Beyin Nasıl Çalışır?

Gözde Öztürk 22 Haziran 2018

0 5 dakika okuma süresi

Beyinin Çalışma Mekanizması

Vücudumuzu ve hayatımızı yöneten beyin, olağanüstü karmaşık ağlar oluşturan milyarlarca sinir hücresinden oluşuyor.

Beyinde bilgisayarlar gibi bağlantı sorunları pek yaşanmıyor, kullanıcılar hiç dinlenmiyor, elektrik kesintisi pek yaşanmıyor.

Beyinde ki iletişim ağları daha sizin varlığınızdan kimsenin haberi olmadan kurulmaya başlar. Doğumunuzla birlikte sistem gelişimi hızlanmakta ve her geçen gün kurulan ağ sayısı artmaktadır. Yaşa bağlı olarak, yaş ilerledikçe deneyimleriniz beyninizi, beyniniz de sizi şekillendirmektedir.

Üç haftalık bir bebeğin anne karnındaki gelişimini ele alırsak; bebeğin bedeninde müthiş bir hareketlilik ve değişim söz konusudur. Hücreler bu dönemde hızla çoğalıp değişime başlar. Dördüncü hafta içinde en hızlı gelişen hücreler sinir hücreleri yani nöronlardır. Her dakika yaklaşık 500 bin nöron oluşur. Nöronlar en uzun ömürlü hücre grubudur ve bir yaşam boyu hiç yenilenmeden bizimle yaşarlar. Dördüncü haftadan sonra nöronlar omurgayı terk ederler. İşte bu sırada büyük bir mucize gerçekleşir. Nöronlar nereye gideceklerini ve hangi yolu bilmekle birlikte asla yolunu şaşırmazlar. Bu durum esnasında da hata payı söz konusu değildir.

İnsan vücudundaki her hücre özel bir görev için yaratılmış. Görev yapması gereken yere yine özel olarak yerleştirilmiştir. Beynin yapısındaki kusursuz yapılardan biride nöronların yardımcısı olan glia hücreleridir. Glialar; nöronların daha çabuk hareket edebilmesi için kaygan lifler oluştururlar. Bu lifleri çok şeritli bir otoyola benzetebiliriz nöronlar bu yolu takip ederler. Her bir nöron kendine kodlamış bilgiler doğrultusunda kendi adreslerine doğru ilerler.

Nöronlar bu serüvenler beraber artık katman katman beyni oluşturmaya başlar.

Sussan MoConell: “Beyinde ki gelişimi bir tiyatro oyunu olarak düşünebiliriz. Bu oyunda genetik kodların yazdığı bir senaryo bulunuyor ancak ne bir yönetmen ne de bir yapımcı var. Tüm bunların yanında birbirinin dilinden anlamayan yığınla oyuncu var ve bu tam bir mucize” olarak beyin mucizesini tanımlamaktadır.

Anne karnında 6 ayı dolduran bebeğin neredeyse tüm organları belirginleşir elleri, burnu, kalbi, ciğerleri ve beyni. Bu dönemde beyin gelişimi çok hızlıdır. Beyinde ki nöron sayısı 100 milyara ulaşmıştır. Bu hücreler arasında trilyonlarca bağlantı kurulmuştur ve bu bağlantıların sayısı bir hayat boyunca hiç durmaksızın artmaya devam eder. Bu bağlantıların nasıl kurulduğuna dair henüz bir açıklık yoktur. Nöronlar arasında oluşan elektrik akımları beyinle vücut arasındaki aralıksız iletişimi sağlar.

Bebeğin Dünya’ya gözünü açmasıyla beraber uzun bir öğrencilik beklemektedir kendisini. Bebek; gözlerini, kulaklarını, burnunu, ellerini ve ayaklarını nasıl kullanacağını öğrenecek. Bunun için anne karnında 9 ay süreyle durmadan çoğalan ve bağlantılar kuran sinir hücrelerini kullanacak. Koku alma bebeğin ilk gelişen duyu organıdır en son ise görme gelişir.

Bebeğin olgunlaşma sürecinde nöronlar sürekli bilgi depolar. 11 aylık bir bebek artık bulunduğu ortamı, kültürü ayırt edebilecek olgunluğa erişmiştir. Bu sürede bazı nöron ağları diğerlerinden daha sık kullanılır bu ağların bir kısmı çoğalır ve güçlenirken kullanılmayanlar yok olur.

