruz kalmasının bir sonucu olarak değişip değişmediğini öğrenmek istedik.

Bütün bunlar oldukça basit görünüyor, ancak birçok karmaşıklığı gizliyor. Tavuğu birkaç saat canlı tutmaya engel olmayacak uygun bir anestetik bulmanın çok zor olduğu ortaya çıktı. Diğer bir zorluk da elektrik sinyallerini yorumlamak ve onları yabancı "gürültüden" ayırmaktı. Hayvan ve ekipmanın ön hazırlığını gerektirdiğinden, her bir deney birkaç saat sürebilir; bu nedenle nörofizyologlar, tanıdığım diğer laboratuvar araştırmacılarından çok daha fazla ölçüde geceleri çalışmaya eğilimlidirler (en azından bir tez üzerinde çalışırken) ve normal insan iletişimi için yetersiz donanıma sahiptirler.

Bu deneydeki rolüm karmaşık değildi. Tavuklara metil antranilat veya suya batırılmış bir boncuğu gagalamalarını teklif ettim ve sonra onları Roger'a verdim, o da onlarla birlikte nörofizyoloji laboratuvarına girecek ve saatler sonra analiz etmeye başladığı bir yığın notla yeniden yüzeye çıkacaktı. İlk deney dizisi bitene kadar, ona belirli bir tavuğun hangi gruba ait olduğunu söylemedim (bu, laboratuvarımızda yaygın bir uygulamadır: mümkünse, özellikle deney iki çalışan tarafından yürütülüyorsa, birlikte çalışmaya çalışırız. değerlendirmede bilinçaltı yanlılığını önlemek için elde edilen verilerin analizi tamamlanana kadar "körü körüne"). Roger, on altı civcivin verilerini kaydettikten sonra, aralarında tutarlı farklılıklar bulduğunu ve o kadar önemli olduğunu bildirdi ki, ben sormadan bütün civcivleri iki gruba ayırabildi. Ondan bunu yapmasını istediğimde 16 tavuğun 14'ünü doğru olarak teşhis etti.

Beklediğimiz gibi, tüm durumlarda, IMHV nöronlarının spontan deşarjlarını yansıtan sabit bir "arka plan" kaydedildi. Ancak bu arka plan, yüksek frekanslı aktivitenin kısa süreli "flaşları" ile üst üste bindirildi - tüm hücre topluluklarının ritmik senkronize uyarılması (Şekil 10.10). Metil antranilat ile bir boncuğu gagalayan tavuklardaki bu aktivite, suyla nemlendirilmiş bir boncuğu gagalayan kontrollere göre çok (bazen dört kat) daha belirgindi. Fazlalık, eğitimden sonra günlerce devam edebilir. Bütün bunlar gerçekten de bir şekilde DWT etkisini anımsatıyordu, ancak buna yapay akım iletimi değil, edinilmiş davranışsal deneyim neden oldu [22]. Tam bir benzetme olması mümkündür: Birkaç yıl sonra, diğer araştırmacılar, IMHV dilimleri in vitro olarak uyarıldığında DTP benzeri fenomenler elde etmeyi başardılar [23]. "Patlamaların" özgüllüğünü nihayet doğrulamak için, Roger ve ben, yukarıda açıklanan elektrik şoku ile amnezi indüksiyonunu kullanarak deneyi tekrarladık.

---

Pirinç. 10.10. IMHV nöronlarının titreşimli aktivitesi. Anestezi uygulanmış bir tavukta bir grup IMHV nöronunun aktivitesinin kaydedilmesi. Potansiyeller dikey eksen boyunca, zaman ise yatay eksen boyunca çizilir. Oldukça düşük bir genliğe sahip yoğun arka plan aktivitesi ve 300 mikrovolta kadar bir genliğe sahip yüksek frekanslı bir deşarj görülebilir. Bu titreşimli aktivite, öğrendikten sonra önemli ölçüde artar.

---

Yine, biyokimyasal ve yapısal değişiklikler gibi ritmik flaşlar, yalnızca öğrenilen görevi hatırlayan tavuklarda kaydedildi [24].

---

Hikayenin sonu?

Bu nedenle, bir tavuğun beyninde bir boncuk gagalama ile acı bir tat arasında ilişkisel bir bağlantının oluşması ve davranışsal tepkide istikrarlı bir değişikliğe yol açması için, ön beynin belirli bir bölgesinde bir dizi ardışık olayın meydana gelmesi gerekir. . Bu olaylar, sinapsların ve dendritlerin yapısal modifikasyonu ile doruğa ulaşır ve sonuç olarak, hücrelerin elektriksel özelliklerinde, özellikle öğrenmeden birkaç saat sonra ritmik aktivitelerinin doğasında meydana gelen değişikliklerde kendilerini gösterirler. Bütün bunlar altıncı kriteri karşılıyor gibi görünüyor.

Peki sonunda tavuklarda hafıza izlerinin nasıl ve nerede oluştuğunu öğrendim mi? Kısmen, sevgili okuyucu, sadece kısmen. Tüm bu biyokimya ve nörofizyoloji, tüm yapısal değişiklikler harika: yaşayan dünyanın bariz kaosuna bir düzen getiren on yıllık muhteşem deneysel çalışma. Eserler tarafından aldatılmadığımı ve sonuçlarımı doğru bir şekilde yorumladığımı hissediyorum, ancak kendi kendime bile, yabancı eleştirmenlerden bahsetmiyorum bile, olaylar zincirini analiz ederken, tümünün varlığını henüz resmi olarak doğrulamadım. gerekli biyokimyasal bağlantılar. Argümanlarımdan bazıları, klasik post hoc ergo propter hoc tuzağının araştırmacıyı beklediği tehlikeli sınırda sallanıyor, ancak fosforilasyonun glikoprotein sentezinden önce geldiği gerçeği otomatik olarak ikincisinin birincisine bağımlı olduğu anlamına gelmiyor. Ancak, bu muhtemelen en önemli sorun değildir. Tüm bu biyokimya olmasa bile, hafızanın gerçekten bu kadar basit bir mekanik süreç olup olmadığını, nöronların IMHV'de yeni bir ağa basit bir şekilde bağlanması, bir bilgisayarın elemanlarını değiştirmek gibi bir şey olup olmadığını öğrenmek çok daha önemlidir. Bu, Hebb'in haklı olduğu anlamına mı geliyor? Bulduğum etkiler, bir boncuğun acı tadını hatırlayan tavuklara ve hatta sadece tavuklara özgü mü yoksa hafıza izlerinin oluşumu için bazı genel ilkeleri gösterdiğini haklı olarak iddia edebilir miyim? Gözlemlenen fenomenlerin katıksız ölçeği şaşırtıcı olmamalı mı? Ritmik aktivitede dört kat artış, dendritlerdeki diken sayısında %60 artış - tüm bunlar sadece küçük bir boncuğu hatırlamak için mi? Bu, bir tavuğun hayatı boyunca bir şeyi hatırlaması gerektiğinde her zaman oluyorsa, o zaman o küçücük beyninin neresinde tüm bu sinaptik yeniden düzenlemeler için yer olacak?

Bu tür soruları kendim cevaplamaya çalışmasaydım, şüphesiz başka biri de soracaktı. Doğru, benim günlük laboratuvar çalışmalarım teknik ekipman tarafından yaratılan eserler dünyasında geçiyor. Tavuklarım örneğinde dahi doğayı doğrudan gözlemleme imkanım yok. Tüm bilimsel veriler gibi, benim verilerim de aslında kayıt ölçümlerinin, kağıt şeritler üzerindeki kayıtların, bir terazideki veya aletlerin ekranındaki sayıların sonuçlarından başka bir şey değildir ( yüzyılın başında pozitivist filozof ve fizikçi Ernst Mach bu tür gözlemlere "ok" adını vermiştir). Göstergeler", anlamlarını anlamak için onları manipüle ediyorum ve bunu yaptığımda, gerçek dünyadaki moleküllerin, hücrelerin ve organizmaların davranışlarına dair çıkarımlar yapmak için geri tahmin yapıyorum, ancak filozoflar ve sosyologlar arasındaki şu andaki tartışmalardan tamamen etkilenmiyorum. Gerçekçiliğin ve bilimin durumu.Daha önce yazdıklarıma bağlı kalıyorum, bu, incelemekte olduğum maddi evrende gözlemlediklerimin gerçeğidir.Benimki gibi bir laboratuvar düzenlemeyi taahhüt eden ve aynı deneyleri yapan herkes alacak benzer sonuçlar, çünkü bunlar gizli bir sanatın veya hilekarlığın meyvesi değildir ve bilim, ona tutkuyla bağlı filozofların görüşüne göre, yine de halkın bilgisidir. ve benden yeni bilgiler alan insanlar, nasıl yorumlanması gerektiğine dair fikirlerimi (veya en azından önemli bir bölümünü) öğrenmek zorunda kalacaklar. Dahası, gerçeğin tamamı bu değil: seçtiğim şekilde deneylerin tanımı (bu bölümün başında söylediğim gibi), henüz yeterli teorik doğrulama almamış olan materyal sunumunun yalnızca mantıksal bir versiyonudur. . Gerekli olmasına rağmen (edebiyat arkadaşlarımın beni ikna ettiği gibi, çünkü bilimsel bilgi bu şekilde yayılıyor) retorik bir araçtı, ama yine de bir retorik araçtı. Şimdi yeni bir bölüme başlayayım ve başka bir hikaye anlatayım.

---

Bölüm 11 

Düzen, kaos, düzen: beşinci kriter 

---

---

beşinci kriter

1980'lerde deneylerimizin sonuçları, bir dizi hücresel süreç kavramıyla o kadar uyumluydu ki beşinci kriterim aklıma tekrar tekrar geldi: biyokimyasal, hücresel veya fizyolojik değişikliklerin meydana geldiği anatomik bir bölgenin çıkarılması bunu önlemelidir. eğitim süresi ile ilgili olarak silme işleminin ne zaman yapıldığına bağlı olarak hafıza izlerinin oluşumu ve/veya hatırlama. 

Bunun üç nedeni vardı. Birincisi, tamamen yeni yöntemlerin geliştirilmesini gerektirecek uygun bir deney yapmamız gerektiğini biliyordum. İkincisi, olası sonuçlar hakkında heyecan duymadan düşünemezdim. Ve son olarak, üçüncüsü, daha önce de söylediğim gibi, canlıların travmasıyla ilgili deneylerin estetik ve hatta kısmen ahlaki yönü ve ayrıca elde edilen verileri yorumlama sorunu her zaman endişelendim. Er ya da geç bu sorunu çözmem gerekecek. 1988'de, şu anda Londra'da yaşayan Gabriel Horn'un eski bir öğrencisi olan Sary Davies, tavuklarda sol ve sağ IMHV'ye zarar veren deneyler hakkında bir makale yayınladı. Yumurtadan çıktıkları gün ameliyat etti ve ertesi gün pasif kaçınmayı öğretti; bundan sonra boncuğu gagaladılar, tadından memnun olmadıklarını gösterdiler ve bunun dışında normal davrandılar, ancak amnezi gösterdiler: acı boncuğu ikinci kez gagaladılar [I] 1 . Gabriel'in kendisi de damgalama çalışmasında buna benzer bir şey gözlemledi. Tüm bunlar, eğitimden sonra IMHV'nin biyokimyası, morfolojisi ve nörofizyolojisine göre beklenebilirdi, ancak daha sistematik deneyler yapmalıydık. 1989 ve 1990'ın çoğunu buna adamaya karar verdim, çünkü öğretim ve idari işlerin miktarını büyük ölçüde azaltmamı sağlayan bir araştırma bursu aldım. Bu iki yılın tarihçesi ve sonuçları aşağıda verilmiştir.

---

*1) Beynin nispeten geniş bir alanı hasar görmüş (veya her neyse çıkarılmış) tavukların hala ölmemesi ve görünüşe göre normal davranışlarını sürdürmesi beni şaşırtmaktan asla vazgeçmiyor. Şüpheciler bu beynin çoğu zaman ne yaptığını merak edebilir. Kümes hayvanı yetiştiricisi buna, beynin tek işlevinin kuşları aralıksız koşturmaktan alıkoymak olduğu şeklinde yanıt verebilir - bu çok eski zamanlardan beri, ilk köylünün ilk horozun kabına koymak için kafasını kesmesinden beri bilinmektedir. .

---

Halihazırda dereceleri olan çok farklı iki fizyologun, Terry Patterson ve Dave Gilbert'ın laboratuvara gelişi sayesinde Sary'nin sonuçlarını kopyalayabildik ve ardından bunlara dayalı araştırmaya devam edebildik. Terri, Berkeley'de Mark Rosenzweig ile tavuklar üzerinde çalışırken doktorasını henüz tamamlamıştı. Dave'in Birmingham'daki derecesinden sonraki kariyeri tamamen pürüzsüz değildi ve ben bursu aldığımda, bilimsel çalışma için para kazanmak oldukça zor olduğu için, doktora olarak fırsatlarını açıkça yetersiz kullanıyordu, pencere temizliğiyle hayatta kalıyordu. seksenlerde İngiltere'de. Terry ve Dave laboratuvara girdikleri andan itibaren aralarında kişisel bir husumet vardı ama hem deneyciler hem de teoride harika bir çift oldular. Deneyleri, biri beyin hasarı yapacak, ikincisi hasarın doğasını bilmeden tavukları eğitecek ve üçüncüsü (genellikle ben) diğer ikisinin ne yaptığını bilmeden takip denemeleri yapacak şekilde tasarladık. tamamlamak.

Beyin, nörofizyolojik deneylerde olduğu gibi aynı şekilde hasar gördü. Tavuğa anestezi uygulandı ve ucu doğru yerde olacak şekilde beyne stereotaktik olarak bir elektrot (ince tel) yerleştirildi. Bundan sonra elektrotun ucunu ısıtan bir akım geçirildi. Yüksek sıcaklığın (veya yüksek frekanslı titreşimlerin) etkisi altında, elektrotun etrafındaki hücreler öldü; hasarın boyutu, mevcut güç ve maruz kalma süresi değiştirilerek kontrol edildi. Elektrot daha sonra çıkarıldı, kafa derisi dikildi ve tavuğun gece boyunca anesteziden çıkmasına izin verildi. Her deney grubunda operasyonun kendisinin ve anestezinin etkisini değerlendirmek için, "yanlış" bir operasyona tabi tutulan tavuklar vardı: geri kalanında olduğu gibi onunla da her şey yapıldı, ancak elektrottan akım geçmedi. Bütün bunlar hassas bir iştir, ancak gerekli becerilerle bir iş gününde bir düzine kadar tavuk ameliyat edilebilir. Ameliyatı ve anesteziyi iyi tolere ettiler: İyileşme sonrasında, hasarlı IMHV veya LPO'lu tavuklar tamamen normal görünüyordu ve sahte veya intakt kontrollerden farklı değildi. Davranışları değerlendirildikten sonra tavuklar kesildi ve beynin hasarlı bölgeleri mikroskop altında incelendi. Diğer durumlarda olduğu gibi, istatistiksel olarak anlamlı sonuçlar elde etmek için deney birçok kez tekrarlandı, böylece her deney grubunda (kontrol değil) on iki veya daha fazla tavuk vardı. Sahte operasyonlar ve hasar yeri belirleme kontrolleri için harcanan süre de dahil olmak üzere haftada dört iş gününde (civcivlerin yumurtadan çıktığı günler), bir dizi sonuç almak yaklaşık üç hafta sürer; pratikte yaklaşık bir ay sürer, çünkü her zaman bir şeyler ters gider: ya tavuklar yumurtadan çıkmaz ya da bir tür toplantıya gitmeniz gerekir, vb. 1 .

---

*1) Uzun zamandır kendi üzücü deneyimimden, bir deneyi planlarken, gereken maksimum süreyi almanız, ikiye katlamanız ve biraz daha eklemeniz gerektiğine ikna oldum - o zaman hesaplamalarınız aşağı yukarı doğru olacaktır. Daha önce kullanmadığınız, ancak başka birinin makalesinden ödünç aldığınız bir yöntemi kuruyorsanız, bir önemli nokta daha dikkate alınmalıdır, genellikle üçüncü denemeden daha erken çalışmaya başlar; ilk ikisinde, anlaşılmaz bir şekilde, parmaklarınızın ucunda, bir zamanlar kimyager ve daha sonra filozof olan Michael Polanyi'nin dediği gibi, sihirli, tarif edilemez gücü ("sessiz bilgi" olarak adlandırdı) elde edersiniz, bu da yöntemde ustalaşmanıza izin verir. sadece teoride, ama ve pratikte.

---

Beyin hasarı tekniğinde ustalaşmak için gerekli ayları harcadıktan ve yeterince hata yaptıktan sonra, Sary'nin sonuçlarını kontrol etmek için ilk aşamaya geçebildik. 1989'un başlarında bunları doğruladık. Hiç şüphe yok: IMHV'den zarar görmüş civcivler açıkça pasif kaçınmayı öğreniyorlardı, yani sahte ameliyatla çalıştırılan kardeşleri gibi acı krom boncuğu gagalıyorlar, tadına baktıklarında başlarını sallıyorlar ve tekrar sunulduğunda yüz çeviriyorlardı. Ancak ikinci denemeden birkaç saat sonra, deneyimi tamamen unuttular ve daha önce suyla ıslatılmış boncuk verilen kontrol civcivleri kadar kuvvetli bir şekilde kuru boncuğu gagaladılar. Bu nedenle, beyin hasarı civcivlerin davranışını (boncuk gagalama), tat alma duyusunu veya genel hareketliliği etkilemedi - sadece belirli boncuk türlerinden kaçınmayı hatırlamadılar. Artık Sarı'yı aşmak ve tek taraflı hasar üretmek gerekiyordu. Ve yine beklenen sonucu aldık. Hasarlı sol IMHV'li tavuklarda, kaçınma reaksiyonu yoktu ve sağ taraflı hasar ile tamamen korunmuştur. Her şey normaldi - önceden elde edilen verilere dayanan tahmine tam olarak uygun olarak ve beşinci kritere göre, ezberleme için sol IMHV'ye ihtiyaç vardı, ancak sağ IMHV'ye ihtiyaç yoktu (Şekil 11.1).

---

Pirinç. 11.1. IMNV hasarı. Bu ve sonraki şekillerde, gölgeli alanlar hasarlı bölgelerdir.

---

eğitimden sonra beyin hasar görürse ne olacağını şimdi kontrol etmeliyiz . Aksi takdirde anestezinin etkisi test sonuçlarını etkileyeceğinden, bu işlem bir saatten önce yapılamaz. Antrenmandan bir saat sonra iki taraflı beyin hasarının bile amneziye yol açmaması bizi şaşırttı. Yani, ilk paradoks: ezberlemek için bozulmamış bir sol IMHV'ye ihtiyaç vardır, ancak civcivler görevi öğrenir öğrenmez (en azından öğrendikten sonraki ilk saat içinde), IMHV'nin gereksiz olduğu ortaya çıktı [2].

Hafıza nereye gitti? Daha önce elde edilen tüm biyokimyasal ve morfolojik veriler göz önüne alındığında, LPO'da izlerini aramak gerekliydi. Deney bunu doğruladı. Bilateral LPO yaralanması, antrenmandan bir saat sonra amneziye neden oldu, bu tek taraflı sağ veya sol yaralanmada durum böyle değildi. Görünüşe göre, antrenmandan sonraki hafıza izi normal durumda bir şekilde IMHV'den LPO'ya geçiyor, bu da antrenmandan sonra yaralanmanın amnezik etkisinin olmamasını açıklıyor. Hem IMHV hem de LPO'da neden biyokimyasal ve morfolojik değişiklikler bulduğumuzu anlamamıza izin verdiği için bu çok ilginç bir sonuçtu. Sağ veya sol bir LPO'nun hafızayı korumak için yeterli olduğu gerçeği (tek taraflı hasar amneziye neden olmadı!), tanımladığımız değişikliklerin çoğunun hem sağ hem de sol LPO'da meydana geldiği gerçeğiyle tutarlıydı, yani. , boncuk hafızasının izini sürün ve kaçınma reaksiyonu her iki yarım kürede de korunmuştur (Şekil 11.2).

Bu kadar basit bir sonuçla yetinmeyip daha da ileri gittik. Öğrenmeden önce LPO hasar görürse ne olur? Şaşırtıcı bir şekilde, böyle bir işlem hafızayı hiçbir şekilde etkilemedi [3] (Şekil 11.2).

---

Pirinç. 11.2. LPO hasarı.

---

LPO yokluğunda pasif kaçınma da gelişirse, o zaman hafıza izi başka bir şekilde yeniden düzenlenir mi? Belki bu durumda iz basitçe IMHV'de sabitlenir? Durum buysa, eğitim öncesi LPO hasarı ve eğitim sonrası IMHV hasarı - kendi başlarına amnezi oluşturmayan iki işlem - aynı civcivde birleştirildiğinde hafıza kaybına neden olmalıdır. Böylece gerçekte ortaya çıktı (Şekil 11.3). Bu sonuçlarla IMHV'nin işin başında olduğunu varsaydım. Ama Dave aksini düşündü. Sonra tek taraflı hasar verdik ve haklı olduğu ortaya çıktı. Eğitim sırasında LPO'su olmayan civcivlerde, sol IMHV'deki müteakip hasar hafızayı etkilemedi, ancak sağ IMHV'deki hasar amneziye neden oldu. Bütün bunlar şematik olarak Şekil l'de gösterilmiştir. 11.3.

---

Pirinç. 11.3. Antrenmandan önce LPO'da ve sonrasında LMHV'de hasar.

---

Sonuçlar ilgi çekiciydi. Onları düşünerek, boncuk hafızasının birincil izinin ve sol IMHV'de kaçınma reaksiyonunun oluştuğu ve ardından öğrenmeden birkaç saat sonra , biraz mekanik bir modele dayanarak her şeyin birleştirilebileceğine karar verdim. önce sağ IMHV'ye, ardından sağ ve sol LPO'lara “göç eder” (Şekil 11.4).

---

Pirinç. 11.4. Sonuçların açıklaması: bellek izlerinin olası yer değiştirmeleri.

---

Bu şemayı tamamen beyin hasarı deneylerinin mantığı üzerine buldum. Ancak böyle bir şema nöroanatomistleri şoke eder ve hemen akıllarına bariz bir soru gelir: IMHV ile LPO arasında herhangi bir doğrudan nöral yol var mı? Basit bağlantıcılık kavramına göre, bu tür yollar gerçekten gereklidir. Çalışmaya başladığımızda, var olup olmadıklarını bilmiyorduk ama bu pek olası görünmüyordu. Gözler ve tat tomurcukları gibi duyu organlarından gelen tüm nöral yolların IMHV'de birleştiğini biliyorduk. IMHV ile LPO arasındaki dolaylı bağlantıları bile biliyorduk. Bu nedenle, IMHV'ler, çeşitli girdi bilgilerinin entegre edildiği bir tür "ilişkisel bölgeler" olarak kabul edildi - örneğin, bir boncuğun görsel algısı, tat duyumuyla karşılaştırılır. Buna karşılık, LPO'lar beynin çıkış tarafında, motor işlevlerden (gagalama gibi) ve belki de "duygusal" tip tepkilerden sorumlu alanda bulunur. Deneylerimizin başlamasından sonra tavukların beyin anatomisi biraz daha netleşti. IMHV ve LPO arasında gerçekten basit bir bağlantı yoktur, ancak beynin arşistriatum adı verilen üçüncü kısmından dolaylı bir yol varmış gibi görünmektedir.

Ancak anatomik verileri hesaba katmadan bile, hafıza izlerinin hareketinin verilen varsayımsal şeması (Şekil 11.4), bir dizi tahmin yapmamızı sağlar. Özellikle, sağ IMHV'deki (kendi başına amneziye neden olmayan) ön öğrenme hasarının olayların sırasını kesintiye uğratması gerektiği ve ardından bellek izinin sol IMHV'de "sıkışıp" hareket edemediği sonucu çıkar. LPO. Normalde amneziye neden olacak olan öğrenme sonrası hasar, artık buna neden olmaz. Bu varsayımı ifade ettikten sonra hemen (en geç bir ay sonra) kontrol ettik (Şekil 11.5).

---

Pirinç. 11.5. Hareket engelleme.

---

Doğrulandı. Sonra Dave, Terry ve ben tüm yeni deneyleri anlatan özet bir makale yayınlamaya karar verdik. Hızlı bir şekilde bir taslak versiyon hazırladık, ancak birlikte sonuçlandırmak için oturduğumuzda, biri (şimdi kim olduğunu hatırlamıyorum) aniden şöyle dedi: "Ya eğitimden önce doğru IMHV'ye zarar verirsek?" Bu tür bir hasarın kendi başına amnestik bir etki yaratmadığını biliyorduk ve modelimiz bu durumda bellek izinin sol IMHV'de kalması gerektiğini tahmin ediyor - sadece çıktı eksikliği nedeniyle. Bu nedenle, eğitimden önce sağ IMHV'si hasar görmüş civcivlerde, eğitimden sonra sol IMHV'nin hasar görmesi amnezi ile sonuçlanacaktır. Deneyin böyle bir varyantı gerçekten de son test olabilir. Makaleyi bir kenara bıraktık ve yeni bir deney için bir ay daha harcadık. İşte elimizde ne var (Şekil 11.6):

---

Pirinç. 11.6. Ama iz başka bir yol bulur...

---

Ondan önce, belirli bir bilim adamı Poirot gibi, tüm şüphelileri oturma odasında toplamaya ve suçluya, suçun nasıl işlendiğini, yani hafızanın nasıl çalıştığını göstermeye hazırdım. Şimdi bu reddedildi. Deney kesin bir sonuç verdi - tamamen olumsuz. Hiçbir şey, boşluk, sıfır, hafıza kaybı yok. Hafıza izi sağdaki IMHV'ye gidemedi ama soldakinde de kesinlikle kalmadı. Nereye gitti? 

Yaklaşık yarım asır önce, psikolog Carl Lashley onlarca yıllık fare öğrenme deneylerini özetleyen klasik bir makale yazdı. Onlara karmaşık labirentlerde nasıl gezineceklerini öğretti ve ardından hafıza izlerinin nerede saklandığını bulmak için serebral korteksin bazı kısımlarını çıkardı. Şaşırtıcı bir şekilde, kaldırılması öğrenilen becerinin tamamen kaybolmasına yol açacak belirli alanlar bulamadı; bunun yerine, kaldırılan kortikal alanın boyutu arttıkça beceri giderek kötüleşti. Hafızanın sadece beyin maddesi miktarına bağlı olduğu görülüyordu. Bu gözlemlere dayanarak Lashley, korteksin "eşpotansiyelliği" kavramını oluşturdu. Makalesine "In Search of the Engram" adını verdi ve belleğin beyinde hem her yerde hem de hiçbir yerde aynı anda mevcut olduğu sonucuna vararak makalesini bitirdi [4].

Lashley'in deneyleri ve hayal kırıklığı yaratan sonuçları, sonraki deneylerin bir sonucu olarak geçerliliğini yitirdi, ancak hafızanın yerini belirleme paradoksu devam etti. Bu bana, öncelikle, IMHV ve LPO hasar gördüğünde, bu alanların işlevlerini değil, ilk ikisinin yokluğunda hızla yeniden yapılandırılan beynin geri kalanının işlevlerini incelediğimizi hatırlatıyor; ve ikinci olarak, hafıza durağan, kesinlikle tek bir yerde veya küçük bir hücre grubunda "yerleşmiş" bir şey olarak anlaşılamaz; daha dinamik ve dağınık bir biçimde var olur. Ek olarak, beyin, çeşitli işlevsel destek araçlarıyla ince ve karmaşık bir şekilde organize edilmiş bir yapıdır. Bazı faaliyetlerde bulunmasına engel olursunuz ve o aynı amaca giden başka yollar bulur. IMHV ve LPO arasındaki en uygun bağlantıları bloke edersiniz ve tavuk bunların yerini alacak birini bulur. Beyin standart olarak birbirine bağlı bir dizi küçük hücre gibi değil, çeşitli bağlantılarla dolu işlevsel bir sistem olarak hareket eder. Elbette beynin anatomisini her zaman akılda tutmak gerekir, ancak bununla sınırlı kalmamak gerekir, çünkü beynin kendisinin anatomik olarak saptanabilir yapılara indirgenemeyeceği açıktır. İndirgemeciliğin mantıksızlığı hakkındaki uyarılarımı göz ardı ederek, onun mekanik açıklamasında ısrar etmek, deneyi bir paradoksal sonuçlar bataklığına mahkûm etmektir.

---

çift dalga

Normal civcivlerde öğrenme sırasında sol IMHV'den LPO'ya bir tür hafıza akışı olduğu fikri başka bir paradoksa yol açar ve yeni deneyler önerir. Bir önceki bölümde gözden geçirilen, on yıl boyunca biriken toplam biyokimyasal ve morfolojik bilgi, acı boncuktan kaçınmak için eğitilen tavukların, LPO ve sol IMHV hücrelerinin kimyasında ve yapısında uzun vadeli değişiklikler yaşadığıdır. Bununla birlikte, beyin hasarlı deneyler, eğitimli bir tavuğun IMHV'ye hiç ihtiyaç duymadığını göstermiştir. O zaman neden bu alanda ısrarlı değişiklikler var? 

Akşamları bunu düşündüm ve gün boyunca biyokimya yaparak bilgideki boşlukları doldurmaya çalıştım. Beyin hasarı deneylerinin sonuçları gerçek olayları yansıtıyorsa, eğitimden kısa bir süre sonra sol IMHV'de biyokimyasal değişiklikler olmalı ve daha sonra aynı değişiklikler LPO'da görünmelidir. Bu nedenle, IMHV'den LPO'ya bilgi akışıyla birlikte, biyokimyasal değişikliklerin bir "akışı" olmalıdır. Aniden Magdeburg grubunun on yıl veya daha uzun bir süre önce parlaklığı ayırt etmek üzere eğitilmiş fareler üzerinde yaptığı deneylerde elde ettiği garip sonuçları hatırladım. Bu araştırmacıların makalelerini tekrar gözden geçirdim ve hafızamın beni yanıltmadığına emin oldum. Proteinlerin ve özellikle glikoproteinlerin artan sentezinde iki dalganın ortaya çıktığını gözlemlediler: birincisi hipokampüste ve ikincisi, eğitimden yaklaşık altı saat sonra serebral kortekste. O zamanlar kimse bu verilerden ne öğrenilebileceğini bilmiyordu ve yazarlar daha ileri gitmediler. Son konferanslardan derlenen ve bir zamanlar pek ilgimi çekmemiş gibi görünen dağınık bilgiler hafızamda canlanmaya başladı. Nasıl kontrol edilir?

Biyokimya laboratuvarımızda, 2-dGal sentezi inhibitörünü kullanarak glikoprotein konusunu da inceledik. Daha önce Reinhard Yorck ile çalışarak, eğitimden iki saat önce ile eğitimden iki saat sonra herhangi bir zamanda 2-dGal'in beyne enjekte edilmesi durumunda tavukların hafıza kaybı geliştirdiğini göstermiştim. Ancak egzersizden 3 saat sonra enjekte edildiğinde gelişmedi. Daha sonra 2-dGal'i tanıtmanın etkisini daha sonra incelemedim, çünkü bunda pek bir anlam görmedim, ama şimdi denemeye karar verdim. Civcivleri sabah eğiterek ve ardından 12 saate kadar çeşitli zamanlarda (1 saat arayla) ayrı gruplara kontrol olarak 2-dGal veya salin vererek deneyi tekrarladım. Ertesi sabah, eğitimden 24 saat sonra davranışsal tepkilerini test ettim. Elde edilen sonuçlar, Şek. 11.7.

---

Pirinç. 11.7. Çift hafıza dalgası. Bu deneyde, tavuklara eğitimden önce ve sonra farklı zamanlarda (O), bir glikoprotein sentezi inhibitörü olan 2-dGal enjekte edildi ve eğitimden 24 saat sonra hafıza test edildi. 2-dGal antrenmandan sonraki ilk 1-2 saat içinde veya antrenmandan 5-7 saat sonra uygulandığında hafıza yoktu. Bu periyotlar arasındaki aralıkta veya antrenmandan 8 saat sonra 2-dGal verilmesiyle amnezik bir etki gözlenmedi.

---

Eğrinin ilk kısmı, daha önce tanımlanan modeli tekrarlar: eğitim periyoduna yakın bir 2-dGal enjeksiyonu amneziye neden oldu ve 3 saat veya daha sonra yapılan bir enjeksiyonun hiçbir etkisi olmadı. 2-dGal'in girişini ikinci bir amnezi dalgası izlediğinde, saat altı işaretine gelene kadar durum böyleydi. Bu nedenle, eğitimden sonraki dönemde iki glikoprotein sentezi dalgası olmalıdır: biri eğitimden hemen sonra ve ikincisi birkaç saat sonra. İlk dalga IMHV'de mi, ikincisi LPO'da mı lokalize? Belki farklı glikoproteinler sentezlenir? 1992 baharında bu kitabı yazmaya başladığımda, 2. Bölüm'de açıklanan deneyde keşfettiğim sorular bunlardı. Bir yıldan fazla bir süredir sayısız teknik sorunla kuşatılmış durumdayız. O lanet olası glikoproteinlerden ve çifte dalgayı hatırladığım için kendimden nefret ediyordum. Ama yarı yolda durmayacağım, sorulan soruların cevabı uzaklarda bir yerlerde sadece belli belirsiz parıldasa da. Şimdi, ben bu satırları yazarken, büyük olasılıkla haklı olduğumuz ortaya çıkıyor: iki dalga farklı ve ikincisi LPO'da lokalize. Ancak araştırma sürem azalıyor ve bu taslağı göndermekte geciktim. Kanıtları aldığımda yeni verilerim olursa, bunları 1. kitaba eklemeye çalışacağım .

---

*1) Kanıtı şimdi elimde tutuyorum (Mayıs 1992) ve haklı olduğumuzdan %90 eminim.

---

Bu arada, nörofizyolojik araştırmalar da tüm hızıyla devam ediyordu. Roger Mason'ın tel ağındaki ve osiloskop yığınındaki yeri - bu sefer daha gelişmiş bilgisayar ekipmanıyla - IMHV nöronlarının ritmik aktivitesinin zamansal modelini inceleyen başka bir tez öğrencisi John Jigg tarafından alındı; aynı zamanda LPO'yu da gözden kaçırmadı. Gerekli verileri, beyin hasarının sonuçlarını yorumlamaya çalıştığımız sırada aldı. İkisi de birbiriyle aynı fikirdeymiş gibi görünüyordu. Antrenmandan hemen sonra, her iki hemisferde elektrik deşarjları ortaya çıktı, ancak 4-6 saat sonra yoğunlukları esas olarak sağ IMHV'de kaydedildi ve aynı anda sağ ve sol LPO'da maksimum yoğunluğa ulaştılar (Şekil 11.8). Yani burada da iki hareketlilik dalgası vardı. Elektriksel aktivite eğrisi, glikoprotein biyosentezinin iki fazlı eğrisi üzerine bindirildiğinde, zaman içinde bazı tutarsızlıklara rağmen, yakın karşılıkları not edildi. Bütün bunlar, en azından normal tavuklarda, hafızanın sol IMHV'den sağa "geçişi" fikrini destekledi.

---

Pirinç. 11.8. Titreşimli aktivitenin dinamiği. Diyagram, antrenmandan sonra çeşitli zamanlarda sol (koyu çubuklar) ve sağ (açık çubuklar) IMHV'deki pulsatil aktivitedeki artışı gösterir. Antrenmandan 3-4 saat sonra beynin her iki tarafında aktivitenin arttığına ve 6-7 saat sonra sağ IMHV'de soldan çok daha fazla arttığına dikkat edin.

---

---

Kaostan düzen mi? 

Bir araştırma programındayken, bir Pazartesi sabahı yeni deneyler için bir fikirle uyandığınızda, onları hemen başlatmak için laboratuvara koşmanız alışılmadık bir durum değildir; ama haftalar veya aylar geçer ve hayal gücünüzde şekillenmeye başlayan büyük resme uymayan belirsiz sonuçlardan başka bir şeyiniz kalmaz. Teorinizin klasik mükemmelliğinin Jackson Pollock'un soyutlamacı kafa karışıklığına nasıl dönüştüğünü kimsenin fark etmeyeceğini umarak, deneyleri durdurmaya veya bilinmeyen bir dergide yayınlamaya karar veriyorsunuz. Buna benzer bir şey yıllardır laboratuvarda hepimiz tarafından deneyimlendi. Ama birdenbire teorilerimi daha önce keşfedilen iki fazlı hücresel aktivite ile nasıl bağdaştıracağımı anladım. Tavuklara çok acı metil antranilatla ıslatılmış bir boncuk yerine, çok zayıf bir metil antranilat veya kinin çözeltisiyle ıslatılmış aynı boncuk gibi daha az keskin bir tada sahip bir şey verilirse, tavuklar da bir kaçınma reaksiyonu geliştirecekler ve birkaç saat sürer, ardından boncukların acı tadını unuturlar. Bu "zayıf" belleğin yalnızca IMHV'deki ilk hücresel aktivite dalgasıyla ilişkili olduğunu varsayalım, bu daha sonra LPO'da daha kararlı bir ikinci dalga şeklinde iletilmez: bu tür zayıf anılar yalnızca birinciyi tetikler, ancak ikincisini değil. biyokimyasal değişikliklerin ikinci dalgası. [5] Durumun böyle olduğu ortaya çıktı. Ayrıca, Bölüm 6'da açıklanan "gıdaya karşı koşullu refleks tiksinti"nin gelişimiyle ilgili deneylerde, kuru bir boncuk gagalama eyleminin bile glikoprotein biyosentezinin ilk dalgasına neden olduğu bulundu.

Gerçek şu ki, tavuk her zaman etrafındaki gerçekliğin çeşitli gerçeklerini gözlemler, fark eder, araştırır ve hatırlar, çünkü sadece ilk başta neyin hatırlanmasının önemli olduğunu hala bilmediği için - eidetik bir hafıza gibi bir şey geliştirir. çocuk. Tekdüze iç mekana sahip kafesin yoksul koşullarında, tamamen tatsız bir boncuğun bile ortaya çıkması, tavuğun en azından fark edemediği bir yenilik getirir; boncuğu gagalıyor ve büyük ihtimalle IMHV'de olmak üzere, boncuğun hatırası damgalanıyor. Daha sonra, koşullu kaçınma deneyinde olduğu gibi, tavuk hafif bir halsizlik hissederse, bunun nedeninin tam olarak boncuğu gagalamak olduğu konusunda oldukça makul, ancak hatalı bir sonuca varır (tabii ki bir iz varsa) Bu olay beyninde bir yerlerde saklanmıştır). 2-D-galaktoz tarafından glikoprotein sentezinin baskılanmasıyla ilgili çok basit bir deneyde, böyle bir izin oluşumunun biyosentezlerinin ilk dalgasını gerektirdiğini gösterdik (Şekil 11.9) [6].

---

Pirinç. 11.9. Yiyeceklere karşı koşullu bir refleks tiksinti geliştirmeyi deneyin.

---

Çok uzak çok iyi. Şimdi, beynin farklı bölgelerinde lokalize olan, aralarındaki bilgi akışıyla birleşen ve iki hücresel aktivite dalgasıyla ilişkilendirilen kısa ve uzun süreli hafıza süreçlerinin bir resmini bir araya getirebilirim. Ancak, henüz düzgün bir yola çıkmadım. Uzun süreli hafıza, sol IMHV'de uzun süreli bir iz bırakır, ancak hafıza bir kez oluştuğunda, civciv artık acı boncuğu hatırlamak için bu IMHV'ye ihtiyaç duymaz. Bu nasıl anlaşılır?

Onu bilmiyordum. Kitabı yazmaya başladığımda, bu bölümü düzeni kaosa çevirme paradoksuyla bitirecektim. Başlangıçta şu sözlerle sona erdi:

Bu hikaye ile bölümü bitirmek istiyorum. Nasıl isterseniz öyle anlayın: Bir yandan, beynin belirli bölgelerinde gerekli ve yeterli hücresel süreçleri belirlemek için yapılan bir dizi titiz deneydir; Tavuk; öte yandan, hafızanın gözlemden kaçan dinamik bir süreç olarak paralel bir tanımı, tavuklar için o kadar önemlidir ki, sonunda belirli yerlerle ilişkilendirilemez ve "kapatılamaz".

Şimdi bu iyi değil. Bu kimseye yakışmaz: ne bana, ne yayıncıya, ne de size okuyucularım. Elbette daha fazlasını da yapabilirdim. Bu yılın başında, beklenmedik bir şekilde, çözüm o kadar göz kamaştırıcı bir şekilde netleşti ki, düşüncemin mekanik indirgemeciliğin deli gömleğine ne kadar sıkı çekildiğine ancak hayret edebildim. Bunca zamandır tavukların krom boncuğu onlar için basit, ayrıştırılamaz bir nesneymiş gibi nasıl gagaladıklarını anlatıp durdum. Çünkü biz kendimiz onu böyle düşündük - basit bir krom kaplama boncuk ve tavukların da düşündüğünü düşündük. Ancak, elbette, bunun olmaması için birçok neden var. Acı boncuğu gagalayan tavuğun, içinde neyin daha önemli olduğu hakkında hiçbir fikri yoktu: renk, boyut veya şekil, günün saati veya ortaya çıktığı yer. Nerede duracağını bilemeyen tavuk, hayatta kalabilmek için tüm bu özellikleri hesaba katmak zorunda kaldı. Bu konfigürasyonun yalnızca boncuğunun önemli olduğu sonucuna hemen varamadı. Bu nedenle tavuğun gördüklerini ve yaşadıklarını tasnif etmesi gerekiyordu.

