Hippokampus ve Mental GPS

Sıçanlar ve GPSleri

İçinde bulunduğumuz ortama göre nerede durduğumuzu ve etrafımızda nelerin olduğunu öğrenmek ve hatırlamak ve bir sonraki adımda nereye gideceğimize karar vermek, yani diğer adıyla navigasyon, kuskusuz ki organizmanın hayatta kalabilmesi için değişilmez bir bilişsel yetenektir. Çoğu zaman bu türden kararlar verirken küresel konumlanma sistemleri yani GPS’e (Global Positioning Systems) başvurmaktan kaçınmayız. Nature dergisinin 18 Nisan 2013 tarihli sayısında çıkan makalelerinde Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi sinirbilimcileri, Brad Pfeiffer ve David Foster, bu tür bir donanımın hâlihazırda beynimizde yer aldığını gösterdi. Peki, beyinde yer alan bu GPS nasıl çalışmakta?

Kuşkusuz mental bir GPS öncelikle mental bi haritaya gereksinim duyacaktır. Son yüzyılda sıçanlarda ve insanlara yapılan birçok deneyin sonucu bu türden mental bir haritaya sahip olduğumuza işaret ediyor.  Örneğin, 1940’li yıllarda ünlü davranışçı psikolog Edward Tolman sıçanların yönlerini bilişsel bir harita aracılığıyla bulduğunu gösterdi. Tolman’a göre sıçanlar bir labirente bırakıldıklarında sadece sağa sola koşturmanın ötesinde etraftaki ipuçlarını (labirentin bulunduğu odanın kapısı, penceresi vb.) kullanarak o labirentin mental bir haritasını da çıkarmakla uğraşmaktaydılar. Bu yorumu doğrulayan Tolman ve ekibinin deney sonuçları göstermiştir ki daha önce labirentte gezinmiş ve dolayısıyla labirentin mental haritasını çıkarmış sıçanlar bir ödülün (örneğin bir parça peynirin) yerini bu labirenti daha önce hiç görmemiş “naif” sıçanlara göre çok daha hızlı öğrenmiştir. Sonraki yıllarda O’Keefe ve Nadel (1978) adlı iki sinirbilimci bu tur bir mental haritanın beynin hippokampus bölgesinde temsil edildiğini göstermişlerdir. Buna göre hippokampuste bulunan “yer nöronları”(place cells) mental haritada ayrı ayrı yerleri temsil ederler.  Böylelikle sıçan içinde bulunduğu ortamın belli bir yerinde durduğunda bu lokasyona karşılık gelen hippokampal yer nöronu aktive olur (bknz. Figür 1).

Figür 1

Ancak yukarıda da belirttiğimiz gibi Nature dergisinin Nisan 2013’te çıkan sayısında yer alan Pfeiffer ve Foster’in makalesine göre(deneyin haberi için bknz. Schmidt ve Redish, 2013)  hippokampus canlıya sadece bulunduğu yerin diğer yerlere göre göreceli konumunu bildirmekten daha fazlasını yaptığını ortaya koyuyor. Pfeiffer ve Foster’ın deneyinde sıçanlar bir arenanın farklı noktalarına yemek kırıntılarını toplamaları için bırakılmıştır (bknz. Figür 2). Sıçanlar bu lokasyonları öğrendikten sonra beyinlerine hippokampus bölgesinden elektriksel değişiklikleri kaydedecek şekilde elektrotlar yerleştirilmiştir.  Böylelikle araştırmacılar öncelikle sıçanlar hareket ederken arenanın hangi bölgelerinde hangi yer nöronlarının aktive olduğunu saptamışlardır. Deneyin test kısmında ise sıçanlar arenaya tekrar döndürülmüş ve arenada farklı yemek lokasyonlarını ararken yer nöronlarının nasıl davrandığı kaydedilmiştir. İşte tam burada deneyin en ilginç bulgusu yer almakta. Sonuçlara göre deneyin her hangi bir anında sıçanın bulunduğu lokasyona karşılık gelen yer nöronu aktive olmakla kalmamış bununla birlikte yemek kırıntılarına ulaşmak için geçeceği yerlere karşılık gelen nöronlar da aktive olmuştur. Kısacası hippokampal yer nöronları test sırasında bir GPS gibi sıçana gitmesi gereken yerleri de göstermektedir.

Figür 2

Bu deney açıkça gösteriyor ki beynimiz sadece nerede olduğumuzla ilgili bir farkındalık yaratmanın yanında daha önce öğrendiğimiz mental haritaları kullanarak bir GPS görevi de üstlenmekte. Böylelikle beynimiz de GPS aletleri gibi mental harita öğrenildikten sonra cevrede bulunan ipuçlarına bakarak ortamdaki yerimizi saptamanın ötesinde amaçladığımız yere giden en kısa ve belki de en güvenli ya da en kolay yolun haritasını da çıkarıyor. Bu türden mental bir GPSi nasıl daha etkili kullanabileceğimiz ise önümüzdeki yılların araştırmalarına konu olacak gibi.

Münir Güneş Kutlu

Kaynakça

O'Keefe, J., & Nadel, L. (1978). The hippocampus as a cognitive map (Vol. 3, pp. 483-484). Oxford: Clarendon Press.

Pfeiffer, B.E., & Foster, D.J. (2013). Hippocampal place-cell sequences depict future paths to remembered goals. Nature; advance online publication.

Schmidt, B. & Redish, A.D. (2013). Neuroscience: Navigation with a cognitive map. Nature; advance online publication.

Tolman, E.C., Gleitman, H. (1949). Studies in spatial learning; place and response learning under different degrees of motivation. Journal of experimental psychology, 39 (5): 653–9.

Bebeklerde ve Hayvanlarda Ahlakın Temelleri

Bebeklerde Ahlakın Temelleri

        3 Ağustos 2010 yılında önce Özdemir İnce Hürriyet gazetesinde ardından da 25 Ağustos 2010 tarihinde Mustafa Akyol Star gazetesinde bebeklerin ahlakı üzerine birbirlerine zıt iki yazı yazdılar. İki yazı da Mayıs 2010 tarihinde New York Times’da çıkan ve Yale Üniversitesi Psikoloji profesörü Paul Bloom’un 6 aylık bebeklerde dahi ahlak bilincinin varlığını gösterdiğini iddia ettiği yazısı üzerine yazılmıştı. Aşağıdaki video linkinde de görülebileceği gibi (bknz. Video#1) Bloom’un anlattığı ve PNAS dergisinde yayınlanan deneyde 6 aylık bebeklere laboratuvar ortamında üç kukla izletiyor, ortadaki kukla elindeki topu sağdaki kuklaya atınca bu kukla topu ortadaki kuklaya geri verirken soldaki kukla aynı şekilde kendisine verilen topu alıp kaçıyordu. Daha sonra bebeklere soldaki veya sağdaki kuklanın elindeki şekerlerden birini alma fırsatı veriliyordu (deneyin video linkindeki versiyonunda bebeklerden iki kukladan birini seçmesi isteniyor). Deneyin sonucuna göre bebekler istatiksel olarak anlamlı şekilde daha önceki oyun sırasında yaramazlık yapan ve topu alıp kaçan soldaki kuklanın elindeki şekeri almayı tercih ediyorlar, bu ceza yetmezmiş gibi bir kaçı da bu kuklaya bir tokat atmayı ihmal etmiyordu. Benzer bir deneyde Bloom ve arkadaşları bebeklere iki olay izletti. İlk olayda bir kukla bir tepeye çıkmaya çalışıyor fakat başaramıyor ikinci bir kukla (yardımcı) bu kuklayı iterek yardım ediyor tepeyi çıkmayı başaran kukla ise tepede sevinerek zıplıyordu. İkinci olayda ise üçüncü bir kukla (engelleyici) tepeye çıkmaya çalışan kuklayı geri iterek çıkmasını engelliyordu. Bir kez daha bebeklerden yardımcı ve engelleyici kukla arasında secim yapmaları istendiğinde bebekler %80 oranında yardımcı kuklayı seçiyorlardı. Bir başka deneyde ise bebekler bir kez daha bir oyuncak kutusunu açmaya çalışan kuklayı engelleyeni değil açmasına yardımcı olan kuklayı tercih ediyorlardı.

