Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Alzheimer'a karşı mücadelede atılım yapılmasını sağlayabilir

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
TT

Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)

Bilim insanları beyindeki zaman hücrelerinin sadece zamanı takip etmekle kalmadığını, karmaşık davranışları öğrenmede de kritik rol oynadığını keşfetti.

Beynin medial entorhinal korteks (MEC) denen bölgesindeki zaman hücreleri, kronometre gibi çalışarak deneyimlenen olayların takip edilmesini sağlıyor. Biriyle sohbet etmekten araba kullanmaya kadar pek çok şeyi yapabilmek için bunların ne kadar zaman aldığını algılamak ve hatırlamak gerekiyor. 

Fareler üzerinde yakın zamanda yapılan bir çalışmada bu hücrelerin saat gibi çalışmanın ötesinde, zamanlama gerektiren davranışların öğrenilmesini sağladığı da saptandı. Bulguların Alzheimer gibi zaman algısını etkileyen hastalıklara karşı önemli etkiler yaratması bekleniyor. 

Nature Neuroscience adlı hakemli dergide yayımlanan çalışmada fareler, zamanlamayı merkeze alan testlerden geçirildi. Hayvanların ödül almak için farklı zamanlamalarda verilen koku uyaranlarının nasıl bir düzen içinde salındığını anlamaları gerekiyordu. Başka bir deyişle, Mors alfabesinin basit bir versiyonunu öğrenmeleri bekleniyordu.

İlk başta farelerin beynindeki zaman hücreleri, farklı koku örüntülerine benzer tepkiler verdi. Fakat hayvanlar bu örüntüleri öğrenmeye başladıkça hücreler her birine farklı zaman çizelgeleri oluşturmaya başladı.

Araştırmacılar MEC'yi engelleyerek zaman hücrelerini devre dışı bıraktığında fareler zamanlamayı algılayıp öngörebildi. Fakat zamanlama gerektiren yeni bir görevi öğrenemediler. 

Makalenin başyazarı nörobiyolog Erin Bigus, "Şaşırtıcı bir şekilde, zaman hücreleri sadece zamanı takip etmekten daha karmaşık bir rol oynuyor" diyor.

MEC, basit bir durumda zamanı takip etmek için gereken basit bir kronometre gibi davranmıyor. Rolü aslında bu daha karmaşık zamansal ilişkileri öğrenmek gibi görünüyor.

Daha önceki çalışmalarda MEC'nin mekanla ilgili bilgileri öğrenmede de rol oynadığı bulunmuştu. Yeni çalışmayı yürüten ekip, zamansal ve uzamsal görevleri öğrenirken beynin benzer şekilde çalıştığını fark etti. 

Araştırmacılara göre bu durum beynin mekan ve zamanı benzer şekilde işlediği anlamına gelebilir ancak bu savın daha fazla çalışmayla desteklenmesi gerekiyor. 

Çalışma, Alzheimer gibi hastalıkların erken tespit edilmesini de sağlayabilir. Bu rahatsızlıkta beynin ilk etkilenen bölümlerinden birinin MEC olduğu biliniyor.

Zamanlama gerektiren karmaşık görevler sayesinde hastalığı ilk evrelerinde tespit etmek mümkün olabilir. Fakat bundan önce zaman hücrelerinin insanlarda da benzer bir işlevi olduğunun doğrulanmasına ihtiyaç var.

Independent Türkçe, Science Daily, Science Alert, Nature Neuroscience



Yapay zeka Boş Çeyrek'in altındaki gizli yapıları işaret etti

Bakır cürufundan dolayı daha karanlık olan kısımlar, Saruq Al-Hadid'i örten kumları etraftakilerden ayırıyor (Halife Üniversitesi)
Bakır cürufundan dolayı daha karanlık olan kısımlar, Saruq Al-Hadid'i örten kumları etraftakilerden ayırıyor (Halife Üniversitesi)
TT

Yapay zeka Boş Çeyrek'in altındaki gizli yapıları işaret etti

Bakır cürufundan dolayı daha karanlık olan kısımlar, Saruq Al-Hadid'i örten kumları etraftakilerden ayırıyor (Halife Üniversitesi)
Bakır cürufundan dolayı daha karanlık olan kısımlar, Saruq Al-Hadid'i örten kumları etraftakilerden ayırıyor (Halife Üniversitesi)

Yapay zeka alanındaki gelişmeler merakla takip edilirken bu teknolojinin arkeolojideki kullanımı Rubülhali Çölü'nün kuzey kısmında henüz keşfedilmemiş alanları gösterdi. 