Sinir Sistemi Nasıl Çalışmaktadır?

Sinir sistemi yaklaşık 100 milyar nörondan ve bunların arasındaki trilyonlarca bağlantıdan oluşur.

Sinir sistemi iki kısma ayrılır:

Çevresel Sinir Sistemi

Merkezi Sinir Sistemi

Çevresel sinir sistemi, vücudun her yanında elde edilen bilgileri müthiş bir hızla beyine iletir. Omuriliği oluşturan yaklaşık bir milyar nöron bu işte görevlidir. Vücudun her noktasını; kolları, bacakları, iç organları bir kominikasyon ağı oluşturacak şekilde nöronlar beyin ve vücut arasındaki bağlantıyı sağlar. Vücudumuzun her bir noktasına ulaşan sinirler tüm vücudun uyumlu çalışmasını ve dengesini sağlar.

Merkezi sinir sistemi ise, vücuttan gelen verilerin yorumlandığı ve bu verilerin doğrultusunda kararların verildiği komuta merkezidir. Merkezi sinir sisteminde bulunan nöron sayısı 85 milyardır. Bu sistemin en önemli parçası olan beyin tüm vücut kütlesinin sadece %2’lik bölümünü oluşturur.

Beyin hücrelerinin zarları üzerinde kendilerine ulaşan mesajları algılayan antenler bulunur bu antenlere dentrit adı verilmektedir. Antenlerin bağlı bulunduğu bir ana gövde ve gövdenin diğer ucunda bilgiyi yayan tek bir santral yani akson vardır. Nöronlar bulundukları ve yaptıkları işlere göre şekil alırlar. Örneğin; omurilikten kola mesaj ileten akson 1 metre uzunluğundayken gözden beyine uzanan akson sadece 5 santimetre uzunluğundadır. İleti sırasında elektriksel ve kimyasal sinyaller kullanırlar.

Antenler bir hücreden gelen bilgileri yakalayıp diğer uçtaki santrale gönderirler yani santral olarak adlandırılan aksonlara iletirler. Aksonlarda, bilginin yayılımını yapacak keseler bulunur. Bunlar, elektriksel sinyali kimyasal sinyale çeviren ileticiler yani nörotransmitterlerle doludur. İki nöron birbirinden sinaps boşluğu ile ayrılır. Nörotransmitterler iki hücre arasındaki iletişimi sağlarlar. Bir hücre ucunda vericiler diğer hücre ucunda alıcılar bulunur. Verici uçtaki nöratransmitterler bir elektrik sinyali ile uyarılır ve bu uyarıyla akson uçtan bombardıman halinde molekül molekül akışı başlar. Diğer hücre yüzeyi tıpkı bir laleyi andırır şekilde alıcılarla kaplıdır moleküller buraya ulaştığında alıcılar yapraklarını açar ve moleküllerin geçişine izin verir. Her molekülün geçebileceği tek bir kapı vardır molekül ve gireceği kapı tıpkı bir anahtar kilit gibi birbirine uyacak şekilde oluşmuşlardır ve hiçbir transmitter başka bir transmittere ait kapıdan içeri giremez. Moleküller alıcı hücrede yeniden elektrik akımı oluştururlar. Bilgi diğer hücreye iletilmiş ve nörotranmitterlerin işleri tamamlanmıştır artık. İşleri biten moleküller kendi cinslerine ait olan ve farklı nörotranmitlerin asla kullanamayacağı özel kapıdan içeri girerek kendi sinir hücrelerine geri dönerler.

Nöronların tüm görevlerini kusursuz bir biçimde yerine getirebilmeleri için beslenmeye ihtiyaçları vardır. Beyin hücreleri yalnızca saf glukoz ve oksijen ile beslenir. İhtiyaç duyulan oksijen nöronlara ulaşmazsa bilgi iletimi kesintiye uğrar zira nöronların yakıtı olan glukoz ancak yeterli oksijen varsa kullanılabilir hale gelir. Oksijen eksikliğinde şeker kullanılamaz. Bu durumda bilgiler ya yavaş depolanır ya da hiç depolanamaz bu durum geç algılama, geç fark etme ya da çabuk unutma olarak tanımlanır.

Unutkanlık ile ilgili makaleyi buradan okuyabilirsiniz; Unutkanlık Nedenleri Nedir?

