ÖĞrenmek nediR, neden öĞreniyoruz, nasil öĞreniyoruz

BİLİNÇ DIŞI ÖĞRENMEYE İKİ ÖRNEK: DUYUSAL VE MOTORİK ÖĞRENME, BEYİNDEKİ NÖRONAL HARİTALAR

Daha önce, sinir sisteminin-beynin oluşumu sürecini ele alırken, beyindeki nöronal harita-lardan bahsetmiştik. Örneğin, retinadaki presinaptik nöronlara bağlı olan Thalamus’taki ve görme merkezindeki postsinaptik nöronların, buralarda da, aynen retinada olduğu gibi bir dağılımla temsil olunduklarını, retinada biribirlerine komşu olan hücrelerin, beyinde de biribirlerine komşu olan hücrelere bağlandıklarını, böylece beyinde “retinotopik”, “tonotopik” haritaların ortaya çıktığını, bunun dokunma duyusu için de böyle olduğunu söylemiştik. Beyin kabuğunda (“somatosensorische Cortex”) organizmanın dış hatlarını temsil eden nö-ronların, dokunma yoluyla gelen informasyonları işlerlerken, vücudun dış kısmının biraz bozulmuş, deforme olmuş iki boyutlu bir haritasını oluşturacak şekilde dağıldıklarını, daha hassas kısımlar daha fazla nöronla temsil edildikleri için, bu haritanın organların büyüklüğüne göre olmadığını, onun deforme olmuş görünümünün altında da bu temsil özelliğinin yattığını ifade etmiştik.

Beyin aslında, genel olarak, bütünüyle bu türden haritalardan oluşan bir yönetim merkezidir. Yani, iç organlar da dahil olmak üzere, bütün organlar beyinde bu türden nöronal haritalarla temsil edilirler-yönetilirler. Nöron gruplarından-nöronal ağlardan- oluşan bu haritalar bir tür merkez komitesi olan beyindeki alt yönetim sistemlerini oluştururlar.
Otonom-vegetatif- sinir sistemine bağlı olarak çalışan iç organları şu an bir tarafa bırakıyoruz. Çünkü bunların sahip oldukları bilgiler bellidir ve öyle kolay kolay değişmezler. Yani bu ağlar öyle kolay kolay öğrenemezler. Evet, içinde bulunulan çevre koşullarına göre, zamanla, örneğin mideyi temsil eden bir ağın kayıt altında tuttuğu bilgiler de değişikliğe uğrayabilirler, yani bunlar da öğrenebilirler, ama buradaki öğrenme sınırlıdır. Bunların öğrenmeleri, gene bilinç dışı olarak gerçekleşen, örneğin duyusal (sensorisches) ve motorik (motorisches) öğrenmeyle kıyaslanamaz .
Önce biraz duyusal öğrenmeden (sensorisches Lernen-wahrnehmungs Lernen-) bahsedelim: Yüzlerce çeşit cıvatanın bulunduğu bir depoda çalışan uzman bir işçi, bu kadar cıvatanın arasından aradığı belirli bir cıvatayı hemen bulabilir. Buna karşılık, işe yeni başlayan birinin bu iş için daha fazla zaman harcaması gerekecektir. Çünkü, daha fazla deneyimi olan uzman işçi, bu iş için kendine göre bir “bakış”-yöntem geliştirmiştir. Bilimadamları bu “Algısal öğrenme” (“wahrnehmungs Lernen”) olayını araştırmışlardır [14]: “Bir monitorun üzerinde bulunan küçük Musterleri-çizgi şeklinde şekiller- düşününüz. Üzerlerinde test yapılan kişiler-denekler- düz-horizontal çizgilerden oluşan şekillerin arasından dikey olanları-çizgileri- bulmakla yükümlüdürler. Bu şekiller (çizgiler), ya aynı sırada yan yana, ya da alt alta sıralarda yer almakta olup, monitordaki pozisyonları değiştirildiği halde, bunlar her seferinde daima monitorun sağ alt köşesine yakın bir yerde bulunmaktadırlar. Bir de şu var: Şekillerin her seferinde monitorda gösterilme işlemi bir kaç mili saniyeyi geçmemektedir (20-200 ms arası). Yani hiç bir zaman, deneklerin gösterilen şeyleri bilinçli bir şekilde algılamalarına olanak tanınmamaktadır. Bilimadamları burada “Maskeleme” tekniğini kullanmışlar, şekilleri çok kısa zaman aralıkları içinde, biribiri ardı sıra göstererek, deneklerin, bilinçli algılama süresinin altında olan bu süreler içinde, kendilerine gösterilen şeyleri bilinçli bir şekilde algılamalarına olanak tanımamışlardır”.