Şimdi bir boncuğun tüm özelliklerinden renk, boyut ve şeklin önemli olduğunu varsayalım (bunun doğru olduğunu düşünmek için nedenler var, ancak burada ayrıntılara girmeyeceğim [7]). Civciv boncuğa alıştıktan sonra, bu işaretlerden herhangi biri daha sonra boncuktan kaçınmaya yardımcı olur. Bu, unutulmuş bir ismi hatırlamaya çok benzer: Bir kişinin yüzünü canlandırırız, unutulmuş bir isme ses olarak yakın olduğunu düşündüğümüz isimleri alırız veya alfabenin tüm harflerini arka arkaya deneriz. Bütün bunlar, unutulmuş bir ismin işaretlerini aramak için farklı stratejilerdir.

Bir civciv gerçekten bir "boncuğu" değil, onun bir dizi temel özelliğini hatırlıyorsa, o zaman ikincisi mutlaka beynin aynı bölümünde "depolanmamalıdır". Belki boncuğun rengi bir yerde, şekli başka bir yerde vb. Sadece bu varsayımı test etmeye çalışmadık, bunun yerine tavukları bir krom boncuğu gagalamamaları için eğittik ve ardından davranışlarını tekrar tekrar gözlemledik. aynı boncuğu sunuyor. Ancak renkle ilgili bilgiler IMHV'de ve diğer özelliklerle ilgili bilgiler LPO'da saklanırsa, eğitimden sonra civcivlerin boncukları hatırlamak için neden IMHV'ye ihtiyaç duymadıkları anlaşılır: diğer özellikleri hakkındaki bilgiler LPO'larında depolanmıştır. Aynı zamanda, IMHV'de hücresel değişiklikler uzun süre devam eder, çünkü boncuğun "renkli gösterimi" bu bölümde hala mevcuttur. Böylece, Lashley paradoksundan kaçınmanın bir yolunu bulduk.

Tüm bunları düşündükten sonra, doğrulama özellikle zor olmadı. Sadece tavuklara acı sarı boncuğu gagalamamalarını öğretmek ve ardından onlara aralarından seçim yapmaları için iki boncuk sunmak gerekliydi: aynı ve yeni mavi olan. Beyni sağlam olan tavuklar ikinciyi gagalar ve ilkini reddeder.Peki ya hasarlı tavuklar? Renk hafızası IMHV'de saklanıyorsa, eğitimden önce LPO'nun çıkarılmasının bir etkisi olmayacaktır: civcivler önceki deneylerde olduğu gibi boncuklar arasındaki farkı öğrenmeye ve hatırlamaya devam edeceklerdir (bkz. Şekil 11.2). Ancak şimdi IMHV'nin kaldırılmasının sonuçları olacak : Civcivler sonraki testlerde öğrenme yeteneğini koruyacak olsalar da hem sarı hem de mavi boncuklardan kaçınacaklar, çünkü IMHV olmadan sadece içinde bulunan boncukların boyutu ve şekli hakkında bilgi sahibi olacaklar. LPO; bu işaretlerle bir boncuğu diğerinden ayırt edemeyecekler ve tatlarının acı olduğundan şüphelenerek yuvarlak şekilli tüm küçük nesnelerden kaçınacaklar.

---

Pirinç. 11.10. Civciv renk deneyi.

---

1991 yazında, Terry ve ben zaten böyle bir deney yapmıştık [8]. Böylece indirgemeci tuzaktan çıkış yolu bulundu ve beyni açık bir öğrenme sistemi olarak kabul ederek kaostan düzeni yeniden yarattık.

Bölüm 12 

Interlude: Laboratuvar araştırması her şey değildir

---

Neredeyse her zaman aynı yerden başlar. Sabahın erken saatlerinde uçak sizi Heathrow'dan uzaklaştırıyor ve sonra, birkaç saat dilimini aştıktan sonra, kendinizi tanımadığınız bir terminalin çıkışında, öğleden sonra güneşinin görüntüsünden biraz cesaretiniz kırılmış ve bir taksi beklerken buluyorsunuz ya da, eğer Şanslıysanız, konferans katılımcılarının bulunduğu otele ulaşmak için özel tabelalı bir otobüs. Tüm uçuş boyunca bastırmaya çalıştığınız kasvetli duygu, sıkıntıya dönüşmeye başlar. Neden geldiniz? Burada kimseyi tanımıyorsun. Yaklaşık bir yıl önce konferansın ilk duyurusunu aldığınızda çok ilginç gelen program, şimdi uçakta daha dikkatli baktığınızda sıkıcı geliyor: bazı mesajlar o zamandan bu yana yeniliğini yitirmiş, bazıları anlaşılmaz bir şekilde formüle edilmiştir. Promosyon broşüründe oldukça egzotik görünen konferans yeri, gerçekten de yazın en sıcak döneminde hareketli bir şehir ya da sezon dışında otel konaklamalarını ucuzlatmak için bir tatil beldesi. Ve tüm bunlarla birlikte, konferans günleri için çalışma programınız o kadar dolu ki, toplantılar ve toplantılar dışında bir yere gitmeye bile zaman kalmayacak.

Bir otele yerleşiyorsunuz, bu yıl konferansta bulunduğunuz herhangi bir yerdeki bir odadaki iki bezelye gibi görünen bir odaya eşyalarınızı bırakıyorsunuz ve kayıt için yola çıkıyorsunuz. Dava ABD'de gerçekleşirse, konferansın merkezi büyük olasılıkla orada, otelde ve kıta Avrupası'nda ise, o zaman özel olarak inşa edilmiş bir Kongre Sarayında olacaktır; yıl başarısız olursa ve konferans İngiltere'de yapılırsa, o zaman basit, köhne bir üniversite binasında ve diğer tüm oteller gibi görünmek yerine harap bir öğrenci yurdu sizi bekliyor. Her durumda, endişeli sekreterlerin veya özel olarak işe alınmış öğrencilerin oturduğu, bir yerden getirilen ve bir araya getirilmiş birkaç masaya yaklaşmak için sıraya girmeniz gerekecek; davetli bir konuşmacı olup olmadığınızı ve kayıt ücretini ödeyip ödemediğinizi görmek için kağıtlarına bakacaklar (özellikle sağlam bir etkinlik için, düzgün üniformalar giymiş ve araba kiralama ofisi çalışanlarını anımsatan profesyonel organizatörler onların yerinde olabilir). Sonunda size plastik bir evrak çantası verilir - bazı ilaç şirketlerinden veya yerel inisiyatif komitesinden bağış.

Şimdi yapılacak en iyi şey, yakınlarda bir yere oturup gereksiz dergilerin ve reklam broşürlerinin kaçınılmaz hediye kopyalarından bu evrak çantasını boşaltmak, geriye yalnızca konferans programını ve materyal koleksiyonunu bırakmak. Çoğumuz aynı anda bir biyokimya firmasının adını taşıyan bir tükenmez kalemden kurtulamayacak kadar cimriyiz ve onları yedekte bırakıp eve getiriyoruz ve sonunda onları atıyor veya kaybediyoruz. Bu tür nesnelerin arasında, adının yazılı olduğu bir etiket ve bu tür kongrelerin vazgeçemeyeceği resepsiyon, yemek ve özel toplantılar için biletlerin veya yaldızlı davetiyelerin bulunduğu bir yığın zarf buluyoruz. Toplantılar listesinde ilk sırada kaçınılmaz olarak konferansın açılışına denk gelen ve katılımcıların birbirini tanıdığı akşam geliyor. Başlamak üzere. Bu yüzden otele koşuyorsunuz, ihtiyacınız olmayan her şeyi bırakıyorsunuz, diş fırçanızı paketinden çıkarıyorsunuz (daha sonra yatmadan önce buna vaktiniz olmayacak), etiketi ceketinizin yakasına yapıştırıyorsunuz ve akşama doğru yola çıkıyorsunuz. içecek (ama yeni bir gömlek giymeyin: yarın ihtiyacınız olacak ve ayrıca bu tür partilerde kostümünüzün gereksinimleri, oturmak zorunda kalacağınız kanepelerin kalitesinden daha yüksek değil).

Kaygı karışımıyla kasvetli ruh haliniz artık bilinmeyene karşı açıkçası panik bir korkuya dönüşmeye hazır, ancak bu duyguları bastırmaya çalışın, çünkü bilimsel bir olayın en önemli olaylarından birine katılıyorsunuz. Bunu, Ashley Montague'nin bir zamanlar akademik camianın boş zamanı olarak adlandırdığı ve bir düzine üniversite romanına zemin oluşturan akademik turizm olarak düşünmek en kolayı olacaktır. Ama işler daha karmaşık. Belediye binasının antik tarzda dekore edilmiş salonunda, otelin dans salonunda veya havuz kenarında göründükten sadece birkaç dakika sonra, artık bir kadeh vasat şarap arayarak dalgın dalgın dolaşıp rozetlere yakından bakmıyorsunuz. en azından belirsiz bir şekilde bildiğiniz bir isim bulma umuduyla katılımcıların ceketlerinde okunaksız yazılar var, ancak önceki toplantılarda tanıştığınız insanlarla gizli bir görüşmeniz var, bu da size onları eski arkadaşlar olarak görme hakkını veriyor. Konferans sizin için çoktan başladı ve bu tür resepsiyonlar ve akşamlar sırasında olanlar, dinleyicilerdeki en son sonuçlarla ilgili raporlarla aynı bilimsel iletişim unsurudur.

---

İçselcilik ve dışsalcılık

Bu bölüm, bilimsel faaliyetin bu yönüne, sosyal bir fenomen olarak bilime ayrılmıştır. Düşüncelerimde kitabın önceki bölümlerine döndüğümde, deneysel bellek çalışmasının muğlaklığını anlamanın bir yolu olarak kendi biyografimi sunmaya giriştikten sonra inatla bilgi alanına geri döndüğümü şimdi görüyorum. hafızanın hücresel süreçlerinin peşinde koşan ve kaçınılmaz olarak önemli bir bölümünü sosyal arka plandan atan bir dedektif hikayesi anlattı. Benim hikayemde bir bilim filozofu için kabul edilemez hiçbir şey yok - sıkı bir Popper takipçisi ve hatta Kuhn. Sonunda, anlatılanların çoğu neredeyse klasik bir Popperci üslupla sunuluyor: varsayım ve çürütme süreci olarak keşif, hipotezler ve bunların test edilmesi. Kühn'cüler için, Hebb'in kurallarına göre sinaptik bağlantıların güçlendirilmesiyle kodlanmış çalışan bir bellek paradigması bile vardır ve son deneylerde, Kühn'ün bilimde bir "devrim" olarak kabul edeceği şeyin zayıf bir kehaneti olarak hizmet eden bir paradoks, yani: eski teorinin bakış açısından açıklanamayan fenomen 1 .

---

* 1) Karl Popper'ın kendisinin ve hatta takipçilerinin muhtemelen kendilerini ayıracakları en saf haliyle, bilimsel faaliyet, hipotezlerin formüle edilmesi ve test edilmesi olarak kabul edildi. Bu testlerin hiçbiri, hipotezin doğruluğuna dair mutlak bir kanıt veremez, ancak onu çürütebilir. Popper'ın bakış açısına göre, "iyi" bilime özgü temel deneyler, doğrulanmamışsa bir hipotezin bir kenara bırakılması gerektiğini gösteren deneylerdir. Thomas Kuhn, ilk olarak .'de yayınlanan ünlü kitabı Bilimsel Devrimlerin Yapısı'nda 1962 гbu basit yaklaşıma meydan okudu. Ona göre normal bilim, esas olarak hipotezleri test etmekten değil, Kuhn'un paradigma dediği mevcut dünya görüşü çerçevesinde bilmecelere cevap aramaktan ibarettir. Çalışmanın sonuçları hipotezle çelişiyor gibi görünüyorsa, genellikle reddedilmez, bu tür sonuçlar veya bunların yorumu sorgulanabilir ve ayrıca hipotez, görünür anormalliklerle tutarlı olacak şekilde değiştirilebilir. Ancak bir hipotez için çok fazla anormalliğin biriktiği bir zaman gelir ve ardından bilimde bir "devrim" meydana gelir - hem eski hem de yeni verileri daha iyi açıklayan yeni bir hipotez formüle edilir. Kuhn'un bilim görüşü, doğa bilimlerinde "toplumsal"a kapı araladığı için özellikle bilim sosyologları arasında popüler hale geldi. Belirli bir paradigmayı çekici kılan nedir ve bilimsel devrimler neden meydana gelir? Kuhn, bu soruları bilimin içsel soruları ya da bireysel bilim insanlarının psikolojisinin çalışması olarak düşünerek bilimin kendisine bıraktı, ancak sosyologlar, laboratuvar dışındaki sosyal durumun içeride olup bitenleri etkileyebileceğine inanarak bunda daha fazlasını görmeye başladılar. onun duvarları. . Bu, onların (Marksist bilim adamlarının ilk nesilleri tarafından zaten bilinen) bilimin toplumsal ilişkilerinin ve işlevlerinin özüne nüfuz etmelerine izin verdi ve nihai olarak, çevredekilerin bilimsel bilgisinin kendisinin bulunduğu hiper-dönüşlü stratosfere yükselişlerini önceden belirledi. dünya , sosyal ilişkilerin miazmasında çözüldü [1]. Filozoflar, Kuhn'un Popper'dan daha ileri gittiğini kabul ettiler, ancak sosyolojik sonuçlardan kaçınacak ve içselci bir bilim görüşünün önemini koruyacak alternatif bir yol bulmaya çalıştılar. Imre Lakatos'un kavramına göre, bilimin ilerici hareketi "araştırma programları" aracılığıyla gerçekleştirilir. Program ilerici olabilir, bu durumda dünya bilgisi ile ilgili olarak verimli kalırken kendi çerçevesi içinde çözülebilecek problemlerin formülasyonunda uygulanır veya dejeneratif olabilir, bu durumda daha fazlasını üretir. ve daha belirgin anomaliler. Bu anlamda, Hebb'in çağrışımcı programı ilericidir, çünkü Candel'in "hücresel bellek alfabesi"ne uzun vadeli güçlenmeyi bir model mekanizma olarak dahil edebilir, oysa Garcia'nın deneyleri ve benim beyin hasarıyla ilgili deneylerim (bkz. Hebb programının dejeneratif doğası; başka bir deyişle, Kuhn'un tabiriyle bir devrime ihtiyacımız var.

---

Klasik bilim felsefesi burada durmaktan memnuniyet duyacaktır; Bir dereceye kadar bu benim için de geçerli. Elbette aktif bir araştırmacı olarak burada sunulana benzer hikayeler anlatmak çok daha kolay. Bu, kendini beğenmişliği biraz eğlendiriyor, bilimsel cüretkarlığın dile getirilmeyen kahramanlığını ima ediyor, sosyal sorunları hafifletiyor. Şimdiye kadar işaret etme cüretini gösterdiğim sorunlar, yanlış yönelimler veya yetersiz yürütülen deneylerle ilgili tamamen içsel sorunlardı, ancak keskinlikleri son iki bölümdeki ilerici yaklaşımla büyük ölçüde hafifletildi. Otoportremde, kavramsal ve teknik olmak üzere iki tür sorunla mücadele ediyor gibiyim.

Birinci tür problemler, incelenen malzemenin inatçılığı, doğal "kötülüğü" ile sürekli bir mücadeleyi, deneyin beklenmedik sonucunun nasıl ele alınacağına karar verme ihtiyacını - doğanın ilgiyi hak etmeyen bir kaprisi olarak varsayar. ya da basit yöntemlerimin ölümcül aşağılığının gerçek bir işareti olarak. Dışarıdan bir gözlemci için en ilginç görünen şey bu kavramsal problemlerdir. Ancak günlük pratikte deneylere kendileri katılanlar, çoğu zaman ikinci türden - teknik sorunlarla karşılaşırlar. Aletlerimizin hassasiyetinde ve çözünürlüğünde veya altında kalan miktarları ölçmek istiyoruz. Gerekli yöntem genellikle basitçe mevcut değildir ve onu icat etmemiz gerekir. Daha sıradan zorluklar var: lanet olası kriyostat tekrar çalışmıyor ve bakımını yapan teknisyen gelecek haftaya kadar gelmeyecek; veya bugün planlanan deneme için gerekenden daha az civciv yumurtadan çıktı. Ve kavramsal problem bir sonraki çalıştaya kadar veya biz sonunda sonuçlarımız hakkında bir makale yazana kadar bekleyebilir.

Bilimin bilişsel olmayan yönlerinin analizine daha fazla dalmak, izin verilenin sınırlarını aşma, doğa bilimcilerin pratiğine eleştirel bir gözle bakabilen bilim sosyologlarının işgal ettiği alanı işgal etme tehlikesiyle doludur. kendilerinin değil, başkasının çalışmalarını tartışmaktan. Bu anlamda "Laboratuvar Yaşamı" ve "Science in Action" [2] kitaplarının yazarı Bruno Latour bir arketip görevi görebilir. Onun bilimi yapıbozumcu yorumu, bir yıl boyunca belirli bir nörohormonun tanımlanması ve izole edilmesiyle kısmen ilgilendiği bir Kaliforniya laboratuvarında (antropoloji alanındaki tezini tamamladıktan sonra) kazandığı kişisel bir deneyime dayanmaktadır. Bu çalışmayı , teorik sonuçları bütün bir bilim sosyologları kuşağını etkileyen ilk kitabında tanımladı 1 .

---

* 1) Latour'un, bilimin sosyal bilimlerinin "Laturizasyonu" olarak adlandırdığı şeyin boyutuna rağmen, kendi deneyimini eleştirel bir şekilde analiz etmede başarısız olduğu için planını nasıl tam olarak gerçekleştiremediğini göstermek Hilary Rose'a düştü [3].

---

Laboratuvar araştırmasını gönüllü olarak bırakmaya karar vermiş olsaydım, bu alana giriş zor olmayacaktı. Ama henüz buna tam olarak hazır değilim. Aktif pratik çalışmayı birikmiş deneyimin kavranmasından ayıran o tehlikeli sınır boyunca ilerlemek istiyorum. Bununla birlikte, hikayemi çok aniden kesmek, kitabımın önemli temalarından biri olan eylem halindeki bilimin sosyal doğasını gözden kaçırmak olacaktır.

Bu bölüme başladığım konferans, her yıl katıldığım en az yarım düzine bu tür etkinlikten sadece biri. Büyük olabilirler ve daha sonra öğrenme ve hafıza oturumu, diğer konularda hafta boyunca eş zamanlı olarak gerçekleşen birçok oturum arasında yalnızca yarım gün sürer. Hafta sonu yoğun bir şekilde çalışmak için dar bir alanda çalışan yirmi beş kişinin bir araya geldiği özel toplantılar var. Nörobilimlerde, hafıza araştırmacıları mafyası - farklı ülkelerden önde gelen uzmanlar - yaklaşık iki yüz kişiye sahiptir; yanlarında yüz kat daha fazla ilgili gözlemci var (birkaç yıl önce Avrupa ve Sovyetler Birliği'nde bu alanda çalışan laboratuvarların bir listesini derledim ve 93 sayısını aldım). "Merkez çekirdeğin" küçük boyutu nedeniyle, temsilcileri yılda birkaç kez ardışık konferanslarda bir araya gelebilir.

Onlara katılmam gerekiyor mu? Tüm çalışmaların sonuçları eninde sonunda yayınlandığından ve deneylerin ayrıntılarını okumak, raporları dinlemekten daha iyi algılandığından, evde kalıp dergileri okumak daha iyi olmaz mıydı? Çoğumuz Nice'i ziyaret etmek için Mayıs'ta yapılan bir davete, Kasım'da Glasgow'dan daha kolay yanıt versek de, bu sadece dış seyahatin çekiciliği değildir [4]. Kısmen, tüm bu geziler, tüm söylentileri, dedikoduları ve söylentileri ile profesyonel küresel köyümüzde olup bitenleri takip etme arzusuyla yönlendiriliyor. Konferansı kaçırmak, modası geçme pahasına gıpta ile bakılan çemberdeki yerinizden vazgeçmek demektir; hırslı araştırmacı da Londra, Paris veya New York'taki bir moda toplantısını kaçırmak zorunda kalan hırslı bir züppe kadar ciddi bir şekilde korkar.

