Beynimiz ve Biz: Yüzleri Nasıl Tanıyoruz? / Fusiform Gyrus

1 Yorum
Karşıdan karşıya geçmek için, yayaya yeşil ışığın yanmasını beklerken önümüzden kırmızı bir arabanın geçtiğini varsayalım. Arabaya baktığımızda, “önümden kırmızı renkli bir araba, soldan sağa doğru geçti ve gitti” olarak düşünürüz. Ne var ki, bizim tek seferde söylediğimiz bu süreç, beynimizde farklı yerlerde ve farklı süreçler sonucu işlenip ortaya çıkan bilgilerin bir bileşkesidir. Dış dünyaya ait görsel bilgilerimizin beynimizdeki temsilleri, gördüklerimiz gibi değildir. Diğer bir deyişle, baktığımız cismin beynimizdeki temsili (resmi), gözümüzün retinasına düşen görüntüden (resim) farklıdır. Yandaki şekilden yardım alarak ne demek istediğimizi biraz daha açıklamaya çalışalım. Beynimizde V5 olarak isimlendirilen ve gösterilen yer, baktığımız cismin hareketlerini algılar. Başka türlü söylemek gerekirse, beynimizde V5 alanının hasara uğraması durumunda, baktığımız nesnelerin hareketlerini algılayamaz hale gelir yani “hareket körü” oluruz. V5 alanı hasarlı bir kişi bir bardağa su doldurmaya kalksa, ya bardağı taşırır ya da yarım bırakır. Çünkü suyun, bardaktaki yükselme hızını (dolayısıyla hareketini) göremezler. Bu kişiler, sürahiden bardağa su doldururken, bardağa akan su, sürahi ile bardak arasında donup kalmış bir buz sütunu gibi görünür. Yine aynı kişiler, bir caddeyi karşıdan karşıya geçmeye korkarlar. Karşıdan karşıya geçerken, geçen arabaları görür, plakalarını okuyabilir, arabanın rengini bile söyleyebilir ancak hızını kestiremez. Hızını kestiremediği için de, uzaktaki bir arabanın, karşıdan karşıya geçme anında kendisinden ne kadar uzakta olabileceğini kestiremez. (Bizler, karşıdan karşıya geçerken, gelmekte olan arabanın hızına (hareketine) bakarak, belli bir uzaklıkta olduğunu, caddenin ortasına geldiğimizde araba bize yaklaşıyor da olsa, kendi hızımızı ve karşı kaldırıma kadar olan mesafeyi tahmin edip, kendimizi güvende hissederiz. Hareket körlüğü olanlar, bu kestirimi yapamadıkları için, karşıdan karşıya geçerken zorlanırlar.)

Beynimizde hareketi algılayan bölgedeki sinir hücrelerinden bahsettik bahsetmesine ama bu sinir hücreleri, her türlü hareketin hepsini algılamazlar. Şunu demek istiyoruz. Bu bölgede öyle sinir hücreleri (nöronlar) var ki, bir cisim (sözgelimi bir araba) gözümüzün önünden soldan sağa doğru giderken ateşlenmekte (faaliyete geçmekte), aynı cisim sağdan sola doğru giderken ateşlenmemektedir. Demek ki, araba soldan sağa giderken başka, sağdan sola giderken başka sinir hücreleri (nöronlar) ateşlenmekte ve bize hareket ile ilgili algıyı yaşatmaktadırlar. 

V2 alanı olarak isimlendirilen yer ise, baktığımız şeyin şekil algısını sağlar. Baktığımız şey, üçken mi, yuvarlak mı, köşeli mi gibi bilgiler V2 tarafından işlenerek idrak alanımıza gönderilir

Aynı şekle bakacak olursak, V4 alanı olarak isimlendirilen yer de renkleri görmemizi sağlar. Elbette ki renkli görme sürecinin, görüntü, daha gözümüzde retina denen yere düştüğünde renkleri algılayan hücrelerle (çubuk ve koni hücreler) başladığını biliyoruz. Gözümüzde, retinada başlayan renkli görme sürecine ait sinyaller V4 alanına gelir ve renkli görme süreci burada da devam ettirilir. Bu, şu anlama gelmektedir. Gözümüzün retinasına düşen görüntüler, görüntüye ait renk sinyallerini V4 alanına taşırlar. Ancak, V4 alanı hasarlanmış bir hastanın bu kısmına, baktığımız cisme ait (kırmızı araba) rengi taşıyan sinyaller gelse bile, hasarlı V4 alanı gelen sinyalleri renk mertebesinde işleyemeyeceği için, kişinin gözleri sağlam da olsa, çevre, hasta için siyah beyaz ve grinin tonları olarak görünür.

Devam edecek olursak, beynimizde sinir hücrelerinin birbirlerine bağlanarak oluşturduğu ve “Ne Patikası” olarak isimlendirilen öyle bir koridor vardır ki, bu kısım, baktığımız cisimlerin “Ne” olduğunu algılamamızı sağlar. Ne patikası üzerindeki sinir hücreleri, bakmakta olduğum şeyin ne olduğu hakkında bana bilgi verir. Baktığım şeyin bir tilki mi, armut mu, gül mü, bir masa mı olduğunu anlamamızı sağlayan kısım “Ne patikası” olarak adlandırılan yerdir. Daha doğrusu nöronlar demetidir.

Ve son olarak bu kısımla ilgili “Nasıl Patikası”ndan bahsedelim. Nasıl patikası olarak isimlendirilen kısım ise, baktığımız cismin nerede, bizden ne kadar uzakta olduğunu algılamamızı sağlar. Görüldüğü gibi, bizim “bir araba önümden geçti” dediğimiz süreç, beyinde, farklı yerlerde işlenmekte, ancak biz, bu işlemlerin sonunda baktığımız şeyi bir bütün olarak algılamış oluruz. (Ne ve Nasıl patikaları ile görme sürecinin işlenmesine dair daha fazla bilgi için Beynimiz ve Biz -15 (Kör Görüş) makalesine bakabilirsiniz.)

Yapılan araştırmalar, beynimizde her bir alanın veri işlemelerinin farklı zamanlarda olduğunu göstermektedir. Bunu şu şekilde anlatmaya çalışalım. Önümüzden geçen kırmızı araba örneğini devam ettirirsek, bu arabaya ait her bir özellik, yukarıda anlatıldığı gibi beynimizin farklı yerlerinde, farklı “zamanlarda” işlenerek, her bir işlem kendilerine ait işlenme sürecini bitirmekte, nihai algımızı oluşturmak üzere bütünlük oluşturmaktadırlar. Önce arabanın nerede olduğuna dair “yer” bilgisi, sonra bu şeyin bir araba olduğuna dair “ne” bilgisi, arkasından arabanın kırmızı olduğuna dair “renk” bilgisi ve nihayetinde arabanın hareket ettiğine dair “hareket” bilgisi, beynin ilgili alanlarında işlenir. Arabaya ait algı bütünlüğü ancak bundan sonra oluşur. Örnek olarak, arabanın hareket bilgisi, arabanın kırmızı olduğuna dair renk bilgisinden 80 milisaniye (0,08 saniye) sonra gelmektedir. Diğer bir deyişle, baktığımız şeyin bütünlüğünü oluşturmak için önce renk sonra hareket bilgisi gelir. Genel anlamda diyebiliriz ki, algı bütünlüğünün oluşması için (hareket eden kırmızı renkli araba) her bilgi, son bilgi gelene kadar beklemektedir. Dolayısıyla, beynimizdeki bilgilerin farklı yer ve zamanlarda işlenip bir bütün oluşturması için geçen bu süreler, hayatı yaklaşık yarım saniye kadar geç algılamamıza neden olur. Beynimiz, bize bu gecikmeyi fark ettirmemektedir. Yani bizim “şimdi” dediğimiz an, aslında yarım saniye geçmiş olan “önceki” bir “ânı” işaret etmektedir. Kaldı ki, bilgisayar devrelerinde elektrik, ışık hızına yakın bir hızla akarken, beynimizdeki sinyallerin hızı, işlendiği yere bağlı olarak saniyede 4 metreden en fazla 90 metreye kadar çıkabilmektedir. İşte bu nedenle, bilgisayar, beynimizden daha hızlı çalışır. Ancak, beynimizin yapısı, elbette ki bilmediğimiz birçok tarafı ile bilgisayardan çok daha karışıktır. Hayatı algılayışımızdaki bu gecikmenin bir başka yüzü de Beynimiz ve Biz -11 (Benjamin Libet Deneyi/Özgür İradeye Sahip miyiz?) yazısında ifade edilmeye çalışılmıştır.

YÜZ TANIMA ALANI (FUSİFORM GYRUS)

Konu başlığımızı “Yüzleri Nasıl Tanıyoruz?” şeklinde ifade edip, şu ana kadar yüz tanıma ile ilgili bir şeyden bahsetmemiş olmamızın nedeni, baktığımız şeyin aynı anda ve aynı sinir devreleri tarafından işleniyor olması değil, aksine, bakılan objeye ait farklı değişkenlerin “yüzümüz” de dâhil olmak üzere (renk, hareket, şekil, ne olduğu, nerede olduğu vb.) beynimizde uzmanlaşmış farklı bölgedeki sinir hücreleri tarafından işleniyor olmasını ortaya daha iyi koyma düşüncesidir.

Bunun anlamı şudur, eğer beynimizde yüzleri algılayan sinir hücrelerini olduğu kısım hasar almış olursa önümüzdeki bardağı, kapıyı, arabayı görür, tanır hatta arabanın  plakasını net bir şekilde okuyabildiğimiz halde karşımızda duran arkadaşımızın yüzünü, arkadaşımız konuşmadığı müddetçe tanıyamayız.

Bu arada, “fusiform”un; “iğ biçimli” demek olduğunu da söyleyelim.

YÜZLER VE OBJELER
Artık biliyoruz ki, yüz tanıma hücreleri (fusiform gyrus) hasarlanmış bir beyin, yüzleri tanıyamayacaktır. Peki, o zaman soralım, fusiform gyrus adı verilen bu bölgeler (beynimizin her iki yarım küresinde de var) gerçekten, yüzlere farklı, yüzlere benzemeyen diğer cisimlere (objelere) farklı mı tepki veriyor?

Beyin taramaları bunu doğrulamaktadır. Yüz resmine bakan bir kişinin fusiform gyrus bölgesinin yüze verdiği tepki sinyallerinin grafiği, herhangi bir cisme bakan bir kişinin o cisme (objeye) verdiği tepki sinyallerinin grafiğine göre daha yüksektir. (Şekilde, F ile isimlendirilen sütunlar yüz resimlerine bakarken, O ile isimlendirilen sütunlar ise objelere bakarken fusiform gyrusa ait nöronların tepki sinyallerini göstermektedir.)

YÜZLERİ TANIMAK DOĞUŞTAN MI GELİYOR?
Önceleri, yüz tanımanın doğuştan geldiği düşünülürdü. Çünkü, yeni doğmuş bir bebeğin annesinin veya çevresindekilerin yüzlerine bakma süresi, yüze benzemeyen başka cisimlere bakma süresinden daha fazladır. Buradaki düşündüren soru, doğuştan gelme olarak düşünülen yüz tanıma şablonu, yüzleri tanımaya mı yönelikti yoksa belli geometrik şekillerin dağılımı ile mi ilgiliydi? Yapılan çalışmalar bu şablonun, doğrudan yüz tanımayla ilişkili olmadığı, bu tanıma şablonunun yukarıda da ifade edildiği gibi belli geometrik şekillerin dizilimi daha doğrusu belli yerlerde toplanarak yoğunlaşması olarak karşımıza çıkıyordu. 

Ne demek istediğimizi açıklamaya çalışalım. Bir yüz resmi alıp burnun ucu hizasından yatay bir çizgi ile resmi ikiye böldüğümüzde, çizginin yukarısında iki göz ve iki kaşa karşılık, çizginin altında dudaklar kalır. Diğer bir deyişle, kaş, göz, dudak gibi yüze ait elemanları birer geometrik şekil olarak kabul edersek, bu şekillerin ağırlıklı olarak bulunduğu yer yatay çizginin üstüdür.

Bu arada şunu da söyleyelim ki, “yüz tanımak” ifadesi ile, o yüzün kime ait (bebek için annesi veya başka biri) olup olmamasını değil, bakılan şeyin “yüz” olup olmadığını ifade etmek ediyoruz. Diğer bir deyişle, baktığımız şeyin bir masa değil, bir yüz olduğunu ayırt etmek bizim burada anlatmaya çalıştığımız “yüz” tanımak ve diğer cisimlerden ayırt etmektir.

Eğer bebekler, beyinlerinde doğuştan gelen bir şablonla yüzleri tanımaya yönelik yeti ile doğuyorlarsa, bu yüzlere, yüzlerin her konumda aynı bakış süresi ile tepki veriyor olmalıydılar. Dediklerimizi daha iyi anlatabilmek için üç deney yapalım.

Şekilde de görüldüğü gibi deney-1’de, yeni doğan bebeklere, normal bir yüz resmi ile aynı resmin ters çevrilmiş hali gösterildiğinde bebekler, normal konumdaki yüze daha uzun süre bakmışlardır. 

Deney-2’de, yüze ait ögeler (gözler, kaşlar, burun dudaklar) daha karışık hale getirilmiştir. Ancak şekle dikkat edilirse, yukarıda ifade edilen yatay çizginin üzerindeki öge sayısı daha fazladır. Yani, ikinci deneyin soldaki resimdeki öge sayısı, yatay çizginin yukarısına toplanmıştır. Aynı resim ters çevrilerek, ikinci deneyin sağdaki resmi elde edilmiştir. Yeni doğan bebeklere bu ikili resim gösterildiğinde, bebekler, daha uzun sürelerle soldaki resme bakmışlardır.

Deney-3’te ise bebeklere, normal bir yüz resmi ile karıştırılmış bir yüz resmi gösterilmiştir (karıştırılmış resimde elemanlar, ağırlıklı olarak yatay çizginin üstündedir). Bu deneyde bebekler, normal yüzün olduğu resme baktıkları süreye yakın olmak üzere sağda bulunan karışık yüze bakmışlardır.

Buradan şu sonuç çıkmaktadır ki, bebekler doğuştan gelen yüz tanıma şablonu ile doğmak yerine, yatay çizgiye göre ağırlıklı olarak, çizginin üzerinde toplanmış geometrik şekillere yüz tanıma adına daha fazla tepki vermektedirler. Eğer, yüzleri doğrudan tanıyabilen (diğer cisimlerden ayırt edebilen) bir şablonla doğmuş olsaydık, deney-1’de bebekler, normal yüze baktıkları kadar, ters çevrilmiş yüze de aynı süre kadar bakmaları bekleniyor olacaktı. Keza, ikinci deneydeki karışık yüzlere bakış süreleri de aynı değil, geometrik şekillerin ağırlıklı olarak yukarıda toplandığı soldaki resme bakış süresi olarak verdikleri tepki sağdaki resme göre daha fazladır. Bebek, karışık yüzü tanıyamamış olsaydı, bu deneydeki her iki resme de aynı sürede bakarak tepki vermesi beklenirdi. (Elbette ki bu deneylere ait sonuçların, sadece ölçülen sürelere ait değerlerin basit yüzdesel birer karşılaştırılması değil, istatistik anlamlılık derecelerinde yapıldığını hatırlatmakta yarar var.)

Yandaki şekilde, aynı sayıda elemanlardan meydana gelmesine rağmen bebekler, eleman sayısı yukarıda daha fazla sayıda olanlara (soldaki şekiller), aşağıda olanlara (sağdaki şekiller) göre daha uzun süreli tepki vermişlerdir.

SAĞ MI, SOL MU?
İlginçtir ki, fusiform gyrustaki nöronlar, baktığımız kişinin yüzlerinin ne tarafa dönük olduklarıyla da ilgilidir. Fusiform gyrusta öyle nöronlar var ki, baktığımız kişi sola dönük, diğer bir deyişle baktığımız kişiyi sol profilinden gördüğümüzde tepki verirken (aktive olurken), aynı kişi sağa döndüğünde biraz evvel tepki veren nöronlar değil, başka nöronlar tepki vermektedir. Bundan da anlıyoruz ki, karşımızdaki kişinin yüzünün baktığı yöne göre, beynimizde yüz tanıma bölgesindeki (fusiform gyrus) farklı nöronlar ateşlenmektedirler (aktive olmaktadırlar).

Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile yapılan beyin taramalarında, kişilerin bakış yönleri ve yüzlerden başka şeylere bakıldığında verdiği tepkiler soldaki şekilde gösterilmiştir.

Birinci sırada, insan yüzü ve Miki Fare'nin yüzüne 1,7 birimlik tepki ölçülürken, Miki Fare'nin ters dönmüş haline 1,4, ineğe ise 0,7 birimlik tepki ölçülmüştür. (Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme cihazının bu tür deneylerdeki ölçümleri nasıl yaptığına dair bilgiyi Beynimiz ve Biz -17 (Beyin Görüntüleme/fMRI) yazısında daha geniş olarak bulabilirsiniz.)

İkinci sırada, bir yüze verilen tepki 1,8 birim iken, gözleri silinmiş yüze verilen tepki ise 1,7 birimdir. Sadece gözlerin olduğu durumda ise ölçülen tepki 1,3 birimdir. Ev resmine verilen tepki ise 0,6 birimdir. 

Çalışmaya konu olan denek, üçüncü sıradaki resimlere bakarken, yüz, cepheden (önden) görüldüğünde daha yüksek iken, yüz yavaş yavaş arkasını döndükçe, ölçülen tepki değeri de düşmektedir. Çünkü, fusiform gyrus alanı için yüzü tanımaya yönelik bilgiler giderek azalmaktadır.

