İnsan beyninin hız sınırı ilk kez tespit edildi

Araştırmacılar, beynin duyu organlarından gelen sinyalleri saniyede sadece 10 bit hızla işlediğini söylüyor

Fotoğraf: AFP
Fotoğraf: AFP
TT

İnsan beyninin hız sınırı ilk kez tespit edildi

Fotoğraf: AFP
Fotoğraf: AFP

Bilim insanları nihayet beynin insan düşüncesini işlemedeki hız sınırını ölçtü ve bu gelişme neden aynı anda sadece bir düşünceyi işleyebildiğimizi açıklığa kavuşturdu.

İnsan vücudunun gözler, kulaklar, deri ve burun gibi duyu sistemleri, çevremiz hakkında saniyede 1 milyar bit hızında veri topluyor.

Ancak araştırmacılar beynin bu sinyalleri saniyede sadece 10 bit hızında işlediğini buldu. Bu hız girdilerden milyonlarca kat daha yavaş.

Bit, bilgi işlemdeki temel bilgi birimi. Tipik bir Wi-Fi bağlantısı saniyede yaklaşık 50 milyon bit işliyor.

Beyinde 85 milyardan fazla nöron var. Bunların üçte biri üst düzey düşünmeyle ilgili ve dış beynin daha gelişmiş korteks bölgesinde yer alıyor.

Araştırmacılar okuma, yazma, video oyunları oynama ve zeka küpü çözme gibi insan davranışlarına ilişkin mevcut bilimsel literatürü değerlendirerek, insanların saniyede 10 bit hızında düşündüğünü hesapladı. Araştırmacılar bu hızı "son derece düşük" diye niteliyor.

Bulgular geçen hafta Neuron adlı akademik dergide yayımlandı.
 

dfvb
Beynin "hız sınırının" sanatsal gösterimi (J. Zheng)​​​​​​

Araştırmanın ortak yazarı Markus Meister, "Her an, duyularımızın topladığı trilyonlarca bilgiden sadece 10 bit kadarı işlenerek etrafımızdaki dünyayı algılayıp karar vermemize yardımcı oluyor" dedi.

Bu bir paradoks yaratıyor: Beyin tüm bu bilgileri filtrelemek için ne yapıyor?

Beyindeki tek tek sinir hücrelerinin saniyede 10 bitten fazla bilgiyi kolayca iletebilen güçlü bilgi işlemcileri olduğu biliniyor.

Ancak yeni bulgular, düşüncelerin bu kadar yüksek hızlarda işlenmesine yardımcı olmadıklarını ve bunun da insanları aynı anda birçok düşünceyi işleyemeyen nispeten yavaş düşünürler haline getirdiğini gösteriyor.

Bu durum, bir satranç oyuncusunun gelecekteki bir dizi hamleyi öngörebilmesi gibi senaryoları engelliyor ve insanların aynı anda birkaç hamle yerine yalnızca bir olası diziyi düşünmesine olanak tanıyor.

Bilim insanları, beyindeki bu "hız sınırı" paradoksunun keşfinin daha fazla sinirbilim araştırması gerektirdiğini söylüyor.

Bilim insanları bu hız sınırının muhtemelen sinir sistemine sahip ilk hayvanlarda ortaya çıktığını düşünüyor.

Bu canlılar muhtemelen beyinlerini öncelikle yiyeceklere doğru ilerlemek ve avcılardan uzaklaşmak için yön bulma amacıyla kullandı.

Araştırmacılara göre, insan beyni yolları takip etmek için bu basit sistemlerden evrimleştiğinden, benzer bir şekilde bir seferde yalnızca bir düşünce "yolunu" takip edebiliyor olabiliriz.

"Atalarımız, dünyanın hayatta kalmayı mümkün kılacak kadar yavaş olduğu bir ekolojik niş seçti" diye yazıyorlar.

Bilim insanları, "Aslında, saniyede 10 bit sadece en kötü durumlarda gereklidir ve çoğu zaman çevremiz çok daha yavaş bir hızda değişir" diyor.

Bulgular, bilgi işlem güçleri her iki yılda bir iki katına çıkan makinelerin, insanlar tarafından gerçekleştirilen herhangi bir görevde eninde sonunda üstün olabileceğini gösteriyor.

Bilim insanları, "Dolayısıyla, otonom araçların trafikte insan seviyesinde performans gösterip gösteremeyeceği tartışması, yolların ve köprülerin insanlar gibi 10 bit/s hızında işlem yapan varlıklar için tasarlandığı göz önüne alındığında şimdiden ilginç bir hal alıyor" diye ekliyor.

Bu noktada, tıpkı salyangozların otoyollardan uzak durması gerektiği gibi, insanlara da bu ekolojik nişlerden uzak durması önerilecek.

Independent Türkçe



Kanserli hücreleri normale çevirebilen teknoloji geliştirildi

Bilim insanları kanserli hücreleri eski haline çevirerek tedavinin yan etkilerini azaltmayı umuyor (Unsplash)
Bilim insanları kanserli hücreleri eski haline çevirerek tedavinin yan etkilerini azaltmayı umuyor (Unsplash)
TT

Kanserli hücreleri normale çevirebilen teknoloji geliştirildi

Bilim insanları kanserli hücreleri eski haline çevirerek tedavinin yan etkilerini azaltmayı umuyor (Unsplash)
Bilim insanları kanserli hücreleri eski haline çevirerek tedavinin yan etkilerini azaltmayı umuyor (Unsplash)

Kanserli hücreleri sağlıklı hallerine geri çevirebilen bir yöntem geliştirildi. Hayvan deneylerinde başarılı sonuç elde eden bilim insanları, mevcut tedavilerde ortaya çıkan yan etkileri azaltmayı umuyor.

Kemoterapi gibi mevcut kanser tedavilerinde, tümör hücreleri öldürülerek hastalık kontrol altına alınıyor. 

Ancak bu süreçte sağlıklı hücrelerin de zarar görmesi, sancılı bir tedaviye neden oluyor. Başarıya ulaşılması durumunda kanser tedavi edildiği ve hastanın hayatı kurtulduğu için yöntem uygulanmaya devam ediyor.

Bilim insanları hastaya zarar vermeyecek etkili bir yöntem bulmaya çalışırken, kanserli hücrelerin eski haline dönüştürülmesi fikri son yıllarda gittikçe ilgi çekiyor. 

Daha önceki araştırmalarda lösemi ve meme kanseri gibi hastalıklarda kanserli hücreyi dönüştürmenin mümkün olduğu görülmüş ancak hangi gen veya proteinlerin bunu sağladığı saptanamamıştı.

Sürecin tam olarak nasıl işlediğinin anlaşılamaması, bilim insanlarının tedaviyi geliştirmesi önünde engel teşkil ediyordu. 

Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar, kalın bağırsak kanserindeki hastalıklı hücreleri, normale çevirebilen yeni bir teknoloji geliştirdi. 

Normal hücre gelişiminin gen ağını içeren bir dijital model kullanan ekip, bağırsak duvarındaki hücrelerin değişmesini sağlayan bazı molekülleri tespit etti.

Modelde bu düzenleyicileri baskılayarak hücrelerin normale yakın bir duruma geri dönmelerini sağladılar. Bu sayede herhangi bir hücre zarar görmeden kanser ortadan kaldırıldı. 

Bulguları farelerde de test eden ekip, başarılı sonuçlar elde ettiklerini aktarıyor. 

Araştırmacılar dijital model sayesinde, fare beyinlerinin hipokampus bölgesindeki hücre dönüşümünü sağlayan 4 ana düzenleyiciyi de saptadı. Bu bulgu, beyin kanserinin yayılmasını inceleyip tersine çevirme çalışmalarına katkı sağlama potansiyeli taşıyor. 

Ayrıca yeni teknoloji, diğer kanserlerdeki hücrelerin değişim sürecini daha iyi anlayıp tedavi etme yolunda sistematik bir yol haritası çizme imkanı sunuyor. 

Hakemli dergi Advanced Science'ta yayımlanan çalışmaya liderlik eden Kwang-Hyun Cho "Kanserli hücrelerin tekrar normal hücrelere dönüştürülebilmesi şaşırtıcı bir olgu" diyerek ekliyor:

Bu araştırma, kanserli hücrelerin normal hücrelere geri döndürerek yenilikçi bir tedavi konseptini ortaya koyuyor. Ayrıca normal hücrelerin değişme sürecinin sistematik analizi yoluyla, kanserin tersine çevrilmesi için hedeflerin belirlenmesine yönelik temel teknolojiyi de geliştiriyor.

Independent Türkçe, New Atlas, IFLScience, Advanced Science