Ancak asıl sebep, elektronik basının tüm harikalarına rağmen, bir makalenin bir dergiye sunulduğu andan itibaren yayınlanması için en az sekiz ay geçmesidir. O zaman onu bulmak - kütüphanedeki bir derginin içindekiler tablosunu gözden geçirirken doğru başlığı fark etmek (veya bu günlerde bir bilgisayar kullanarak onu anahtar kelimelerle aramak; kütüphaneyi ziyaret etmek artık aynı kokuyor) - yine de zaman alıyor dolma kalem veya mekanik daktilo kullanımı gibi eski boş zamanların aroması). Araştırma o kadar hızlı gelişiyor ki, bir uzman için sonuçların geçerliliği genellikle basılı olarak göründükleri anda geçerliliğini yitiriyor (bilimsel literatüre arşiv denmesi boşuna değil). Konferansa katılım, sonuçları ilk elden almak ve bunları deneyi yapan kişiyle tartışmak, adeta mevcudiyet etkisi yaratır. Bir makaleyi okumak her zaman biraz soyut bir alıştırmadır; gerçekten de, bilimsel iletişim tarzının gerektirdiği tüm kuru formalitelere uyularak anlatılan bir deneye inanmak mümkün müdür? Araştırmayı kendileri yürüten insanlarla (tercihen bir kadeh şarap eşliğinde) konuşmak tamamen başka bir şeydir - onların verilerine daha çok inanırsınız veya ... çok daha fazla şüphe duyarsınız. Satranç ve poker arasındaki fark gibi, bu karşılaştırma da bilimsel çalışmayı tamamen bilişsel bir etkinlik olarak ele almanın bilim ideolojisini günlük çalışmayla karıştırmak olduğunu bir kez daha gösteriyor. Sonuç olarak, bir konferanstan yeni deney fikirleriyle ve yapacağım bazı deneylere karşı yeni bir tavırla zenginleşmeden nadiren dönüyorum, ama şimdi onlardan beklenecek hiçbir şey olmadığını görüyorum.

Bilimsel etkinliğin rekabetçi doğasının farklı yönleriyle ilgili olarak bu öyküden çıkarılacak iki ders var. Çevremizdeki dünya hakkındaki bilgilerin geçerliliğini yitirmesi garip gelebilir. Ancak bu, yalnızca makalede açıklanan deneylerin zaten bir başkası tarafından gerçekleştirildiği veya makalenin yayına sunulmasından bu yana geçen sekiz ay içinde yeni, geliştirilmiş bir tekniğin önerildiği ve hiç kimse olmadığı için olur. eskimiş araçlarla veya zaten bilinenleri tekrarlayarak yapılan işlerle ilgilenecektir. Hatta bir makale göründüğünde, sonuçlarının çürütüldüğü bile olur. Bilimde ikinci olanın ödülü alamadığını her zaman duyuyoruz. Tabii ki, böyle bir tutum oldukça aptalca, en azından böyle kabul edilmelidir, çünkü deney olasılıkları sonsuzdur, hala o kadar az şey biliyoruz ki, herkese yetecek kadar iş var ve önümüzde işbirliği için sonsuz uzun bir zaman var. Ancak rekabet tarafından yönlendiriliyoruz, herkes önce tanınmak, sonuçlarını diğerlerinden önce yayınlamak, moda takipçisi değil trend belirleyici olmak istiyor ve tüm bunlar, sübvansiyonlara ve bağışlara bağlı olan Batı biliminde çok güçlü teşviklerdir ( çoğu araştırmacı kısa vadeli sözleşmelerle çalışır ve çalışmalarının sonuçları, fonların tahsis edildiği üç yıllık dönem için yayınlanan makale sayısına göre değerlendirilir) 1 .

---

*1) Tüm bu faktörlerin baskısı, ABD Kongresi komisyonları tarafından kapsamlı bir şekilde dikkate alınan, artan bilimsel sahtekârlık vakalarıyla kanıtlanmaktadır. En açık örnek, 1991 г. Nobel ödüllü ve Rockefeller Vakfı başkanı David Baltimore'u beş yıl önceki bir makalesinde ortak yazarlığını alenen ifşa etmeye zorladı; dayandığı laboratuvar günlüklerinin bulguları tahrif etmek için tahrif edildiği, duruşmada reddedilemez bir şekilde kanıtlandı.

---

Bu tür bir baskı, konferansların çalışmalarını bile etkileyebilir. En aktif olarak gelişen alanlarda, bilim adamları bazen araştırmalarının ayrıntılarını bir makalede yayınlayana kadar tartışmaktan kaçınırlar ve ne yaptıklarını öğrenen biri onları dövmek için onları dövmesin diye, yayınlanmak üzere kabul edildiğine ikna olurlar. deneyi tekrarlayarak (dergiler makalenin alındığı ve kabul edildiği tarihi belirterek öncelik konusundaki anlaşmazlıkları önlemeye çalışır). Bilimsel toplantılarda slayt ve stantların fotoğraflanması yaygın bir uygulama haline geldi ve bu durum bazen organizatörlerin kamera kullanımını yasaklamalarına neden oluyor.

İkinci ders daha da önemlidir. Bellek araştırmacılarının "mafyası" olan Seçilmiş Krut, esas olarak Kuzey Amerikalı, Avrupalı ve Japon bilim adamlarından oluşur. Latin Amerika veya Hindistan'daki periferik laboratuvarlardan gelen başvurular, konferanslara ve sempozyumlara nadiren katılmakta ve bilimsel dergiler, abonelik için gerekli fonlara sahip olsalar bile, düzensiz ve çok geç alınmaktadır. Bu nedenle modayı takip etmeye ve onu dikte etmeye mahkumdurlar. Sanayide olduğu gibi bilimde de, bilimin bir meta haline geldiği ve bir metanın değerinin zaman ve kullanımla azaldığı kapitalist üretim süreci, metropollerde yoğunlaşırken, Üçüncü Dünya'dan gelen iş sürekli olarak gölgede kalmaktadır.

Bilimsel üretim sistemindeki benzer bir zayıflık, 1980'lerin sonlarında "reel sosyalizm"in çöküşüne kadar komuta yöntemleriyle yönetilen Doğu Avrupa ülkeleri ve Sovyetler Birliği'nde bilimsel yaratıcılığın görece yetersiz kalmasına yol açtı. Bilim adamlarının yurt dışına seyahatleri son derece zor veya imkansızdı, bu da kongre ve konferanslarda Doğu ve Batı araştırmacıları arasında bilimsel fikir alışverişinin fiilen yasaklanması anlamına geliyordu. Batılı bilimsel dergilere abonelik çok sınırlıydı ve bazıları (Science ve Nature gibi) okuyucuya ulaşmadan sansürlendi. Ek olarak, katı bir merkezi araştırma planlaması sistemi, son on yıllarda biyokimyanın ve sınır bölgelerinin hızlı ilerlemesi için çok yararlı olduğu kanıtlanmış olan laboratuvarlardaki anarşik inisiyatif atmosferini engelledi. Bir konferanstan yeni reaktifler, ilaçlar veya izotoplar gerektiren yeni bir deney fikriyle dönersem, tedarikçiyi ararım ve iki gün içinde bu malzemeler laboratuvara teslim edilir, bu da fikir hala devam ederken çalışmaya başlamamı sağlar. taze. Doğu Avrupa ülkelerinin ve SSCB'nin körelmiş komuta ve kontrol sistemleri, bilimi ağır sanayi ile aynı şekilde yönetiyordu ve bu, böyle bir esnekliği ortadan kaldırıyordu: deneylerin doğası ve onlar için gerekli olan reaktifler ve ekipman önceden belirlenmeliydi. ve siparişlerin aylarca yerine getirilememesi, bilimsel araştırma konularının ve uygulanan yöntemlerin hızlı bir şekilde düzeltilmesini imkansız hale getirdi.

---

Gerçekler ve kaynaklar

Bu nedenle, konferanslara katılım, sürekli olarak neler olup bittiğinin farkında olma arzusu, ileriye bakma yeteneği, deneylerin kendisi kadar başarılı bilimsel yaratıcılığın ayrılmaz ön koşulları haline geldi. Latour'un belirttiği gibi, bir araştırmacının "çalışması" birçok farklı biçimde olabilir. Bilimsel bir "gerçeğin" oluşturulması, yalnızca bir deney tasarlayıp yürütmekten daha fazlasını gerektirir - bu, yalnızca işyeri düzeyinde değil, aynı zamanda daha yüksek ve daha düşük düzeylerde de gerçekleşen karmaşık bir sürecin parçasıdır. Deneyin yürütülmesi, ekipman, teknik personel ve sarf malzemelerinin satın alınması için gerekli fonlarla birlikte çalışabilir bir laboratuvarın mevcudiyetini varsayar. Araştırmacıya, ister öğrenci, ister bilim insanı olsun, böyle bir ortam doğal karşılanır. Daha yüksek bir seviye başkası tarafından sağlanırsa, araştırmacı tamamen "bilim yapmakla" meşgul olan "gerçek bir bilim adamı" gibi davranır. Reaktifleri veya izotopları biterse, sadece yeni bir parti sipariş eder; aparat bozulursa, yöneticiden bir servis uzmanını aramasını ister; küçük bir cihaz veya alete ihtiyaç duyulursa, bulunduğu yerde bulunan elektronik atölyesinden birini ikna eder. yapmak için koridorun ilerisinde. Bütün bunlar "bilim yapmak" kavramına dahil değildir, bu sadece asıl şeye hazırlanma sürecinde talihsiz bir gerekliliktir - bir deney yapmak.

Ancak laboratuvar başkanı için, bilimsel yaratıcılık için tüm bu koşulların oluşturulması ve sürdürülmesi aslında işin ana içeriğidir ve Latour'un dediği gibi, tez öğrencisi veya bağımsız çalışan onun için gerekli laboratuvarın başka bir birimi haline gelir. teçhizat. Bu anlamda bilimsel "emek" yükü lidere düşer. Bu nedenle, bilimsel faaliyetten kastedilen - doğrudan laboratuvar masasında çalışmak veya laboratuvarın örgütsel desteği ve araştırması için bir program hazırlamak - bu sizin bakış açınıza bağlıdır. Zamanımın büyük bir kısmı fon aramakla geçiyor ve bu, günümüzün çoğu İngiliz bilim insanı için her şeyi tüketen bir faaliyet; sürekli olarak personel maaşları, lisansüstü öğrencilerine burslar, ekipman, kimyasallar ve izotoplar satın almak için nasıl para bulacakları ile meşguller. Bir deneyi planlarken, yalnızca ilgilenilen sorulara yanıt verip vermeyeceği değil, laboratuvarın bunu karşılayıp karşılayamayacağı da düşünülmelidir (bu, Doğu Avrupa'da hareket ettikçe yavaş yavaş tanınmaya başlayan pazar yaklaşımının arka planıdır). yönetimin komuta ilkelerinden uzak). Tavuklarla ilgili araştırmamın finansmanı çeşitli kaynaklardan geliyor: üniversite, Birleşik Krallık ve Avrupa Araştırma Konseyleri, personel değişim programları, hayırsever vakıflar, ilaç şirketleri ve ordu 1 .

---

*1) İkincisi genellikle ana finansman kaynaklarından biri olarak hizmet eder. Onun çıkarları, bilimsel kurulların, vakıfların ve ilaç şirketlerinin çıkarlarıyla örtüşmez. ABD Hava Kuvvetleri, Deniz Kuvvetleri ve UAPN özellikle sinirsel modellerin ve bilgisayar oyunlarının geliştirilmesini memnuniyetle karşılamaktadır. ABD ordusunun tüm departmanları ve Porton Down'daki (Wiltshire) İngiliz Savunma Bakanlığı'nın kimyasal savunma kompleksi, nörotransmiterlerin nöral mekanizmalarını ve biyolojik eylemini incelemekle ilgileniyor, çünkü sonuçlar mevcut olanı iyileştirmede ve yeni türler yaratmada yararlı olabilir. kimyasal silahlar ve bu amaçlar için önemli fonları vurguluyorlar. Ancak ben bu tür araçların kullanılmasına karşıyım. Mesele şu ki, araştırmamın orduyu ilgilendirmediği ve tamamen ahlaki nedenlerle de değil, çünkü kendimi bir pasifist olarak görmüyorum ve aşırı saflıktan muzdarip değilim. Ordunun işimin meyvelerine ihtiyacı varsa, bana ödeme yapsalar da yapmasalar da bunları yayınlanan makalelerde bulabilecekler. Askerileşmiş bir toplumda yaşadığımız sürece bundan kaçınılamaz. Ancak militarizme karşı bir konuşmacı olarak itibarınızı korumak istiyorsanız, aynı zamanda onların parasını da kullanmamalısınız. Ordudan fon alan pek çok sinirbilimci, yeni tür biyolojik ve kimyasal silahların yaratılması gibi askeri gelişimle ilgili olmayan ve doğrudan askeri kullanıma uygun olmayan temel araştırmalar yaptıklarını söyleyerek kendilerini haklı çıkarıyor. İnsanlar inanmak istediklerine inanırlar ama ben askeri müşterilerin ne istediklerini bildiklerini düşünüyorum [6].

---

Her hibe belirli bir işe tahsis edilir ve amacına uygun olarak kullanılmalıdır. Bu konuda laboratuvar ticari bir işletme gibidir ve para kazanmak ve eğer şanslıysam doğru harcandığından emin olmak için çok zaman harcıyorum. Ancak başvuruların hazırlanması ve sunulması, tüm bu örgütsel faaliyetin bilimle ne ilgisi var? Çoğu "bilim adamı" hiçbirinin - genel kabul görmüş ideolojiye göre, gerçek bilimin laboratuvar masasında veya laboratuvar hayvanlarıyla çalışmakla sınırlı olduğunu, diğer her şeyin gerekli bir kötülük olduğunu söyleyecektir. Latour, bilimi örgütleyenleri çabalarının değerinin bu kadar kabaca küçümsenmesinden korumaya çalışıyor. Ancak çalışma günümün tanımına (Bölüm 2) bir bilgisayar oturumu veya bir komite toplantısı ile başlamadığıma dikkat edin - ve sadece laboratuvarda mırıldanmaya başladım.

Bütün bunlar, tavuklarla ilgili öykünün son bölümlerinde Popper gibi, bilimsel çalışmanın en temel yönüne ilişkin temel bir yanlış anlaşılmayı neden gösterdiğimi anlamaya yardımcı oluyor. Mümkün olan her şeyi yapacak durumda olduğumuzu, faaliyetlerimizin fon miktarıyla sınırlı olmadığını ve fon arayışı gibi önemsiz bir şeyin araştırma konularının ve araştırma yöntemlerinin seçimini sürekli olarak etkilemediğini söyleyemem. Yaptığımız şeylerin çoğu (ve ben) en iyi ihtimalle ilham verici bir faaliyettir. Elbette bir oyun planım var - hafıza sorunlarına bu kadar uzun vadeli bir tutkuyla başka türlü olamaz. Ancak bu plan, yeni teknik yeteneklerle veya eksikliklerle, başka bir alandan bir makale okurken yanlışlıkla elde edilen bilgilerle, beklenmedik bir şekilde bir konferansa gelen düşüncelerle elde edilebilecek fonlara göre ara sıra değiştirilmelidir. ve daha fazlası... her şey meslektaşlarımdan, öğrencilerden, tez yazarlarından, laboratuvar ziyaretçilerinden edindiklerimle: her birinin ortak bir amaca kattıkları kendi fikirleri ve deneyimleri var. Önceki iki bölümde her şeyin düzenlendiği sıra, zafer veya yenilgiden sonraki savaşın tarihsel tasvirindeki sırayı biraz anımsatıyor. Bu, daha sonraki ders kitaplarında böyle görünse de, bir mücadelenin ortasındaki bir katılımcının hissine hiç benzemiyor. Bu anlamda tarih, bilim gibi bir kurgudur, en azından bir tür sanattır ve doğru fon kaynağını bulma yeteneği, doğru nesneyi seçme yeteneği kadar önemli ve başarılı bilimsel faaliyetin ayrılmaz bir parçasıdır. deneyler için.

---

Duyurmak

Bunların hepsi çalışmanın üstyapı unsurları, deneyin tasarımı hakkında düşünmeye başlamadan önce toplamam gereken materyaller. Daha alt düzeyde, civcivlerimizden aldığımız bilgiler, markamızı taşıyan ve laboratuvarın işi olarak kabul edilen genel bilgi birikimine dahil edilmelidir. Bu bagaj, yürüttüğümüz makaleler, incelemeler, konferans bildirileri, poster sunumları, seminerler ve hatta kitaplardan oluşmaktadır 1 . Latour, bilimsel gerçeklerin nasıl kurulduğunu tartışırken sürekli olarak askeri alandan metaforlara başvurur. Yukarıda açıklanan bilimsel faaliyetin tüm zorunlu yönleri - finansman kaynaklarının araştırılmasından ve istenen hedeflere ulaşmak için yeterince etkili teknik araçların geliştirilmesinden elde edilen verilerin yayınlanmasına ve diğer dağıtım biçimlerine kadar - "müttefiklerin işe alınması" olarak adlandırıyor. bir "gerçeği" "gerçek" haline getirmek için gerekli olan şeyler. Bu metaforu beğenin ya da beğenmeyin, bilimsel faaliyetin evrak olmadan eksik kalacağı konusunda kesinlikle haklıdır. Sadece kendiniz için bir keşif yapmanız yeterli değildir. Bilimin doğası, ortak mülkiyet haline gelmesini, bilimsel literatüre girmesini gerektirir; ancak, bu literatürün hacmi göz önüne alındığında, elde ettiğiniz yeni bilgi parçasını geniş dünyaya salıveremez ve genel kabulün gelmesini sabırla bekleyemezsiniz. Emeğinizin meyvelerinin iz bırakmadan kaybolmasını istemiyorsanız, modern pazar ilişkileri ile daha sofistike yaklaşımlara ihtiyaç vardır.

---

*1) Bu kitap da dahil edilecek mi? bilmiyorum Çok isterdim ama korkarım ki bu bir bilimsel iletişim biçimi olarak daha çok bir meta-bagaj. Profesyonel bilim adamları, çalışmalarımızı elitlerin gıpta ile bakılan çevresinin bir parçası olmayanların kullanımına sunma girişimlerine kuşkuyla bakıyorlar.

---

Verilerinizi herkese açık hale getirmenin en kolay ama aynı zamanda en etkisiz yolu, konferansta bir poster hazırlamaktır. Bu tür mesajlar, genel kurul raporları ve sempozyumlarla birlikte çoğu konferansın programında yer almaktadır. 1.5x1.5 m ölçülerinde bir stant verilecek, bu stant üzerine görsel malzemelerinizi yerleştirecek ve bunların gösterimi için zaman ayıracaksınız. Genellikle, çalışmanın amaçlarını, ana sonuçlarını ve bunların önemi hakkındaki sonuçları gösteren birkaç sayfa yayınlarsınız. Standınız bu tür onlarca hatta yüzlerce kabinden yalnızca biri olduğu için, materyali mümkün olan en iyi şekilde sunmaya çalışmanız gerekir, çünkü burada, bilimin herhangi bir yerinde olduğundan daha fazla McLewan kuralları geçerlidir; malzeme mesajdır. Sonunda, "stand" kelimesi tesadüfen seçilmedi: şimdi çok önemli bir şeyle meşgulsünüz - ürünlerinizin reklamını yapıyorsunuz.

Konferansta bir poster sunmadıkça çok azı bir konferansa seyahat etmeyi karşılayabilir. Bu nedenle, yeni üniversite mezunları için böyle bir gösteri genellikle bilimsel topluluğa girmek için geçici bir girişim olarak hizmet eder; özet rapor ile genel kurulda konuşma daveti almayan kıdemli değerli meslektaşlarımıza bu onların varlığını hatırlatmanın bir yoludur; ve son olarak, bu, birkaç okunaksız yazılı formül yardımıyla insanlığa evrenin sırrını anlatma arzusuna takıntılı amatörler tarafından kullanılabilir. Konferans katılımcıları stantların etrafında toplanıyor; bazıları onları ilgiyle inceliyor ve daha çok yazarların mallarının yanında sokak satıcıları gibi duran uzun soluklu açıklamalarını dinliyor. Çoğu, eski tanıdıklarla sohbet edebileceğiniz bir kokteyl eşliğinde büyük bir toplantı olarak gerçekleşen her şeye bakarak, dünkü resepsiyonun keyfini uzatma fırsatını kullanır. Nadiren gözden geçirilen ve kötü kontrol edilen karakteristik atmosferine sahip poster yazıları, Pekin'deki Demokrasi Duvarı'nın bir tür eşdeğeri olan açık bir kurum olarak bilimin en yüksek tezahürüdür.

