Sinirbilim

Kelime ve Yüz Tanıma Yarım Beyinle Yeterince Desteklenebilir

Özet: Yeni bir çalışma raporuna göre, çocukluk döneminde beyinlerinin bir yarım küresi alınan hemisferektomi hastaları, kelime çiftleri veya yüzler arasındaki farkları %80 oranında doğru bir şekilde tanıyabilir. Bulgular, beynin oldukça plastik olduğunda nasıl adapte olduğunu ortaya koyuyor.

Kaynak: Pittsburgh Üniversitesi

Beyin plastisitesi ve görsel algı üzerine eşi benzeri görülmemiş bir araştırma, çocukken beyinlerinin yarısının alındığı bir ameliyat geçiren kişilerin, zamanın %80’inden fazlasında kelime çiftleri veya yüzler arasındaki farklılıkları doğru bir şekilde fark ettiklerini buldu.

Çıkarılan beyin dokusunun hacmi göz önüne alındığında, şaşırtıcı doğruluk, beynin kendini yeniden yapılandırma ve dramatik cerrahi veya travmatik yaralanmalara uyum sağlama kapasitesini ve sınırlarını vurgular.

Pittsburgh Üniversitesi araştırmacıları tarafından bugün yayınlanan bulgular, Ulusal Bilimler Akademisi (PNAS) Bildirileriinsanlarda nöroplastisiteyi karakterize etmeye ve tek bir beyin yarıküresinin tipik olarak beynin iki tarafı arasında bölünmüş işlevleri gerçekleştirip gerçekleştiremeyeceğini anlamaya yönelik ilk girişimdir.

Profesör, kıdemli yazar Marlene Behrmann, “Beynin doğuştan gelen işlevsel yetenekleriyle önceden kablolanmış olup olmadığı veya olgunlaştıkça ve çevreyi deneyimledikçe işlevini dinamik olarak organize edip etmediği sorusu, görme bilimi ve nörobiyolojinin çoğunu yönlendirir” dedi. Pittsburgh Üniversitesi’nde ve Carnegie Mellon Üniversitesi’nde oftalmoloji ve psikoloji bölümünden mezun oldu.

“Hemisferektomi hastalarıyla çalışmak, tek bir beyin yarıküresinin fonksiyonel kapasitesinin üst sınırlarını incelememize izin verdi. Bu çalışmanın sonuçlarıyla, artık insan nöroplastisitesinin kapısına bir adım atmış durumdayız ve nihayet beynin yeniden yapılanmasının yeteneklerini incelemeye başlayabiliriz.”

Nöroplastisite, çevredeki değişikliklere yanıt olarak beynin aktivitesini değiştirmesine ve yapısal veya işlevsel olarak kendisini yeniden yapılandırmasına izin veren bir süreçtir. Ve beyin plastisitesi gelişimin başlarında zirveye ulaşsa da, beyinlerimiz yetişkinliğe doğru değişmeye devam ediyor.

İnsanlar yaşlandıkça, beynimizin hemisfer adı verilen iki yarısı giderek daha fazla uzmanlaşıyor. Bu işbölümü mutlak olmasa da, iki yarım küre farklı temel sorumluluklar üstlenir: Sol yarım küre, basılı kelimeleri okumak için birincil yer haline gelir ve sağ yarım küre, yüzleri tanımak için birincil yer haline gelir.

Ancak nöroplastisitenin sınırlamaları vardır ve bu yarım küre tercihi zamanla daha katı hale gelir. Bazı durumlarda, inme veya tümör nedeniyle beyin lezyonu geliştiren yetişkinler, beynin sol veya sağ yarıküresinin etkilenip etkilenmediğine bağlı olarak okuma bozukluğu yaşayabilir veya yüz körü olabilir.

Fakat beyin hala oldukça esnekken değişmeye ve uyum sağlamaya zorlandığında ne olur? Bu soruyu cevaplamak için araştırmacılar, çocukluk döneminde tam bir hemisferektomi (veya epileptik nöbetleri kontrol etmek için bir yarımkürenin cerrahi olarak çıkarılması) geçirmiş özel bir hasta grubuna baktılar.

Hemisferektomiler nispeten nadir olduğu için, bilim adamları nadiren bir seferde bir avuçtan fazla hastaya erişebilir. Ancak Pitt ekibi, COVID-19 pandemisinin beklenmedik bir gümüş astarı buldu: 40 hemisferektomi hastasını kaydetmeyi mümkün kılan teletıp hizmetlerinin normalleştirilmesi, bu tür çalışmalar için eşi görülmemiş bir sayı.

Kelime tanıma kapasitesini değerlendirmek için araştırmacılar, katılımcılarına her biri “sabun” ve “çorba” veya “tank” ve “tack” gibi yalnızca bir harfle farklılık gösteren kelime çiftleri sundu. Çocukların farklı yüzleri ne kadar iyi tanıdığını test etmek için bilim adamları onlara insan fotoğrafları gösterdi. Her iki uyaran da bir saniyenin sadece bir kısmı için ekranda belirdi ve katılımcılar, kelime çiftinin veya yüz çiftinin aynı mı yoksa farklı mı olduğuna karar vermek zorunda kaldılar.