Video #1

 Peki bu deneylerin sonucu bize ne gösteriyor? Aslında bu sorunun cevabi yukarıda bahsi gecen yazarlar için birbirinden farklı. Örneğin Bloom’a göre bu deney Freud’un ya da ünlü gelişim psikoloğu Jean Piaget’nin öne sürdüğü bebeklerin dünyaya ahlak bilincinden yoksun geldikleri inancın aksine doğduklarında zaten ilkel bir düzeyde de olsa bir ahlak içgüdüsüne sahip olduklarını göstermekte. Deney tabii ki eleştirilmemiş de değil. Örneğin, Scarf ve arkadaşları (2012) tepeye çıkan kuklanın sevinerek zıplamasını pozitif algılayan bebeklerin bu olayla ilişkilendirdikleri yardımcı kuklayı seçtiğini bir deneyle göstermiş durumdalar. Bu sonuca göre bebekler ahlaki bir karar vermiyor sadece daha çok ilgilerini çeken olayla ilişkili nesneleri beğeniyorlar. Bunun dışında 6 aylık bir bebeğin dünyada o ana kadar geçirdiği zamanda hiçbir şey öğrenmediğini ve deneyin sonucunda ortaya çıkan basit ahlak yapısının sadece doğuştan geldiğini de iddia etmek biraz güç. Yine de deneyin sonucunun doğru olduğunu kabul edersek dünyaya geldikten çok kısa bir sure sonra haklıyı haksızdan ayırma yetisine sahip olduğumuzu söyleyebiliriz.

Mustafa Akyol’un deneylerle ilgili yorumu ise Darwin’le birlikte evrim teorisinin yaratıcılarından Alfred Russel Wallace’inkine daha yakın. Wallace insanların “yüksek ahlak anlayışının” biyolojik bir surecin sonucu ortaya çıkamayacak kadar zengin olduğunu yazmış böylece ahlakin insanlara ancak tanrı tarafından verilmiş olabileceği sonucuna varmıştır.  Bloom’un New York Times makalesinde de Dawkins’in Tanrı Yanılgısı kitabında (s. 203-204) da belirttiği gibi “fedakar (altruistic)” davranışlar Darwin’in “doğal seçilim” ve Dawkins’in “bencil gen” fikirlerine ters düşüyor çünkü bu birbirine sıkı sıkıya bağlı iki fikir de insanın önce kendi hayatta kalış ve üreme sansını arttırması için fedakar davranıştan uzak durması gerektiğini öngörmekteler. Dolayısıyla bu tur davranışlar biyolojik değil ancak kültürel evrimin bir parçası olabilir yani öğrenilmiş olmak zorundadırlar. İlk bakışta Bloom ve arkadaşlarının bebeklerde ahlakın basit formunu bulması bu son opsiyonu da ortadan kaldırmış görünüyor. Mustafa Akyol da makalesinde Bloom’un sadece bir sonraki paragrafta tam tersini göstermek için bahsettiği ve Wallace ve diğer yazar/düşünürlerin yorumlarının ciddiye alınması yönünde söylediği cümleyi alıntılıyor, Bloom’un kendi bulgusunun nasıl evrim teorisiyle ters düşmediğiyle ilgili sonraki 4 paragrafı “… zorlayıcı bir bulgu karşısında bir açıklama bulma çabası” olarak geçiştiriyor.

Bu noktada şunu belirtmek gerekir ki Bloom sonraki paragraflarda kendi bulgusunun olduğundan daha büyük bir anlama çekilmemesi için gerekli çabayı gösteriyor. Bloom’un da belirttiği gibi bahsi geçen deneylerde bebeklerin ortaya koyduğu ilkel ahlak bilincinin Wallace’ın bahsettiği fedakârlık gibi yüksek ahlaki değerler olmadığını görmek çok da zor değil. Muhtemelen, aklı başında hiç kimse bebeklerin tam bir ahlaki anlayışla doğduğunu ve zaman içinde bu bilincin hiç gelişmediğini iddia etmeyecektir. Buna karşılık 17. yüzyılda yasamış İngiliz felsefeci John Locke’un ortaya attığı ve insan zihninin daha sonraki tecrübeleriyle doldurulacak boş bir levha olarak dünyaya geldiğini iddia ettiği “tabula rasa” fikri de özellikle son yüzyıldaki biyoloji ve genetik çalışmalarla artık kabul edilen bir görüş olmaktan çıkmıştır. Bloom da yazısında kendi bulgularının sadece bir yatkınlığa işaret ettiğini ve bebeklerde yüksek ahlaki değerleri bulmaya çalışan birçok deneyin başarısız olduğunu ortaya koymuştur. Bu anlamda Bloom ve ekibinin deney sonuçları sadece belli bir düzeyde yatkınlığı gösterdiği için tam da doğaya karşı yetiştirme (nature versus nurture) tartışmasında birçok bilim adamının benimsediği “hem doğa hem yetiştirme” pozisyonuna yakın bir konum almaktadır.

