ÖĞrenmek nediR, neden öĞreniyoruz, nasil öĞreniyoruz

ÜÇÜNCÜ BÖLÜM

ÇOK HÜCRELİ ORGANİZMANIN OLUŞUMU VE ÖĞRENME

Birinci Bölümde “hücre” kavramını daha çok genel anlamda kullandık. Tek bir hücreyi (bu arada döllenmiş bir yumurtayı da -zigot) bir sistem olarak ele aldık ve bu sistemin nasıl işlediğini gördük. Bu işleyiş içinde öğrenme olayının ne anlama geldiğini, nasıl gerçekleştiği açıklamaya çalıştık. Şimdi bir adım daha atıyoruz. Bu bölümde konumuz, tek bir hücre olan döllenmiş bir yumurtadan çok hücreli bir organizmaya geçiş sürecinde öğrenme olayıdır. Ancak biz, kendi içinde bir bütün olan bu süreci, konuyu daha iyi aydınlatabilmek için, üç kısıma ayırarak ele alacağız: Sürecin ilk iki aşaması ana karnında geçiyor. Üçüncü aşama ise doğduktan sonra ölünceye kadar geçen süreci kapsıyor. Birinci kısımda konumuz, “hücre bölünmesiyle” birlikte başlayan ve beynin, sinir sisteminin-organların oluşmasına kadar geçen ilk on hafta içindeki embriyonal gelişme sürecinde öğrenme olayıdır. Bunun hemen ardından da “fetal aşama” denilen, sinir sisteminin-beynin ve organların oluşmaya başladığı, embriyonun artık bir fetüs haline geldiği aşamayı ele alacağız.

BİR DURUMDAN BAŞKA BİR DURUMA GEÇİŞİN DİYALEKTİĞİ

Bu bölüme de gene, bu çalışmada bize yol gösteren o genel ilkeden yola çıkarak başlayalım: Gelişme sürecinde hiçbir şey yoktan varolmaz! Yeni, daima, eskinin, yani belirli bir anda varolanın içinde, onun kendi kendini üretmesi sürecinin sonucu olarak ortaya çıkar. Varolan gerçeklik kendini üretirken, aynı anda, kendi içinde potansiyel bir gerçeklik olarak kendi inkârını da üretmiş, geliştirmiş olur.

Ama bu, aynı zamanda, öğrenme sürecinin de diyalektiği değil miydi? Evet! Çünkü gelişmek, kendi kendini üretmek aynı zamanda öğrenmek demektir. Zaten bu yüzdendir ki, insan evrenin kendi bilincine varmasıdır demiştik. Her canlı, belirli bir bilgi temeline sahip olarak yol alırken, çevreden gelen informasyonları bu bilgiyle işleyerek üretiyor-öğreniyor-gelişiyordu. Bunu yapmakla da her seferinde bilgi temeline küçük bir parça daha ilâve etmiş oluyordu. Yaşam seviyesini bir basamak daha yükseltiyordu. Evrim sürecinin diyalektiği böyle işliyor, eskinin, varolanın içinde gerçekleşen bilgi birikimi, daha sonra bir biçimde, onun inkârı olarak ortaya çıkan yeninin varoluş zeminini oluşturuyordu.
Tek bir hücreden-zigot-yola çıkarak çok hücreli bir organizmanın oluşum sürecini açıklamaya çalışırken yukardaki paragrafta yer alan düşünceler bize nasıl yol gösterecek? Bu durumda, mevcut hali, yani varolanı temsil eden, tek bir hücre olarak o zigot olduğuna göre, öyle olmalıdır ki:
1)Yeni, yani objektif bir gerçeklik olarak daha sonra ortaya çıkacak olan çok hücreli organizma, potansiyel bir gerçeklik olarak, daha önceden o zigotun içinde bulunmalıdır.