“Denekler, başlangıçta, kendilerinden beklenilen cevapları vermekte çok yavaş oldukları hal-de, iki hafta sonra, 15 000 denemenin ardından bu durumun değiştiği görülmüş, mükemmel hale gelmişlerdir. Yani, onlar artık ekranda görülen şekilleri anında ve mükemmel bir şekilde söyleyebiliyorlardı. Üstelikte bu becerilerini (öğrendikleri bu yeteneği) haftalarca muhafaza edebiliyorlardı. Ama öğrenilen bütün bu süreç, şekiller monitorun sağ alt köşesinde değil de, başka bir yerinde göründüğü zaman, tamamen boşa gidiyordu (ya da çizgiler dikey değil de yatay olduğu zaman). Ayrıca, bir gözle elde edilen yeteneğin diğer göze nakledilemediği de görüldü. Örneğin, denekler sağ gözleri kapalı olarak sol gözleriyle öğrenmişlerse, sol gözleri kapandığı zaman, öğrendiklerinin bir işe yaramadığı anlaşılmıştır. Buradan da anlaşılacağı gibi, bu tür öğrenme beyin kabuğunda daha üst bölgelerde gerçekleşmiyordu. Çünkü, daha üst bölgelerde iki göz arasında bir uyum sağlanıyordu. Yani öğrenme primäre Sehrinde’ de (ilk görme merkezinde) gerçekleşiyordu. Burada (primäre Sehrinde’de) retina (Netzhaut) bire bir temsil edilmekte olup, algısal öğrenme bu bölgedeki sinir ağının (nöronale Netz) bütün yapısını değiştirir. Fakat buna rağmen gene de bilinçli bir hafıza yoktur ortada. Gerçi, depoda çalışan uzman işçi (Lagerist) etkileşme halinde olduğu nesneleri yeni işe başlayan birine göre daha başka biçimde algılar, ama o da, aradaki bu farkı, bunun nedenlerini bir türlü açıklayamaz “[14].
Bir başka örnek daha. Bu da işitme sistemiyle, bu sistemin öğrenme yeteneğiyle ilgili: “Bilinç dışı hafıza (ve öğrenme) üzerine ilk denemeler daha 1936 yılında Edward Girden tarafından yapılmıştır. Bu Amerikalı psikolog bir köpeğin büyük beynini operasyonla bütünüyle beyinden ayırmış ve sonra da onu (köpeği) şartlandırmıştır. Bir çan sesinin ardından ayaklarına elektrik akımı verilerek şartlandırılan köpek, birkaç öğrenme denemesinden sonra, çan sesinin ardından gelen elektroşokun neden olduğu acıyı içselleştirmiş ve artık çan sesinden sonra, elektroşoktan kurtulmak için ayaklarını oynatmaya, yerden kaldırmaya başlamıştır. Yani artık çan sesi tek başına reaksiyonu harekete geçirmeye yetiyordu. Sadece bu basit deney bile öğrenmenin ve hafızanın büyük beyin olmadan da mümkün olabileceğini kanıtlayan güzel bir örnektir” [14].

Motorik öğrenmeye (motorisches Lernen) gelince: Motorik öğrenme “procedural” öğrenmedir. Yani, süreç-eylem-hareket-içinde, öğrenme nesnesiyle etkileşerek öğrenmedir. Örneğin, bisiklete binmeyi öğrenme, araba kullanmayı öğrenme, piyano çalmayı, on parmakla daktilo yazmayı, ya da dansetmeyi öğrenme gibi.

“Leslie Ungerleider deneklere bir el hareketi öğretti. Buna göre, denekler mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde, belirli bir sıraya-kurala-göre, parmaklarını başparmaklarına değdirmeyi öğreneceklerdi. Onlar (denekler) bu işi yaparlarken, Ungerleider de onların beyinlerini “funktionellen Kernspin-Tomografie” ile gözetlemeye başladı. Tahmin edildiği gibi, bu eylem esnasında deneklerde isteğe bağlı hareketleri yöneten beyin bölgeleri (yani “motorisches Rinde”) aktif durumdaydı.
Beyin kabuğunda, Önbeyinin hemen bitişiğinde yer alan bu bölgede, çeşitli davranışları-hareketleri gerçekleştiren uzuvlar (el, ayak, yüz, dil vs. gibi) belirli nöronal ağlarla temsil edilirler. Duyusal beyin bölgelerindeki (somatosensorische Cortex) haritalarda olduğu gibi, bu bölgede yer alan haritalarda da, uzuvları temsil eden bölgelerin belirli sınırları vardır. Gene tahmin edileceği gibi, deney esnasında hangi parmak aktif haldeyse, o an, bu bölgede o parmağı temsil eden kısım aktif halde bulunuyordu. Denek, kendisine gösterilen parmak hareketlerini başlangıca göre iki kat daha hızlı yapar hale geldikten sonra Tomografideki tabloya tekrar bakıldığında, burada parmakları temsil eden beyin bölgelerinin çok açık bir şekilde büyüdükleri görülmüştür. Hatta öyle ki, belirli bölgelerin, daha önce parmaklarla hiç ilişkisi olmayan yerlere doğru yayıldıkları bile tesbit edilmiştir. Açıkça anlaşılacağı gibi, öğrenme süreci beyin kabuğunda motorik bölgede bulunan (motorisches Rinde) nöronal organizasyonu tamamen değiştirmişti” [14]. Parmakları kullanarak öğrenilen yeni beceri buradaki sinaptik yapıyı tamamen değiştiriyordu. Bu durumda, çok küçük yaşlardan beri piyano çalan bir kişinin beyin kabuğunda parmaklarını temsil eden bölgenin, bu yetenekten yoksun birine göre daha farklı bir şekilde organize olduğunu, ya da, on parmakla daktilo yazmayı öğrenmiş birinin bu yeteneğinin beyin kabuğunda motorik bölgede bulunan sinaptik bağlantılarla kayıt altına alınmış olduğunu söyleyebiliriz.
Peki bütün bunlardan çıkan sonuç nedir, bilinç dışı öğrenme demek, herşeyin, tamamen bilinç-istek dışı bir mekanizmayla, tıpkı bir bilgisayarda olduğu gibi “öğrenilerek” nöronal alğlarda kayıt altına alınması mı demektir? Tabi ki hayır! En azından öğrenmenin başlangıç aşamalarında Önbeyini de işin içine sokmadan, algısal ya da motorik olarak hiçbirşey öğrenemezsiniz.
Gene daha önceki bir örnekten yola çıkalım: Bir ev yaptırmak istediğiniz zaman ne yapıyordunuz? Ama önce hemen, bu noktanın-yani çıkış noktasının- altını bir çiziverelim! Çünkü o an artık süreç başlamıştır. O an ortada, “ev yaptırmak isteyen” bir instanz olarak “siz” varsınız. Evet, ne yapıyordunuz? Önce bir mimara gidiyordunuz, ona ne istediğinizi anlatıyordunuz, o da sizin isteklerinize uygun bir plan yapıyordu.