Rubülhali, Türkçe'de "boş çeyrek" anlamına geliyor. Arap Yarımadası'nın dörtte birini kapladığı ve ıssızlığı düşünülerek bu ad verilmiş. 

Abu Dabi'deki Halife Üniversitesi'nden bilim insanları Suudi Arabistan, Yemen, Birleşik Arap Emirlikleri ve Umman topraklarında yer alan çölün kuzey kısmını yapay zekayla inceledi. 

Devasa ve kurak arazilerde arkeolojik saha bulmaya yönelik bir teknoloji geliştirerek, çöllerde pek de fayda sağlamayan standart zemin etüdü yöntemlerinin dışına çıktılar.

Bilim insanları, bir makine öğrenmesi algoritması yaratıp Sentetik Açıklıklı Radar'ın (SAR) topladığı görüntüleri analiz etti. SAR, radyo dalgalarıyla kum, bitki örtüsü, toprak ve buzun altındaki nesneleri tespite yarayan bir uydu görüntüleme tekniği. Ancak maliyetinden dolayı arkeolojide yaygın kullanılmıyor.

Araştırmanın başındaki bilim insanlarından Diana Francis hem makine öğrenmesi hem de SAR'ın aslında çok da yeni teknikler olmadığını ancak arkeolojide ikisinin birlikte kullanılmasının bir ilk olduğunu öne sürerek şöyle diyor:

Bizi yönlendirip araştırmamız için bir odak noktası bulmamızı sağlayacak bir şeye ihtiyacımız vardı.

Francis, arkeologların halihazırda üzerinde çalıştığı, Dubai'nin dışındaki Saruq Al-Hadid adlı 5 bin yıllık yerleşimin verileriyle algoritmayı eğitmiş. Eğitilen algoritma da henüz kazı yapılmamış ve arkeolojik saha olma ihtimali yaşayan yerleri işaret etmiş. 

dergr
Uydu görüntüsünde sarı çembere alınan alanlar, kazı yapılmış bölgeleri; kırmızı çemberdeki alansa yapay zekanın kazılmasını tavsiye ettiği yeri gösteriyor (Halife Üniversitesi)

Diana Francis, teknolojinin 50 santimetrelik sapma oranının olduğunu ve toprak altındaki yapılara dair üç boyutlu modeller çıkarabildiğini söylüyor. Bir sahada zemin etüdü gerçekleştirerek uzaydan yapılan ölçümü doğruladıklarını da sözlerine ekliyor.

Henüz yüzde 10'u gün yüzüne çıkarıldığı düşünülen Saruq Al-Hadid'de artık yeni kazılar yapılarak sahadaki duruma doğrudan bakılacak. 

Eğer arkeologlar algoritmanın tahminini doğrulayacak keşifler yaparlarsa bu teknoloji başka sahalarda da kullanılacak. Francis şöyle diyor:

Bu teknolojiyi diğer sahalarda da uygulamak istiyoruz. Suudi Arabistan, Mısır ve belki de Afrika çöllerine uzanılabilir.

Halife Üniversitesi dışında da SAR teknolojisini kullananlar var. Örneğin Max Planck Enstitüsü'nde doktora yapan Amina Jambajanstsan, Moğolistan'daki antik mezarlıkları inceliyor. Jambajanstsan ve ekibi, başka türlü asla bulamayacakları bine yakın muhtemel sahayı SAR'la tespit ettiklerini söylüyor. 

Yine aynı okulda doktora yapan Amy Hatton da Suudi Arabistan'ın kuzeybatısında benzer bir çalışma gerçekleştiriyor. 

Independent Türkçe, CNN, The National News