2)Zigot kendi kendini üretirken, kendi içindeki bu diyalektik inkârını da üretmeli, onu adım adım potansiyel gerçeklik alanından objektif gerçeklik alanına çıkarmalıdır.

Bütün bunlar ne demektir? Yeninin eskinin içinde potansiyel bir gerçeklik olarak varolduğunu söylerken ne demek istiyoruz? Embriyo, daha önceden, minyatür bir sistem olarak zigotun içinde zaten var mıdır; bunu mu demek istiyoruz? DNA’lardaki “bilgi”mi hücreleri farklılaştırıyor da bunları bir sistem içinde birlikte çalışmaya zorluyor? Milyarlarca hücre arasındaki görev bölüşümünün esası nedir? Zigotun içinde, her yeni oluşan hücreye “senin görevin şudur” diye görev veren bir instanz mı vardır? Bir çok hücreden oluşan bir hücreler yığınıyla çok hücreli bir sistem arasındaki fark nedir?
Tek bir hücrenin nasıl işlediğini ve nasıl öğrendiğini gördük. Peki çok hücreli bir sistem olan embriyo nasıl öğreniyor? Ortada henüz daha sinir sistemi, beyin, sinaptik bağlantılar vs. olmadığına göre, bu aşamada nasıl gerçeleşiyor öğrenme olayı? Hem sonra, gerçekten bir embriyo da öğrenir mi? Eğer öğreniyorsa, öğrenilen yeni bilgiler sistemin içinde nasıl muhafaza ediliyorlar? Yapı, bilgi, gelişme ve öğrenme arasındaki ilişki bu aşamanın somut koşulları içinde ne anlama geliyor?
Ve tabi bir de, beynin, sinir sisteminin-organların oluşumuyla birlikte ortaya çıkan yeni yapı (fetüs) ve bu sürecin içindeki öğrenme olayı var. Adına “farklılaşma” denilen süreç nasıl bir süreçtir ki, hepsi de aynı DNA yapısına sahip hücrelerden bir kısmı beyin hücreleri-nöronlar olarak farklılaşmaya başlıyorlar? Ve nasıl oluyor da, bu nöronlar arasında ilk sinaptik bağlantılar ortaya çıkıyor? Önce bütün nöronlar ve beyin oluşuyor da, en sonunda bu iş bittikten sonra mı nöronlar arasındaki sinaptik bağlantılar kuruluyor? Yok böyle değil de, nöronlar daha ilk oluşurlarken, bunların arasındaki sinaptik bağlantılar da buna paralel olarak gerçekleşiyorlarsa eğer, embriyonal informasyon işleme mekanizmasından fetal mekanizmaya geçiş nasıl gerçekleşiyor? Embriyonal bilgi ile fetal bilgi arasındaki ilişki nasıl kuruluyor? Yani eğer, fetal öğrenme süreci ve yapı embriyonal süreç içinde üretilen bilgilerin ve yapının üzerine gelişiyorsa, bu iki durum-state arasındaki bağ nasıl oluşuyor? Daha başka bir deyişle, ilk sinapsları genler mi oluşturuyor, genler mi yüklüyor onlara o ilk bilgileri?

HÜCRE BÖLÜNMESİ VE FARKLILAŞMA

Döllenmeden hemen sonra yumurta kanalından (Eileiter) rahime doğru yol almaya başlayan zigot, bu arada bir de hormon salgılayarak annenin organizmasına kendi varlığını bildirir. Sonra da, bölünerek çoğalmaya başlar.

Bölünme sırasında ortaya çıkan “kardeş hücreler” (Tochterzellen) hiçbir zaman biribirinin aynı değildir. Her şeyden önce, zigotun sitoplazmasının içinde bulunan malzeme, bölünme sonrasında ortaya çıkan ve hepsi de aynı DNA yapısına sahip olan hücreler arasında eşit olarak paylaşılmaz. Bazı hücreler, daha çok enerji üreten (Mitokondria) kısımları, bazıları da yiyecek deposu olanları (Dottervesikel) daha fazla ihtiva ederler. Bazılarında alıcılar-sinyal molekülleri fazla olabilir, bazılarında da transport molekülleri. Malzemenin bu eşitsizce dağılımı daha sonraki hücre bölünmelerinde de sürer. Öyle ki, zigottan oluşan hücreler yumağı-“Morula” ve bundan meydana gelen “Blastula”, sadece görünüş olarak aynı tipte hücrelerden meydana gelirler. Gerçekte ise embriyo, daha gelişiminin bu ilk basamağından itibaren farklılaşmaya başlamaktadır. Bu durumda, daha sonra (14-21. günlerde) ortaya çıkacak olan katlanma (“Gastrulation”) olayının nasıl gerçekleşeceği de bu ilk günlerden itibaren belirlenmiş olmaktadır. Yani, katlanma sonrasında hangi hücrelerin hangi tabakaya (Ekdoderm, Mesoderm, Endoderm) ait olacağı bu ilk bölünmelerle birlikte ortaya çıkan sürecin sonucudur[6,8,9,10].¹⁹
Burada duralım! Çünkü bundan sonraki sürecin, yani farklılaşma olayının özü tam bu noktada düğümleniyor! Soru şu: Daha o ilk bölünmeyle birlikte ortaya çıkan iki hücrenin bile biribirinin aynı olmadığını söylerken, bununla sadece, eşitsiz bölünmeden dolayı bunların sitoplazmalarının farklı olduğunu mu söylemek istiyoruz? Ya peki bunların gen açılım faaliyetleri? Bölünmeyle ortaya çıkan kardeş hücreler aynı gen açılım faaliyetine mi sahiptirler? Eğer bu kardeş hücreler daha başından itibaren farklı gen açılım faaliyetine de sahip oluyorlarsa, o zaman, daha o ilk bölünmeyle birlikte ortaya çıkan o iki kardeş hücrenin farklı gen açılım faaliyetlerine sahip olmalarını belirleyen nedir? Bu farklılaşma neye göre olmaktadır? Öyle bir soru ki bu, gene tam Nobellik! Sistem Teorisi’yle İnformasyon İşleme Teorisi’ni bir bütün olarak ele alıp kavramadan bu soruya cevap vermek mümkün değildir! Bunun dışındaki bütün çabalar körlerin fili tarifine benzer!
Başa dönüyoruz tekrar ve en başta kurmaya çalıştığımız teorik çerçeveyi hatırlamaya çalışıyoruz: Döllenmiş bir yumurta da, örgütlü bir bütün olarak bir sistem midir? Evet! Örgüt ise görev bölüşümü demekti. Peki bir sistem, bir örgüt olarak, döllenmiş bir yumurtanın içindeki “görev bölüşümü” nedir? Hangi görevler bölüşülmektedir zigotun içinde ve neye göre olmaktadır bu? Merkezde oturup da, “şu senin görevin, şu da senin” diye görev bölümü yapan bir instanz olmadığına göre, nasıl oluyor bu görev bölüşümü?
Bu soruya daha önce şöyle cevap vermişiz: “Her sistem, her örgüt, “dışardan” gelen madde-enerjiyi-informasyonu kendi içinde işleyerek (processing) bir ürün-output-çıktı oluşturur. Bir sistemin, ya da bir örgütün bütün fonksiyonlarının özü budur, sistemin içinde yapılan bütün işlerin esası da budur. O halde, görev bölüşümü dediğimiz olay da, bu üretim süreci esnasında, ürünü gerçekleştirebilmek için yapılıyor. Nasıl yani? Önce neyi üreteceğini bilecek, bu konuda bir karar vereceksin, buna ilişkin bir model, bir plan oluşturacaksın ki, sonra da bu planı, modeli hayata geçirebilesin, gerçekleştirebilesin. Üretim olayı budur. Her sistemin-örgütün içinde var olan ve bizim görev bölüşümü dediğimiz, yapılan işe, fonksiyona göre, biribirini tamamlayarak var olma olayının esası da budur. Bir sistemin içindeki görev bölüşümü, neyin, nasıl üretileceğini belirlemeye, buna dair bir eylem-davranış modeli oluşturmaya, ya da en azından, bu türden hazır dispozisyonel bir modele sahip olmaya-onu temsil etmeye ve sonra da, bu planı-modeli motor sistem aracılığıyla hayata geçirmeye dayanır. Bir sistemin içindeki iki temel var oluş fonksiyonu budur”.
“Peki, bu görev bölüşümü nasıl gerçekleşiyor? Sen şu işi, sen de bunu yap diye görev dağıtan bir merkez olmadığına göre, nasıl gerçekleşiyor bu görev bölüşümü? Çok basit! Görev bölüşümünü belirleyen, informasyon işleme-varoluş mekanizmasının kendisidir! Bu ise, tabii bir süreçtir! Evrensel oluşumun-varoluşun tabii mekanizmasıdır yani! Olay bu kadar basit! İnformasyonu alıyorsun. Niye alıyorsun yok! Etkileşme olayı bu, karşı taraf dışardan geliyor, madde-enerji-informasyon şeklinde seni etkiliyor! Sen de, bir reaksiyon oluşturarak içinde bulunduğun denge durumunu koruyabilmek için, sahip olduğun bilgiyle bunu değerlendiriyorsun. Bunun da niyesi yok! Değerlendirmek zorundasın çünkü! Dışardan gelen etkiye karşı bir reaksiyon-tepki oluşturarak bozulan dengeyi yeniden kurmak ve varlığını sürdürebilmek için başka çaren yok. Yaşamın varoluşun gereği bu. Bütün bu işler yapılırken de, sistemin içinde bu işleri yapan, bu işte uzmanlaşmış unsurlar oluşmuş-ortaya çıkmış oluyor. Sonra buna bir de, hazırlanan reaksiyon modelini uygulayan, hayata geçiren motor güç ekleniyor. Bu işi yapan organ-unsur da sistemin motor gücü rolünü üstlenmiş oluyor. Gene bunun da ayrıca bir nedeni yok! Dışardan gelen etkinin bozduğu dengeyi yeniden kurarak varlığını devam ettirebilmek için gerekli reaksiyonu göstermek zorundasın. Bu senin varoluşunun bir sonucu-gereği. Bu işi yaparken de, sisteme özgü reaksiyonu gerçekleştiren unsur-motor güç- olarak gerçekleşiyorsun. Olay bu kadar basit. Görüldüğü gibi, her durumda, görev bölüşümünün altında yatan neden informasyon işleme mekanizmasının kendisidir. Her sistem, bu mekanizma işlerken, işlediği için varoluyor. Tek bir hücrenin de, çok hücreli bir organizmanın da, bir toplumun da varoluş mekanizması budur..”[4].
Hücre bölünmesiyle birlikte ortaya çıkan “farklılaşma” sürecinin esası da budur. “Bölünmeyle birlikte zigotun içindeki malzeme kardeş hücreler arasında eşitsiz bir şekilde dağılıyor” derken, burada kastedilen eşitsizlik, sadece mitokondrilerin, endoplazmik reticulumların, ya da ribozomların hücreler arasında eşitsiz bir şekilde dağılıyor olması olamaz . Bunun yanı sıra asıl, ana hücrenin hafıza sistemi de (RP sistemi) kardeş hücreler arasında eşitsiz bir şekilde dağılmaktadır.
Zigotun içinde sitoplazmada bulunan bu RP sistemi, hücrenin bütün gen açılım faaliyetlerinden sorumlu olan başlıca unsurdur. Bölünmeyle birlikte, herşey bölünürken RP sisteminin bundan uzak kalacağı düşünülemez. Bu nedenle, bölünmeden sonra ortaya çıkan kardeş hücrelerin farklı gen açılım faaliyetlerine sahip olmalarının nedeni de “hücre hafızasındaki” bu bölünme olsa gerekir. Çünkü çok açık: Çevreden gelen informasyonların genetik faaliyetle işlenebilmesi RP lere bağlıdır. Eğer iki hücrenin gen açılım faaliyetleri farklıysa, bu demektir ki, bunların gen açılım faaliyetini sağlayan RP sistemleri farklıdır. Bunun başka bir açıklaması olamaz. Bir karaciğer hücresiyle bir kalp hücresi, ya da bir nöron arasındaki farkı bunların mitocondrileriyle veya ribozomlarıyla açıklayamazsınız. Bunların gen açılım faaliyetleri (gen-expression pattern) farklıdır. Bu ne demek peki, hücrelerin gen açılımları nasıl farklı olabilir? Eğer bunların RP sistemleri-hafızaları, yani sahip oldukları bilgi temeli farklıysa, gen açılımları da farklı olur. Çevreden alınan madde-enerjiyi-informasyonu işlemede belirli bir alanda uzmanlaşmak demek, sadece belirli bir işi yapabilecek gen açılım faaliyetine sahip olmak demektir. Bu ise, o hücre içinde ancak belirli RP lerin aktif halde olmasıyla mümkündür. Bölünmeyle birlikte gerçekleşmeye başlayan farklılaşma, daha önce zigotun tek bir hücre olarak yaptığı işlerin, bu kez, ortaya çıkan çok hücreli sistem tarafından yerine getirilmesini sağlar. Bu nedenle, informasyon işleme ve üretim mekanizmasının hareket ettirici unsuru olan RP sisteminin kardeş hücreler arasındaki eşitsiz dağılımıdır ki, bunlar arasındaki görev bölümünün esas temeli de budur.
İlk bölünmeyle birlikte, esas olan, iki temel fonksiyonun ayrışmasıdır: Gelen informasyonun alınıp işlenerek buna karşı bir reaksiyon modelinin hazırlanması ve buna bağlı olarak da bunun gerçekleştirilmesi. Önce bu iki temel fonksiyon ayrışmaya başlar. Bu arada bir de tabi, bütün bunların yerine getirilebilmesi için gerekli olan enerji ihtiyacının sağlanması sorunu vardır. Bütün o “farklılaşma”, “görev bölümü” vs. olarak açıklamaya çalıştığımız şeylerin altında yatan temel budur. Embriyonun “Ektoderm”, “Mesoderm”, “Endoderm” olarak ayrışmasının esası da budur. Ektoderm denilen dış kısımdan daha sonra sinir sistemi ve duyu organları oluşurken, Endodermden eller ayaklar vs-motor sistem ortaya çıkar. Mesoderm den ise kalp ciğer, mide vs. Burada altı çizilmesi gereken nokta, bütün bu işlerin-farklılaşma sürecinin- daha o ilk bölünmeyle birlikte başlıyor olmasıdır.
Bu süreç, bundan sonraki bölünmelere de damgasını vurur. Ekdodermdeki bölünmelerle ortaya çıkan hücreler, daha çok, informasyonun alınması ve değerlendirilerek işlenmesi işiyle uğraşarak bu alanda uzmanlaşırlarken, Endodermdeki hücreler de, hazırlanan reaksiyon modellerinin hayata geçirilmesi-gerçekleştirilmesi işinde uzmanlaşmaya başlarlar. Mesodermde de tabi, bütün bu fonksiyonların gerçekleştirilebilmesi için gerekli enerjinin sağlanması, lojistik faaliyetlerin örgütlenişi (iç organların oluşumu) işinde uzmanlaşır. Mekanizma böyle şekillenmeye başlar.