Bir organizmanın, karar verirken oluşturduğu sinir sinyallerini izlemek zor bir iştir. Gerçekleştirilen yeni bir çalışmada, zebra balıklarının istenmeyen davranışlardan kaçınmak adına kuyruğunu nasıl hareket ettirdiğini anlamak için beyinleri gözlemlendi. Araştırmacılar, beyin verilerinin kalıplarını çıkararak balıkların hareketlerinin zamanlamasını 10 saniye öncesinden tahmin edebildiler.
New Jersey Teknoloji Enstitüsü’nde biyolog olan Kristen Severi, yüksek hassasiyetle gerçekleşen beyin sinyallerini kaydetmenin gerçekten zor olduğunu, zebra balığı gibi bir canlıda böyle zor aktivitelerin sinirsel kalıplarının çıkarılmasının önemli bir gelişme olduğunu belirtti.
Rockefeller Üniversitesi’nden biyofizikçi Alipasha Vaziri ise bir hayvanın bir şeyi yapmayı öğrenmiş olsa bile her seferinde aynı motor tepkileri yürütmediğini söylüyor. Vaziri, karar vermenin temelini incelemeye yönelik ortak yaklaşımların bütün bir işleyişi anlamaya yetmeyebileceğini belirtiyor. Örneğin, küçük bir nöron topluluğunun izlenmesinden elde edilen veriler beyin çapında olan aktivitelerin tahmin edilmesinde yol gösterici olmayabilir.
Beyin aktiviteleri, balıkların hareketlerinin önceden tahmin edilmesini sağladı
Alipasha Vaziri ve ekibi, bu sorunların üstesinden gelmek için zebra balıklarının beyinlerinin 5.000 nöronun nöral aktivitelerini sekiz gün boyunca aynı anda izlemeyi sağlayacak bir kalsiyum görüntüleme tekniği kullandılar. Araştırmacılar, zebra balıklarının hedefe yönelik davranışlarını gözlemlemek için balıkları ısıya maruz bıraktılar. Araştırmacılar, bu şekilde balıkları kuyruklarını sağa veya sola sallayacak şekilde eğittiler.
Tekil denemeler sırasında araştırmacılar, balıkların kuyruklarını hareket ettirdiklerinde beyinlerinin ortaya çıkardığı sinyallerin desenlerini gözlediler. Yapılan araştırma sırasında hareketten 10 saniye öncesinde beyin sinyali takip edilebildi. Gerçekleştirilen denemeler sırasında yüzde 80 doğrulukla zebra balıklarının kuyruk hareketleri önceden tahmin edilebildi. Zebra balıklarının kuyruklarını sallama aktivitesi, telensefalon, habenula ve serebellum dahil olmak üzere bütün beyinde gözlenebildi.
Araştırmacılardan Alipasha Vaziri, beynin tamamında aktivitenin gözlenmesine rağmen, büyük işi beyincikteki granüllerin yaptığını düşündüklerini açıkladı. Bu bulgu, araştırmacılar için şaşırtıcı oldu. Çünkü beyincik çoğunlukla karar verme süreçlerinde değil motor fonksiyon süreçlerinde görev alıyor.
Araştırmacılar, bulgularını denemek için balıkların beyinlerinin serebellum bölümlerine lazer ile müdahale ettiler. Lazer müdahalesinin ardından zebra balıkları daha az doğru karar verdiler. Balıkların karar verme süreçleri de lazer müdahalesinden sonra uzadı.
Vaziri, elde ettikleri bulguların nedensel ilişkilerini anlamak için çalışmaların devam etmesi gerektiğini belirtti. Alipasha Vaziri, serebellumun karar alma sürecine katılımını araştırmaya devam etmeyi planladıklarını söyledi.