Ancak, bu tür mesajların değerini düşüren, akran değerlendirmesinin olmamasıdır. "Gerçek" bir yayın, bir makale biçiminde olmalı ve yüzlerce nörobilim dergisinden birinde yer almalıdır. Bir makalenin nerede ve nasıl yayınlanacağı önemli bir stratejik karardır. Yapılan herhangi bir deneysel çalışma ilke olarak yayınlanabileceğinden (alaycılar "Minimum Yayınlanabilir Birim", MPU ifadesini bile icat ettiler), yazarlık konusunda anlaşmazlıklar başlar. Yayının amacı sadece bilimsel verilerin "nesnel" sunumu ile sınırlı değildir. Basılı bir eser aynı zamanda bir laboratuvarın veya araştırma ekibinin bayrağıdır. Ancak kolektif, anonim bireylerden oluşan bir koleksiyon değil, her birinin kendi amacı olan bir grup bireydir. Bu nedenle, kimlerin yazar olarak ve hangi sırayla dahil edileceği önemlidir. Bu sorunu çözmek için kesin bir reçete yoktur, çünkü bireylerin nesnel çıkarları farklıdır. Pek çok yüksek vasıflı teknik işçi, işlerine sürdürülebilir bir gelir kaynağı olarak bakar ve nihai sonuçta pek entelektüel bir ilgi duymaz; bu nedenle, yazarlar arasında isimlerinin görünüp görünmemesine oldukça kayıtsızdırlar - normal çalışma koşullarına ve terfi beklentilerine sahip olmaları onlar için çok daha önemlidir. Kısa vadeli sözleşmelerle çalışan araştırmacıların tutumu oldukça farklıdır. Onlar için her şey önemlidir: hem yazar sayısına girmek hem de aralarında belli bir yer almak. Kesin yayın kayıtları, bir lisansüstü öğrencinin veya araştırmacının bir dahaki sefere iş bulup bulamayacağını belirlemeye yardımcı olur, ancak adınız diğerlerinin arasında geçiyorsa, yazarlığınız oldukça belirsiz görünüyor. Laboratuvar başkanının yayınlamaya devam ettiğini göstermesi önemlidir, çünkü bu yeni bir hibe almak için fazladan bir şans verir 1 .

---

*1) Artık diğer insanların makalelerine atıf yapmak giderek daha alışılmış hale geliyor. Geçenlerde bir Japon biyokimyacıdan az miktarda bir maddenin amnestik aktivitesini tavuklarda test etmesini istedim. Genel uygulama gereği, talebi aldıktan sonra, makalemin sonundaki nezaketi için kendisine teşekkür ederim. Ancak bu sefer ilacın kullanıldığı tüm yayınlarda bağışçının da ortak yazarlar arasında yer alması şartıyla verileceği söylendi. Deneyler iyi gittiği sürece buna aldırmıyorum; Latour'un ruhuna göre bu durumda müttefikiz ama bunun ikimize de pek faydası olacağını düşünmüyorum.

---

Elbette yayın gerçeği hala bir şey söylemiyor. Makalenizin nerede göründüğü ve diğer araştırmacılar tarafından ne sıklıkla alıntılanacağı önemlidir. "Nature" ve "Science" - en yetkili iki uluslararası genel bilimsel haftalık dergi - yayınları özellikle çok değerlidir. Neredeyse tüm deneysel bilim adamları tarafından okunduklarından (veya en azından görüntülendiklerinden), bunları yayınlamak size mümkün olan en geniş kitleyi garanti eder. Ancak, bu dergilere gönderilen makalelerin yalnızca küçük bir kısmı kabul edilecektir: kapı bekçileri - editörler ve inceleme ekipleri - çok katı seçim ilkelerine bağlıdır. Çalışmanızı bu yayınlarda yayınlayamadıysanız, farklı düzeylerde uluslararası prestije sahip gerçekten yüzlerce başka özel dergi var. Bunlardan birine bir makale göndermeden önce, materyalinizi dikkatlice değerlendirmelisiniz: yayınlanan sonuçlar ne kadar önemli, klinisyenler veya davranış araştırmacılarından çok biyokimyacıların ilgisini çekecek mi, bu dergi Amerika'da okunuyor mu?

Neden bu kadar çok dergi var? Buradaki nokta sadece konuların çeşitliliği değil, aynı zamanda rekabettir. Yeni bir "bilimsel toplum" -biyokimyasal, fizyolojik veya herhangi bir başkası- yaratılır yaratılmaz, üyeleri yeni bir derginin düzenlenmesini talep eder. Gelişmiş bilime sahip tüm ülkelerin kendi bilim toplulukları olduğundan, bilimin her alanında paralel dergiler vardır. Uluslararası toplumlar oluşturulduğunda, kendi dergilerine sahip olmak isterler, bu nedenle bazı disiplinlerde bu kadar çok Avrupa dergisi, bazılarında ise uluslararası dergi vardır. Ancak en büyük baskı, potansiyel olarak kazançlı pazarları keşfeden ve kendi ad varyasyonlarıyla bu pazarlara sızmaya başlayan ticari yayıncılardan geliyor. Hiçbir büyük akademik yayınevi, her nörobilim alanında kendi rakip dergisine sahip olmamayı göze alamaz. Sadece birkaç yüz abone olsa bile, aylık bir yayının maliyeti karşılanır ve az çok nitelikli uzmanlar her zaman kapakta adını görmek için ücretsiz çalışmaya hazır yayın kuruluna alınabilir; bu nedenle, bu tür dergiler yayınlanacak materyal sıkıntısı çekmez ve yayıncılara gelir sağlar. Son otuz yılda yayınını durduran veya iflas eden nörobilim dergilerini saymak için bir elin parmakları yeterlidir. Bu "edebiyat" gelişir ve sonunda en zayıf makaleler bile basında yer alır ve bunların okunup okunmadığı, alıntılanıp alıntılanmadığı başka bir sorudur 1 .

---

*1) Görünüşe göre, en prestijli dergilerde yayınlananlar da dahil olmak üzere makalelerin önemli bir kısmından hiç alıntı yapılmamış. Bilimsel araştırmanın üretkenliğine artan ilgi ve yalnızca yayın sayısını (bibliyometrik) değil, aynı zamanda kalitesini de değerlendirme arzusuyla bağlantılı olarak, yeni bir gösterge geliştirildi - değerini karakterize eden “etki katsayısı”. dergi ve içinde yayınlanan makaleler. Fon tahsis ederken, bir iş sağlarken veya daha yüksek bir pozisyona geçerken, yalnızca yayınlanan eserlerin sayısı değil, bu oran giderek daha fazla dikkate alınmaktadır. Aynı zamanda bilimsel yayınların kapsamının genişlemesi makalenin genel akış içinde kaybolma riskini de artırmaktadır. Bunu önlemek ve sesini duyurmak için aynı şeyi defalarca tekrarlamak, birçok farklı yayında yer almak gerekiyor. Bu nedenle bu kadar çok sonuç "minimum yayınlanabilir birimler" şeklinde yayınlanır. Bu, elde edilen verileri birkaç parçaya bölerek, bu bölümün bir dergiye ve diğerinin her seferinde biraz farklı bir okuyucu kitlesine hitap etmesini ve böylece bilimsel bilginin yayılmasını mümkün kılar.

---

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, akademik "edebiyat" kaos içinde ve kütüphaneler umutsuzluk içinde. Geleneksel yayınlardaki tüm makalelerin yayınlanmasının durdurulması ve bunun yerine hazırlanan tüm materyallerin bilgisayar disklerinde saklanması önerisi oldukça ciddi bir şekilde yapılmaktadır. Bu planlara göre, geleneksel formda sadece makalelerin başlıkları veya özetleri yayınlanmalı ve tam metinler, ilgilenen herhangi bir kişi tarafından merkezi depodan istenebilir. Böyle bir sisteme geçiş, birkaç on yıl önce Marksist hayalperest ve kristalograf J. D. Bernal tarafından tahmin edilmişti [7]. Belki bu oldukça mantıklı olacaktır, ancak bence bu tür öneriler hem yayıncılardan hem de bilim adamlarından eşit derecede inatçı direnişle karşılaşacaktır. İlki için bu, daha düşük kar anlamına gelir; bilim adamları söz konusu olduğunda, her biri muhtemelen diğerlerinin ne yaptığını öğrenmenin en mantıklı yolunun bu olduğu konusunda hemfikir olacaktır, ancak neredeyse hiç kimse çalışmalarını basılı olarak görme ve böylece yaptıklarına dair görsel kanıtlara sahip olma fırsatını kaçırmak istemez. yaratıcı varlık

---

Sonuçların açıklaması

Bilimsel bir makalenin içeriği gibi önemsiz bir konu hakkında konuşmayı en sona bıraktım. Önceki iki bölümde açıklanan deneylerin sonuçları, orijinal olarak, dergilerin gerektirdiği kesin biçimde yazılmış (her biri 15 sayfadan fazla olmayan) otuzdan fazla makale halinde yayınlandı [8]. Üslup ve ses olarak, bilimsel makale benim bildiğim diğer yazı eserlerine benzemiyor. Burada kişisel olmayan formu kullanmak neredeyse zorunludur. Sonuç olarak, aktif, ilgili bir gözlemci veya deneyci ortadan kaybolur: hayvanlar gözlemlenir, beyin çıkarılır, dokular homojenleştirilir ve santrifüjlenir, jeller geliştirilir. Aynı derecede gerekli olan, edat yapılarını tanım olarak isimlerle değiştirerek elde edilen metnin sıkıştırılmasıdır, böylece bir dergi sayfasında yer kazandıran ancak anlaşılmasını zorlaştıran uzun kelime zincirleri elde edilir. Genellikle makalelerimiz yalnızca bizim gibi araştırmacılar ve bazen de filozoflar ve tarihçiler tarafından okunur ve genellikle tüm bu gelenekleri olduğu gibi kabul ederler. Son zamanlarda, İngiliz edebiyat eleştirmenleri bilimsel makalelerin metinsel analizini ele aldılar ve böyle kuru bir üslubun amacı hakkında bir dizi sonuç çıkardılar [9].

Sonuçlarının özü, çevredeki dünyanın belirli yönlerinin tarafsız bir tanımını vermesi gereken bilimsel bir makalenin, okuyucuyu güvenilirliğine ikna etmek için tasarlanmış özel retorik araçlar kullanan bu dünya hakkında bir hikaye olarak görülmesi gerektiğidir. sunulan gerçekler Bu araçlardan biri, metne görünür bir otorite ve etkileyicilik kazandıran kişisel olmayan biçimdir. Şüpheniz varsa, bu, belirli bir araştırmacının nesnelliğinden değil, gerçekliğin kendisinden şüphe ettiğiniz anlamına gelir. Tavukların böyle bir davranışını gözlemlediğimi yazarsam yanılabilirim veya önyargılı olabilirim. Ama tavukların şu veya bu şekilde davrandığını "gözlemledilerse" (kim?), o zaman tüm sorumluluk hikayeden kaybolan gözlemciye değil, tavukların kendisine aittir.

Bir makalenin resmi kompozisyonu her zaman konunun durumunu ve çalışmanın hedeflerini ortaya koyan kısa bir giriş gerektirir. Burada bu deneyin kurulmasına yol açan daha önceki çalışmalara değinmek ve sonraki metnin içeriğini belirlemek gerekir. Yazılarım genellikle şöyle başlar:

“Bir günlük civcivler küçük nesneleri gagalar, ancak tatsız olanları ayırt etmeyi çabucak öğrenirler (literatür referansları). Belleğin hücresel biyolojisini (bağlantıları) incelemek için iyi bir model sistem olarak hizmet edebilirler. Tavukları bu görev için eğitmek, bir dizi hücresel sürece yol açar, özellikle... (bağlantılar). Bazı yazarlar, X sürecinin, örneğin uzun vadeli güçlendirmede (referanslar) yer aldığını öne sürdüler. Bu nedenle, bu makale tavuklardaki X sürecinin (bağlantıların) incelenmesine ayrılmıştır.”

Bu form, kendi önceliğimizi belirlememize, çalışmamızı hafıza çalışmasına yönelik diğer ilginç yaklaşımlarla ilişkilendirmemize ve okuyucuyu bu makalenin en önemli sonuçlarının algısına "hazırlamamıza" olanak tanır. Meşgul okuyucunun makaleyi okuyup okumamaya karar verirken yalnızca Giriş bölümünü gözden geçirdiği göz önüne alındığında, duyuruyu aşırıya kaçmadan ilgi çekici hale getirmeniz önerilir (bu hassas bir konudur!).

Ardından, laboratuvarınızla aynı ekipmana sahip başka herhangi bir araştırmacının deneyi tekrarlayabilmesi için yeterince ayrıntılı olması gereken "Yöntemler" bölümü gelir. Uygulamada, bu nadiren olur. Yazara, kullanılan yöntemleri çok detaylı bir şekilde anlatıyormuş gibi görünebilir, ancak birisi bunları yeniden üretmeye çalıştığında, yalnızca daha önceki onlarca çalışmaya atıfta bulunarak deşifre edilebilecek şifreli bir metinle uğraştığını fark eder ve zaman alabilir. birkaç yıl Acemi araştırmacı, bir çırak olarak laboratuvardayken tüm bunların üstesinden gelir ve kısa süre sonra kendi makalelerine yöntemler hakkında bölümler yazmayı öğrenir. Bir yabancı için, tüm bu sözleşmeler bir ortaçağ loncasının tüzüğü kadar gizemli kalır, üstelik bilimde bu tür birçok lonca vardır; Moleküler sinirbilimciler ve nörofizyologlar aynı hayvanlar üzerinde çalışabilir ve benzer sorunları çözebilir, ancak ikisi de birbirlerinin yöntemlerini anlayamıyor veya ustalaşamıyor gibi görünüyor. Hepimiz kendi yöntemlerimizin tutsağıyız ve güçlü hermenötik gelenekler, bilimin görünüşteki demokratik doğası kisvesi altında gizleniyor.

Bununla birlikte, uzman genellikle "Yöntemler" bölümünü zorlanmadan yazar. Bunu makalenin kendisi, "Sonuçlar" bölümü takip ediyor ve burada durum zaten daha karmaşık. Ne dahil edilmeli ve ne atılmalı? Veriler nasıl sunulmalı, belki bir yıldan fazla süren, çok sayıda tekrarlı ve yalnızca biraz farklı sonuçlar getiren bir dizi deneyden mantıksal anlam nasıl çıkarılmalı? Şu ya da bu deneyin neden bu yöntemle yapıldığını hatırlamaya çalışıyorsunuz, bu daha sonra oldukça uygun görünüyordu, ancak şimdi arkaik görünüyor; Eğrinin inandırıcı görünmemesine neden olan yana doğru seken noktayla ne yapacağınıza siz karar verirsiniz: Anormal değerden kurtulma umuduyla deneyi tekrarlamak, onunla uzlaşmak veya bir ruhunda küçük bir günah ve sadece onu at. "Sonuçlar" bölümü, verilerin adil bir sunumu değil, bilimsel hayatınızdaki olayları kronolojik sırayla sunan, post hoc olarak yeniden düşünülmüş bir hikayedir. Darwin ayrıca, tüm bilimsel verilerin bazı hipotezleri desteklemek veya çürütmek için seçildiğini ve makalede aynı konumlardan sunulduğunu da biliyordu. Tarafsızlık ve nesnellik retoriği, aslında okuyucuyu sonuçlara inandırmak, elde edilen veriler için olası tüm alternatif açıklamaların dikkate alındığına ve kontrol deneyleri tarafından çürütüldüğüne ikna etmek için ince ayarlanmıştır. Malzemenin sunulma şekli çok önemlidir: bir tablo, bir grafik veya bir dizi histogram şeklinde. Bu formlardan hangisi bulguları en inandırıcı şekilde gösteriyor? Makalenin orijinal versiyonu eleştirel okumaya dayanacak mı, sızdırmayacak mı - düşmanca gözden geçiren kişi suyun geçmesine izin veren delikler bulacak mı? Eksik herhangi bir önemli kontrol deneyimi var mı? Bütün bunlar, jüriyi ikna etmek için mahkemede tanık çağıran ve onları çapraz sorguya çeken bir avukatın taktiğine çok benziyor. Bir makaleyi ustaca hazırlamak onları ne yaptıklarını ilk kez ifade etmeye zorladığından, laboratuvarı seven pek çok araştırmacının makalelerini ağır ağır yayına hazırlaması şaşırtıcı değildir.

Sonuçlar sunulduktan sonra, yol zaten yokuş aşağı gidiyor: son bölüm kalıyor - "Tartışma" (minnettarlık ifadeleri ve referans listesi hariç). Burada ilk kez, elde edilen sonuçların olası önemi ve benzer çalışmalar bağlamındaki yeri göz önüne alındığında, biraz daha özgürce spekülasyon yapılmasına izin verilmektedir; hatta bunları açıklamak için küçük bir teori oluşturmaya çalışabilirsiniz. Ancak Tartışma bölümünü uzatmayın, değerli dergi sayfalarını aşırı yüklemeyin; ve gözden geçiren kişinin yeterli sabrı olmayabilir ve sizden muhakemenizi kısaltmanızı isteyecektir: bize gerçekleri, sadece gerçekleri verin, biz de sonuçları kendimiz çıkaralım. Ancak, alanınızda çalışan diğer yazarlardan, özellikle de makalenizin hakemi olarak atanabilecek olanlardan, gereken saygıyı göstererek alıntı yaptığınızdan emin olun; anonimlik

Sonunda, oldukça belirsiz bir şekilde ileriye giden yolu işaret eden, neredeyse zorunlu bir cümle var:

“Ancak, bu olasılığı test etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var…” 

Veya, daha spesifik olarak bölgeyi belirlemek istiyorsanız:

"Bu olasılığı test etmek için şu anda laboratuvarımızda çalışmalar devam ediyor." 

Bu kadar. Makale hazır. Seçtiğiniz dergiye iki kopya gönderin ve bekleyin.

Yaklaşık iki ay içinde, eleştirmenin yorumlarını alacaksınız (okuduktan sonra üzülmemeye çalışın: yorumlar tamamen önemsiz, haksız ve hatta taraflı olabilir, ancak diğer insanların makalelerini gözden geçirdiğinizde bunu telafi edeceksiniz: bu, bilimde akran değerlendirme sisteminin güzelliği). Uygun koşullar altında, makaleyi yorumlara göre düzeltecek, editöre geri gönderecek ve üç ay sonra baskıda yer alacaktır. Bilim binasında tuğlanız yerine yerleştirildi ve sonsuz arşivinde ölümsüzlük garantiniz var. Çalışmanızı finanse eden kuruluş, yayınlanmaya değer çalışmayı desteklemiş olmaktan memnuniyet duyacaktır. Meslektaşlar yazıp yeniden basılmasını isteyecek, birisi kendi makalesinde verilerinize atıfta bulunacak (bilimsel topluluğa ait olduğunuzun canlı kanıtı) ve hatta bibliyometri, çalışmanıza yapılan referansların sayısına göre düştüğünüzü belirtebilir. kısa bir süre için klasikler kategorisi. Sonunda, Warhol testini geçmeniz ve en azından seçilmiş birkaç yüz kişi arasında, size bir sonraki konferansa ücretsiz katılım hakkı verecek bir hafıza araştırmacıları mafyası arasında, çeyrek saat boyunca ünlü olmanız mümkündür. . Daha fazlasını bekliyorsanız ve sokakta tanınmak istiyorsanız, televizyonda konuşmalısınız.

---

Bölüm 13 

Anılar nelerden yapılmıştır?

---

Stok alma zamanı. Anılar, geçmiş olayların, mevcut ideolojik ihtiyaçlara uyacak şekilde az ya da çok dönüştürülen bir kamu kaydı biçimidir; örneğin tarihsel revizyonistler, Nazi Almanya'sının geçmişini veya (ters yönde) Çin'deki "kültür devrimi" olaylarını yeniden yazarlar. Anılar, siyah Amerikalıların kökenlerinin kölelerden geldiğini yeniden keşfetmesi (Toni Morrison'ın dediği gibi, bunun pasif değil aktif bir süreç olduğunu vurgulayarak) veya feministlerin kadın bilim adamlarının isimlerini yeniden keşfetmesi durumunda olduğu gibi, kayıp deneyimleri geri kazanmaya yönelik kolektif eylemlerdir. erkek yazarlar tarafından sistematik olarak tarihin sayfalarından silinmiştir. Anılar, Proust'un bisküvi pastasından Atwood'un kedi gözüne kadar, sembolik bölümlerin insan kişiliğinin gizemine dair ipuçları verdiği kurmaca kurgulardır. Anılar, bir kez duyulan şarkıların parçacıklarıdır; bilgisayar çağı için teknolojik metaforlardır; çocukluğumuzun ve ölmüş anne babamızın yeniden yaratılan görüntüleri, hayatı bütünleştirmeye, geçmişle bugünü birbirine bağlamaya, gelecekle buluşmaya hazırlanmak için bitmeyen çabalarımıza; kasların ve tendonların işidir, zaten yetişkinlikteyken, onlarca yıldır modern ulaşım araçlarıyla konforlu yolculuklara alıştıktan sonra, unutulmuş ritimleri geri yüklemek için tekrar bisiklete geçeriz.

Öyleyse anılar gerçekten bir günlük tavuğun acı bir boncuğu ikinci kez gagalamayı reddetmesi midir? Bu sürecin mahrem mekanizmalarını deşifre etmek, bu geniş "hafıza" kelimesinin günlük hayatımızda sahip olduğu pek çok anlamdan herhangi birine ışık tutabilir mi? "Hayır" demenin en kolay yolu, kelimenin kimliğinin, tanımladığı tüm fenomenlerin kimliği anlamına gelmediğini varsaymaktır. Laboratuvarımda yapılan gözlemler ilginizi çekebilir, hatta buna ikna olabilirsiniz, ancak yine de bunların sizin öznel kişisel hafıza deneyiminiz üzerinde herhangi bir doğrudan etkisi olduğunu kabul etmeniz zordur. Bu bölüm bu kadar basit bir yanıtı reddediyor, ancak benim argümanım o kadar basit olmayacak. Evet, sonunda, daha önce acı olduğu ortaya çıkan bir boncuğu tekrar gagalamayı reddetmenin de hafızanın bir tezahürü olduğu ve bu kadar basit "anıların" incelenmesinin bile hakkında çok şey öğrenmemize izin verdiği sonucuna vardım. kendimiz, insanlar. Özel olarak ya da aslında bellek hakkında yazılmış birçok kitap var. Gail Greene, feministlerin "hatırlamanın zor işi" dedikleri şeyi göz önünde bulundurarak bu konuyu şu şekilde yorumladı:

Tüm yazarlar hafızaya başvurur, çünkü herhangi bir edebi faaliyet biçimi geçmiş olayların hatırasına dayanır; tüm yazarlar, tıpkı bir taş ocağından çıkan malzeme gibi, onları ezberden çizer. Hafıza, özellikle değişim için çabalayanlar için önemlidir, çünkü unutulma bizi tekrara mahkum eder ... [1].

Ancak bu anı kitabı (belki de sıra dışı) bir sinirbilimcinin bakış açısıyla yazılmıştır. İçindeki ana yer iki konu tarafından işgal edilir: 1) hafıza oluşumundaki rolü giderek daha net hale gelen biyokimyasal ve fizyolojik beyin süreçleri (hatta kendilerinin hafıza olduğunu söyleyebilirim) ve 2) süreçler beyinde neler olup bittiğini tanımlayan ve yorumlayan bilimsel araştırmalar. Bilgi edinme ve yaymanın sosyal süreçlerine hızlı bir göz atmak için bir önceki bölümde laboratuvar tezgahından ayrılmadan önce, hikayemi beyin süreçlerinin biyokimyasal, hücresel bir anlayışının sınırına taşımış ve okuyucuyu yüz yüze getirmiştim. deneyler devam ederken ortaya çıkmaya başlayan paradokslarla yüzleşin. Şimdi daha geniş yönlere dönüyorum, ancak acı boncuğu gagalayan bir tavuğun beyin süreçlerinin biyolojik ayrıntılarının, romancının avı kadar hafıza hakkında bir bilgi kaynağı olduğu konusunda ısrar etmeye devam ediyorum.

Bu görüşe yönelik itirazlar üç kategoriye ayrılabilir: metodolojik, epistemolojik ve ontolojik. Metodolojik argümanlar basittir. Eğer tavukların hafızası varsa, bu ister bir sistem olarak beynin küresel, ayrıştırılamaz bir özelliği, ister moleküler özelliği olsun, o zaman altta yatan moleküler süreçler muhtemelen küçük ölçekli ve inceliklidir - ham biyokimyasal yöntemlerle incelenemeyecek kadar inceliklidir. , belleğin tezahürlerini moleküler ve hücresel seviyelerde aramak, sorunu uygun olmayan yollarla ve yanlış analiz düzeyinde çözmeye çalışmak anlamına gelir. Bu sinirbilimin iç argümanıdır ve bu kitabın son bölümünün tamamı ona cevap verme girişimi olmuştur. Henüz ikna olmadıysanız, o zaman hiçbir şey sizi ikna edemez ve bu konuda daha fazla konuşmayacağım.

Epistemolojik ve ontolojik düzenin argümanları çok daha ilginçtir. Birincisi, çevreleyen dünya hakkındaki bilginin çoğulluğuna işaret ediyor. Tavuklar, şairler, psikanalistler ve sosyologlar hakkında sevdiğim şeyleri söyleyebilirim - insanlar hakkında neleri sevdiklerini söyleyebilirim, ancak bunlar farklı bilgi türleridir ve her birinin özel bir statüsü vardır. Bu nedenle, laboratuvarın indirgemeci bilgisini, insan yaşamının duvarlarının ötesindeki doğrudan bilgisine tercih etmeye hakkım yok. Ontolojik argüman daha da ileri gider. Dünyanın birliği ile ilgili ifademin aksine, onun temel ilkelerinin çoğulluğuna atıfta bulunuyor. Bu, tavuk ve insanların benzer moleküller içermediği anlamına gelmez. Bununla birlikte, bellekle ilişkili moleküler süreçler hakkında öğrenebileceğim her şey, sahiplerinin izlerinin içeriğine ve anlamına ışık tutmayacaktır: her ikisi de tamamen farklı bir dilde yazılmış, nörobiyolojiye yabancı ve başkaları tarafından incelenmelidir. disiplinler. Tüm hayatımı yürümenin fizyolojisini araştırarak geçirebilirim, ancak bir insanın neden bir anda sandalyeden kalkıp odanın içinde yürümeye başladığını asla çözemem. Filozoflar, açıklamanın burada bilinç, niyetler, psikolojik güdüler dilinde verilmesi gerektiğini söylüyor. Bu, Kartezyen düalizmin modern bir versiyonudur . Veya, aynı derecede popüler bir bilgisayar analojisini kullanacak olursak, belleğin moleküler süreçlerini incelemek, girilen programlar, yani belleğin içeriği hakkında hiçbir şey söylemeden, mekanizmanın katı yapısını tanımlamaktan ibarettir ( sic! ).

Kanımca, hem epistemolojik hem de otnolojik argümanlar, dünyanın biyolojik ve sosyo-kişisel açıklamaları arasındaki boşluğu sürdürmeyi amaçlıyor. Bizi kaba indirgemeci biyolojiden ve onun en kötü kaba sosyolojik varyantından korumak için kişisel olanın önceliğini savunmak içindir; bununla birlikte, bu tür girişimler aslında yalnızca indirgemeci biyologların azmini güçlendirir ve nihai olarak ancak tek, bölünmez bir dünya olarak anlaşılabilecek olan anlayışımızın parçalanmasına katkıda bulunur.

---

Postmodernizm, epistemoloji ve ontoloji

Bununla birlikte, bu tür argümanların çekici olduğunu inkar etmek zordur. Laboratuarda geçen bir günün ardından eve döndüğümde, insan anılarının çeşitli dünyalarına, yerleşik kişisel bağlantılarımın çeşitliliği ile özel dünyama ve insan aptallığı ve talihsizliği uçurumuyla kamusal dünyaya yeniden giriyorum. Bu dünyaların anlaşılması ve işleyişi, laboratuvar dünyasının katı indirgemeciliğinden tamamen farklı bilişsel yaklaşımlar gerektiriyor gibi görünüyor. Kişiliğim, bir dünyadan diğerine sürekli geçişlerle onarılamaz bir şekilde parçalanmış mı? Edebiyat, felsefe ve siyasetteki postmodern eğilim, kişiliğin böyle bir parçalanmasını kaçınılmaz olarak kabul eder. Bilim adamları ve sıradan insanlar olarak hepimiz, sınıf, ırk ve cinsiyet, cinsel yönelim ve kişisel deneyim tarafından belirlenen birçok hipostazda varız. Her hipostaz, bize farklı bir "gerçeklik" sunan, dünyanın kaleydoskopunun yeni bir dönüşüdür. Vivaryum kapısını kapattıktan veya santrifüjü kapattıktan sonra, indirgemeci epistemolojisiyle laboratuvarımı terk ettiğimde neden endişeleneyim? Varlığın bu belirsizliğiyle yüzleşmenin ve hatta bundan zevk almayı öğrenmenin zamanı geldi. Epistemolojik yaklaşımların çeşitliliğini basitçe kabul etmek ve bunları günlük varoluşumuzdaki sürekli değişimlerin kaçınılmaz bir sonucu olarak kabul etmek daha iyi olmaz mıydı? Çalışma saatlerinde hafızayı bir zar fosforilasyonu ve gen aktivasyonu süreci olarak düşünmek uygundur, ancak akşamları yemekte veya gece yatakta başka bir şeyi ve farklı bir şekilde hatırlayarak, hayatımızın sosyal ve psikolojik güdülerini kolayca açıklayabiliriz. kendi davranışları ve başkalarının davranışları.

Geriye hepimizin gerçekten de bu kadar farklı epistemolojilerle yaşadığımızı kabul etmem kalıyor. Birkaç dakika önce beni arayan kişinin adını hatırlamaya çalıştığımda, bilinçli olarak protein fosforilasyonu veya nöronal elektriksel uyarılar hakkında düşünmüyorum. Ancak tüm bu süreçlerin hafızayı kullandığımda gerçekleştiğini ve hala tam olarak anlayamadığım bir şekilde hatıralara dönüştüğünü kolayca anlıyorum. Farklı epistemolojilerle uğraşmak, dünyanın onarılamaz bir şekilde parçalanmış olduğunu varsaymak değildir; bu sadece, bilgimizin şu anki durumu göz önüne alındığında, başka seçeneğimiz olmadığı anlamına gelir. Bir gün, muhtemelen dünya bütünlüğünü yeniden kazanacak, ancak şimdiye kadar bu yalnızca, en iyi ihtimalle ufukta beliren vaat edilmiş topraklar.

Ancak, postmodernizmin çok daha ileri giden bariz versiyonunu kategorik olarak reddediyorum - bu, yalnızca dünyanın gerçek bilgisini sağlayanın bilimsel epistemoloji olduğu gerçeğini değil, aynı zamanda genel olarak herhangi bir bilim sonucunun meşruiyetini de sorguluyor. Bu uç noktadan bakıldığında, bilimde bir dereceye kadar kaçınılmaz olan indirgemecilik, onu çevreleyen dünyanın dikişsiz dokusunda belirli kategorileri ayırma, görünüşlerin ardındaki derin özleri bulma çabaları, her zaman başarısızlığa mahkum olacaktır. Şimşon'un tapınakta ölmesi gibi dünyanın çöküşünü gerektirmezlerse. Bu görüş, edebiyat eleştirisinden, bilim tarihi ve felsefesinden hayvan hakları için sokak kampanyalarına kadar geniş bir yelpazedeki modern entelektüel ve politik hareketlerin rasyonalizm ve bilim karşıtı yöneliminde yansıtılmaktadır. Bu düşünce tarzının popülaritesine rağmen, entelektüel moda klasik rasyonalizmden gotik romantizme doğru uzaklaşırken, Voltaire'i ve Nietzsche için Hakikat arayışını ve karakterli videolarda bir doğaüstü korku cümbüşünü terk ederken, kendi yıkımının tohumlarını da beraberinde getiriyor. kötü ruhlardan ninja kaplumbağalara kadar.

Kitabın bu bölümüne benimle birlikte gelen okuyuculardan herhangi birinin, bilimin böylesine tamamen reddedilmesinden geri adım atmaması pek olası değildir. Bununla birlikte, farklı epistemolojilerin olasılığını (ve hatta zamanımızda gerekliliğini) kabul ettikten sonra, ontolojik argümana da değinmeliyim. İncelediğim laboratuvar fenomenlerinin ontolojik statüsü sorunu geçerliliğini koruyor. Bu durumda, sadece öznenin kendi iç dünyası, algıları ve onları aydınlatan bilinç anının bilgisinin güvenilir olduğu felsefi akımı kastetmiyorum çünkü daha rahatsız edici şeyler var. Laboratuvarın dışındaki dünya, savaşların, açlığın, adaletsizliğin, evsiz dilencilerin dünyası, ona sadece yüzeysel tezahürlerinden aşina olsak da yeterince gerçektir. Galileo'nun zamanından beri bilimsel yöntemin görevi, yüzeyin altında yattığı varsayılan değişmeyen, sabit nitelikleri bulmak olmuştur. Fizikçiler için bunlar kütle, enerji, kuvvet, sayı soyutlamalarıdır. Sinirbilimciler için, bu tür soyutlamalar moleküller, elektrik alanları, davranış birimleri tarafından temsil edilir... Anında algılanan nesnelerin dünyasının aksine, görünüşe göre oldukça gerçek olan laboratuvarım, bu tür yapay fenomenler yaratmak ve izole etmekle meşgul - doğal olmayan, yalnızca yaratılmış ve önem kazanmış eylemlerim sayesinde, sonraki üç yüz yıllık bilim tarihi ve dünya çapında milyonlarca bilim insanının irade ve hayal gücünün ortak çabaları ışığında ikincisinin meşruiyeti şüphe götürmez olsa da 1 .

---

*1) Bilim adamlarının doğada var olmayan yapıları oluşturuldukları laboratuvar ortamı dışında ele aldıkları modern laboratuvar araştırmalarında artefaktların rolü ilk olarak yaklaşık yirmi yıl önce vurgulanmıştır (biyoloji değil, yüksek bilim bağlamında). enerji fiziği) Jerry Ravetz tarafından "Bilimsel bilgi ve sosyal yönleri" adlı önemli çalışmasında [2].

---

Civcivlerimin tüm yaşamından çıkardığım parçalar, bir boncuğu gagalamak ya da ondan kaçınmak, başlarını sallamak ya da geri çekilmek, ciyaklamak ya da cıvıldamak, tek tek kuşlarda gözlemlediğim yüzbinlerce bireysel eylemden çıkardığım soyut genellemelerdir. . Hangi hakla bu soyutlamaları "gerçek", ayrı davranış birimleri olarak tanımlıyor ve sınıflandırıyorum? Belki de sadece kendi fikirlerimi, kişisel (veya en iyi ihtimalle diğer davranış araştırmacıları için ortak olan) epistemolojimi çevredeki dünyanın kaotik çeşitliliğine yansıtıyorum?

Hayır - tekrar kısaca cevap verirseniz. Getirmeye çalıştığım düzen, isteğe göre keyfi olarak değiştirilebilecek bir düzen değil. Bir bilim adamının oluşturduğu teorik modeller, elbette, sürekli olarak pratikle test edilmelidir; başka bir deyişle, deneysel doğrulama gerektirirler ve en azından bazen yanlış olabilirler. Bir civcive öğrenmeden önce bir protein sentezi inhibitörü vermek, amnezi ile sonuçlanabilir veya sonuçlanmayabilir. Deneyin ilk aşamalarında, herhangi bir gözlem, rastgele, belirsiz vb. Geriye nedenlerini tartışmak kalıyor. Bu anlamda, filozofların ve bilim sosyologlarının iddialarının aksine, aktif bilim adamlarının çoğu büyük ölçüde naif gerçekçiler olarak kalır. Bu nedenle, bilimsel topluluğun tüm üyelerinin "kaçınma" veya "boncuk gagalama" ile ne kastedildiği ve bu davranışların hatırlama ve unutma olarak nitelendirilip nitelendirilemeyeceği konusunda hemfikir olması koşuluyla, bilimsel bilgi kamusal bilgidir.

---

Anılar nelerden yapılmıştır?

Öyleyse, hafıza izlerinin oluşumunda meydana gelen süreçler hakkında şu anda bildiklerimizi özetlememe izin verin ve ardından çok daha ilginç bir soruya geçelim: neden meydana geliyorlar ve önemi nedir? Elbette sinirbilimciler biyokimyasal detaylar hakkında her konuda hemfikir değiller ve bu farklılıklar bizim için en az bir toplu iğnenin ucuna sığan meleklerin sayısı sorusu kadar önemli ve dünyanın geri kalanı için kayıtsız. Ortaçağ skolastiklerinin tartışmaları. Yine de, son on yıllarda tavuklar, hipokampus, Aplysia ve diğer pek çok nesne üzerinde gerçekleştirilen deneyler, ki bunları anlatmaya yeterli yerim yok, bir dizi önemli genel nörobiyolojik ilkeyi ortaya çıkardı. Hayvanlar eğitildiklerinde, alışılmadık bir ortamla karşılaştıklarında veya bir amaca ulaşmak için davranış değişikliği gerektiren yeni deneyimler edindiklerinde, merkezi sinir sisteminin iyi tanımlanmış hücrelerinde değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, nöronların yapısının ve sinaptik bağlantılarının kalıcı bir modifikasyonu olarak ışık veya elektron mikroskobu kullanılarak morfolojik yöntemlerle tespit edilebilir. Bunları öğrenme veya hatırlama sırasında nöronların kan akışındaki ve oksijen tüketimindeki geçici yerel değişiklikler olarak da dinamiklere kaydedebilirsiniz. Biyokimyasal yöntemler, sinaptik zarlarda iyon kanallarının açılmasıyla başlayan, ardından karmaşık bir hücre içi sinyaller sistemi tarafından başlatılan yeni proteinlerin sentezi ve bu proteinlerin dendritik zarlara dahil edilmesiyle başlayan bir dizi hücresel işlemi ortaya çıkarmayı mümkün kılar. bu da bahsedilen morfolojik değişikliklere yol açar. Son olarak, zarların yapısındaki değişikliklerle de ilişkili olan nöronların elektriksel özelliklerindeki değişiklikleri değerlendirmek için fizyoloji yöntemleri kullanılabilir.

Çok başlı bir hidra gibi, deneysel olarak kanıtlanmış her gerçek, bir düzine yeni soruya yol açar. Her gün bu soruları yanıtlayarak nörobilim alanında yeni bilgiler ediniyorum. Fakat bu hafızayı anlamak için ne anlama geliyor? Bu cevapların manyakça peşinde koşmam, sabah gazetesinde hızlıca bir çapraz bulmaca çözme arzusu gibi saplantının başka herhangi bir tezahürüne benzemiyor mu?

9-11. bölümlerde yazdığım kriterleri sistemli bir şekilde çözdükten sonra, gözlemlediğim hücresel süreçlerin hafıza için gerekli olduğunu biliyorum, yani bloke olduklarında deneklerim öğrendiklerini hatırlamıyorlar; bu süreçler de spesifik , en azından onları engellemenin tavukların davranışlarının diğer yönlerini, en azından benim gözlemleyebildiğim yönleri etkilememesi anlamında. Henüz yeterli olduklarını söyleme özgürlüğüne sahip değilim, çünkü farkında olmadığım veya henüz inceleme fırsatı bulamadığım birçok başka süreç olabilir, ancak gerçekten bir engram - bir anı gözlemlediğimden hiç şüphem yok. beyinde iz. Ayrıca, bulduğumuz morfolojik değişiklik türleri (bkz. Bölüm 10), yani dendritlerde yeni dikenlerin oluşumu, sinapsların sayısında ve boyutunda bir artış (tüm bunlar diğer araştırmacılar tarafından başka nesnelerde bulundu), teorik bir bakış açısıyla duyu, vizyon. En basit yorumları, beynin, Şekil 1'de gösterildiği gibi sinaptik bağlantıların etkinliğindeki yerel değişikliklerle yeni bilgilerin kodlandığı Hebbian tipi bir mekanizma olduğu fikrine yol açar. 6.1.

Deneysel modeller ve nörobiyolojik yöntemler artık bu süreçleri artan bir doğruluk ve güvenilirlikle tanımlamak için mevcuttur ve hiç şüphe yok ki içinde bulunduğumuz on yılın sonunda, yani "beynin on yılı" olarak adlandırılan dönem (en azından Amerika Birleşik Devletleri), en ince detayları ortaya çıkmaya başlayacak. Biyolojinin ilerlemesi geleceğe tahmin edilebilirse, o zaman görünüşte evrensel olan bazı ilkelerin keşfine tanık olacağız ve o zaman biyolojik dünyanın belirgin değişkenliğinin yalnızca sonsuz çeşitlilikte nispeten küçük farklılıklar olduğunu fark edebileceğiz. anlamını henüz anlayamadığımız; olağandışı basitliğe şaşıracağız, sonra inanılmaz zorlukların üstesinden geleceğiz.

Örneğin, olayları hatırlamada hangi nöronların ve beynin hangi bölümünün görev aldığı sorusunun yanıtı, bireyin ne öğrendiğine bağlı olacaktır. Devam eden biyokimyasal değişikliklerin, psikologların prosedürel ve bildirimsel, epizodik ve semantik olarak alt bölümlere ayırdığı farklı bellek türleri için ne kadar evrensel olduğunu henüz bilmiyoruz. Örneğin, modaliteler arasındaki (sözlü ve görsel bellek vb.) diğer farklılıkların hücresel düzeyde yansıtıldığı ortaya çıkabilir. Son olarak, farklı aracılar beynin farklı bölgelerinde ve hücre gruplarında hareket edebilir, bir hayvanın veya diğerinin biyokimyasal ve hücresel ezberleme karakteristiklerinin önemli ayrıntılarındaki diğer olası farklılıklardan bahsetmeye bile gerek yok.

