17 Nisan 2019 günü tıp-biyomedikal ve hatta yapay zekâ dünyasında büyük heyecan yaratan bir makale yayımlandı. Nature’da yayımlanan makaleye göre bir grup bilim adamı, ölü domuz beyinlerinde kesildikten 10 saat sonra hücresel düzeyde aktivite gözlemişlerdi. Bu soru akla hemen, ölmüş beyni yeniden canlandırmak mümkün mü sorusunu getirdi. Sorunun cevabı hem evet hem de hayır…
Beyin üzerinde şimdiye kadar yapılan çalışmalar bize, kan akışı, dolayısıyla oksijen ulaşımı, kesilen beyinde dakikalar içerisinde hücresel ölümler ve bilinç kaybı görüldüğünü söylemekteydi. Bilimsel yöntemler geliştikçe yapılan çalışmalar, ölümden saatler sonra bile insan ve memeli beyninden elektrofizyolojik kayıt alınabildiğini, nöroanatomik yapıda genel olarak bir bozulma meydana gelmediğini ve beynin dış kabuğundaki dokuda mitokondrinin büyük oranda işlevsel olduğunu göstermişti.
Bu çalışmaları daha ileriye götürmeyi hedefleyen bir grup araştırmacı 6-8 aylık 32 domuzun beynini kesimden sonra çıkartıp incelediklerinde hücresel fonksiyonların yeniden canlandırıldığını gösterdiler. Bu canlandırmayı gerçekleştirmek için beyinler, kesimden 1 saat sonra çıkartıldılar. Ölü beyinler, 4 saat sonra, kan yerine geçebilecek özel bir sıvı ile beslenmeye başladılar. Bu sıvı 6 saat süreyle hücrelere pompalandı ve hücre davranışları gözlemlenmeye başlandı. Hücrelerin enerji üretme gibi bazı önemli işlevlerinin belirli bir süre geçince yeniden aktifleştiği görüldü.
Hücresel düzeyde canlanma, beynin yeniden dirilebileceği anlamına gelir mi?
Hücresel düzeyde fonksiyonlar geri getirildiği halde, herhangi bir elektriksel aktivite görülmediği için ölen beynin yeniden canlandırıldığını söyleyemeyiz. Fakat bunu derken, araştırmacıların deneyi planlarken bilinç oluşumuna sebep olan herhangi bir elektriksel aktivitenin ortaya çıkmaması için özel bir çaba gösterdiklerini de söylemek gerekir. Beyinde elektriksel bir sinyal iletiminin görülmesi bilinç, farkındalık ve yaşam anlamına gelir. Bunun olmaması için son derece hassas bir planlama yapan araştırmacılar, deneye başlamadan önce kesilen beyinlere, elektriksel aktiviteyi baskılayıcı bir sıvı verdiler ve olası bir elektrik sinyalinin görülmesi durumunda hemen müdahale etmek için bir anestezi ekibi de bulundurdular.
Çalışmada bahsedilen sonuçlardan biri, izole edilmiş beyindeki elektriksel aktiviteyi geri yükleyebilmenin gerçekleşip gerçekleşmeyeceğinin hala belirsiz olduğudur. Yapay zekâ ve beyin-bilgisayar ara yüzü araştırmacılarının ilgisini çeken nokta budur.
İnsan beyninin hücresel düzeyde çalışması ile ilgili teoriler son 20 yılda giderek değişiklik gösteriyor. Sinirbilimin babası kabul edilen Santiago Ramón Y Cajal’in yaşadığı 20. yüzyılda ana akım sinirbilimde indirgemeci yaklaşım hâkimdi. Buna göre beyni, önce yüksek yoğunluklu sinir hücresi gruplarına, daha sonra tekil bölgelere bölüp her bir tekil bölge içerisindeki sinir hücrelerini ve onların birbirleri ile ilişkilerini tek tek incelemek bize beynin çalışması ve bilinç ile ilgili bilgi verecekti. Bu teoriye göre yeterli sayıda tekil sinir hücresini etraflıca inceleyebilirsek sistemin bütününü anlayabilecektik.
Bu yaklaşım Amerika ve Avrupa basta olmak üzere dünyadaki çeşitli beyin inisiyatiflerinin çalışma yöntemlerini kabaca açıklamaktadır. Nature dergisinde yayımlanan bu makaleye fon desteği veren ABD merkezli BRAIN inisiyatifi, insan beyninin haritalandırılıp modellenmesi için büyük bir bütçe ayırmıştır. Beyin inisiyatiflerine göre, modelleme ile insan beynini tamamen makineye aktarmak, ilerleyen zamanlarda mümkün olacaktır.
Fakat beyin araştırmalarında son 20 yılda farklı gruplar, önce cılız daha sonra gittikçe yükselen bir sesle tekil nöron modellemesinin beynin çalışma prensibini anlamaya yaramayacağını söylemeye başladılar. Dağıtık Kodlamacılar (Distributed Noronal Coding) olarak bilinen bu gruba göre tekil sinir hücreleri, beynin en temel anatomik ve bilgi isleyen birimleri olmakla beraber bilinç ve düşünce, daha büyük bir düzenleme gerektirir. Bu ise, tekil sinir hücreleri yerine, sinir topluluklarının oluşturduğu bir işlevsel düzenleme ile mümkün olur.
Nature dergisinde yayımlanan çalışma su an için aradığımız bu sorulara yanıt vermiyor. Dolayısı ile ölü beyinlerde bazı hücreleri canlı tutabiliyor olmak, canlılığın ve bilincin geri geldiği anlamına gelmez.