Bloom’un da makalesinde belirttiği gibi fedakârlık gibi ahlaki davranışlar ilk bakışta doğal seçilim ve bencil gen fikirlerine ters düşse dahi yaradılışçıların öne sürdüğünün aksine evrim teorisi bu tur davranışların neden ortaya çıktığını açıklamakta zorlanmaz. Buna göre evrim sureci içerisinde insan ve diğer sosyal hayvanlar sadece bireyler olarak ortaya çıkmazlar sosyal davranış karakteristiklerine göre de seçilirler. Kendi grubu için fedakârlık göstermeyen, yardım etmeyi öğrenemeyen, grubun diğer bireylerine empati ve merhamet duyamayan bireyler aynı türden davranışları grubun diğer üyelerinden bekleyemezler. Bu nedenle hem insanlarda hem de grup halinde yasayan her canlı türünde görünüşte kendi zararına da olsa sonuç itibariyle grubun ve ileriki bir zamanda kendi yararına uygun davranışlar görmek şaşırtıcı olmayacaktır. Örneğin, bugün grubun bir üyesine yardım etmeyen bir kişi ileri de kendi zor duruma düştüğünde kendisine yardım edilmeyi bekleyemez ve hayatta kalma ve üreme şansını düşürür. Bu yüzden adalet, cezalandırma, karşılıklı yardım ve empati gibi mekanizmalar bizim anladığımızdan çok daha ilkel düzeyde çalışsa bile toplumu bir arada tutucu bir özelliğe sahiptir.

Hayvanlarda Ahlak

Ahlakın temellerinin bilimsel olarak anlaşılması Bloom’un New York Times makalesiyle sınırlı değildir. Hâlihazırda geniş bir literatüre sahip olan ahlakın evrimi konusunda sadece bebeklerin değil maymunların ve hatta basit memelilerin de en az Bloom’un bebeklerde gösterdiği komplekslikte ahlaki davranışlara sahip olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur. Her biri kendi başına uzun yazılar olabilecek bu alt konu başlıklarından bazılarını örnek olarak görelim.

Hollandalı primatolog ve etolog Frans de Waal’e göre sahip olduğumuz ahlak iki ana sütun üzerine inşa edilmiştir, karşılıklı ilişki (reciprocity, adalet duygusu) ve empati (merhamet). Konuyla ilgili de Waal’in 2012 yılında gerçekleştiği TedTalkta da (bknz. Video#2) belirttiği gibi insanların yüksek ahlaki yapısı bu iki ana baslıkla sınırlanamayacak kadar geniş olsa dahi karşılıklı ilişki ve empati ortadan kalktığında insansı bir ahlak yapısından bahsetmek mümkün olmayacaktır. De Waal ve daha birçok araştırmacıya göre sosyal gruplar halinde yasayan hayvanlar için işbirliği, adalet duygusu, cezalandırma, empati ve merhamet gibi davranışlar olmadan doğada sağ kalmak mümkün olamaz. De Waal ve arkadaşları bir çok deneyle bu türden ahlaki/sosyal adalet davranışlarını maymunlarda incelemektedir. Örneğin, bu çalışmalardan birine göre (bnkz. Video#2) yanyana iki kafeste tutulan şempanzelerden birinde iki turlu marka bulunmaktadır. Karar verici şempanze kırmızı marka ile deneycinin sadece kendisine yemek vermesini sağlarken yeşil marka ile deneycinin hem kendisine hem de yan kafesteki şempanzeye yemek vermesini sağlayabilmektedir. Sonuçlara göre karar veren şempanze her şekilde ödül alabildiği halde daha sosyal ve adil bir davranış olarak yeşil markayı bencil kırmızı markaya göre anlamlı şekilde daha çok seçmiştir. İlginç olan bu secim yan kafeste başka bir şempanze yokken neredeyse tamamen ortadan kalkmıştır.  Bu deney açık bir şekilde gösteriyor ki şempanzelerde basit anlamda da olsa empati kurma, karşılıklı ilişki, ve adalet duygusu şekillenmiştir. De Waal bir başka deneyinde Capuchin maymunlarının daha az tercih edilen salatalığı sadece her iki taraf da salatalık aldığında kabul ettiklerini diğer tarafa daha çok tercih edilen uzum verildiği zaman salatalığı yemeyi ret ettiklerini göstermiştir (bu deneyin çarpıcı videosu için bknz. Video#2 12:48). Bu ve daha birçok deney sosyal şekilde yasayan hayvanların özellikle adalet, cezalandırma, karşılıklı yardım, hatta özgecilik yetilerine sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bu türden yetilere bir örnek de bloğumuzun Basit Memelilerde Empati Mümkün Mü? yazısında konusu geçen Bartal ve arkadaşlarının sıçanlarda empatinin varlığını gösterdikleri deneyidir. Bu geniş literatürü daha uzun bir yazı yazmak üzere şimdilik bu örneklerle kapatıyoruz.