Bununla birlikte, hayvanlarda öğrenmenin altında yatan hücresel süreçlerin temel ortaklığının şimdiden şüphe götürmez olduğunu güvenle iddia ediyorum. Çok şey netleşti. Bilimdeki hayatımın en az yarısını bu süreçlerin en küçük ayrıntılarını incelemeye adadım ve hücreler arası ve moleküller arası seviyelerde yakın etkileşim mekanizmalarına daha fazla nüfuz etmek için hiçbir sınır görmüyorum. Laboratuardaki her çalışma günü yeni bir deneydir, sonuçları genellikle olumsuzdur veya can sıkıcı bir şekilde belirsizdir, ancak bazen bir mikro hipotezin doğruluğunu muzaffer bir şekilde doğrulamayı başardığında, yine de tarifsiz bir neşe getirirler.

Bilginin sevinci ile duygusal tatmini birleştiren bu mutlu duyguyla karşılaştırılabilecek hiçbir şey bilmiyorum. Bilim eleştirmenleri, özellikle acemi feminist eleştirmenler, erkek bilim adamlarının askeri ya da cinsel metaforların egemen olduğu bu bilgi coşkusunu nasıl ifade ettiklerini analiz etmek için zaman ayırdılar. Görünüşe göre biz araştırmacılar, çoğu zaman doğa ile muzaffer savaşlardan, onu fethetmekten, perdeyi kaldırıp en iç köşelere girmekten bahsediyoruz. Bu tür metaforların kasvetli bir listesi on yedinci yüzyılda filozof Francis Bacon ile başlayabilir ve yirminci yüzyılda fizikçi Richard Feynman'ın ifadelerine kadar devam edebilir [3]. Ben böyle metaforlar kullanmıyorum. Bunun yerine, 11. bölümde açıklanan deneylerin mantıksal zarafetinden ve sonuçlarından - birkaç gizemin çözümünden memnunum, ancak bunun için tavukları ameliyat etmenin gerekli olduğu düşüncesiyle duygularım biraz bulanık olsa da, ki ben yapardım. herhangi bir fırsatta kaçınmak ister. Yine de, bu hazzın, askeri ya da cinsel, tahakkümün şüpheli zevkiyle hiçbir ilgisi olmadığına ikna oldum ve umarım sizi de ikna etmişimdir. Daha çok anlamanın, görünürdeki karmaşada bir düzen bulmanın sevinci, Einstein'ın Tanrı'nın Evrenle zar oynamadığına dair sözlerinin bir başka doğrulaması. Bununla birlikte, soru şu: Moleküler süreçlerin düzenli dünyasını anlamak, hafızanın zengin ampirik fenomenolojisini açıklamak için ne sağlayabilir?

---

Anılar bilgiden daha fazlasıdır

Bir bellek substratı olarak Hebbian sinapsının çeşitli versiyonları, mevcut yapay zeka geliştiricileri - paralel bilgi işleme ve sinir ağları teorisyenleri tarafından geliştirilen hafıza işlevlerine yönelik bilgisel yaklaşımın farklı yönleriyle tamamen uyumlu olan modellerdir (bkz. Bölüm 4) . Bu anlamda "bilgi" gerçekten de sinapsların etkinliğini değiştirerek birbirine bağlı sinir ağlarında depolanabilir. Bu sadece matematiksel bir yapı değil. Bölüm 4'te bahsettiğim gibi, deneyimler sonucunda öğrenebilen ve yanıtlarını değiştirebilen bilgisayarlar yapılmıştır [4].

Bununla birlikte, bilgileri depolamak ve işlemek için bir cihaz olarak beyinden bahsettiğimizde, bir şey bizi hiçbir şekilde tatmin etmiyor. Bu anlayışın sınırlılıkları, 11. Bölüm'de açıklanan bir dizi beyin hasarı deneyi ile gösterilmiştir. İlk dizinin görünüşte paradoksal sonucu, hafıza izlerinin oluşmasından yaklaşık bir saat sonra, beynin bunun için gerekli olan bölgeleridir. öğrenme sonucu meydana gelen uzun süreli hücresel değişiklikler, anılar için gereksiz hale gelir. İzlerin dinamik olduğunu ve beynin farklı bölgeleri arasında dağıldığını varsayarsak bu paradoks çözülür.

11. bölümde verilen örneği biraz daha açayım. Tanıdık (bana çok tanıdık gelen) bir durum hayal edin, burada bir zamanlar tanıştığınız bir kişinin adını hatırlamaya çalışıyorsunuz, ancak yalnızca ihtiyacınız olduğunu hissetmenize rağmen bu isim kaybolmuş gibi görünüyor. bul - "burada bir yerde". Kendimizi bu pozisyonda bulan ve herhangi bir özel anımsama hilesi bilmeyen çoğumuz, çeşitli hatırlama stratejilerine başvururuz: bu kişinin yüzünü veya onunla tanışma koşullarını hayal etmeye çalışırız, sese benzer veya kafiyeli bir kelime buluruz. adı, hatırla, hangi harfle başladığını hatırla... Hayır - öyle görünüyor, ama tam olarak aynı değil! Başka bir deyişle, hafıza kafamızın içinde bir yerde oturuyor ve ona bazı yaklaşımlar olmalı. Farklı yollar deneyerek, sonunda anlaşılması zor bir isme rastlamayı ve onu hafızanın derinliklerinden çıkarmayı umuyorsunuz. Aralarında bir bağlantı olması gerekse de, beynin aynı bölgesinden ve hatta aynı nöron grubundan farklı yolların geçtiğini düşünmek için hiçbir neden yoktur.

Tavuklar için de durum aynıdır: eğer bir boncuğun rengini hatırlamıyorlarsa, onu şeklinden tanıyabilirler. Bu, Hebb modelinin bir tavuğun nispeten basit hafızası için bile yetersiz olduğu anlamına gelir, bir kişinin çok daha karmaşık hafızalarından bahsetmeye bile gerek yok. En iyi ihtimalle, hücresel çağrışımcılık açısından, hafıza mekanizmaları yalnızca kısmen anlaşılabilir - yalnızca izlerin oluşumuyla ilişkili olanlar. Bununla birlikte, hafıza izlerin yaratılmasıyla sınırlı değildir, aynı zamanda onların daha sonra bilgi araması ve çıkarmasıdır. Hem tavuk hem de insan için zor hatırlama işi burada başlar.

Biyolojik bellek hakkında bilgisayar bilimi ve yönetim alanlarından teknik metaforlar açısından konuşma eğilimimiz bu süreci anlamamızı engelliyor. Hayallerimiz bilgisayarlar ve dosyalarla doluydu. Anılar "bilgi" unsurları haline geldi, "depolanıyor", "sınıflandırılıyor", istendiğinde depodan geri çağrılıyor ve sonra tekrar yerine geri getiriliyor. Belleğin biyolojik veya insani doğasını göz ardı eden bu şekilde düşünmesi, sinirbilimcilerin Hebbian sinaptik modeline duyduğu coşku ile 4. Bölüm'de tartışılan baş aşağı nöral modelleme okulu arasındaki birliğin sonucudur. Birçok çağdaş sinirbilimcinin kafasında (Patricia Churchland gibi filozofların teorik olarak temellendirilmiş indirgemeci bir "hesaplamalı sinirbilim" manifestosu bir örnek teşkil edebilir), bu coşku sinirbilim alanında çalışan herkes tarafından paylaşılmaz, çok daha fazlası BT.

İmmunolog Gerald Edelman'ın hafıza ve bilinç üzerine yazdığı kitaplarından bilgisayar analojisine yönelik eleştirilerinden daha önce bahsetmiştim [6]. Bu eleştiri, sinir sisteminin gelişiminin ve bireysel deneyimin 1 etkisi altında özelliklerini değiştirebilme yeteneğinin , önceden var olan nöron gruplarının ve bunların yanıt olarak sinaptik bağlantılarının sürekli olarak seçilmesi süreci olarak görülmesi gerektiği önermesine dayanmaktadır. kışkırtıcı ve sınırlayıcı çevresel faktörlerin etkisine. Edelman, doğal seçilim yoluyla evrime doğrudan benzeterek bu süreci "gergin Darwinizm" olarak adlandırdı. Kanımca, tüm çekiciliğine rağmen bu karşılaştırma uygunsuz. Darwinci evrim, fenotiplerin diferansiyel (seçici) hayatta kalması ve üremesinin bir sonucu olarak uygun genotipleri koruma sürecidir. Sinir toplulukları bu şekilde "hayatta kalmaz" ve "üremez" - hatta hiç üremezler. Evrim ve seçilim, organizmanın gelişimi sırasında ve yaşam boyunca hücrelerin ve sinapsların etkileşim, geri bildirim, stabilizasyon ve büyüme süreçlerini açıklamak için uygun olmayan analojilerdir. Bununla birlikte, yalnızca Edelman, biyolojik süreçlerin bilgisayar modellerine yansımayan dinamik gelişmeye tam olarak böyle bir eğilime sahip olduğu konusunda ısrar ettiğinde hoş karşılanabilir. “Bilgi ontogenisi” terimini öneren Susan Oyama, bunu dilbilimsel araçlarla çok iyi ifade etmiştir; diğer şeylerin yanı sıra, bilginin antitezi olarak anlamı vurgular [7].

---

*1) Daha önce, Nobel Ödülü aldığı bağışıklık sisteminin benzer bir yeteneğini keşfetti.

---

Berkeley'de bir sinirbilimci olan Walter Freeman ve ortak yazarı filozof Kristin Skarda, daha çok deneye dayanan bir konumdan basit çağrışımcılığı eleştiriyor. Freeman'ın tavşan koku alma korteksinin, yani kokulara tepki veren ve kokuları ayırt etmeyi öğrenebilen beyin bölgesinin elektrofizyolojik özelliklerine ilişkin verilerine dayanarak, bu eleştirmenler, bireysel sinapsların etkinliğindeki kalıcı değişikliklere odaklanan bilgisayar analojisini reddederler. bir sinir ağı. Freeman ve Skarda, farklı kokulara reaksiyonların gelişimi sırasında ve sonrasında birçok alandan gelen sinyallerin eşzamanlı kaydına ilişkin verileri analiz ederek , hafıza izlerinin, tüm bu alandaki elektriksel aktivite dinamiklerindeki değişikliklerle temsil edildiği sonucuna vardılar. beyin; Kaos teorisinin gözlenen dalgalanmalara uygulanması belli bir düzenin ortaya çıkarılmasını mümkün kılar [8].

---

Hatırlamak ve unutmak

Burada matematiksel ayrıntılara girmeden, bu alternatif yaklaşımlar belleğin ortaya çıkan doğasını ( aynı zamanda beyin işlevinin diğer yönlerinin yanı sıra) vurgular; Belleğin "izi", sabit ve yerelleştirilmiş bir engram olarak değil, dinamik bir sistem olarak görülür. Belki de bu soru en açık şekilde bilişsel psikolog Endel Tulving tarafından (insan öğreniminin taksonomisi üzerine çalışması 5. Bölümde tartışılmıştır) yakın tarihli bir röportajında ifade edilmiştir:

---

Prensip olarak, hatırlamak için gerekli bilgilerin beynin belirli bir bölümünde kaydedildiği fikri kesinlikle doğrudur ... [Ancak] engram kavramı, beyin araştırmacılarını o kadar hipnotize etmiştir ki, bu problemde hiçbir şey görmezler. hafıza ve beyin ama bir engram ve özellikleri, bütünsel bir yapı içinde yerleşimi... Engram kavramı, hafıza hakkında eksik bir düşüncedir, en iyi ihtimalle, hakkındaki gerçeğin sadece yarısıdır... Biyolojik hafıza sistemi farklıdır bilgiyi depolamak için basit bir fiziksel mekanizma, yani bilgiyi kendi varlığını sürdürmek için kullanabiliyor... Kongre Kütüphanesi'ndeki kitaplar, bir parça video kaset veya Cray'in süper bilgisayarı... onların varlığıyla hiç ilgilenmiyor. Bu nedenle, bellekle ilgilenen ancak onu yalnızca bilgi depolama açısından değerlendiren herkes, ölü ve canlı depolama sistemleri arasındaki temel farkı, yani biyolojik belleğin özünü göz ardı eder [9].

---

---

*1) Bütünün ortaya çıkan özellikleri, onun bireysel parçalarının doğasında olmayan, ancak bunların etkileşiminden kaynaklanan özelliklerdir. - Yaklaşık. ed.

---

Bu röportajda Tulving, sorunun "hafıza izlerinin tutulması" olmadığını fark ederek, bilişsel psikolojinin hafızayı anlamaya nörobilimden daha fazla yaklaştığını ileri sürüyor; sinapsların incelenmesi öğrenme süreçlerini anlamamıza izin verirken, "hafıza sorunu" anıların yeniden üretilmesinden ibarettir. Bu, beni 5. bölümde Lionel Standing'in insan belleğinin hatırlamaya karşıt olarak tanımaya yönelik pratik doyumsuzluğunu göstermesinin önemini vurgulamaya iten şeydi.

Ama "engram" nedir? Tulving, öğrenmenin bir sonucu olarak beyinde "fiziksel" (yani biyokimyasal) değişiklikler olasılığına rağmen, kalıcı engramın kalıcı bir "fiziksel" formda var olmadığını öne sürdüğünde, Edelman ve Freeman'dan daha kategoriktir. " değişim, ancak hatırlama eyleminin ("ekforizasyon" demesinden) aktivasyonunun bir sonucu olarak ortaya çıkar. Tulving, röportajını bir kez daha ünlü olan telefon görüşmesinin parodisini yaparak bitiriyor:

Tüm bilim dünyasının bellek araştırmacıları, biyolojik belleğin özünün sayısız yönünü incelemek için birleşirler, depolama ve hatırlama süreçleri arasındaki etkileşimleri incelemek için birleşirler [10].

Tulving'in hatırlama eyleminin önemi üzerinde ısrar ederek değil, beyinde öğrenmenin bir sonucu olarak devam eden engramın bazı fiziksel temsilleri olduğundan şüphe ederek görüşmeciyle kasıtlı olarak alay ettiğinden şüpheleniyorum. ifade." Argümanları, "fiziksel" kelimesinin farklı şekilde anlaşılmasına dayanmaktadır. Tabii ki, 10. Bölüm'de tartışılan tüm biyokimyasal ve fizyolojik olaylar geçicidir: protein sentezindeki artışlar, nöronal aktivite patlamaları vb. öğrenmeden en fazla birkaç saat sonra ortaya çıkar. Ancak bu saatlerde, beyinde diğer kalıcı izlerin oluşması için zaman vardır, en azından beynin belirli bölgelerindeki birkaç nöron üzerindeki dikenlerin sayısı ve konumunda değişiklikler. Nöronlar arası bağlantıların uzamsal modeli, tıpkı manyetik kayıtta olduğu gibi, beynin "fiziksel" (tulving anlamında) özelliklerinden bahsetmeye bile gerek yok, kalıcı bir değişime uğrar. Bir teybe kaydedilen müziğin yalnızca kaset çalındığında fark edilmesi gibi, engram da yalnızca "exforize edildiğinde", bellek fiilen uyandığında var olur.

Tuving haklı. Öğrenmenin sinaptik mekanizmalarını daha iyi anladıkça, hafıza araştırmasının odak noktası ezberleme değil, hatıraların aranması ve hatırlanması haline geliyor. Çünkü hatırlamak, bilgisayarın belleğinden bir dosya almaktan daha fazlasıdır.

Sözlük anlamı olarak "hatırlamak" (remember), "belleğe çağırmak", "hatırlamak", "tekrar düşünmek" anlamına gelir - tüm bu ifadeler, Green'e [11] göre, şeyleri belirli bir ilişki içinde bağlamayı, toplamayı, bir araya getirmeyi ima eder. birbirimize, arkadaşa. Karakteristik olarak, Virginia Woolf'un metaforu bilgisayar metaforlarından daha zengindir; onun için bellek, bir iğneyle "önce bir yönde, sonra başka bir yönde, ileri ve geri, yukarı ve aşağı" hareket eden bir "terzi"dir [12].

çalışmasına yaptığı vurgu ve Tulving'in eleştirisi, diğer şeylerin yanı sıra, hafızanın, yani bildirimsel hafızanın, bir mum tablet veya silikon çipler üzerindeki bir tür pasif yazıt olmadığını vurguladıkları için pek çok ortak noktaya sahiptir. beyin - aktif bir süreçtir [13]. Ayrıca bu görüş, psikanalistlerin uzun süredir üzerinde durduğu şeyi de yansıtıyor: Unutmak, sanki bir bilgisayar diskinden sanki depolanan bilgileri silmek olmayabilir, bu aynı zamanda aktif bir süreçtir. Bunu kısa süreli hafızadaki filtreleme işlemiyle bağlantılı olarak daha önce not etmiştim. Böyle bir bellekteki bilgiler mutlaka daha uzun süreli bir depolamaya aktarılmaz: çoğu filtrelenir - beyni aşırı yüklenmeden koruduğu için bu biyolojik olarak gereklidir. Uzun süreli belleğe geçen ancak hatırlanmayan materyale ne olur? Bay Goss'un tarihi ve Ayakta Durma deneyimleri, bulunamasa bile her zaman kaybolmadığını gösteriyor; ona giden yolu bulmak zordur, çünkü artık onun orijinal sınıflandırmasının anahtarına ve onu yeniden üretecek araçlara sahip değiliz - bunun nedenleri ne olursa olsun, hatırlama işi çok zordur. Sizi, hatırlayamamanın bazen deneyimin engellenmesiyle ilişkili olduğu sonucuna varan ortodoks psikanalizin tüm yolunu izlemeye davet etmiyorum ki bu bizim için bir nedenden dolayı "rahatsız edici", ancak bu genellikle böyledir. . Unutmak, hatırlamak kadar zor bir iş olabilir. Bununla birlikte, unutmanın nedenleri genellikle çok daha önemsizdir. Ezber sanatının asırlık tarihinden öğrenilebilir olduğunu biliyoruz. İşlemsel bellek çalışmasının sonuçları burada yol gösterici olabilir. Usule ilişkin bilgi, beyan edici bilginin aksine, görünüşe göre farklı bir şekilde unutulur ve bu, onun elde edilmesi ve çoğaltılması için önemli ölçüde farklı mekanizmalara işaret eder. Bunun nedeni, bisiklete binme yeteneği gibi işlemsel becerilerin yalnızca beyinde değil, aynı zamanda kasları ve tendonları etkileyen tüm değişiklik komplekslerinde kodlanması olabilir mi? Biyokimyasal ve fizyolojik süreçler düzeyinde hatırlama nasıl gerçekleşebilir? Şimdiye kadar biz sinirbilimcilerin bu konuda hiçbir fikri yoktu. Belki de pozitron emisyon tomografisi (PET) burada yardımcı olabilir, bu da en azından hatırlama sırasında beynin belirli bölgelerindeki kan akışındaki, glikoz kullanımındaki ve oksijen tüketimindeki değişiklikleri haritalandırmanıza olanak tanır. Ancak şimdiye kadar araştırmacılar, ortaya çıkan resimlerin güzelliğine teorik bir yorum getirmeye çalışmaktan daha çok hayranlık duyuyorlar. Ve bu olmadan, yeterli nörobiyolojik sorular bile soramayacağız ve bilişsel psikolojinin temsilcileri, romancılar gibi çeşitli bellek fenomenlerini tanımlamak, onları sınıflandırmak için sistemler oluşturmak ve ezberleme tekniklerini analiz etmek zorunda kalacaklar. Günümüze Simonides. Hafıza, bahsettiğim amaca gerçekten hizmet edebiliyorsa - bilinç dilinden beyin diline çeviride Rosetta Taşı olmak, psikoloji ve nörobilim arasında bir aracı olmak, o zaman önümüzdeki on yılda ciddi bir şekilde deşifre etmek gerekiyor. hatırlama sırasında beyinde meydana gelen süreçlere ilişkin PET verileri.

---

Anlam Düzeyleri

Bu arada, belleğin biyolojik bir süreç olarak daha dinamik bir şekilde anlaşılması için bilgisayar modelini terk etmenin sonuçları nelerdir? Bu kısmen, "bellek izlerinin" bulunmasının beklenebileceği seviye meselesidir. "Seviye", bilimde ve özellikle sinirbilimde biraz belirsiz ama yaygın bir kavramdır. Bazen bu kitapta dil dediğim şey anlamına gelir; örneğin "biyokimyasal düzeyde" veya "fizyolojik düzeyde" olgulardan söz edilir. Bazen teori ve pratiği ("kavramsal" ve "deneysel" düzeyler) karşılaştırmak için ve bazen de basitçe "ölçek" (sinapsa karşı nöron, sinir ağı veya beyin; bu anlamda Churchland düzeyinden söz eder) anlamında kullanılır. Ayrıca evrim ve bireysel gelişim süreçleri karşılaştırılırken "seviye" kavramı kullanılmaktadır.