Nöronlar sinir sisteminde yalnız değillerdir, glia hücreleri sinir hücrelerini desteklemek ve korumakla görevlidirler. Kütle olarak beyinin yarısı glia hücrelerinden oluşur bunlar, sinir hücrelerinden daha küçük olduğu için sayıları sinir hücrelerinin 10 katı kadardır. Bazı glia hücreleri nöronların beslenmesine yardımcı olurlar bazıları da aksonların çevresinde miyelin adı verilen kılıfı oluştururlar. Bu kılıf elektrik sinyalleri taşıyan aksonların yan yüzeylerini izole ederken uç noktalarda iletkenliklerini artırır. Bilgi en az kayıpla ve çok yüksek hızla diğer nöronlara aktarılır.

Bir grup gila hücresi sinir sistemini yabancı madde ve mikroorganizmalara karşı korumakta görevlidir. Bu gruptakiler yabancı maddeleri kuşatıp adeta yiyerek yok ederler.

Bilim adamlarının günümüzde de beyin hakkında bildikleri buz dağının su yüzeyinde kalan kısmı kadardır diyebiliriz çünkü; beyin oldukça kompleks bir yapıdadır.

Çocukluk yılları beyinin en hızlı gelişen dönemdir. Konuşma ve okuma becerisi bu dönemde gelişecek ve kullanılmaya başlanmaktadır.

Çocuk beyninde yetişkin beynine oranla iki misli fazla sayıda nöron ağı vardır. Öğrenme nöron ağlarının birbirini tanımasıyla gerçekleşir ağların birbirini tanıdığı oranda da çocuk düzenli bir gelişim gösterir.

Çocuk nasıl konuşmaya başlar?

Konuşma yeteneği insan beyninin sol yarım küresindeki nöronlarca denetlenir. Konuşmayı mümkün kılan temel düzenek aslında doğum anından itibaren beyinde yer almaktadır ancak bebek belirli bir gelişim sonunda konuşmaya başlar.

Hafıza ile konuşma becerisi arasında ayrılmaz bir bağ vardır. Hafıza olmaksızın konuşmak mümkün değildir. Beynin bilgiyi hafızaya geçirmesi ise iki farklı süreyle gerçekleşir; kısa ve uzun süreli hafıza kayırları.

Uzun süre tekrarlanmayan bilgi kısa süre saklandıktan sonra silinir. Duyulardan gelen tüm bilgiler beyinin hipokampüs denilen bölgesinde toplanır. Bir veri önceki deneyimlerle anlamlandırılamıyorsa bu bölgede kısa süre kaldıktan sonra silinir. Örneğin; yabancı dilde konuşulan konuşmaları duyarız fakat hafızada yer edemez ve silinir.

Hafıza nedir?

Uzun süreli hafıza hipokampüsten korteks tabakasına gönderilmiş olan bölgeleri içerir. Korteks tabakasına yapılan her yeni kayıt korteksin tamamını saran milyonlarca nöronları devreye sokar. Hipokampüs bu yolla yeni bilgilerle eskilerin uyumunu kontrol eder. Yeni bilgi geçmişteki bilgilerle deneyimli olduğunda dokunun daha alt katmanlarında yer eder. Kayıt işlemleri bütün halinde gerçekleşmez. Beyin hafızaya alacak bilgiyi veya görüntüyü önce temel parçalara ayırır çünkü; her bir parça korteksin ilgili bölümünde depolanacaktır. Şekli, rengi, tadı ve kokusu olarak farklı yerlerde depolanır.

Okuma becerisinin gelişim süresi nasıldır?

Okuma sürecinin ilk aşamasında göz ve görme fonksiyonları devreye girecektir. Sadece görebilmek için beynimizin 30 farklı noktasından yararlanırız. Bu bölgeler rengi, hareketi, şekli, uzaklığı ve derinliği tek tek yorumlar. Beyin okunanları sıraya koyar. Bir tema oluşturur ve önceki hafıza da uygun bulduğu milyonlarca görüntülü ya da görüntüsüz kayıttan yararlanarak yeni bir kompozisyon oluşturur. Bu sistemlerin tümü bizim bilincimizin dışında ve aynı anda aktif hale gelir ve bu sistemlerin sadece birinin sekteye uğraması halinde tek bir harfi anlamamız mümkün olmaz.

Genlik dönemi 14-20 yaş arasını kapsar beyin artık fiziksel gelişimi tamamlamıştır. Bu olgunlaşmış beyinin yapısını;