Video #2

Sonuç: Evrim Ahlakin Varlığını Açıklamakta Zorlanmaz

Bilim dünyasının genel kanısı sadece insanda değil hayvanlarda da ahlakın daha basit formlarda da olsa var olduğu yönündedir. Ahlakın gelişmesinin büyük bir kısmı insanların ve hayvanların grup içindeki tecrübelerine dayanarak nesilden nesile geçmiş sosyal normlara ayak uydurmasıdır. Ama Bloom ve arkadaşları gibi araştırmacıların deneyleri bize sahip olduğumuz türden yüksek bir ahlak anlayışı geliştirebilmemiz için gerekli bilişsel yeteneklerin doğuştan var olduklarını işaret ediyor. Bu temel mekanizmaların nasıl işleyeceği ve nasıl sonuçlar çıkaracağını ise tamamen yaşadığımız kültürel grubun yazılı veya yazısız kuralları belirliyor. Örneğin, aynı doğuştan gelen mekanizmalarla bir insan batı/Hristiyan ahlaki, orta doğu/Müslüman ahlaki, veya Afrika yerlilerinin ahlak kuralları gibi birbirlerinden çok farklı hatta çoğu zaman birbirine zıt ahlak sistemlerini kazanabiliyor. De Waal ve arkadaşlarının gösterdiği gibi bu tür birbirinden çok farklı ahlak anlayışlarının grup için fedakârlık, ya da hırsızlığın kötü olması ve cezalandırılması gerektiği gibi ortak olan ilkel temelleri de hayvanlarda bile gözlemlenebiliyor. Bu da bize evrimin genel isleyişi açısından var olan bulguların bir problem teşkil etmediğini bir kez daha göstermekte.

 Son olarak evrimci-yaradılışçı tartışması ile ilgili genel bir yorum… Çoğu zaman bilim dışından kimselerin bilimsel verileri kullanarak yaradılışçı pozisyonu güçlendirmeye çalıştıklarını görürüz. Bu tartışmanın sağlığı için hem iyi hem kötüdür. İyidir çünkü tartışma genel hatlarıyla bilimsel metot üzerinden devam etmektedir. Kötü olan kısmıysa çoğu zaman bilimsel gelenekle ilgili sınırlı bilgiye sahip kişiler tarafından bilim adamlarının üslupları yanlış anlaşılır. Bunun çok iyi bir örneği Akyol’un Star gazetesi için yazdığı yazıda da görebiliriz. Akyol Bloom’un tartışmanın yaradılışçı kısmı için Wallace ve D’Souza gibi isimlerin konuyla ilgili görüşlerinin ciddiye alınmasını söylediği kısmını yazısında bir evrimcinin kabullenişi olarak algılamayı seçiyor. Oysa bu türden bir anlatım stili iki görüşü karşılaştıran ve test eden bütün bilimsel makalelerde görülmektedir. Bu hiçbir yazarın kendi hipotezi karşısına ciddi olmayan veya kolay yıkılacak bir hipotez anlamına gelen “strawman hypothesis” koymak istememesinin bir sonucudur. Bu yüzden her bilim adamı makalesinde önce karşı tarafı mümkün olan en güçlü şekilde tarif eder ve sonradan da kendi hipotezini destekleyen bulgularla çürütür. Tekrar etmek gerekirse bu tür bir yazı stili hiçbir zaman yanlış bir hipotezi destekleyen yazarın kabullenişi değil kendi hipotezini yüceltme biçimidir.

Basit Memelilerde empati mümkün mu?

http://insandogasi.blogspot.com/2011/12/basit-memelilerin-empati-kurmas-mumkun.html

  

Bartal, I. B.-A., Decety, J., & Mason, P. (2011). Empathy and pro-social behavior in rats. Science, 334, 1427-1430.

Bloom, P. (2010). The moral life of babies. New York Times Magazine, 3.

Hamlin, J. K., Wynn, K., Bloom, P., & Mahajan, N. (2011). How infants and toddlers react to antisocial others. Proceedings of the national academy of sciences, 108(50), 19931-19936.

Scarf, D., Imuta, K., Colombo, M., & Hayne, H. (2012). Social Evaluation or Simple Association? Simple Associations May Explain Moral Reasoning in Infants. PloS one, 7(8), e42698.