Daha önce vurguladığım gibi, edinilen deneyimle ilgili değişiklikler tüm "dilsel" seviyelerde bulunabilir: morfolojik, biyokimyasal ve fizyolojik. Bu seviyelerin hiçbiri diğerlerinden daha temel kabul edilemez; bu kitapta her zaman bu "dillerin" her birinden herhangi bir başka dile çevrilebileceğini göstermeye çalışıyorum. Öğrenmeye eşlik eden hücresel özelliklerdeki ve bağlantılardaki değişimlerin üniter fenomeninin çeşitli yönleri, önerdiğim dillerin herhangi birinde bilgilendirici bir şekilde açıklanabilir, ancak süreci tam olarak anlamak için hepsini kullanmak gerekir. Gerçek şu ki, bu üç dil bilişin farklı boyutlarına karşılık gelir: morfoloji uzayı haritalar, biyokimya kompozisyonu vurgular ve fizyoloji özellikle dinamiktir ve zaman içindeki olayları açıklar. Hafızayı anlamak en azından bu üç boyutu gerektirir.

Ancak, hepsi Tulving ve aslında Freeman tarafından eleştirilen yerelleştirme fikrini ima ettiğinden, üçünün hala yeterli olmaması mümkündür. Seviye, Churchland'ın yaptığı gibi ölçek olarak anlaşılırsa, o zaman kaç tane nöron ve sinaps tek bir hafızayı içerir veya temsil eder? Bölüm 9'da tartışılan hücresel bir hafıza alfabesi fikrini reddetsek bile, diğer bağlantıcı teoriler de hafızanın merkezinin dağınık da olsa ayrı bir hücresel topluluk olduğunu varsayar. Tüm biyokimyasal deneylerde beynin nispeten geniş alanlarında (hipokamp, IMHV, vb.) . Beyin hasarı ile ilgili deneyimler, engramın beynin herhangi bir bölgesine lokalize edilemeyeceğini göstermektedir. Ancak daha ileri gitmeyi ve önemli bir anlamda hafızanın bazı küçük nöron kümelerinde yer almadığını, tüm beynin ve hatta tüm organizmanın bir özelliği olarak anlaşılması gerektiğini iddia etmenin mümkün olduğunu düşünüyorum. Beynin küçük bölgelerinde hücresel değişikliklerin lokalizasyonu olasılığı hakkında 10. ve 11. bölümlerde söylenen her şeyden sonra, böylesine paradoksal bir sonuç nasıl haklı çıkarılabilir? Buradaki nokta, birincil değişikliğin konumunun, sonuç olarak değişen özelliğin yerelleştirilmesine eşdeğer olmamasıdır. Teyp benzetmesine geri dönelim. Bir müzik parçasını kasete kaydettiğimde, engramı kasetin manyetik özelliklerindeki değişimdir, ancak bu özellikleri kullanmak için - müzik çalmak için - kaset tek başına yeterli değildir, bir kafa, bir elektronik sistem ve bir aslında aparatı oluşturan hoparlörlere ihtiyaç vardır. Depolama yerini, yani engramları belirlemenin, yeniden üretim mekanizmasını veya yerini bulmakla aynı şey olmadığını söylediğimde bunu kastediyorum. Bu nedenle, belleğin anlaşılabileceği düzey, bir bütün olarak sistemin düzeyidir.

Ayrıca teyp ve manyetik teypten oluşan “sistem” sabit, cansız yani ölü bir sistem iken, biyokimyasal sistemlerin en önemli özelliği gelişimleri, zaman içindeki değişimleridir. Bu metin üzerinde çalışırken dinlediğim Miles Davis kaseti, kaseti teybe ne kadar taksam da aynı müziği çalacak; zamanla, ses kalitesi yalnızca kademeli olarak bozulacaktır. Beynin "bantı" ile durum farklıdır. Sadece bilgi değil, bir anlam dünyasında var olan yaşayan bir organizma olduğum için, aynı Davis notları, anlık ruh haline veya önceki olaylara bağlı olarak beni bazen heyecanlandırabilir, bazen de üzebilir. Bu anlık ruh halleri ve geçmiş deneyimler benim varlığımın bir parçası ve kendi beynimdeki herhangi bir engram sadece kendi bağlamında oynayacak ve anlam ifade edecek.

Hatırlanan şeyin anlamının, ayrı ayrı ceplerde değil, tüm sistemde yer aldığı fikrinde ne kadar ileri gidebilirim ki, hayatımın çalışmasının nihayetinde ustaca bulmacaları çözmekten ibaret olduğu sonucuna götürmeden? Bu şekilde düşünmek, Kartezyen düalizme geri dönmek veya belleği "donanım" ve "yazılım" olarak ikiye ayırmak değildir. Kitabın daha ilk bölümünde, beyin dilinden bilinç diline, moleküler olayların dilinden bilincin diline geçerken karşılaştığımız zorluğu anlatmak için çeviri ve Rosetta Taşı arayışına ilişkin kendi metaforumu sundum. anlam dili ve tekrar geri. Şimdi bile bu metafordan sapmak istemem. Bu durumda, böyle bir çeviri gerektiren şey, beyin aktivitesinin sadece küçük bir kısmı değil, tamamıdır, tabii ki engramın değiştirilmiş bağlantılarında cisimleştiği o nöral topluluğun aktivitesi de dahil.

---

İnsanlar da hayvandır

Bu ve önceki bölümler boyunca, oldukça özgürce ileri geri gidip geldim, şimdi insan hafızasıyla ilgili bir tartışmaya, şimdi de üzerine deneylerimi yürüttüğüm tavukların hafızasıyla ilgili bir hikayeye. 2. Bölümde ve daha sonra 6. ve 7. Bölümlerde özetlenen nedenlerden dolayı, herkes için o kadar kolay olmadığının ve bazılarının bariz bir şekilde utanç duyabileceğinin farkında olsam da, bu geçişleri son derece doğal buluyorum. Burada iki tür itiraz var. İlk olarak, beyni olan bir kişi bir tavuktan ve hatta bir maymundan çok daha karmaşıktır ki, güvenilir bir tahminde bulunmak kesinlikle imkansızdır. İkincisi, hayvan deneylerinde, çeşitli pekiştirme türleri ile yalnızca davranışsal tepkiler gözlemlenebilirken, bu tür bir uyarım insan hafızasının çalışması için gerekli değildir; çoğu durumda, bir kişinin hatırası davranıştaki değişikliklerde hiç kendini göstermez, yalnızca tamamen öznel sözel ve görsel imgelerle ifade edilir. O halde bu öğrenme biçimlerinin, bir tavuğun boncuktan kaçınmayı öğrenme yeteneğiyle aynı biyolojik yasalara tabi olduğuna inanmak için herhangi bir neden var mı?

Açıkçası, bu tür itirazlara, bana inanmamaya eğilimli olanlar için yeterince ikna edici yanıtlarım yok ve tam tersine, insan etkinliği ile hayvan psikolojisi arasında kapatılamaz bir uçurumun varlığına ikna olmuş durumdayım. Elimde sadece, kitabın 7. bölümünde detaylandırdığım ve sonraki bölümlerde savunmaya devam ettiğim gibi, evrim sürecinin sürekliliğine dayalı argümanlarım var. Hem hücresel hem de biyokimyasal düzeylerde, insan beynindeki nöronlar diğer tüm omurgalılardaki nöronlardan temelde ayırt edilemez. Beynimizde benzersiz hücre türleri ve hatta proteinler yoktur ve insanlarda ve diğer memelilerde beynin fizyolojik özellikleri ve genel organizasyonu hemen hemen aynıdır. Belleğin ilişkili olduğu bu alanlar, bizdeki diğer memelilerin beyinlerindeki karşılık gelen (homolog) alanlara benzer; Her şeyden önce, bu hipokampus için geçerlidir. Hayvanlarda bilinen tüm biyokimyasal mekanizmalar beynimizde de çalışıyor gibi görünüyor. Elbette protein sentezi inhibitörlerinin insanlarda hafıza izlerinin oluşumunu engellediğini göstermek mümkün değil ancak elektroşok tedavisinin böyle bir etkiye sahip olduğu biliniyor. Hayvanlarda olduğu gibi, davranış değişikliklerinde kendini gösteren hafıza acı çeker; bu aynı zamanda özellikle insan sözel ve görsel hafızasının "daha yüksek" biçimleri için de geçerlidir. Bu nedenle, beynimizde engram oluşumunun diğer hayvanlarda olduğu gibi aynı türden biyokimyasal mekanizmalar tarafından sağlandığı varsayımına katılmamak için özel bir neden göremiyorum.

---

Bellek geliştirme

Ancak tavuklarda hafıza çalışması, insan hafızası hakkında önemli bir şey ortaya çıkarabilir mi? Bu sadece etrafımızdaki dünya hakkındaki bilgimize katkıda bulunmakla ilgili değil mi? Tabii ki, "beynin on yılı" ilan edenler ve hafıza mekanizmalarını incelemeyi amaçlayan Japon programını başlatanlar, ilk soruya olumlu cevap vereceklerdir. Aynısı dünyadaki askeri ve ilaç şirketleri için de geçerli. Mesele sadece beynin yapısını anlamanın geleneksel bilgisayarların tasarımını iyileştirmeye yardımcı olacağı veya hatta in vitro yetiştirilen nöral topluluklara dayalı biyolojik bilgisayarlar yaratma olasılığını açacağı değildir. Nöral plastisite ve hafızanın biyolojisi bilgisi, çocuklarda hafıza ve öğrenme yeteneğinin geliştirilmesinden yaralanma, hastalık veya yaşlanmaya bağlı beyin hasarına kadar insan yaşamı boyunca esastır.

Bu bilginin potansiyel faydaları, hafıza bozukluğunu veya kaybını düzeltmek için nootropikler olarak adlandırılan ilaçları geliştirmeye yönelik giderek artan çabalarla ilgili iyi bilinen endişelere rağmen açıktır. Bölüm 8'de, bu tür maddeleri bulmayı amaçlayan ve şu anda gelişen araştırma endüstrisinden zaten bahsetmiştim. Bu girişimlerin çoğu, Alzheimer hastalığı gibi bozukluklardaki hafıza bozukluğunun, özellikle asetilkolin olmak üzere belirli aracıların spesifik bir eksikliği ile ilişkili olduğu fikrine dayanmaktadır; bu bağlamda, aracıların etkisini taklit eden veya üretimini artıran ilaçların bu tür bozuklukların şiddetini azaltması ve karşılık gelen işlevleri normalleştirmesi beklenmektedir. Şu anda, yararlı olduklarına dair kanıtlar çok zayıf, ancak hafıza mekanizmaları ve Alzheimer hastalığı gibi belirli bozuklukların doğası hakkındaki bilgilerimiz derinleştikçe, onlar için rasyonel tedavilerin bulunacağına dair umut var. Sağlıklı insanlarda hafızayı "geliştirmek" için nootropik kullanma olasılığı konusunda çok daha şüpheliyim. Bunun nedenlerini 5. Bölümde özetledim ve şimdi yeniden vurguluyorum. Normalde, hatırlama ve unutma biyolojik olarak dengeli olgulardır. Bir kişiyi normalde unuttuğu şeyi hatırlamaya zorlamak teorik olarak mümkün olsa bile, bu onun için Funes veya Shereshevsky'nin kaderini paylaşma riski anlamına gelir - imrenilemeyecek bir kader. Ancak bu bölümde hatırlama ve unutmanın doğası ve bu süreçlerin engramla ilişkisi hakkında bilinenlere ve sunulanlara dayanarak bunun teorik olarak bile mümkün olduğundan emin değilim. Hatırlamak her zaman zor bir iş olarak kalacaktır ve doğrudan kimyasal müdahalenin bunu büyük ölçüde kolaylaştırması pek olası değildir. Sınavlardan önce kararsız öğrencilere veya unutkan şirket çalışanlarına kimyasal müstahzarlar sunmak yerine, onlara kendi hafıza tiyatrolarını inşa etmelerini sağlayan bir Cicero veya Ad Herennium kursu vermek daha iyi olabilir.

---

İnsan benzersizliği

İnsanlardaki ve hayvanlardaki hafıza mekanizmalarının temelde ortak olduğu konusunda ısrar ediyorum, ancak elbette mesele bununla sınırlı değil, çünkü yine de insan hafızası ile diğer canlıların hafızası arasında derin farklılıklar var. İlk ve belki de en önemsiz fark, konuşan tek hayvan insanlar olduğu için kişinin sözlü (sözlü) bir hafızaya sahip olmasıdır. Bu, görünür davranışsal tepkiler olmadan bir şeyler öğrenme ve bir şeyi hatırlama yeteneği anlamına gelir. Böyle bir sözlü hafıza olmadan hayatı hayal etmemizin zor olduğu gerçeği, hayvanların hafızasına kıyasla hafızamızın ölçülemeyecek kadar büyük zenginliğinden bahseder. İkincisinde, prosedürel hafıza açıkça baskınken, insanlarda, aslında her eylemimizi ve her düşüncemizi oluşturan bildirimsel hafıza. Bununla birlikte, hayvan bildirimsel belleğinin hücresel mekanizmalarının prensipte insan sözel belleğinden farklı olduğunu düşünmek için hiçbir neden göremiyorum. Biyolojik açıdan türümüz içindeki zenginliği, bir taşıyıcı güvercinin salındığı yerden yüzlerce kilometre uzakta yolunu bulabilmesi veya bir köpeğin binlerce farklı kokuyu ayırt edip hatırlayabilmesi kadar gizemli değildir. önemsiz kokulu madde konsantrasyonlarında.

papirüs, balmumu tabletler, kağıt veya manyetik bantlar üzerine kaydedildiği bir dünya, yani yapay hafıza dünyası yaratan teknik araçlar ve sosyal yaşam tarzımızla çok daha bağlantılıdır . Diğer tüm canlıların yalnızca bir geçmişi varken, bizim bir tarihimiz olduğu gerçeğini yapay belleğe borçluyuz. Ve her bir bireydeki biyolojik hafıza mekanizmaları diğer omurgalılardakiyle tamamen aynı olsa da, yapay hafıza beynimizi özgürleştirir ve neye ihtiyacımız olduğunu ve neyi hatırlayabileceğimizi büyük ölçüde belirler. Modern hafıza tesislerinin çeşitliliği bizi çok sayıda olguyu ve olayı hatırlama ihtiyacından kurtarıyor, görünüşe göre nöronlarımızın ve sinapslarımızın çoğu başka işler yapabiliyor.

Buna ek olarak, yapay hafıza üçüncü bir önemli farkı, yani kolektif hafızanın hepimiz için özel önemini mümkün kılar. Yapay hafızası olmayan hayvanlarda her birey, doğumdan ölüme kadar biriken ve yalnızca bireysel deneyimi yansıtan kendi anılarının eşsiz dünyasında yaşar. Her insan, tıpkı her hayvan gibi, çevresindeki gerçeği kendine göre algılar ve hatırlar, yapay hafıza ise aynı resmi, aynı kelime dizilerini, aynı televizyon görüntülerini yüzlerce, binlerce veya milyonlarca insan için yeniden üretir, yeniden yapılandırır, bireysel hafızamızı disipline etmek ve böylece sınırlandırmak, neyi ve nasıl hatırlayacağımız konusunda bir fikir birliği oluşturmak.

Bu nedenle, her birimiz için kolektif hafıza, kişisel biyolojik ve zihinsel deneyimin bir bileşenidir, ancak bireyin üstesinden gelme, ortak algılar, yorumlar ve ideoloji oluşumu yoluyla insan topluluklarını birleştirme amacına hizmet eder. Hâkim sosyal grupların her zaman kendi kolektif hafıza deneyimi anlayışlarını toplumun geri kalanına empoze etmeye çalışmaları şaşırtıcı değildir. Londra'ya yapılan hava saldırılarındaki dostluğu, ardından 1979'un "rahatsız edici kışı"nda sokaklardaki çöp yığınlarını göz önünde görmek için İngiltere'nin son yarım asırdaki durumunu hatırlamak yeterlidir. Bu görüntüler ve yorumlanması çoğumuz için kişisel deneyimler değil. Her biri, bir anlamda, kamu mutabakatına ulaşmak, bir tür birleşik gerçeklik fikri ve içinde var olma yolları yaratmak için üretildi.

Kendi toplumumuzla ilgili olarak bu konuları düşünmek bizim için kolay değilse de, örneğin Sırplar ve Hırvatlar arasındaki mevcut çatışmada bu tür dayatılan hafızanın oynadığı rolü düşünebiliriz. Bu halklar, şimdi birbirlerini öldürenlerin yaşamayı başardıklarından daha uzun süre yan yana az çok uyumlu bir şekilde var oldular, ancak ulusal duygularının kökleri, faşizm ile komünizm, Usgash ve Çetnikler arasındaki çatışma zamanından çok önce oluşan yüzyıllar öncesine ait görüntülere dayanıyor. , Katolikler ve Ortodoks. Toplumsal hafıza dikkate alınmadan güncel olaylar anlaşılamaz.

Bu tür anılar biyolojimizle ilgili değildir, ancak hayatımıza hükmederler. Bu nedenle her yeni toplumsal hareket, kişinin kendi kolektif hafızasını oluşturmaya yönelik sıkı çalışmasıyla başlar. Sosyalizm, işçi sınıfının kalıcı anılarını yeniden yaratmak için büyük çaba sarf etti, zenci hakları hareketi sorunun tarihsel köklerini yeniden keşfetti ve feminizm, kadınların unutulmuş rolünü yeniden keşfetti. Egemen bir ideoloji olarak yukarıdan empoze edilen veya uyanmış toplumsal hareketlerin mücadelesi sırasında aşağıdan fışkıran bu kolektif hafızalar, geçmişi, tarihimizi hatırlamanın bir aracı olarak hizmet eder ve dolayısıyla şimdiki eylemlerimizi belirler ve geleceği şekillendirir. Sadece hayatımızda değil, genel olarak biyolojide de hiçbir şey tarih, yani hafıza bağlamı dışında kavranamaz.

Ancak böyle bir sonuca varmak için bu kitabın ana içeriğini oluşturan karmaşık hücresel ve biyokimyasal süreçleri anlamak gerçekten gerekli mi? Bence evet. Yerli bir örneğe döneyim. Yemek pişirmenin biyokimyasal temellerini ve sindirimin fizyolojisini anlamak, elbette, iyi bir sofranın keyfini asla "basit" biyolojiye indirgemeyecektir, ancak kesinlikle hem pişirme prosedürünün kendisini hem de sonucunu iyileştirecektir. Duruma, toplanmış topluma ve öznel durumumuza bağlı olan gıdayla ilişkimiz de, bu faktörlerin her birinin kendi biyolojik bileşeni olmasına rağmen, basit biyolojiye indirgenemez. Dünyamızda biyolojik ve toplumsal olanın birliğine inanmak, toplumsal olanı biyolojik olana indirgemek, bir açıklamayı diğerine tercih etmek anlamına gelmez, ancak bir dilden diğerine çeviri kurallarını anlamaya daha da yaklaştıracaktır.

Rosetta Taşı'nı arama ve metinlerini deşifre etme girişimleri - bu kitabın ana temaları - benim için bir sinirbilimci olarak günlük çalışmamı, bir bomba sığınağında otururken, kutlama yaparken erken çocukluk dönemine dair kişisel canlı anılarımla bütünleştirmemin bir yolunu sunuyor. doğum günleri Hafıza çalışması, yaşamımızdaki öznel ve nesnel arasındaki uçurumu kapatmaya, kişiliğin parçalanmasına direnmeye yardımcı olabilir. Giderek parçalanan dünyamızın yeni milenyumda karşı karşıya kalacağı zorluklar göz önüne alındığında, bu hedef çok alakalı ve hiçbir şekilde soyut görünmüyor.

Ancak psikobiyoloji ve nörobilim, bu öznelliğin incelenmesinde, geçmiş denen denizaşırı ülkeyi hatırlamada ve yeniden yaratmada yazar ve şairin eşit derecede sıkı çalışmasının yerini asla alamaz. En sonunda, oyun yazarı Brian Friel'in Lughnaz'da Dans adlı eserinden bir alıntı, burada hatırlama işi artık bir yetişkin olan kahramanın çocukluğundaki olayları düşündüğünde son yansımalarında ortaya çıkıyor:

1936 yazına dönüp baktığımda çok farklı resimler geliyor aklıma. Ama çoğu zaman Lughnaz'da geçirdiğim zamanın bir hatırası beni ziyaret ediyor ve en çarpıcı olanı, bunun olanlarla hiçbir ilgisi yok. Bu hafızada atmosfer olaylardan daha gerçektir, içindeki her şey aynı zamanda hem gerçek hem de hayalidir. Otuzların müziği için nostaljiyi beraberinde getiriyor. Uzak bir yerden geliyor - bir ses serabı - aynı anda duyup hayal ettiğiniz bir rüyanın müziği; kendisi ve aynı zamanda kendi yankısı gibi görünüyor... [14].

Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.

Benzer Yazılar