Dördüncü sırada kedinin yüzüne bakarken de sanki bir insan yüzüne bakıyormuşçasına aynı tepki değeri elde edilmiştir. İnsan yüzleri olduğu kadar, hayvan yüzleri ve keza yüze benzeyen her şey beynimizdeki yüz tanıma (fusiform gyrus) alanındaki nöronları ateşlemektedir.

SADECE BİZDE Mİ?
Elbette, yüz tanıma fonksiyonu sadece biz insanlara ait değildir. Ed Rols, Charlie Gross ve David Perratt adlı üç araştırmacı, maymunların beyinlerindeki yüz tanıma nöronlarının bulunduğu yere yerleştirdikleri elektrotlarla bunu deneyimledirler. İnceleme yapılan bu alandaki sinir hücreleri, maymun, tanıdığı yüzleri gördükçe ateşlenmekteydiler. Maymunlarla yapılan deneylerde şunu gördüler. Herhangi bir maymuna, maymunların liderinin resmi gösterildiğinde beyinde belli hücre grubu faaliyete geçerken, eşi gösterildiğinde başka bir hücre grubu, arkadaşı gösterildiğinde daha başka bir hücre grubu faaliyete geçti. Başka bir ifade ile, beynin bu bölümü sadece yüzlere tepki vermek üzere uzmanlaşmıştı. Bu alandaki hücreler, karşımıza biri çıktığında, bu kişinin dost mu, düşman mı olduğu, en son nerede karşılaştığımıza dair diğer bilgileri de katarak, bizdeki o kişiye ait yüz ile ilgili duyguların da tetikleyicisi oluyordu.

PAREIDOLIA
Bazen bir buluta veya duvardaki bir rutubetin oluşturduğu lekeye baktığımızda, zihnimizin oluşturduğu yüzler görür veya tanıdık yüzlere benzetiriz. Hatta yabancı basından aktarılan haberlerde okuduğumuz kadarıyla kızarmış bir ekmeğin üzerinde İsa’nın veya bir azizin yüzlerini gören insanların bilgilerini ediniriz. Böyle durumlarda da fusiform gyrus olarak adlandırılan yüz tanıma bölgesi aktif hale gelmektedir. Kaldı ki, yandaki resimde görülen ev, size göre de bir insan yüzünü andırmıyor mu? Eğer siz de bir insan yüzü görüyorsanız, fusiform gyrus yüz tanıma nöronlarınız aktif durumda demektir

PROSOPAGNOSYA
Prosopagnosya; Yunanca, prosopan (yüz), agnosia (kayıtsızlık-tanımamazlık) kelimelerinden oluşan ve yüzleri tanıyamama hastalığıdır. Prosopagnostikler; göz, burun, ağız gibi yüzün her parçasını tek tek görüp tanırlar ancak bunların birbirleri ile ilişkisini kurup bu parçaların bulunduğu yüzü tanıyamazlar.

Literatürde C.K. isimli bir kişiden bahsedilir. Bu kişinin beyni bir kaza sonucu hasar almıştı. Kaza sonrası bu kişide obje agnosyası oluşmuştu. Diğer bir deyişle, yazımızdaki konunun tam tersi olarak cisimleri görüyor ama ne olduklarını tanıyamıyordu. Hatta, el, kol gibi vücut parçalarını tanıyamıyor, buna karşılık yüzleri tanıyordu.

İçinde bulunduğumuz topluma göre de bu tür yüz şemaları ediniyor olmalıyız. Söz gelimi, Çinlilerin yüzlerini (veya Japon yüzlerini) ayırt etmekte zorlanır, birini diğerine benzetiriz. Bunun sebebi olarak da; kısık gözler, birbirlerine benzeyen yuvarlak yüzler ve başka faktörlerin bu ayırt ediciliği bizler adına zorlaştırdığını gösterebiliriz. Buna karşılık, bizim yüzlerimizdeki ayırt edici özelliklerin çokluğundan dolayı Çinlilerin bizlerin yüzlerini ayırt etmede bizler kadar zorlanmadığını düşünebiliriz. Acaba Çinliler (veya Japonlar) de bizleri, bizim onları ayırt etmekte zorlandığımız gibi zorlanmakta mıdırlar? Bunu cevabı evettir.

Bilinen bir bulmaca ile bitirelim. Aşağıdaki resimde kaç adet yüz görüyorsunuz?











Erol

Kaynaklar:

1 yorum:

  1. Bende bu aralar bunun üzerine düşünüyordum. Tesadüfe bak.

    YanıtlaSil