İşte, beyinde işleyen mekanizma da aynen böyledir. “Sizin”, yani, organizmanızı temsil eden nöronal modelin, “bir ev yaptırma isteği” şeklinde nasıl oluştuğunu daha önce gördük. İstek-motivasyon sisteminin nasıl çalıştığını, duygusal sistemlerle motivasyon sistemi arasındaki ilişkiyi gördük. Daha sonra ele alacağımız bilişsel mekanizma da, hiyerarşik olarak, bu işleyişin bir üst basamağıdır⁷⁴. Burada önemli olan, bütün bu süreçlerin sonunda, “siz”in “bir ev yaptırmak” isteği şeklinde ortaya çıkmanızdan sonra, bunu, bu isteğinizi (yani kendinizi) gerçekleştirmek için mimara gidiyor olmanızdır. Ama eğer “siz”, bu evi kendiniz yapmak isteseydiniz, yani, ev yapmak için plan yapmayı biliyor olsaydınız, bu durumda mimara gitmenize de gerek kalmayacak, oturup kendiniz bir plan yapmaya çalışacaktınız. Çünkü beyinde mimarın karşılığı olan bölge “prämotorische Rinde” dir. Bütün davranışlar-eylemler- burada planlanırlar. Siz de, bir evin nasıl yapıldığını bildiğiniz için, ev yapma isteğinizi (bu, son tahlilde bir aksiyonpotansiyelidir) beyninizdeki planlamadan sorumlu bu bölgeye havale edecektiniz.
Sonra ne olur? Eğer mimara gitmişseniz, onun yaptığı planı alır, gerçekleştirmesi için bir firmaya verirsiniz. Bir inşaat mühendisinin yönetiminde, ustabaşılar ve işçilerden oluşan bu inşaat firması da planı hayata geçirir. Yok eğer, hazırladığınız planı kendiniz hayata geçirmek istiyorsanız da, prämotorische Rinde’nizde hazırladığınız planı buradan motorische Rinde’nize iletirsiniz, bu beyin bölgesi de aksiyonpotansiyelleri şeklinde adalelere gerekli talimatları göndererek binayı inşa eder. Olay budur!
Diyelim ki bir bina inşa etmek değil de o an yapmak istediğiniz şey bisiklete binmeyi öğrenmektir, ya da dans etmeyi, piyano çalmayı öğrenmek istiyorsunuz. Mekanizma aynıdır. Önbeyinde (çalışma belleğinde) oluşan bu istek gene prämotorische Rinde’ye gider. Gene burada ne yapılması gerektiği kararlaştırılır ve durum hemen bitişikte bulunan primäre motorische Rinde’ye iletilir. Artık gerisi bu bölgeyle adaleler arasındaki ilişkilere kalmıştır. Burada altı çizilmesi gereken nokta şudur: Bir evin yapılması söz konusu olduğu zaman, böyle bir süreç, belki kendi içinde daha çok ön-eksplizit-bilgiyi, bilişsel insiyatifi gerektirirken, örneğin, bisiklete binmeyi, ya da araba kullanmayı öğrenmede bilişsel insiyatif sadece süreci başlatmada önemli bir rol oynar. Bundan sonra artık insiyatif tamamen primäre motirische Rinde-adale ilişkisine bırakılır. Bu andan itibaren bilişsel mekanizma sadece yukarda bir kuleden olup bitenleri gözetleyen bir kontrol instanzına benzer, sürece karışmaz, sadece gözetler. Ne zaman ki kontrol dışına çıkılan bir durum olur, olay primäre Cortex’in kapasitesinin dışına çıkar, ancak o zaman devreye girer ve yoldan çıkan sürecin tekrar kendi akışı içine girmesini sağlar.
Sürecin normal akışı içinde (yani, bilinç dışı olarak primäre Cortex aracılığıyla öğrenme sürecinde) çevreden gelen informasyonların her seferinde artık uzun yola (Cortex’e) girerek burada oldukça ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmesine gerek yoktur. Bunlar, duyu organlarından direkt olarak (Thalamus üzerinden) primäre motorische Rinde’ye (ya da primäre Cortex’e) gelirler. Ve burada değerlendirilerek, aksiyonpotansiyelleri şekline çevrilip adalelere gönderilirler. Amaç (örneğin bisiklete binmeyi öğrenmek) en başta Önbeyinde (prefrontaler Cortex) belirlendiği için, bütün insiyatif artık motorische Rinde’nin elindedir. Bütün mesele, çevreden gelen informasyonları değerlendirerek amaca giden yolda öğrenme basamaklarını birer birer aşabilmektir. Bu yolda elde edilen başarılar da tabi “Mükâfatlandırma sistemi” (Dopamin sistemi) tarafından kayıt altına alınarak ödüllendirilirler. Başarmış olmanın verdiği yeni enerjiyle diğer basamaklara geçilir. Süreç bu şekilde adım adım öğrenilir.
Tabi bu arada Küçük beyin ve Basalganglien’ler vs. de işin içindedir. Yani sadece primäre motorische Rinde’yle kalmaz iş; ama biz işin bu tarafına fazla girmek istemiyoruz burada. Daha fazlası bu çalışmanın sınırlarını aşar. Bizim için önemli olan işin genel mekanizmasıdır.
Bütün memelilerde hareketlerin yönetimi, hiyerarşik olarak biribirinin üzerinde örgütlü olan üç nöronal instanz tarafından yerine getirilir. Bunlar: Beyin kabuğunun motor kısmı (motorische Rinde), Beyinkökü-Hirnstamm ve Omuriliktir (Rückenmark). Tabi en altta da, bu instanzlar tarafından hazırlanan nöronal faaliyet modellerinin (aksiyonpotansiyellerinin) gerçekleştirildiği adaleler yer alırlar.
Daha aşağı düzeyde bulunan omurgalılarda, ilk iki instanza gerek kalmadan, Omurilikteki motorik nöronlar direkt olarak adaleleri harekete geçirebilirlerken (hatta hayvan bu nöronlar aracılığıyla, yürürken önüne çıkan bir engeli algılayarak, ona göre davranış modelleri bile oluşturabilir), bazı maymunlarda ve insanlarda, beyin kabuğunun motor kısmından (motorische Rinde’den) Omuriliğe kadar uzanan (aradaki Beyinkökü-Hirnstamm-devre dışı bırakılarak) direkt bir hat mevcuttur (“Pyramidenbahn”) [18]. “Hızlı yol” da denilen bu hattın sinirleri (aksonları) direkt olarak Omurilikteki “Mustergenerator” lara (adaleler için davranış modelleri oluşturan nöronlara) gelirler. Bu şekilde, Önbeyin direkt olarak Omurilikteki merkezlere bağlanmış olur. İnsanlarda buna ek olarak bir de, eli ve parmakları yöneten bazı sinirleri Omurilikteki “Mustergenerator”lar atlanılarak, buradaki motor nöronlar aracılığıyla direkt olarak adalelere bağlayan hatlar da bulunur. Bu şekilde, Önbeyinle adaleler arasında kurulan bu direkt bağlantı sayesindedir ki, özellikle insanlarda el becerileri olağanüstü gelişme imkânı bulmuştur. Hatta, insanın dil yeteneğinin gelişmesinin bile bu hızlı yolla ilgili olduğu, dil sistemine özgü karmaşık seslerin, bunlarla ilgili hareketlerin, hiç aksamaya ve zaman kaybına yer vermeden gerçekleşebilmesinin bu hatlar sayesinde mümkün olduğu söylenmektedir. Örneğin, bu hat sayesindedir ki, insanlar bir hedefe doğru nişan alarak atış yapabilmektedirler. Bir hayvanın elindeki çekiçle bir çivinin üzerine bile tam isabet ettirerek vuramamasının nedeni de gene budur. Ama buna karşılık insanlarda, örneğin bacaklar beyinde el kadar temsil edilmezler. Zaten beyindeki (somatosensorische ve motorische Rinde’deki) temsili haritaların-Homonculus’un-görünüşündeki acayiplikte buradan kaynaklanır. Beyindeki haritalarda daha çok nöronla temsil edilen bölgeler daha büyük görünecekleri için buradaki oranlar vücuttaki oranlara uymazlar [18].