Bu, bir kafanın ana hatlarının içindeki bir yüzü gösterir.
Nöroplastisite, çevredeki değişikliklere yanıt olarak beynin aktivitesini değiştirmesine ve yapısal veya işlevsel olarak kendisini yeniden yapılandırmasına izin veren bir süreçtir. Resim kamu malı

Şaşırtıcı bir şekilde, kalan tek yarım küre bu işlevlerin her ikisini de destekliyordu. Kontrol denekleri ile hemisferektomili kişiler arasındaki kelime ve yüz tanıma kapasitesi farklıydı, ancak farklar %10’dan azdı ve ortalama doğruluk %80’i aştı.

Hastalar ve kontrollerdeki eşleşen hemisferler arasındaki doğrudan karşılaştırmalarda, hastaların hem yüz hem de kelime tanımadaki doğruluğu, çıkarılan hemisferden bağımsız olarak karşılaştırılabilirdi.

Pitt’s School of Medicine’de Tıp Bilimcisi Eğitim Programı öğrencisi olan ilk yazar Michael Granovetter, “Güven verici bir şekilde, beynin yarısını kaybetmek, işlevselliğinin yarısını kaybetmekle aynı şey değildir” dedi.

“Herhangi bir çocuğun hemisferektomiden nasıl etkilenebileceğini kesin olarak tahmin edemesek de, bu hastalarda gördüğümüz performans cesaret verici. Ameliyat sonrası plastisiteyi ne kadar çok anlayabilirsek, çocuklarının tedavi planı konusunda zor kararlar veren ebeveynlere o kadar fazla bilgi ve belki de daha fazla rahatlık sağlayabiliriz.”

Bu makalenin ek yazarları, her ikisi de Carnegie Mellon Üniversitesi’nden Sophia Robert, BS ve Leah Ettensohn, BS’dir.

Finansman: Bu araştırma Ulusal Göz Enstitüsü (R01EY027018), Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü (T32GM081760) ve Amerikan Epilepsi Derneği (847556) tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma aynı zamanda National Eye Institute P30 CORE ödülü EY08098 ve Research to Prevention Blindness ve the Eye & Ear Foundation of Pittsburgh tarafından sağlanan sınırsız destek fonları tarafından da desteklenmiştir.

Bu nöroplastisite araştırma haberleri hakkında

Ayrıca bakınız

Bu sebzeli kebapları gösterir

Soyut

Çocuklukta hemisferektomi ile, bir hemisfer kelime ve yüz tanımayı destekleyebilir, ancak bunun için yetersizdir

Sağ ve sol serebral hemisferler sırasıyla yüz ve kelime tanıma için önemlidir – insan gelişimi üzerinde ortaya çıkan bir uzmanlık. Soru, bu ikili dağılımın gerekli olup olmadığı veya sol veya sağ olsun, tek bir yarım kürenin hem yüz hem de kelime tanımayı destekleyip desteklemediğidir.

Burada, çocukluk hemisferektomisini takiben tek hemisferi olan hastalarda (ortanca yaş 16.7 yıl) yüz ve kelime tanıma doğruluğu, eşleşen tipik kontrollerle karşılaştırıldı. 1. deneyde, katılımcılar uyaranları merkezi görüşte gördüler.

Hem yüz hem de kelime görevlerinde, hem sol hem de sağ hemisferektomi hastalarının doğruluğu, kontrollerin doğruluğundan önemli ölçüde düşükken, ortalama %80’in üzerindeydi ve birbirinden farklı değildi.

Hastaların tek yarımküresini daha doğrudan bir kontrol yarımküresiyle karşılaştırmak için, deney 2’de, katılımcılar ilk işlemeyi esas olarak tek bir (kontralateral) yarımküreyle sınırlamak için bir görsel alandaki uyaranları incelediler. Kontroller, kelimeler sol görsel alana göre sağda sunulduğunda daha yüksek kelime doğruluğuna sahipken, yüzler için alan/yarı küre farkı yoktu.

Buna karşılık, sol ve sağ hemisferektomi hastaları, kontrollerden önemli ölçüde daha düşük olsa da, hem yüz hem de kelime tanımada birbirleriyle karşılaştırılabilir performans gösterdiler.

Toplamda, bulgular, ister sol ister sağ olsun, gelişen tek bir yarım kürenin, yüzlerin ve kelimelerin karşılaştırılabilir temsili için yeterince plastik olabileceğini göstermektedir.

Bununla birlikte, belki de artan rekabet veya “sinirsel kalabalık” nedeniyle, kortikal temsilleri bir yarımküreye sınırlamak, iki yarımkürede tipik gelişimde gözlemlenene göre toplu olarak yüz ve kelime tanımayı engelleyebilir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/word-face-recognition-neuroplasticity-21725/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu