Büyük patlamadan İnsan Beynine

7/30/2019 Büyük patlamadan İnsan Beynine

http://slidepdf.com/reader/full/bueyuek-patlamadan-insan-beynine 1/138

| 1

Dr. Sultan TarlacıNöroloji Uzmanı



| 2

Evrenin Uzun Tarihi

Kesin hakikate gelince, bilen yoktur onu Ne o bilinir ne de tanrılar

Ne de konuştuğum bütün bu şeyler hatta

Çünkü şans eseri biri son hakikati dile getirecek olsa Kendi de bilmeyecek bunu

Çünkü her şey tahminlerden dokunmuş bir ağdan ibaret.

Konu içerisinde çarpım işareti “x” yerine “•” simgesi ile gösterilecektir. Aşağıda, zaman zaman son derece küçük ya da büyük sayılardan bahsedeceğiz.Bunların temsil için üslü biçimde yazılmaları bir kolaylık sağlamasına karşın,sayıların ne kadar korkunç büyük ya da küçük olduklarını kavramamızı daengelleyebilirler. 100.000.000.000 şeklinde ifade edilen bir yüz milyar kendininbüyüklüğünü epey hissettirmesine karşın yazımı zordur. Oysa 1011 şeklindeyazımı kolaydır. Ama ihtişamını kaybeder ve hatta sayıların birbirine görekarşılaştırılışını da kamufle eder. Örneğin, 1012, 1010’un yüz katıdır. Çok dahabüyük bir sayıdır ama ilk bakışta neredeyse aynıdırlar. Diğer bir örnek iseGüneşin kütlesi olan 2•1033 gramdır. Ton cinsinden ise 2•1027 gibi, yine debüyük bir sayıdır. Gözlenebilir evrende yaklaşık 10 milyar galaksi ve yaklaşık1078 atom vardır. Bu evrende anlamı olan en büyük sayıdır. Dolayısı ile fizikselevreni tanımlamak için büyük ve üslü sayıları kullanmaktan başka çıkar yolyoktur. 10’un kuvvetleri negatif kullanıldıklarında, çok küçük sayıları temsileder. 1/1.000.000.000, 10-9 olarak yazılır.

Sıcaklıktan (Kelvin), elektronvoltla (eV) ölçülen enerjiye dönüşümyapılırken basit bir kural vardır: üsten 4 çıkarılır. Ör; 106 eV (=1 MeV)=1010 derece sıcaklık. Önceleri, sıcaklık ölçeğinde bir noktayı belirtmek amacıyla birderecelemeden söz etmek için derece Kelvin kullanılmıştı. Termodinamiktanımlanan sıcaklık, ölçülebilirdir. Kelvin herhangi bir sıcaklığı göstermek içinkullanılabileceği (ölçek üzerinde bir derece) gibi, bir sıcaklık farkını ya daaralığını göstermek için de kullanılabilir. Dolayısı ile suyun kaynama noktası



| 3

373,15K, donma noktası 273,15K dendiği gibi, bu sıcaklık arasındaki fark 100derecedir demek yerine 100 Kelvin de denebilir. Günlük yaşamda Kelvin ileifade edilen sıcaklıklardan 273,15 çıkartılarak ifade edilen ve birimi celcius (C)olan Santigrat kullanılır. Diğer yandan, kozmik Santigrat ölçeğinde ölçülen,

fakat buzun erime noktası yerine mutlak sıfıra göre ifade edilen sıcaklıklar,"Kelvin derecesi " olarak söylenebilir. Bulunan kozmik mikrodalga ısı ışınımı yada kozmik mikrodalga fon ışınımı olarak da ifade edilen, aslında kozmik arkaplan radyo gürültüsü ya da daha doğru bir ifade ile elektromanyetik birdalgadır. Buradaki ışınım geniş bir ifadedir ve tüm dalgaboylarını kapsar (x-ışınları, kızılötesi, görünür, morötesi, radyo dalgaları...). Bu kozmik arka planışınımına eşdeğer bir sıcaklık vardır. Sonuçta bu dalgalar radyo teleskoplarlakaydedilir ve radyo teleskop termometre olmadığından, gözlenen radyo

gürültüsünün şiddeti "eşdeğer sıcaklık" cinsinden ifade edilir. Bu da 2,27 veya -270,43 santigrat veya yuvarlak olarak 3K’e denk gelir. Bu sıcaklık aynı zamanda

şiddeti 0,1 cm dalgaboyunda ışınım sıcaklığına eşdeğerdir.

Büyük patlama düşüncesi 1920’lerde ortaya atılmış ve ancak 1965’tekozmik arka plan ışınımının ortaya konulması ile doğrulanmıştır. Bu

ışınım, evrenin çok sıcak, şiddetli ve ani bir başlangıçla ortaya çıktığınınaçık kanıtıydı. Buna rağmen, 1960’larda, her devrimci teoride olduğugibi, evrendeki tüm maddenin büyük patlamanın ilk 3 dakikası içindeoluştuğu fikrini komik bulup, kahkahalarla gülen bilimadamları dasıkça görülmekteydi. Oysa bütün kanıtlar yavaş yavaş evrenin sonlu birzamanda ortaya çıktığını göstermekteydi. Ex nihilo nihil fit (hiçbir şeyden hiçbir şey doğmaz ) daha anlaşılır hale geldi. Kuramıdestekleyen önemli deliller art arda tespit edilmeye başlandı. Evreningenişlediğinin tespiti tam bir sürpriz oldu. Çünkü o zamana kadarinanılan, “durağan evren ” modeliydi. Yani evren sonsuzdan beri hepvardı. Durağan evren modeli Aristoteles’e kadar uzanmaktaydı.

Geçmişin sınırlılığına ve evrenin sonsuz olamayacağına işaret eden şu iki tür fiziki delil vardır: termodinamik kanunları ve evreningenişleme kuramı. Termodinamik, evrenin zaman üzerinde artışgösteren düzensizliğini (entropi ) öne sürer ve evrensel bir kuraldır.Evren sonsuz bir zaman süresine sahip olmuş olsaydı, ısının sıcaktansoğuk cisimlere geçişi durumuna ulaşacaktık. Ve şu an buz gibi donmuşve karanlık bir evrende olacaktık.



| 4

Buna ek olarak en önemli kanıtlardan biri, arka plan=zeminfon ışımasıdır. Bu fon ışıması elektromanyetik dalgadır. Isısı yaklaşık2,72 K’dir (ya da — 270,43 santigrat derece). Arka fon, kaynağını büyükpatlamadan sonraki 300–400.000 yıllık dönemden alır ve bu dönemdeevrendeki ısı yaklaşık 3000 K’dir. Fon ışınımı, evrenin galaksi vekuarsarlardan çok önceki, henüz herhangi bir cismin oluşmadığıdönemine bakabilmemizi sağlar. Evrenin genişlemesi ile fon ısısıyaklaşık 1000 faktörü ile azalarak bugün ölçülen değeri ile yaklaşık2,72 K düştü. Yüz milyar yıl sonra daha da azalarak 1 K düşecektir. Tümgökyüzü boyunca hemen hemen eş dağılımlıdır (izotropik ). Uzayınfarklı bölgelerinde ve yönlerinde yalnızca yüz binde bir oranındadeğişir. Bu dengeli dağılım, başlangıçtan yaklaşık bir saniye sonraevrenin her yerinde sıcaklığın eşit olduğunu gösterir. Bu döneminardından ise evrendeki madde yoğunluğu eşit ve dengeli dağılmamıştır.Genellikle gökadalarda kümelenmiş ve yoğunlaşmıştır. Evreninkümelenen görünür madde ağırlığı yaklaşık 1048 tondur. Ancak, buağırlık değerine göre evren kendi kütle çekiminden kurtularak sürekliolarak genişlemek durumunda kalacaktı. Genişleyen evren her nesneyikomşularından uzaklaştırmaya çabalar. Buna karşın cisimler arasıkarşılıklı kütleçekimi kuvvetleri buna karşı çıkar ve cisimleri bir arayagetirmeye çalışır.

Kırmızıya kayma evrenin genişlediğinin bir başka kanıtıdır.Klasik bir fizik kuralı olarak, bize yaklaşan bir ışık dalgasının dalgaboyuküçülür, sıkışır ve ışığı maviye kaymış görürüz. Uzaklaşma hareketisırasında ise dalgaboyu büyür ve bu kez kırmızıya kayar. Yapılangözlemlerle, yıldızların ve galaksi kümelerinin kırmızıya kaydığı yanievrenin genişlediği anlaşılmıştır. Edwin Hubble, galaksilerden gelenışığı inceleyerek (1920), neredeyse bütün galaksilerin Dünya’ya olanmesafeleri R ile orantılı, bir V hızı ile bizden uzaklaştığını (tayf incelemesinde kırmızıya kaydığını keşfetti. Buna göre evren

genişlemektedir.Evrene teleskopla bakıldığında, yıldız dağılımları ve yıldızlarınoluşturduğu galaksiler, kümeler tek biçimli olarak dağılır. Özellikle butek biçimlilik yakındaki yıldız ve galaksiler için belirgindir. Kozmik arkaplan ışımasında olduğu gibi, evrende tercihli bir yön yoktur.Galaksilerin evrendeki dağılımları ile bunların parlaklıklarınınkırmızıya kayması, radyo kaynaklarının, gerek x-ışınları gerekse karacisim ışımasının eşyönlü oluşu bunun kanıtlarındandır.2 Her yönde,

1 Weinberg S. İlk Üç Dakika. TÜBİTAK Yay. 1998.2 Özemre AY. Teorik Fizik Dersleri. İstanbul Ünv. Yay. Kozmolojiye Giriş. 1981;74



| 5

küçük farklarla da olsa aynı şekilde görünen madde dağılımı vardır.Ancak, kural olarak evrenin her yönde “tam homojen” olmasıdurumunda galaksiler hiçbir zaman ortaya çıkamazdı. Bu nedenleyoğunlukta küçük dalgalanmaların olması gerekir. Bunlar tohum görevigörerek ve milyarlarca yıl sonra galaksi oluşumuna imkân verecektir.Başlangıçta 100 binde 1 oranındaki bir dağılım farklılığı şimdikigalaksilerin oluşumu için yeterlidir. Bu eşyönlülük başlangıçta birnoktadan yayılımın göstergesidir. Diğer bir ifade ile evrenin birnoktadan genişlediğinin göstergesidir.

106.688 galaksiden yapılan kayıtlamada görüldüğü gibi evrendekigalaksi dağılımı genellikle dengelidir (izotropik ).

Büyük patlamayı destekleyen diğer bir kanıt da, teorideöngörülen ve gerçekte gözlenen helyum yoğunlukları arasında evrendebüyük uyum olmasıdır. Helyum, yıldızların içinde nükleer füzyonyoluyla sentezlenir. Yıldızlar arası bölgelerde helyum bolluğu %27oranındadır. Yıldızlarda da yüzde birkaç oranında farklarla helyumbolluğu her yerde aynıdır. Bu uyum, şu anda, büyük patlamadan 13,7milyar yıl sonraki bir anda büyük patlamadan yalnızca bir saniyesonrası için yapılan hesapların doğruluğunu da gösterir.3

3 Silk J. Evrenin Kısa Tarihi. TÜBİTAK yay. 1997;111-112.



| 6

Geceleri gökyüzünün karanlık olması, evrenin bir başlangıcı olduğununve durağan-sonsuzdan beri olmadığının ayrı bir göstergesidir.Dünyanın kendi etrafında dönmesi gece-gündüz döngüsünüoluştururken, 23,5 derece eğimle Güneş çevresinde dönmesimevsimleri oluşturur. Gündüz, Dünya’mızın Güneş’e bakan kısmındaaydınlık-gün olur.

Uzun dönem hâkim olan düşünce, evrenin sonsuzluktan berivar olduğuydu. Sonsuzluktan beri var olan bir evrende (durağan evrenmodeli), gece gökyüzü neden karanlıktı?4 Gece gökyüzünün karanlıkolması bir yana, sonsuz parlaklıkta olması gerekiyordu. Çünkü

milyarlarca galaksi ve galaksilerin oluştuğu yıldızlar vardı. Eğer uzayınsınırı yoksa başlangıçtan beri evren varsa, bu durumda sonsuz sayıdayıldız var demektir. Bu da bol miktarda ışık anlamına gelir. Yıldızlaruzaya ısı ve ışınım akıtırlar ve bu boşlukta yavaş yavaş birikir. Eğeryıldızlar sonsuz zamandan beri varsalar, ışınımın da sonsuz yoğunluktaolması gerekirdi. Diğer yandan hepimizin her gece gökyüzüne bakıncaşahit olduğumuz gibi, gece gökyüzü karanlıktır. Bu sadece bizimgözümüzün görmesin bağlı değildir, aynı zamanda ölçüm araçlarıyla da(teleskoplar) aynı şekilde izlenir.

Eğer evren sonsuzdan beri varsa, soldaki gözlemcinin, yıldızlardan gelenışıkların birikimi sonucu gece gökyüzünü sağdaki gibi “gündüz aydınlığındandaha parlak” görmesi gerekirdi. Yapılan hesaplara göre bütün galaksilerin

4 Hoyle F ve Narlikar J. The Physics-Astronomy Frontier. San Francisco: Freeman and Company. 1980;12-5.



| 7

toplam ışıma enerjilerinin de, sonsuz ve ezeli bir evren için sonsuz olması ya dabaşka bir ifade ile gecenin gündüz kadar parlak olması gerekirdi.5

Aslında bu sorunun ilk sorulması 1577 kadar eski bir tariholmasına karşın, bilimsel camia içinde Heinrich Olbers tarafından(1826) sorulmuştur. 1577 yılından sonra, yaklaşık 500 yıl birçokastronomun kafasını kurcalayan soru bu olmuştu: neden gökyüzü karanlıktır? Hatta Mark Twain ve şair Edgar Allan Poe konu üzerindeyazmış, her ikisi de evrenin bir başlangıcının kabul edilmesidurumunda sorunun çözüleceğini belirtmişlerdir. Ancak, bu sezgiselyaklaşımları, bilim insanlarının mantıksal yaklaşımlarında yerinialamamıştır.

Bu durumu açıklamak için dönem dönem değişik fikirler önesürülmüştür: ışığın gelirken boşluktaki tozlarca ve galaksilerceemilmesi, ters kare yasasına göre (iki kat uzaklıktaki yıldızın ışığıdörtte bir, üç kat uzaklıktaki yıldızın ışığı ve parlaklığı dokuzda birdir)uzaktaki yıldızların ışığının daha sönük olması gibi... Konu ile ilgili ilkciddi matematiksel hesaplamalar, Jean Phillipe Chesaux tarafından1744 yılında yapıldı. Chesaux ilk önce sonsuzdan beri var olan, soğankabuğu gibi bir evren tasarladı ve gözlemciyi (Dünya’yı) merkezine

yerleştirdi. Işığın uzaklıkla zayıflamasını da hesaba katarak yaptığıhesaplarla, geceleyin gökyüzünün gündüze göre 180 bin kat parlakolması gerektiğini tespit etti. Sonuçta, hesapla gözlem arasındakiuyuşmazlığı açıklamak için, yıldızlardan ulaşan ışığın yıldızlar arasıtozlar tarafından emildiğini ve zayıflatıldığını öne sürdü. Çünkü geceleriçalışma odasından dışarı baktığında gökyüzü karanlıktı.6

Herkes tarafından kabul edilmeyen bu yanıt tatmin edicibulunmadı. Buna ilaveten yıldızların uzayda dengeli ve rastlantısaldağılmadığı, birbirlerinin arkalarına gelip ışıklarını örtebilecekleri,

çoğunun sönük olduğu gibi görüşler öne sürüldü. Ayrıntılı bir çözümü1901 yılında Lord Kelvin öne sürdü: her biri 100 milyar yıldızdanoluşan galaksilerin, yeterince yıldız içermediğinden gökyüzününkaranlık olabileceğini öne sürdü. Galaksilerdeki yıldızları uzayaserpiştirsek de, sonsuz bir uzayda, tüm uzayı doldurmaya yetecekkadar fazla değildiler. Modern hesaplara göre evrenin görünen genişliği1023 ışık yılıdır, yani bu kadar süredir aydınlatma yapmaktadır. Ancakbiliyoruz ki, Güneşimiz gibi yıldızların yaşam süresi 1010 yıldır. Dolayısı

5 Özemre AY. Teorik Fizik Dersleri. Kozmolojiye Giriş. İstanbul Ünv. Yay. 1981;32.6 http://physics.uwstout.edu/physqz/olber.html



| 8

ile bazı yıldızlar sönmüş olabilirler ya da ışıkları henüz bizeulaşmamıştır.

Oysa bu yanıtların hiçbiri tatmin edici değildir. Çünkü kabuledilen evrenin durağan olduğu ve sonsuzdan beri var olduğu teorisidir.Bugün biliyoruz ki, evren durağan değildir ve genişlemektedir. 1922yılında matematiksel olarak ortaya konan genişleyen evren düşüncesi,1929 yılında Edwin Hubble’ın gözlemleri ile doğrulandı. 1965 yılındada kozmik arka plan ışımasının keşfi evrenin genişlediği düşüncesiniiyice güçlendirdi. Böylece sonsuzdan beri var olan durağan evrenmodeli geçerliliğini kaybetti. Evrenimiz henüz, gecelerin aydınlıkolması için çok gençti ve yalnızca 13,7 milyar yaşında idi. Dolayısı ilehiçbir yıldız 10 milyar yıldan daha uzun süre ışık yaymış olamazdı.

İlk olarak , evrenin genişlemesi aynı zamanda geçmişte dahasıkışık olduğu anlamına da gelir. Galaksiler arası genişleme oldukça,birim başına düşen foton=ışık yoğunluğu azalır ve daha az aydınlıkdurum gerçekleşir. Buna ek olarak genişlemeye bağlı olarak, kırmızıyakayma olayı olduğundan fotonların bir kısmı emilir ve daha düşükenerji seviyelerine inerek, görülebilirliği azalır.

İkincisi yıldızlar sonsuzdan beri yerlerinde olamazlardı.Ortalama bir yıldız yaşam süresi 1010 yıldır ve yakıtları günümüzekadar çoktan bitmiş olurdu.

Üçüncü olarak da, evrenin bir başlangıcı vardı. Dolayısı ile şuana kadar yıldız ışıklarının evrenin her yerini doldurmasına yetecekkadar zaman geçmemiştir. Tüm gökyüzünün geceleyin gündüz gibiaydınlık olması için 1023 yılın geçmesine gerek vardır.



| 9

İlk Dakikalar

Bizim için bilinmeyen fizik kuralları. Tanrı’nın yaratacağı evrenhakkındaki düşünceleri, Her şeyin teorisi (ToE, Theory of Everything )bilgisi ya da Levh-i Mahfûz veri tabanı açılımı... Başlangıçtaki fizikkurallarına göre evrenin tüm ömrünün şekillenmesi... Platon’unDemiurgos ’unun (zaten belirlenmiş fizik yasalarının sınırları içindeçalışan bir Tanrı) bir tipi bizim evrenimizde başlar. Ve biz “evren nedenbu şekilde?” diye soran akıllı yaratıklar olarak, sonlu beyinlerimizle sonsuz uzayı kavramaya çalışırız.



| 10

Daha sonra ortaya çıkacak olan zaman ve uzay kavramlarındanbahsedilemez. Çünkü her ikisi de henüz yok. Günlük yaşamda, olaylarınardışık gerçekleştiği fikrine alışkınızdır. Geçmişe doğru uzattığımıznedensellik zinciri ile belleğimizi oluştururuz. Büyük patlamadan öncene olduğunu ya da büyük patlamaya neyin neden olduğunu sormakanlamsızdır. Zamanın olmadığı yerde alışılmış anlamda nedensellikdüşüncesi ve bir ilk neden arama da anlamsızdır. Ancak, bunu anlamsızkabul edip de bilim olmadığını ve bu noktadan öncesinin dinin-metafiziğin konusu olduğunu öne sürmek yanlıştır. Çünkü bilimkanunları, evrenin başlangıcından hemen önce askıya alınmışolamazlar. Bilinen bir gerçek, başlangıçta evrenin çok basit bir yapıdaolduğudur. Sıfır anında tekillik denen bir nokta söz konusudur.

Sorun “Fiziki bir nedenin imkânsızlığı herhangi bir nedeninvarlığından kuşku duymak için bir gerekçe olabilir mi?” şeklindekonabilir. Var olma ve zaman arasındaki ilişki hakkında önemli birçoksoru ortaya çıkar: Evren ne zaman başladı? Evreni ne önceler? Evreninhacminin sıfır olduğu, sıfır zamanı temsil eden tekillik anlamında t ’yikullandığımızı düşünelim. Evren t =0’da mı yoksa ondan sonra birnoktada mı başladı? Kimileri tekilliğin sadece bir genişleme sürecininideal limitinden başka bir şey olmadığını öne sürerler. Bu görüşe göreevren t =0’dan sonra hemen varlığa geçer. Evrenin t =0 zamanında var

olmaya başladığını varsaydığımızda evreni ne önceler? Evren Büyükpatlama ile kozmik saatin tik-taklarını seslendirerek genişlemeyebaşladı. Genişleyen madde değil, evrenin kendi dokusuydu. Zamanlagözümüzle gördüğümüz fiziksel sistemlerin çeşitliliği ortaya çıktı.Evrende zaman geçtikçe örgütlü karmaşıklık da arttı. Henüz elimizdeevrenin tam bir tanımı yoktur ve tek bildiğimiz sürekli uzanıp gittiğidir.

Aydınlanmanın büyük filozofu Immanuel Kant, insan aklınınevreni anlama açısından tümüyle yetersiz olduğuna inanmaktaydı.İnsan aklının “fenomenal dünya” –insanın mümkün tecrübe alanı-

hakkında bilgi elde edinebileceğini, ancak bir bütün olarak evrenintecrübemizin nesnesi olamayacağını öne sürdü. Özellikle de, evreninyapısını araştırmaya her teşebbüs ettiğinde, insan aklının kaçınılmazbir şekilde bizatihi tutarsızlıklara düşeceğine inandı. Bu çelişkileri“antinomiler” olarak adlandırdı. Kant’ın ilk antinomisi, evrenin yaşı veboyutu ile ilgilidir. Kant, evrenin uzaysal sınırı fikrinde olduğu gibievrenin başlangıcı fikrinin tutarsızlığını tartışır. Kant şayet evren t=0 zamanında var olmaya başlarsa, t=0 ’dan önce hiçbir şey olmayan,sonsuz bir “boş zaman” genişliğinin uzanmış olması gerektiğini

varsayar. Aynı şekilde Kant, evrenin uzaysal sınırları ötesinde sonsuzbir “boş uzay”ın uzanabileceğine inanıyordu. Bu ve benzeri tartışmalar



| 11

bugün de astrofizikçiler tarafından yapılmaktadır. Ancak ulaşılan noktaKant’tan bir adım ileridir.

Genel görelilik, uzay-zamanı oluşturmak üzere, zamanboyutunu uzayın üç boyutu ile birleştirir. Bu kuram, uzaydaki madde veenerji dağılımının, uzay-zamanı büktüğünü, bu nedenle uzay-zamanındüz olmadığını söyler ve kütle çekim etkisini de içine alır. Uzay vezaman ayrılmaz bir bütün olduğundan, büyük patlamadan hemen sonrauzayın oluşumu ile beraberinde zaman da ortaya çıkmış oldu. Geçmişedoğru bakıldığında ve gidildiğinde madde yoğunluğun sonsuz olduğu“tekilliğe” gidilir ve zaman kaybolur. Augustin’e göre, Tanrı zaman veuzayın dışındadır. Augustin’e, Tanrı’nın yaratılıştan önce ne yaptığısorulduğunda yanıt olarak “zamanın kendisinin Tanrı’nın yaratışının bir parçası olarak oluştuğunu, bu nedenle basitçe önce olmadığını ”belirtir. Bazıları ise “işine fazla karışanlar için cehennemi hazırlıyordu ”ifadesini ona uygun görürler.

Bugün için başlangıçtan öncesi hakkında konuşmak zor olsa da,bu konuda düşünen biliminsanları vardır. Özellikle sicim (string)teorisi bu konuda aydınlatıcı fikirlere yol açmaktadır. Standart genişleme teorisine göre, evren ilk şişme döneminde homojen veizotropikti. Büyük patlama sonrası hızlı bir şişme ortaya çıkar. Sicimteorisine göre genişleme patlama öncesi ortaya çıkabilir. Bunu

açıklamak için iki teori öne sürülmüştür. Birincisi, büyük patlamaöncesi evren, hemen hemen patlama sonrası evrenin aynagörüntüsüdür. Evrenin geçmişte sonsuz zamanda var olduğu ve kaotikmadde gazları, radyasyon ile dolu olduğunu öne sürer. Maddekuvvetlerle bir araya toplanır ve bazı bölgelerde daha yoğun hale gelir.Maddenin aşırı yoğunlaşması, bu bölgelerde kara delikler oluşturur.Bunların birisinin içi bizim evrenimiz olabilir. İkincisi ise ise “ekpirotik ”senaryodur. Buna göre bizim evrenimiz, daha üst boyutlu uzaydabirçok D-çadırının (D-brane ; alt uzayda 3-boyutlu Dirichlet zar da

denir) çalkalanmalarından bir tanesidir. Büyük patlama bir çadırın birdiğerine çarpmasıyla ortaya çıkmış olabilir. Her iki senaryoda da ortaközellik vardır: Her ikisi de büyük, soğuk, hemen hemen boş evrenlebaşlar ve çözülmemiş problemler içerir. Her iki senaryoya göre evrenasla yok olmayacak ve daima var olacaktır.7

Evrenin başlangıcına ne neden oldu ve yokluktan nasıl oluştu?Bu sorunun yanıtı muammadır. Kuantum mekaniğindeki bilgilerimizegöre, parçacıklar sürekli “ yaratılır ” ve “ yok edilir .” Bundan dolayı, çokgeçici bir var oluşa sahiptirler. Uzun süreli bir var oluşa sahip gerçek

7 Gasperini M, Veneziano G. The pre-Big Bang scenario in string cosmology. Physics Report 2002; 1436-1439.



| 12

parçacıklar kütle, enerji, momentum değerleri arasında katı ilişkileresahiptirler. Gerçek boşluk ya da vakum durumunun bile içi boş değildir.Ne kadar maddeden yoksun olursa olsun, evrenin bir parçası gerçektentam olarak boş kabul edilemez. Kuantum boşluğu daha çok, sürekliortaya çıkan ve ortadan kaybolan bir parçacıklar denizinebenzetilebilir. Bunlar sanal parçacıklardır. Herhangi bir gözlem eylemibunları gerçek parçacıklar haline dönüştürür. Enerji, bu parçacıklarıyaratmak için boşluktan “ödünç alınır” ve hemen hemen aynı anda geriverilir. Yaratılan parçacıklar zıtları ile birlikte ortaya çıkar ve bu çiftlersürekli olarak birbirlerini yok eder. Yani vakum bile boşluk olarakdinamik ve “canlı bir boşluk”tur.

Zamanı ve uzayı, hatta her şeyi içeren evren Büyük Patlama ile13,7±0,2 milyar yıl önce başladı. O zamanlar için, dünyanın güneşyörüngesinde dönmesi ile oluşan “yıl” kavramı olmasa da, bugünküzaman akışımız ya da alışkanlığımıza göre, adlandırmak zorundayız.Büyük Patlamadan hemen sonraki, 10-43 saniye Planck dönemi olarakadlandırılır. Bugün doğada dört temel kuvvet olarak adlandırdığımızkuvvetlerin hepsi bir arada ve henüz ayrışmamış. Bu da daha çok

çalkalanıp duran bir köpük olarak ele alınabilir. Sıcaklık 1032

derecedir.Madde ve antimadde dengesi madde yönünde bozulur. Sıcak çorbakıvamındaki evren genişlemeye başlar.

Evren genişlemeye başlar ve hızlanarak genişlemeye(enflasyon=şişme) devam eder. Ancak, genişleme hızı zaman içindesabit kalmaz. Evrendeki tüm madde ve enerji biçimleri, daha sonralarıortaya çıkacak olan gökadalar arasında kütleçekimi etkisi ile dışa doğru

hareketi kısıtlayan bir fren işlevi görür. Genişleme hızı zamanla aşamalıolarak düşer. Bugüne oranla evren bu dönemde daha hızlı genişliyordu.Genişleme ile birlikte madde yoğunluğu da azalır. Aynı zamanda dagenişleme ile evrenin ortalama sıcaklığı da azalır. Yarıçap iki katınaçıktığında sıcaklık yarıya düşecektir. Burada bahsedilen genişleme,uzayın kendisindeki genişlemedir. Sıfır hacim yalnızca maddeninsonsuz yoğunlukta olduğu anlamına gelmez, aynı zamanda uzayınhiçbir şeye sıkıştırılmadığı anlamına gelir. Diğer bir ifade ile büyükpatlama madde ve enerji kadar, uzayın da kökenidir. Yani, içinde büyük



| 13

patlamanın olduğu bir uzay yoktur. Aynı şey zaman kavramı içindegeçerlidir. Zamanında bir başlangıcı vardır.8

Bu dönemde evren çok sıcaktır. Halen çorba halindedir. Çoksıcak olduğundan madde oluşumuna izin verilmez. Yüksek enerjilifotonlar çarptıkları elektronları protonlardan uzaklaştırdıklarından,parçacıkların birleşerek kararlı bir hidrojen atomu oluşturmasıengellenir. Bir atom oluşur oluşmaz hemen yok olur. Var olmaya fırsat bulamaz. Evren genişledikçe soğumaya başlamış ve ardından maddeoluşumuna izin çıkmıştır. Başlangıçtaki h kT denklemi dönemi (her şeyin ışık veya foton olduğu dönem , “ve Tanrı ışık olsun ” dedi gibi…)giderek madde oluşumuna izin verir hale gelir. Enerji Einsteindenklemine göre maddeye dönüşür: E=mc2=h . Bu denklemlerde h

Planck sabiti,

frekans, k Boltzmann sabiti, T sıcaklık K, c ışığınboşluktaki hızıdır.

Dört temel kuvveti bir arada tutacak enerji 1019 GeV’tur (milyarelektron volt). Dört kuvvetin her birinin, kendine ait taşıyıcıparçacıkları, etki mesafesi vardır. Bu kuvvetler; 1.Kuvvetli etkileşim,2.Elektromanyetik etkileşimler, 3.Zayıf etkileşimler, 4. Kütleçekimidir.Bütün bu kuvvetler evrenin ilk saniyelerinde tek bir kuvvetti. Bu ilk

zamanlarda ne protonlar, ne nötronlar ne de pionlar vardı. Enerjigenişleme ile azaldıkça kuvvetler de ayrılırlar. Evrendeki dört temelkuvvet, büyük birleşik kuvvetten her biri ayrılır: önce kütle çekim,güçlü nükleer kuvvet ayrılır. Sıcaklık 1027 derece. Kuark veantikuarkların hâkim olduğu dönemdir. Gözlenebilir evrenin boyutları,10-35 saniye ile ışık hızının çarpımı sonucu 3•10-25 cm olarak bulunur.

Şişme bu devrede kütleçekim kuvvetine göre inanılmaz derecede

güçlüdür. Bir saniyenin yüz trilyon çarpı trilyon çarpı trilyonda birikadar bir zamanda (10-34 saniye) evren iki kat genişler. Bundanyaklaşık 100 kat zaman sonra evren bir ışık yılına varacak büyüklüktebir ufuk oluşturacak şekilde büyüyecektir.

Evrenin temel yapısı ve fiziksel içerikleri bu süre sonundatamamlanmış süreçlerle belirlenir. Bundan sonrasının maddesel kaderiartık belli olmuştur.

8 Davies P. Son Üç Dakika. Varlık-Bilim Yay. 1999;35



| 14

Elektrozayıf kuvvet, zayıf ve elektromanyetik kuvvete ayrılır. Yaklaşık19. yüzyıla kadar elektrik ve manyetik alanın farklı şeyler olduğudüşünülüyordu. Günümüzde elektromanyetik ve zayıf çekirdekkuvvetlerin tek bir elektrozayıf kuvvet oluşturdukları bilinmektedir.Evrenin başlangıç aşamasındaki bu zamanda her iki kuvvet birbirindenayrılmıştır.

Hadronlar atom altı parçacıklardır ve güçlü nükleer kuvvete maruzkalırlar. Kuark ve antikuarklardan oluşurlar. Aracı olan gluonlarla bir

arada kalır, birbirlerine yapışır gibi dururlar. Bu dönemde baryonlarla,karşıt baryonlar ufak bir farkla hemen hemen eşit miktardadır.Baryonlar ve karşıt baryonlar birbirlerini yok etmekte ve çok yüksekenerjili gamma fotonları da maddeleşerek “baryon” “karşıt-baryon”oluşturmaktadır.

Baryon+Karşıt baryonGamma fotonları

Genişleyen evrenle birlikte sıcaklık azalır ve 10-6 saniye sonunda bütün

karşıt baryonlar sahneden çekilir. Geriye kalanlar ise nükleonlaradönüşür. Pi mezonları da yok olurlar ve 10-4 saniye sonra bu çağ sonaerer.

Sıcaklık 1010 K düşer. Leptonlar pi-mezonları, elektronlar venötrinoların ve bunların karşıt parçacıklarının tümüne denir. Bu çağ pi-mezonlarını bozunması ile başlar. Evrenin yaşı 10 saniye mertebesineulaşınca elektron ve pozitronların birbirlerini yok etmeleri durur.

Lepton çağı sonunda serbest nötronlar ve protonlar eşit sayıdabulunur. Nötron ve protonlar birleşir; hidrojen, helyum, lityum vedöteryum çekirdekleri oluşur.

Nükleer aktivite için evren artık çok soğumuştur. Sıcaklık 109 derece.İlk atom çekirdekleri kararlı olarak oluşmaya başlamıştır. Evrenin%75’i hidrojen, %25’i helyum ve eser miktarda döteryum, lityum,berilyum ve borondan oluşur. Ağır elementler henüz oluşmamıştır.



| 15

Evrenin bundan sonra nasıl davranacağı konusunda tüm fizikselkanunların nasıl seyredeceği bir bakıma belirlidir.

Helyum ve trityum çekirdekleri ağırlıklı olarak ortamı doldururlar.

Evrenin ortalama sıcaklığı 18 K. Ön galaksiler ve kuarsarlar ortayaçıkar.

Sıcaklık 6-10 bin derece. Madde ve enerjinin tam olarak ayrılmasıdönemidir. Başlangıçtaki hızlı genişleme ile ışık enerjisi (fotonlar)zayıflar ve madde yoğunluğu artmaya başlar. Bu dönem genelliklebüyük patlamanın sonu olarak kabul edilir. Teleskopların zamandageriye baktığı düşünüldüğünde, bu noktadan geriyi görebilmesiimkânsızdır. Bu noktadan geride atomların var olabilmesi için evrençok çok sıcaktır. Madde iyonlar halinde bulunur. Bu iyonlar, evreninopak bir ışık olarak görünümüne neden olurlar. Yeterli atomoluştuğunda (soğuma ile) elektronlar ve çekirdekler atomları oluşturur.Atomlardaki elektronlar yalnızca belli dalga boyunda fotonları emerler.

Bu dalga boyu dışında kalanlar emilmez. Evren bu nedenle birçok dalgaboyu için saydamdır. Bu nedenle deiyonizasyon döneminden öncekidönemin fotoğrafı çekilemez. Bu döneme ait kozmik mikrodalga fonışıması, evrenin her yanından tek biçimli olarak kaydedilebilir.

İlk olgun galaksiler ve kuarsarlar ortaya çıkar. Hidrojen çekirdeklerininreiyonizasyonu oluşur. Bu dönemde “bir sinekten daha basit olan yıldızlar ” oluşur. Bu yıldızların büyük kütleli olanları, hızla yakıtlarını

tüketerek ağır elementleri oluşturur.

Bu evrede güneşimiz ve etrafındaki gezegenler oluştu. Güneşimizinuzaklığı 149 milyon km, kütlesi 2•1030 kg (yani 332,950 Dünya kütlesi),kendi çevresinde bir tur dönüşü 25 Dünya günü sürer. Yaklaşıksaniyede 217 km hızla Dünya ve diğer gezegenleri de beraberindegalaksimizde sürükler. %90 hidrojen+%10 helyum ve çok az miktardaağır elementlerden oluşur. Bu zamandan sonra, 10 milyar yıllık ömrü

daha vardır. Günümüzde ise yakıt kaynaklarının yarısını tüketmiştir vekalan ömrü yaklaşık 5 milyar yıldır. Güneşimiz tipik düşük kütleli bir



| 16

yıldızdır. Hidrojeni sürekli yanarak iç kısmında helyuma dönüşür.Helyum genelde atıl bir iç çekirdekte toplanır. Nükleer reaksiyonlar isebu çekirdeğin dış kısmında (füzyon) gerçekleşir. Çekirdeğin kendisi buaşamada ısı üretimine katkıda bulunmaz.

Güneş sistemimizin gezegenleri iki aileye ayrılır. Güneş’e yakınyer alan iç gezegenler ve güneşten uzakta yer alan dış gezegenler. İçgezegenler; kaya biçiminde, katı yüzeyli ve uydularının olmayışı ya daaz sayıda olmaları ile Dünya’ya benzer. Bunlar Dünya ile birlikte toprakgrubu gezegenleri oluşturur: Merkür, Venüs, Dünya ve Mars. Güneştendaha uzakta bulunan gezegenler daha büyük ama daha düşükyoğunluktadırlar. Yüzeyleri katı değildir ve çok sayıda uyduları vardır.Bunlar; Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün’dür.

Gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıkları belli bir geometrikkurala uyar. Bu kural 1776 yılından beri bilinmektedir ve Titius-Bode yasası olarak adlandırılır. Bu yasaya göre gezegenler güneş çevresindebelli yörüngelerde bulunurlar. Buna Mars-Jüpiter arasında bulunanasteroit kuşağının yörüngesi de dâhildir. Yasanın elde ettiği tahminiyörünge uzaklıkları ile ölçülen gerçek uzaklıklar mükemmel bir şekildeuyuşmaktadır. Gezegenlerin bu yasaya neden uyduğunun elle tutulurbir açıklaması yoktur ve bunun bir kozmolojik kural olup olmadığıbilinmemektedir. Bu uzaklıklar gezegenlerin kütle ve yoğunluklarından

bağımsızdır. Ancak, sadece Neptün bu kuralı çiğner.

Güneş sisteminin gezegenleri, Güneş’e uzaklıkları ve bir yıllıkperiyotlarıGezegen Güneş’e

uzaklık (a.b)T-Byasası

k -değeri

1 yılı Uydu

Merkür 0,387 0,4 0 87,9 0Venüs 0,723 0,7 1 224,7 0

Mars 1,523 1,6 4 1 yıl 321,7 gün 2

Jüpiter 5,203 5,2 16 11 yıl 314,8 gün 63Satürn 9,52 10,0 32 29 yıl 167 gün 30Uranüs 19,16 19,6 64 84 yıl 7,7 gün 27Neptün 30,02 - - 164 yıl 280,3 gün 13Plüton* 39,40 38,8 128 247 yıl 249 gün 1Güneş’e ortalama uzaklık astronomik birim (a.b): yaklaşık 150 milyon kmT-B; Titius-Bode gezegenlerin uzaklık yasası kanunu. Tabloda bu yasa ileilişkili Mars-Jüpiter arasındaki asteroit kuşağı gösterilmemiştir. Asteroit kuşağının uzaklığı 2,77 astronomik birimdir ve T-B kanununa göre uzaklık2,8’dir. T-B yasası için kullanılan denklem çok basittir: Güneş’e uzaklık için:

a=0,4+0,3•k şeklindedir. k’nin değeri k=0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 şeklinde



| 17

2’nin katlarının karesini gösterir. *Plüton 2006 yılında, UluslararasıAstronomi Derneği tarafından gezegenler listesinden kaldırılıp, “cücegezegenler” sınıfına alınmıştır.

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, iç gezegenler, ilk bir milyar yılıaşkın dönemde, yüzeylerinde büyük değişikliklere neden olan yoğunmeteor yağmuruna maruz kaldılar. Sonraki süreçte bir kısmı, tümü ile(Merkür, Ay) diğerleri ise kısmen (Mars) bu izleri korudu. Buna karşılıkDünyamız ise, oluşumundan bu yana geçirdiği büyük jeolojikdeğişiklikler nedeni ile ilk döneminin hemen hemen bütün hatıralarınıyüzeyinden sildi. Dünyanın levha tektoniği, diğer yersel gezegenlerde,bilinen bir eşdeğeri olmayan, önemli tektonik oluşumları daberaberinde getirdi. Yerküre tarihi dağların oluşum evresi ileparçalanma evresinin birbirini izlediğini gösterir. Bu olaylar tektonikhareketlerle ilişkilidir. Bu değişimle ilişkili olarak yaşam önceokyanuslarda başladı, sonra türler çeşitlilik kazandı ve kıtalar üzerindeçoğalarak yayıldı.

İç gezegenlerde Dünyamızın uydusu olan Ay ile uydulaşmabaşlar. Ay bizim tek doğal uydumuzdur ve bizden 384 bin km uzaktadır.Ay yaklaşık olarak Dünya’nın meteor yağmuru yaşadığı dönemde yoğunyağmura maruz kaldı ve yüzey erozyonları yaşamadığından o döneminizleri, bugün çıplak gözle bile Ay üzerinde görülebilmektedir. 2,5 milyaryıldan bu yana da ciddi bir yüzeysel değişiklik yaşamadı. Ay, Dünyaetrafında 29,5 günde bir dönerken, okyanus gelgitleri oluşturur. Bunabağlı olarak kıtalar 12 saate bir 30 cm yükselir ve alçalır. Dünya’nın Ayüzerine olan çekim etkisi ile Ay yılda Dünya’dan 3 cm kadar uzaklaşır.Bu çekim etkisi karşılıklıdır ve Dünya üzerine de Ay çekim uygular.Buna bağlı olarak Dünyanın dönüşü yavaşlar. Örneğin 350 milyon yılönce bir Dünya yılının 400 gün ve bir günün de 22 saat olduğu tahminedilmektedir. Ay olmasaydı Dünya’mızdaki yaşamın zora düşeceği vehatta yaşama imkân olamayacağı yönünde kanıtlar vardır. Örneğin,Dünya’nın eğimli olan 23,5 derece, Ay yokluğunda sürekli olarak değişirve dik eksen etrafında yalpalardı. Kuzey Afrika ve Mısır buzlar altındakalır, Antarktika çöl olurdu. Yine, her 100 milyon yılda bir olanDünyasal kitlesel yok oluşlar, Dünya’ya yaklaşan nesnelerin Ay’ın çekimgücü ile etkilenmesi ile engellenebilir.

Dünyamızdaki canlılık sürecinin zaman içerisinde değişimi.

4.5 milyar yılÖnce

Yer kabuğu katılaşması başladı. Bunu izleyenmilyonlarca yıl boyunca yer kabuğunda hiçbircanlı yoktu. Mavi-yeşil algler ve siyano



| 18

bakteriler 3,8 milyar yıl önce ortaya çıktı.3.5 milyar yıl Atmosferde oksijen birikmesi2 milyar yıl İlk çok hücreliler sınırlı sayıda görülmeye

başlar. Sadece bir kaç tür şeklinde

(Ediacaralar )540–505milyon yıl önce

Bir anda çok sayıda, çok hücreli ortaya çıkar.Kambriyen dönemi hayvanlarının atalarına ait fosiller bulunamamıştır. Omurgasız hayvanfosilleri bulunmuştur. Bu dönemde kıtalarınhareketi başladı.

Ordovisiyen505-438

Denizlerde kafadan bacaklılar ve yosunhayvanları görülmeye başlandı.

Silüriyen438-360

İlkel kabuklular çok yaygın hale geldi. Devdeniz akreplerinin bu dönemde soyu tükendi.

Devonayan

408-360

Sadece denizlerde hayat bulunuyordu. İlk

zırhlı balıklar dönemi. Dünya bu dönemdeiklimsel olarak çok sıcaktı. Bu dönemdeki bazıbalık türlerinde akciğer görülür.

Karbonifer360-286

Bitkiler ve böcekler karada görülmeyebaşlandı. Eğrelti otu ve dev atkuyruklularındünyaya hâkim olduğu dönem.350 milyon yıl önce, Dünya’da bir yıl yaklaşık400 gün sürüyordu ve bir gün 22 saatti.

Permiyen286-245

Bu dönemin sonunda dünyadaki canlıtürlerinin %90’ı yeryüzünden silindi. Bu kitlehalinde gerçekleşen en büyük yok oluştur.Dünya kıtaları birleşti ve Pangea denilensüper kıtayı oluşturdu. İlk memeli benzerisürüngenler ortaya çıktı.

Triyas245-208

Bu dönemde buzullaşma yoktu. Olağanüstüdengeli iklim koşulları vardı. Kuşlar,sürüngenler ve memeliler bu dönemde ortayaçıktı. Dinozorların ataları ve daha gelişmişmemeli benzeri sürüngenler ortaya çıktı.Kafadan bacaklıların çoğunun kabuklarısarmal olarak görülmeye başlanır.

Jura208-144

Dinozorlar dünya üzerine yayıldı ve farklıdinozor türleri görülmeye başlandı.

Kratase144–64,4

Bu dönemde başlıca kara hayvanlarını etçil-otçul dinozorlar oluşturuyordu. Bu döneminsonuna doğru birleşik kıta pangea parçalandı.Parçalar şimdi bulundukları yerlere doğruhareket etmeye başladılar. Bu döneminsonunda dinozorların tümü ve bazı hayvantürleri kitleler halinde ortadan kalktı.

Tersiyer64,4–1,6

İlk atlar görülmeye başlandı. Yalıtılmışkıtalarda birbirinden farklı topluluklaroluşmaya başladı. Bu dönemde filler vemamutlar görülmeye başlandı. Yirmi milyon



| 19

yıl önce ilk insansılar ortaya çıktı.

Kuvarterner1,6’danbugüne

Bugünkü memelilere benzer memelilerdönemi. Kıtalar bugünkü konumlarına ulaştı.Bu dönemde dört buzul çağı yaşandı. İnsangörülmeye başlandı.

Birinci zamanda Kaledonya ve sonra Hercynia evresi doğaoluşum olayının egemenliğindedir. Kıtalar birbiri ile kaynaşarakPangea ’yı oluşturdu. Prekambriyen dönemde denizlerde başlayanyaşam çeşitlendi. Kıtaları sık ormanlar kapladı ve özellikle Karboniferdöneminin kömür depoları oluştu. Pangea’nın parçalanması ile

okyanuslara yer açıldı ve ikinci zaman başladı. Dinozorlar bu çağınsonunda yok oldu. Bu dönem sonunda kapalıtohumlular ve memelilerile üçüncü zamana geçildi. Önemli bir özellik olarak Alp sıradağlarıoluştu. Yeryüzünde insanın var oluşu dördüncü zamana rastlar. Budönemde, insanoğlunu çok zor doğa koşulları bekliyordu. Dünyasoğuktu ve buzullar çok geniş alanları kaplamıştı. Buzullar yaklaşıkbundan 10 bin yıl önce eriyerek insanoğluna sıcak iklimle beraber, yenidoğa alanları açtı. Bu alanlarda önce tarım gelişti, ardından yerleşikhayat kuruldu. Yerleşik hayatın verdiği ilişkilerle zenginleşen dil ve yazı

dili gelişti.

Evrenin sıcaklığı ya da kozmik arka plan ısısı 2,72 K kadardır. Evrengenişledikçe bu ışınım gücü azalacak ve yüz milyar yıl sonra yaklaşık 1K olacaktır. Büyük patlamadan 10-35 saniye sonra evrenin genişliği ikikatına çıktı. Bugün ise evrenin boyutu 1026 kat artmıştır. Şu andan

itibaren ise iki kat genişleme için gereken zaman 3•1017 saniye, yani 10milyar yıldır. Genişlemenin doruk noktasında sıcaklık iyice azalarakdibe vuracaktır.

Canlılığın en küçük kodlandığı DNA’ların dünya üzerindekikökeni 3,5 milyar yıl öncesine kadar gitmektedir. Biyolojik evrim yavaşişleyen bir süreçtir. On bin yıl önce tarıma ve toplu hayata geçeninsanoğlu, 8 bin yıl kadar önce yazı dilini geliştirdi. Bu şekilde ürettiğibilgiyi nesiller arasında aktarabildi. Bilginin artış hızı, biyolojik evriminulaşabileceğinden çok ötede ve hızlı olmaktadır. Geçtiğimiz 10 bin yılda

DNA’mızda önemli bir değişiklik olmadı, ancak gelecek bin yılda kendi



| 20

DNA’mıza müdahale edip, yavaş olan biyolojik evrimin önünegeçebiliriz.9

Evrenin bu geniş ölçekli yaşına rağmen, Dünya denilengezegende yaşayan insan türü, ortalama 70 yıl olan yaşamını daha çokölüm ve kan üzerine kurmakta. Enerji kaynakları, topraklar elde etmekiçin birbirlerini öldürmeye çalışmaktalar.

Evrenimizin sonsuza kadar genişleyeceğini ya da bir süre sonra kendiüzerine çökeceğini anlamamızı sağlayacak olan bilgi, evrenin kütleselyoğunluğunun ne kadar olduğudur. Genişleyen bir evrende herhangi ikinokta arasındaki uzaklık sürekli olarak artar. Evren-uzay üç boyutlu

olduğundan, hacimde artışa neden olur. Evren genişlerken birimhacimdeki yoğunluk azalır. Buna göre, evren 2 kat genişlediğindeyoğunluk 8 kat azalır (23=8).

Evrenin genişlemesi, kinetik itici enerji ve potansiyeldurdurucu enerjiler arasındaki denge ile sağlanır. Genişleyen evrende,madden oluşan cisimlerin kütle çekimi genişlemeyi yavaşlatır, frenler.Kinetik enerji üstün gelirse evren sonsuza kadar genişlemeye devamedecektir. Potansiyel enerji üstün gelirse evren tekrar geriye çökmeyebaşlayacaktır. Omega () yoğunluk ölçütü , gerçek evren yoğunluğunun

kritik yoğunluğa bölünmesi ile elde edilen bir değerdir. Eğergünümüzdeki yoğunluk kritik yoğunluktan küçükse (<1) evrensonsuza kadar genişleyecektir. Yıldızlar sönecek ve soğuk bir evrenlesonsuz zamanda ölü olarak devam edecektir. Eğer büyükse (>1)evren eninde sonunda, başlangıçta genişlemesinin tam tersi şekildeçökmeye mahkûm olacaktır. Bu çökme sırasında, büyük patlamadanberi yaşanan aşamalı seyir tam tersine dönecek ve evren başlangıçtakitekillik le ve muazzam sıcaklığıyla son bulacaktır.

Evrenin başlangıcını oluşturan büyük patlama gördüğümüz

pek çok maddenin kaynağı olmasının yanı sıra, aynı zamanda göremediğimiz (karanlık) maddenin de kaynağıdır. Gördüğümüzmadde gerçekte var olması gerekenden çok azdır. Evrendeki tümnesneler ışık yayan parlaklıkta ve görünür değildir. Buna en güzelörnek maddenin düşünülebilecek en karanlık hali olan kara deliklerdir.Kara delikler doğrudan gözlenemezse de, dolaylı yöntemlerle varlıklarıortaya konulabilir. Bunun yanında, zamanla sönükleşmiş ve ışığınıkaybetmiş yıldızlar da bizim göremediğimiz evrensel maddeler

9 Havking S. Ceviz Kabuğundaki Evren. ALFA Yay, 2002;158-165.



| 21

arasındadır. Bütün bunlara ilave olarak karanlık madde denilen ayrı birmadde türü de vardır. Yıldızların bir araya gelmelerinden oluşangökadaların hareketini etkileyen bol miktarda karanlık maddenin varolduğu anlaşılmaktadır. Gökadalar köpük ya da dev tabakalar şeklindeyayılmışlardır. Böyle kümeli ve köpüksü yapıyı oluşturabilecek olan,büyük patlama ile beraber ortaya çıkmış olan parlak olmayan vegörünmeyen karanlık maddenin etkisidir. Normalde eğer gökadalarsadece bildiğimiz maddeden yapılmış olsalardı, gökada diskininkenarındaki yıldızlar, merkeze yakın yıldızlara göre çok daha yavaşhareket edeceklerdi. Ama gözlemler bununla çelişmektedir. Diskin hertarafındaki yıldızlar yaklaşık olarak aynı hızda hareket eder. Bunusağlayabilecek olan, göremediğimiz gökada dış kısmında bulunankaranlık maddedir.10 Yine gökadalar karanlık madde olmadan, şu anölçülen hızlarda hareket ederseler çözünüp dağılırlardı. Bu nedenle,galaksilerin dağılmadan bir arada kalabilmeleri için gereken maddenin%80 karanlık madde biçiminde olması gerektiği düşünülmektedir. Buoran kesin değildir. Bilinen bir gerçek, karanlık maddenin evreninönemli bir kısmını oluşturduğudur. Karanlık maddenin miktarı, evreningenişlemesini durduracak kadar karanlık maddenin var olup olmamasıaçısından önemlidir.

Evreni Oluşturan Madde ve Görünmeyen Madde

Sıradan“baryonik”madde

Protonlar,elektronlar

1078 %5 Doğrudan gözlem

Radyasyon Kozmik arkaplan ışımafotonları

1087 %0.005 Mikrodalga teleskopgözlemleri

Sıcakkaranlıkmadde

Nötrinolar 1087 %0.3 Nötrino ölçümdeneyleri

Soğukkaranlıkmadde

Süpersimetrikparçacıklar?

1077 %25 Galaksi hareketlerigözlemi

KaranlıkEnerji

Alanparçacıkları?

10118 %70 Hızlanan genişlemeve süpernovagözlemleri

10 Davies P. Son Üç Dakika. Varlık-Bilim yay. 1999;82-83.



| 22

Büyük patlama ile evren önce hızlı bir genişleme dönemigeçirmiş ve ardından yavaşlama dönemine girmişti. Altı milyar yıl öncekaranlık madde etkisi ile tekrar hızlanarak genişlemeye başladı. Normalmadde kütle çekimi ile birbirini çekme ve bir arada tutmaya eğilimgösterirken, karanlık madde itici etki yapar, birbirinden uzaklaştırır.Evrenin her santimetre küpü başına düşen karanlık madde miktarı,evrenin genişlemesine rağmen sabit kalmaktadır ya da çok azdeğişmektedir. Eğer karanlık madde miktarı artacak olursa, atomlardangalaksilere kadar her şey birbirinden sonsuza kadar uzaklaşacaktır.

Karanlık maddeyi doğrudan göremesek de, dolaylı çekimetkilerini görerek varlığını ortaya koyabiliriz. Evrenin genişlemesinin,galaksilerin birbirine çekim kuvveti uygulaması nedeniyle yavaşlamasıgerekirken, uzak galaksilerin hızlanarak bizden uzaklaştığı tespit edildi.Bu hızlanmayı açıklamanın en mantıklı yolu “karanlık enerji ”ninvarlığıdır. Bu enerji uzayın her birimine hemen hemen eşit orandadağılır. Bu dengeli dağılım, yalnızca evrenin genişleme oranını değil,uzayın kendi eğriliğini de etkiler. Evren genişledikçe, içindekimaddenin yoğunluğu azalır. Madde içeriği azalınca “boşluk/vakumenerjisi” içerir hale gelir. Boşluk enerjisinin etkisi genişlemeninhızlanmasına katkıda bulunur. Genişleme ile boşluk enerjisi uzayın herbiriminde aynı kalır. Gelecekte, evrensel genişleme ile daha fazla uzay

oluşacak ve boşluk enerjisi evrende en baskın enerji olacaktır.11

Evrendeki madde, karanlık madde ve enerjinin zamanla değişimi

Madde 16 5 0,8Karanlık madde 80,4 25 4,2Karanlık enerji 3,5 70 95

Şu anda görünür evrendeki madde miktarı, evrenin çökmesiniengelleyecek düzeyin çok çok altındadır. Ancak evrendeki büyükorandaki maddenin “ görünmeyen ” karanlık madde olduğu yönündebirçok kanıtlar vardır. Yani, evrende “kayıp bir madde ” vardır. Bununyanında evrenin kaderini tahmin etmenin bir yolu da “geometrisinigözlemlemek”tir. Evrenin ortalama eğrilik durumu ortalama yoğunluğuile yakından ilişkilidir. Yüksek yoğunlukta evrenin bir balon gibi pozitif eğriliği varken, düşük yoğunluklu evrenin eyer gibi yapısı vardır. Bunagöre, evrenin geometrisi, pozitif (bir kürenin yüzeyi), düz (yüzey) ve

11 Carrol S. Dark Energy. Sky and Telescope. Mart 2005;32-39.



| 23

negatif (eyer biçimli ya da hiperbolik) şeklinde olabilir. Bunlardanküresel pozitif geometrik evrende kütleçekimsel potansiyel enerjikinetikten üstün gelirken, düz evrende toplam enerji sıfırdır (kinetik vepotansiyel enerjiler birbirini dengeler). Negatif eğrilikte isegenişlemenin itici kinetik enerjisi üstün gelir. Pozitif eğriliği olanküresel bir evrende, kütle çekimsel potansiyel enerji üstüngeleceğinden kendi üzerine çökecektir.12

Evrenin farklı geometrilerinin gösterimi. Pozitif, negatif ya da düz şekildeolabilir. Evrenin kaderi bu geometrilerden hangisi şeklinde olduğuna bağlıdır.

12 Özemre AY. Teorik Fizik Dersleri. Kozmolojiye Giriş. İstanbul Ünv. Yay. 1981;86-88.



| 24

Yıldızlar da insanlar gibi doğar, yaşar ve ölürler. Güneşimiz de bize enyakın yıldızdır. Yıldızlar kütle olarak Güneş’imizin 0,1-100 katıağırlığında olabilir. Kütlesi 20-50 kat olanlar, hızlı yaşar ve birkaçmilyon yılda yakıtlarını tüketir. Güneş kütlesindeki bir yıldız ise 10milyar yıl yaşamını sürdürebilir. Güneş’ten küçük yıldızlar ise dahauzun yaşar.

Son zamanlarda yapılan çalışmalarla iki çeşit yıldız ölümütespit edilmiştir: ani patlamalı ve yavaş ölüm. Çok büyük ağırlığı olanyıldızlar, yani doğum ağırlığı bizim güneşimizin 8 katı kadar olanlar,

merkezlerindeki nükleer yakıt bitince, ani patlama ile süpernova TipII’e dönüşürler. Genç yıldızlara göre bu süreç, bir kaç milyon yıl kadarhızlıdır. Bu nedenle yıldızlar arası ortamdaki metallerin çoğu (oksijen-16 ve Magnezyum-24) ağır, kısa yaşam süreli yıldızlardan köken alır.Bu ölümden ziyade aslında bir “değişim-dönüşümdür”. Bizim güneşimizgibi orta dereceli yıldızlar ise, son zamanlarını ölüm sancıları ilegeçirirler. Önce ateşli bir hastalığa tutulurcasına yanarlar, ardındanüşüyerek soğuk ölüme giderler. Ama her durumda, bir yıldızın ölümüyeni doğuş ve oluşların kaynağıdır. İkili bir yıldız sisteminde ise biri

“beyaz cüce” olurken, eşi Tip Ia süpernova patlaması (çoğunlukla



| 25

demir-56, 56Fe kaynaklık ederek) ile son bulur. Dünyamızdaki demirintümü yıldızlardaki bu dönüşümden gelir.

Yıldızların dış tabakalarındaki kimyasal şekil doğumlarındanitibaren genelde korunur. Yıldızların ışıklarının spektral incelenmesiparmak izlerine bakmak gibidir. Bu inceleme ile farklı kimyasalelementlerin miktarları tespit edilebilir ve yıldızın geçmişinde neleryaşadığı açığa çıkarılır. Yıldızlar, galaksilerden gelen görünür ışığınkaynağı olmasının yanı sıra, birçok kimyasal elementlerin meydanageldiği yerlerdir. Bugünkü bilgilerimize göre, hidrojen, döteryum,helyum ve lityum büyük patlama esnasında oluşmuştur. Bunlarındışındaki elementlerin tamamı yıldızların içinde üretilmiştir.

Modern simya olan nükleer füzyon elementlerin birbirlerinedönüşmesini sağlayarak yıldızların ve Güneş’imizin enerji kaynağınıoluşturur. Yaklaşık 150 milyon kilometre uzakta bir nükleer füzyonkaynağımız vardır. Evrende en bol bulunan hidrojen, Güneş’te de enyüksek oranda bulunan elementtir. Güneşin merkezinde sıcaklık vebasınç altında yavaş yavaş helyuma dönüşür. Bir helyum atomununkütlesi dört hidrojen atomunun toplam kütlesinden yüzde 0,7 dahaküçüktür. Bu enerji farkı saf enerji olarak, gama ışınları, nötrino,pozitron ve bu parçacıkların kinetik enerjileri olarak ortama yayılır.Meşhur E=m•c 2 denklemine göre (c : ışık hızı, m: kütle), madde gram

başına enerjiye dönüşebilir. Ama yıldızlar bir sivrisinekten dahakarmaşık olmadıklarından enerji verimlilikleri de düşüktür: yüzde 0,7ile nükleer füzyon verimliliği. Bu, Güneş’imizin enerji deposununçekirdek kütlesinin yüzde 0,7’si kadar olduğu anlamına gelir. Bunedenle, Güneş’imizin enerji deposunun E=0,0007•m•c 2 olduğuanlaşılabilir. Bu değerde 1,4•1051 erge eşittir. Buradan çıkan sonuç,Güneş’imizin 10 milyar yıllık bir ömrü olduğu ve şu ana kadar bununyarısını yaşadığından, geride 5 milyar yıllık bir sürenin kaldığıdır.

Helyum füzyonu ile karbon çekirdek oluşur. Karbon çekirdek

yeniden füzyon başlatacak güçte olmadığından büzülür. Bu aradakarbon çekirdek dışındaki helyum, füzyon reaksiyonu başlatacak kadarısınır. Bu helyum şiddetli bir biçimde yanar, açığa çıkan ısı daha dışkatmandaki hidrojenin de yanmasına neden olur. Yanmakta olan her ikikabuktan yayılan ısı kırmızı devin dış yüzeyinin daha da şişmesineneden olur. Yıldız ışıma gücü, bin Güneş’e eşit kırmızı süper devedönüşür. Çekirdekte de basınç ve ısı arttığından karbon füzyonu dabaşlar. Karbon-12, Helyum-4 ile birleşerek oksijen-16 çekirdeğinimeydana getirir. Yıldız kararsız hale gelir ve dış katmanlarını yıldız



| 26

rüzgârı ile uzaya püskürtür. Sonunda geriye, yıldızın orijinal kütlesinin%10’unu oluşturan karbon çekirdek kalır.13 Lityum ise genç yıldızlardabulunur. Günümüzde lityum tuzları duygudurum bozukluklarındanolan bipolar bozukluk ve küme başağrısının bir numaralı ilacıdır. BizimGüneş’imiz gibi orta yaşlı yıldızlarda atmosferinde oluşturulmadığındansaptanmaz. Lityum büyük patlama ile ve yıldızlararası bulutlara girenkozmik ışınlarca üretilmiştir. Karbon, azot ve oksijen molekülleriparçalanarak çevreye lityum olarak yayılır.

Ancak, kalan 5 milyar yıllık ömründe sürekli olarak hidrojeniyakıt olarak kullanmayacaktır. Hidrojen tükendiğinde merkez kısımbüzülür ve sıcaklık daha da artar. Bu artan sıcaklık ve basınç ile dahaönce, hidrojenden oluşmuş helyum çekirdekleri helyum füzyonubaşlatır. İki helyum çekirdeği kaynaşarak berilyum elementi ortayaçıkar. Berilyum bir helyum çekirdeği ile de birleşerek, karbon-12izotopu oluşturur (bedenlerimizdeki karbon milyarlarca yıl önce yokolan yıldızlarda nükleer füzyonla üretilmiştir). Bu dönüşümlersırasında ise enerji açığa çıkar. Çekirdekteki helyum yanmayabaşlayınca, kabukta fazla ısınır, dış zarf genişlemeye başar. Yıldızın dışkatmanları balon gibi şişer ve “kırmızı dev”e dönüşür. Dış katmanlargenişlerken aynı zamanda da soğur. Bir yıldızın ışıma gücü yüzeysıcaklığının dördüncü kuvveti ile (T4) ve yarıçapının karesi ile doğru

orantılıdır. Yıldızın yüzeyi kırmızı dev olarak büyürken toplam enerjisive ışıma gücü sabit kalacağından, etkili sıcaklığı düşer.Güneş kendi yaşamının 11. saatine ulaştığında, şimdiki

boyutunun 500 katı kırmızı bir dev yıldıza dönecek olup iç gezegenlerive Dünya’yı içine alacak kadar şişecektir. Kırmızı dev nispeten soğukolsa da, büyük boyutları ile ışık yayan kocaman bir dev yüzey oluşturur.Kırmızı dev evresi yüz milyon yıl veya biraz daha fazla, diğer yaşamlaragöre kısa sürer. Bu dönemde Güneş’in iç gezegenleri ve Dünya’mızzorlukla karşılaşacaktır. Dünya’nın sıcaklığı 2000 dereceye ulaşacak.

Güneş büyümesi sürdükçe, ateşten zarfının içinde Merkür’ü, ardındanVenüs’ü kavurup dev kaya parçasına dönüştürecektir. Büyüme devamettikçe de Dünya’mızı içine alacak. Ancak, Dünya kısmen bu kaderdenkaçacaktır. Çünkü güneşimiz kendi kütlesinin bir kısmını bu dönemeulaşıncaya kadar kaybedecek. Kütle azalması ile ilişkili olarak çekimgücü de azalacağından Dünya’mız daha uzak, dışarı bir yörüngeyedoğru yer değiştirecek.

13 Silk J. Evrenin Kısa Tarihi. TÜBİTAK Yay. 1997;154-155.



| 27

Yaklaşık gelecekteki 4 milyar yıl içinde, Güneş’in ve iç gezegenlerinkaderinin gösterimi. Güneş’in çapının artışıyla parlaklığında da artış olacaktır.

Güneş’in çapı (R), şimdiki Güneş çapına göre artışı en fazla 200 kat olacaktır.Yaklaşık çap 150 kat arttığında, iç gezegenlerden Merkür ve Venüs öncekavrulacak sonra da Güneş içinde eriyip gidecektir. Güneşimiz şimdiki çapının200 katına ulaşınca bir kırmızı dev olacak ve Dünya’mızı da yutacaktır. Büyümeve patlamalarla Güneş’in kısmen kütle kaybetmesi, Mars’ın üzerinde olan kütleçekimini azaltacak ve şimdiki konumundan 1,5 astronomik birim (a.b.) dışarıyakaçacaktır. Böylece Güneş’in içine düşmekten kıl payı kurtulacaktır.

Bu evrede hala Dünya’mızın üzerinde var olabilirsek, altın

sarısı ya da hafif sarı-kahverengimsi renginde güneşimizi, öğlensaatlerinde tüm gökyüzünü kaplayacak şekilde görebiliriz. Bir ucubatıda bir ucu da doğuda olacaktır. Şimdiki yüzey ısısı olan 5800Kazalarak 2000K inecektir. Ancak bu düşük ısıya rağmen Dünya’mızınyüzeyi yanıp kavrulacaktır. Dünya’mız yanıp kül olduktan sonra bileinatla yörüngesini terk etmeyecektir. Yerkürenin hareketini hafifçeengelleyen bir vakum gibi etki edecektir. Güneş’imiz dış zarfını uzayasaçarak karbon-oksijen çekirdeğinden oluşan sönük yapısıyla beyazcüce yıldız olarak kalabilir. Güneş’in en dış tabakası dışarıya fırlayacak

ve püskürecektir. Sonunda kırmızı, soyulmuş bir “beyaz cüce ” çekirdek



| 28

halinde var olmaya devam edecektir. Bu evrede, Dünya üzerindeaydınlanmış nesneler keskin kenarlı, kapkaranlık gölgeli görülecektir.Gün doğumu ve gün batımı bir göz kırpmasından daha uzunsürmeyecektir. Cüceden yayılan ultraviyole ışınlar nedeni ile kayalarıntüm moleküller bağları parçalanarak plazmaya dönecektir. Dünya’mızınyüzeyi korkunç bir bulutla kaplanacaktır. Cüce güneşimiz kendienerjisini kaybettiğinde ise soğuk, karanlık bir kütleye dönecek.Böylece Dünyamızın sonu önce ateş ve ardından buzla karşılaşacaktır.14

Bizim Yıldızımız Güneş’in Yaşam Seyri.15 K: Kelvin sıcaklığı, C: karbon, O: oksijen,He: helyum. Parlaklık: Watt cinsinden birim alana düşen gücü (W/cm² veya W/m²) ifadeeder. ~ yaklaşık işaretidir. Astronomik birim (a.b): yaklaşık 150 milyon km

4,5-Şimdi

5779 K 700,000 km 3,83•1026 Güneş yakıtının %50’sinitüketmiştir.

5,65586 K Başlangıcın

0,897’sibüyüklüğündedir.

%10Daha parlak

Erişkinlik yaşı. 50 milyon yılsürecek. H ve He yanmayadevam eder. Yavaşça dahasıcak ve parlak olur.

9%40Daha parlak

Erişkin yaş krizi dönemidir.Şimdiden 1,1 milyar yıl

sonra. Dünyadaki ısıartışına bağlı olarakokyanuslar ve karalardakiakarsularda buharlaşmadaatış. Dünya’mız Kurak vesıcak hale gelir.

11 1,575 kat şişer

Dünya giderek daha çokısınır ve Venüs’e benzerduruma döner.

12,233 %28’inikaybeder

4902 K

166 güneşçapı

kadardır.0,775astronomikbirimgenişliğindedir.Merkür’üyutar.

2350Kat parlak

Bu dönem ~0,6 milyar yılsürer. Kütle kaybına bağlı

çekim azalmasından,gezegenler uzaklaşırlar:Venüs ~1 astronomik birim,Dünya ~1,4 astronomik biriuzağa gider.

12,234 3107 K Bir kaç yılda 41 Tüm çekirdek helyumdur.

14

Davies P. Son Üç Dakika. Varlık-Bilim Yay. 1999;56-57.15 Sackmann, Boothroyd, & Kraemer. Astrophysical Journal 19936;418:457 ve Bahcall, Pinsonneault & Basu.Astrophysical Journal 2001;555:990’dan derlendi.



| 29

helyumfışkırmalarıile hızlaküçülerekşimdikiçapın 9,5katınaküçülür

Kat parlak Çekirdek ısısı artar(100106 K), üçlü alfasalınımı başlar. Helyumkarbona döner. Isı daha daartar. +100 milyon yıliçerisinde, çekirdek Heyakarak C ve O’e döner.

12,365 %65’inikaybeder4450 K

0,84astronomikbirimgenişler.

3000Kat parlak

+20 milyon yıl. Helyum vehidrojen bir arada yanar.Karbon ve Oksijen çekirdekçöker. Venüs 1,22, Dünya1,69 astronomik birimyörüngelerinde dışa doğrukayar.

12,400 Kalanın%54’ünükaybeder

Kütle kaybı sonlanarakBeyaz cüceye döner. Çapıyaklaşık (şimdiki)Dünya’mızın çapınayaklaşır. Gezegenleryörüngelerinden çıkarlar.Venüs 1.34, Dünya 1.85,Mars 2,8 astronomik birimdışa kaçar-gider.

Bu sadece bizim Güneş’imizde gerçekleşmeyecek, on milyar yıl

sonra şu an gördüğümüz yıldızların/güneşlerin çoğu yerindeolmayacaktır. Yıldızlar ölürken bu esnada büyük patlamadan sonraolduğu gibi, yerlerini alacak yenileri de doğar. Gökadanın biryerlerinde, gaz bulutları sıkışır, kütleçekimi etkisi ile büzüşür veyıldızlar üretilir. Devam eden bir oluş daima var olur. Ancak madde geridönüşümü sonsuza kadar sürmez. Yaşlı yıldızlar beyaz cücelere, nötronyıldızlarına ya da kara deliklere dönüştükçe, yıldızlar arası gazdepolarını yeniden dolduramaz olurlar.

Büyük kütleli yıldızlar ise hızlı yaşar ve genç ölür. Ölümleri de

daha dramatik olur. Bizim Güneş’imiz gibi, çekirdeğindeki helyumtükendiğinde dev ya da süper dev bir yıldıza dönüşür. Yüksekkütleçekimi nedeni ile yıldız, çekirdeğindeki enerjisini son damlasınakadar kullanır. Füzyon, bütün yakıt demire dönüştüğünde durur. Demir,bütün termonükleer reaksiyonların sonucunda biriken evrendeki enkararlı elementtir (vücutlarımızdaki demirin kaynağı bu büyükyıldızların ölümünden kalan artıklardır). Demir sıkıştırılarak ya dayakılarak hiçbir nükleer reaksiyon elde edilemez. Yıldızın çekirdeğiçöker ve enerjisi bir anda biter. Sonuç bir nötron yıldızına dönüşmektir.

Demir atomlarının çekirdekleri parçalanarak proton, nötron ve



| 30

elektronlara ayrışır. Fazla ısı nötrinolarla dışarı atılır. Yıldız ardındanpatlayarak yıldızlar arası ortama karbon, oksijen, demir püskürtür.Yayılan elementler bulundukları yerde hidrojenle karışarak yeniyıldızlar için kaynak oluşturur. Bu yıldızlar arası ortamın “metalliğini”arttıran, süpernova-tip II patlamasıdır. Bir süpernova Güneş’ten birmilyar kez parlaktır. Bir süpernova patlamasına şahit olmak oldukçanadirdir. 1604 ve 1987 yılında iki süpernova patlaması gözlenmiştir.

Yok olan yıldızların patlaması ile ortama yayılan metaller ve hidrojeninbir araya gelmesi ile bu zaman kadar sürekli bir yıldız oluşumu varken,bu süreden sonra yıldız ve galaksi oluşumu biter. En küçük kütleliyıldızlar yanmaya devam eder. Ağır elementlerin oluşumu füzyonreaksiyonları bittiğinden durur. Evren genişlediği için soğuma devameder ve kozmik arka plan ışınımın gücü azalır. Yüz milyar yıl sonrayaklaşık 1 Kelvin düşer. Genişlemenin doruk noktasında, sıcaklıkdüşmeye devam edecek ve dibe vuracaktır.

Kütle çekimsel değişiklikler ve diğer kütlelerden dolayı gezegenleryörüngelerinden çıkar. Yaşanabilir gezegen bulmak insanoğlu için ciddi

şekilde zorlaşacaktır. Bugün, gezegenimiz Güneş çevresinde saniyede30 km, Güneş galaksi çevresinde saniyede 220-250 km, galaksimiz deyerel küme çevresinde saniyede 200 km’lik hızla dönmektedir.Güneşimizin galaksi merkezi çevresindeki bir turu 200 milyon yıl alır.

Aynı etkilerle yıldızlarda, galaksiler içindeki yörüngelerinden sapar veçıkar. Süper dev kara delikler de buna katkıda bulunur. Ancak bu süperdev kara delikler de ölümsüz değildir.

Evrende görünen madde 1021 güneş kütlesi ya da 1048 tona denkağırlıktadır. Bu aşamada evrendeki maddenin yarısı, maddeyi oluşturantemel yapılardan olan protonların bozunumu/yıkımı ile gama ışınınadönüşür. Evrende, var olduğumuz şu an yaklaşık 1080 proton olduğudüşünülmektedir. Protonlar zaman içinde daha düşük enerjili olanpozitron+piona dönüşmeyi yeğleyeceklerdir. Pion son derecekararsızdır ve hemen iki fotona ya da elektron-pozitron çiftine

dönüşecektir. Pozitronlar da elektronların karşıt parçacığıdır veelektron ile pozitron bir araya geldiklerinde birbirlerini yok ederler,



| 31

enerjileri foton şekline dönüşür. Proton ömrünün 1028 ile 1032 yılarasında olduğu tahmin edilmektedir. 1028 yıldan itibaren protonlarbozunmaya başlayacaktır. 1065 yıl sonra iyi kesilmiş köşeli bir elmasküresel bir boncuğa, her bir kaya parçası pürüzsüz bir topa dönecektir.(50 kg’lık insanda 3•1028 proton vardır. Protonun ortalama ömrü3•1028 saniye olsaydı=1021 yıl, her saniye bedenimizde bir protonbozunumu olacaktı).

1040 yılda tüm protonlar gama ışınına dönecektir.

Kara delikler kütle ve çekim alanının bir araya gelmesinden oluşur.Kara delikler özellikle büyük kütleli yıldızların kaderinin bir parçasıdır.Bizim Güneş’imizin kütlesinin 3 katından düşük kütleli yıldızlar karadeliğe dönüş(e)mez. Kara deliklerde çekim gücü o kadar fazladır ki ışık(foton) bile bu çekimden kurtulamadığından karanlık ya da boş alanlarolarak tespit edilirler. Bir kara delikten kaçmak için, kaçış hızı ışıkhızında olmalıdır (Dünya’mızdan kaçış hızı 11 km, Güneş’in ise 618km/san). Kara deliğin içinde gerçekleşen olaylar dışarıdaki gözlemciyesonsuza dek saklı kalır. Kara deliğin yüzeyinde “olay ufku” denen bölge,

delik içi ve dışını birbirinden ayıran sınır çizgi olarak kabul edilebilir.Olay ufku içindeki bir astronot dışarıyı görebilir, ama dışarıdaki birisiiçerideki astronotu göremez. Çünkü kara deliğin içinden dışarı çıkıp,dıştaki gözlemcinin gözüne ulaşacak fotonlar ve hiçbir iletişim aracıyoktur. İçeride yer alan bir astronot da dışarıya hiçbir yolla bilgigönderemez. Kara delik merkezinde kütleçekimi o kadar yüksektir ki,uzay ve zamanı büker (uzay-zaman tekilliği). Bu bölgelere “kurt delikleri ” denir ve başka uzay-zamanlara buralardan bağlantı olmaolasılığı vardır. Burada normal uzay-zaman kavramları geçerli değildir.

Kara delikler çok küçük, minyatür olabileceği gibi süper dev deolabilirler. 1,6•10-35 metre boyutlarında (Planck genişliği) bile karadeliklerin olduğu öne sürülmektedir. Bu kara delikler saniyeleriçerisinde buharlaşır. Küçük kara delikler bir araya gelip daha büyükkara delikler oluşturabilir.

10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

000



| 32

Kara delikler bir ışınım esintisinde ısı ve ışığa dönüşerek yok olurlar.Ancak bu süreç çok yavaştır. Bizim güneşimiz kütlesinde bir kara delikyok olması 1066 yıl, süper kütleli bir devin yok olması 1093 yıl alır ve busüreç evrenin arka plan sıcaklığı kara delik sıcaklığının altınadüşmedikçe başlamaz. Çünkü, çevrede ısı fazla ise kara delik çevredengelen ısı ile beslenir. Önce küçükleri, sonra orta boy kara deliklerfotonlara dönerek buharlaşırlar. Sonunda süper dev kara deliklerfotonlara dönerek ortadan kalkar. Hemen hemen tüm madde fotonlaradönüşür. Fotonlar ya da her dalga boyunda ışık evrenin tek hâkimidir.Belki çok az sayıda kara delik var olabilir.

Tüm kara delikler fotona (ışığa) döner.

Bazı fizikçilere göre, soğuk füzyonla evrendeki tüm madde, en istikrarlıçekirdek biçimi olan demir elementine dönüşecektir.

Evren çok düşük enerjili bir duruma girer. Bundan sonra ne olacağıbilinmez. Uzay veya zaman hakkında yorum yapılamaz. Bildiğimiz

kadarıyla hiçbir temel süreç gerçekleşmez. Zaman öylesine uzundur ki,mevcut sonsuz zamanın yine de neredeyse yok denecek kadar küçükbir bölümüdür, “sonsuzluk çok uzun bir zamandır.” Bir varlığınzamanın geçişine dair öznel deneyimi, bilgi işleme hızına bağlıdır:kullanılan bilgi işleme mekanizması ne kadar hızlı ise, varlığın birimzaman başına düşünce ve algısı o kadar artar ki, zaman daha hızlı geçergörünür. Eğer kimyasal süreçler yerine nükleer süreçlerle çalışan birbeynimiz olsaydı, nükleer süreçler kimyasal süreçlerden binlerce kat daha hızlı olduğundan, bilgiyi binlerce kat hızlı işleyecek ve zamanın

akışını da o denli hızlı algılayacaktık. Şimdiki bir saniyemiz pek çok yılakarşılık gelecektir.16 Bu dönemde insan varlığı, en azından bu evrende ve boyutta

devam edemeyecektir. Belki başka evrene kaçanlarkurtulabileceklerdir. Evrenin bir amacı varsa ve bu amaca ulaştığındasona ermesi beklenir. Evren, varlığını sonsuza dek sürdürecekse, varoluşunda bir amaç bulmak imkânsızdır.

16 Davies P. Son Üç Dakika. Varlık-Bilim yay. 1999;113-115.



| 33

Paleonöroloji:



| 34

Beynin, Dilin ve Bilincin

Evrimi

İnsanın dünya üzerinde nasıl var olduğu, kendi bilincinevardığından beri olasılıkla hep merak edilmiştir. Kutsalkitaplarda yazdığı gibi doğrudan bir yaratıcı tarafından

yaratılmış olduğu ya da evrimsel aşamalardan geçerek bugünkühalini aldığı, karşılıklı iki görüş olarak öne sürülmektedir.Yaratılışçılara göre akıl ve beyin tam olarak gelişmiş bir şekildeve birdenbire ortaya çıktı. Ya da başka bir ifade ile beyin-zihin-bilinç kutsal yaratılışın bir parçasıdır. Tıpkı doğal seçilimteorisinin yarı sahibi sayılabilecek, Alfred Wallace Russel’ıninandığı gibi insan zekâsının yalnızca kutsal yaratılışlaaçıklanabileceği ya da nörofizyolog John Carew Eccles’in insan

bilincinin “doğaüstü tinsel yaratılış ” sonucu ortaya çıktığını ileri



| 35

sürmesi gibi.17 Yaratılışçı-evrimci tartışma bugün de devametmektedir. Bunun yanında evrimciler arasında da, bulunanfosillerin farklı türlere ait olduğu yönünde tartışmalar sürmekte.

Tartışma sonucu kimden yana olursa olsun sonuçta, elimizdebugün, geçmişe ait bir zamanlar içlerinde beyinler olan birçokkafatası fosilleri bulunmaktadır.

Beynin zaman içinde anatomik açıdan ve içerik açısından(bilişsel yetenekler, akıl, bilinç) değişimini paleonöroloji inceler.Paleonöroloji açısından, beynin anatomik yapısı ve içeriğihakkında sorulacak birçok soru vardır: Dilin ve bilincin insanaklının ürünü olarak ne zaman ortaya çıktığı, konuşulan dilin

nasıl ve ne gereklerle doğduğu, bugünkü düzeyine ne zamanulaştığı, sanat ve dinin neden ortaya çıktığı gibi. Bunlara ilaveten,irileşmiş bir beynin rastlantısal bir ürünü mü oldukları,bahsedilenlerin birdenbire mi yoksa yavaş yavaş mı ortayaçıktığı şeklinde birçok soruyla ilgilenir.

Kafatası içindeki boşluk nadir de olsa, bazen doğal olarak

fosilleşir. Beyin dokusunun yerine mineraller dolar. Biriken bumineraller beynin dış yüzeyinin bir kalıbını ortaya çıkarır. Buşanslı bir yöntemdir; çünkü doğaldır ve beyin kabuğunun,etrafındaki zarların ve damarsal yapıların detaylarınıgösterebilir. Eğer bu kafa içi kalıplaşması doğal yoldan olmazsa,yapay olarak oluşturulabilir. Bunun için silikon lateks kullanılır.Ancak, genellikle kafatasları zamana karşı bütün olarak nadir elegeçer, sıklıkla parçalanmıştır veya bazı parçaları eksiktir.Parçalar önce uygun şekilde birleştirilir, eksikleri tamamlanır vedaha sonra kafa içi kalıp elde edilir. Daha modern teknik olarak,3-boyutlu geometrik analizlerle sanal görüntüler oluşturulabilir.Burada, koordinat sistemleri yardımıyla istatistiksel veriler eldeedilir. Bu verilerden bilgisayarlar yardımıyla modeloluşturulur.18,19 Buradan beyin ağırlığı ve hacmi hesaplanır.Beynin ağırlığı (gram, gr) ve hacmi (mililitre, ml) arasında

17 Scherrington C. The Evolution of the Brain, 1989;28718

Seidler H et al., A comparative study of stereolithographically modelled skulls of Petralona and Broken Hill:Implications for future studies of middle Pleistocene hominid evolution, J Hum Evol 1997;33:691-703.19 Richtsmeier JT et al., Advances in anthropological morphometirics. Annu Rev Anthropol 1992,21:283-305.



| 36

çevirmeler, beynin özgül ağırlığı yaklaşık 1,09 alınarakhesaplanabilir.

Ancak, kafa içi boşluklar olan endokastların ölçümünde

bazı sorunlar ortaya çıkar. Büyük beyinlerde kıvrımlar daha sıkıbir yapı oluşturur ve beyni dışarıdan saran zarlardan biri olansert zar (duramater) daha kalın ve daha az esnek hal alır.Dolayısıyla kafatası iç izlerinden beyin kıvrımı özelliklerinianlamak zorlaşır. Buna ek olarak, elde edilen kafataslarıgenellikle eksiktir. Bu çok farklı yorumların yapılmasına nedenolur. En önemlisi de, endokastlara bakılarak beyinin içorganizasyonu hakkında bir yorum yapılamaz.20

(ekstra kortikal nöronal indeks): vücut büyüklüğü, beyin büyüklüğü ve sinir hücresi yoğunluğuyla hesaplanan,bedensel devamlılığın sağlanması için ihtiyaç duyulan sinir hücresi sayısıile beyin kabuğu hücrelerinin gözlenen sayısı oranı.

(encephalisation quotient , EQ): vücut ağırlığı başınadüşen beyin veya yenibeyin kabuğu hacmi oranı.

: yenibeyin kabuğu hacminin, geride kalan beyinhacmine oranı.21 Kullanılmış olan beyin büyüklüğü ölçüleri içindeyenibeyin hacminin beynin kalan kısmına oranı, en sağlıklı değerlendirmeolarak görülmektedir. Bazı çalışmalarda sosyal gelişmişlik ölçüsü olaraktaktik aldatmaca seçilerek yapılan çalışmalarla, aldatmacanın sıklığı ileyenibeyin kabuğu oranı arasında ilişki tespit edilmiştir.22

“Beyin gücü”nün ölçümü için değişik yöntemlerönerilmiştir. Beyin büyüklüğü (ağırlık/hacim) ölçülmesi bunlariçinde en sık ve kolay yapılanıdır. Ancak, beyin büyüklüğü

ölçümleri içinde standart geçerli bir yöntem yoktur. Beyinbüyüklüğü, erişkin hale gelmiş canlıda vücut ağırlığıylakarşılaştırıldığında belirgin sabittir. Üstelik, vücut ağırlığı büyükoranda ekolojik faktörlerle belirlenir. Canlıların yaşamı süresincevücut ağırlığı oynamalar gösterebilir. Bundan dolayı vücut

20 Güleç E. Beyinin evrimi. Bilim ve Utopya. Haziran 2001.s:30-33.21

Sawaguchi T & Kudo H. Neocortical development and social structure in primates. Primates 1990;31: 283-290.22 Aiello L & Dunbar R. Neocortex size, group size and the evolution of language. Current Anthropology 1993;34: 184-192



| 37

ağırlığı ile beyin ağırlığı oranları güvenilir sonuçlar vermez vebüyük farklılıklar gösterebilir.23,24

En eski kafatası kemikleri, yaklaşık 5 milyon yıl öncesinetarihlenmiştir. İnsanın ilk temsilcisi sayılan Australopithecus ’laryaklaşık 4-5 milyon yıla tarihlenirken, H. habilis 2 milyon, H.erektus 1,8 milyon yıl öncesine tarihlenir; H. neanderthaller ise150 bin yıl önce ortaya çıkar ve 30 bin yıl önce ortadan kalkar.Bugünkü insanın varlığı ise 100 bin yıl öncesinetarihlenmektedir. Australopithecus’ ların ilk örneği A.

ramidus ’dur, 3,5 milyon yıl önce sahneye A. afarensis (Lucky)çıkar. Bir milyon yıllık bir serüven sonrası, yaklaşık 2,5 milyon yılönce, Lucky tiyatro sahnesini terk eder.25 Australopithecus’ larınvejetaryen oldukları düşünülmektedir.

Australopithecus ’lardan sonra sahneye kafaları vebeyinleri yaklaşık 1,5 kat daha büyük olan H. habilis çıkar. Farklıolarak taş aletler kullandıkları, ancak vejetaryen beslenmelerinikısmen değiştirdikleri ve eti de besin grupları arasına kattıkları

düşünülmektedir. H. habilislere ait fosil kalıntıları dahaeksiksizdir. Australopithecus’lara göre daha ince gövdeli ve narinyapılıdırlar.

1,8 milyon yıl önce ise H. erektus sahneye gelir ve birmilyon yıl kadar sahnede kalır. Bu esnada yeni simetrik aletleryaptığı görülür. Üç yüz bin yıl kadar öncesine kadar da yaşamınıdevam ettirir. Bu dönemde sanat, dinsel motiflerde herhangi birvarlık ve gelişme göze çarpmaz.

Yüz bin yıl önce H. sapiens sapiens yani, bugünkü insansahneye çıkar. Bu 100 bin yılın 60 bin yılı daha önceden farklılıkgöstermezken, 40 bin yıl önce üst paleolitik dönem denilen (geçtaş devri) zamanda, yeni alet teknolojileri kullanılmaya başlanırve insan-hayvan figürlerinden oluşan mağara sanat eserleriortaya çıkar. Bu sanatsal ve aletsel patlama 30-12 bin yıl önceki

23 Aiello LC and Wheeler P. The expensive-tissue hypothesis: the brain and the digestive system in human and primate

evolution. Current Anthropology 1995;36.24 Armstrong E. Brains, bodies and metabolism. Brain Behaviour and Evolution 1990;36:166-176.25 Mithen S. Aklın Tarihöncesi. Dost yayınevi. 1999



| 38

dönemde doruğuna ulaşır. On bin yıl önce son buzul çağının sonaermesi ile tarıma geçiş ve ardından yerleşik hayat düzeni ortayaçıkar.

H. neanderthalensis ise 350 bin yıl önce ortaya çıkar ve30 bin yıl öncesine kadar sahnede kalır. Neanderthal beyinlerinebakıldığında ortalama 1550 ml bir hacim (1200-1750 ml) gözeçarpar. Diğer bulunan fosillere göre Neanderthaller hacimyönünden açmaz teşkil ederler. Fosillerde, zaman içerisindekidoğrusal beyin büyümesi ilişkisini bozarlar. Ancak, bu büyükbeyinlerine rağmen teknik uzmanlık yönünden diğer türlere görebeklendiği gibi farklılık göstermezler. Belki de buzul çağı

insanları olmalarından, yaşam onlar için zordu ve ortalama 40yaşlarında ölüyorlardı. Büyük beyinli olmalarına rağmensoğuktan korunmak için geliştirdikleri giysileri yoktu.Neanderthallerin ölülerini dini ayinler ve çiçek süslemeleriylemezara gömdükleri öne sürülmüşse de, sonradan bulunanverilerin o kadar da kesin yorumlanamayacağı, bulunan çiçekpolenlerinin rüzgârla oraya taşınmış olabileceği ya da kazıdaçalışan işçilerin botlarından oraya gelmiş olabileceği öne

sürülmektedir.

Zamansal süreçte beyinde iki büyüme patlaması gerçekleşmiştir.Bunlardan ilki 1,5-2 milyon yıl önce H. habilisin varlığı ileilişkilendirilebilir. Daha az belirgin olan ikinci patlama ise 500-200 bin yıl önce yaşanmıştır. Birinci patlamayla alet yapımıarasında ilişki kurulmuşsa da, ikinci patlamayla sanat ve alet yapımı arasında herhangi bir ilişki kurulamamıştır. Eski alet teknolojisini ve temel yaşam tarzlarını devam ettirmişlerdir.Oysa beyin büyümesinden bağımsız olarak arkeolojik verileregöre yaşanan iki önemli değişim H. sapiens sapiens ’in ortayaçıktığı dönemde olmuştur. Bunlardan ilki 60–30 bin yılöncesinde sanat, dinsel motiflerin ortaya çıkışı, ikincisi ise 10 binyıl önce başlayan tarım ve bununla ilişkili yerleşik hayata



| 39

geçiştir.26 Her iki dönemde de beyin büyüklüğünde paralel birartış gözlenmez.

Son iki milyon yılda insansı beynin bedene oranı olarak

belirgin artmıştır. Hem kesin hem de nispi beyin büyüklüğüzaman içerisinde Australopithecus türü içinde artış gösterir. İlkbüyük gelişim yaklaşık 2 milyon yıl önce H. erektusun görülmesiile ortaya çıkmış ve beyinleşme katsayısı hızla 5’e ulaşmıştır. İlkmilyon yıl içinde H. erektus beyin hacmi belirgin artışıgöstermiştir. H. sapiens ’in görüldüğü çeyrek milyon yıl öncesindeise beyinleşme katsayısı 6’ya yaklaşmıştır. Bu değer, bugünkümodern insanlarda da hemen hemen aynıdır. Bu vücudun her

gramı için 6 kez daha fazla beyin kontrolü ve beyin demektir.Modern bir şempanzede ise bu değer ortalama 2,5’dur.Beyinleşme katsayısı artışıyla, alet yapma, beslenme, göçözellikleri, ateşin kullanımı ve sosyal organizasyon arasındabelirgin bir paralellik tespit edilmemiştir.27

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

A .

a f a r e n s i s

A .

a f r i c a n u s

A

. b o i s e i

A .

r

o b u s t u s

H

. h a b i l i s

E

r k e n H .

e r e c t u s

G e ç H .

e r e c t u s

H .

s a p i e n s

G

. g o r i l l a

Ş e

m p a n z e

E Q

Fosil kayıtlarına göre beyinleşme katsayıları28 ve beklenen beyinhacimleri 0,0589 (türün vücut ağırlığı, g)0.76 ile hesaplanarak beyinleşmekatsayıları (EQ) elde edilmiştir.

26 Lewin R. Modern İnsanın Kökeni, TÜBİTAK. 1999; 1627 Donald M. The neurobiology of human consciousness: An evolutionary approach. Neuropsychologica 1995;33:1087-

1102.28 McHenry HM. Tempo and mode in human evolution. PNAS, USA 1994;91:6780-6786, Tablo 1’den yararlanılarakçizildi.



| 40

Bireyin birlikte yaşamayı tercih ettiği kişilerin sayısıarttıkça, yaşam biraz daha karmaşık hale gelir. Artan sosyalilişkilerle baş edebilmek için daha fazla beyin gücüne ihtiyaç

vardır. Bu düşünce Robin Dunbar tarafından öne sürülmüştür.29

Yaptığı çalışmalarla da, yaşayan primatlarda, grup büyüklükleriile beyin büyüklüğü arasında doğrusal ilişki bulmuştur. Bunagöre, beyin ağırlıkları göz önüne alındığındaAustralopithecus ’ların 67, H. habilis lerin 82, H. erektus ların 111,H. sapiens in 131, Neanderthal lerin 144 kişi içeren grupoluşturdukları tahmin edilmektedir. Çağdaş insanlar içinortalama 147,8 kişi (100–231 arası) olarak hesaplamıştır. Grup

büyüklükleri, “bilişsel grup” denilen, yani bireyin gündelikhayatta birlikte olduğu kişilere karşılık, hakkında sosyal bilgiyesahip olduğu kişilerin sayısıyla ilgilidir.30 Grup büyüklüğününtüre özgü bir üst sınırı vardır. Hayvanlar, kendilerinin yenibeyinkabuklarının izin verdiği bilgi işleme kapasitesinin sınırınındışında bir grup büyüklüğü oluşturamazlar ya da oluştursalar dailişkileri sınırlı kalır.

İnsanın zihinsel gelişim aşamaları

İçsel Dünya:bilişsellik

Nasıl yapılacağı ve neye yarayacağı konusundakarar verme Nasıl yapılacağını öğrenme

Dışsal dünya:algılama ve hareket

Var olan çevreye uyum Var olan çevreye katılan yeni bir şeyi fark etme

Eski çevre yetersiz olduğunda yeni bir çevreyifark etme

29 Dunbar RIM. Coevolution of neocortical size, group size and language in humans. Behavioral and Brain Sciences

1993;16(4): 681-735.30 Aiello L ve Dunbar R. Neocortex size, group size and the evolution of language. Current Anthropology 1993;34:184-192.



| 41

İçsel ve dışsaldünyanınbirleştirilmesi

Yeni durumların üstesinden gelme Planlama ve amaçlar için işlevsellik Dışsal deneyimle bilişsel işlevleri ayırabilme

Türler arasında, beyin farklılığını ortaya koymak içinyenibeyin kabuğu (neokorteks) oranı en iyi karşılaştırmalıyöntemlerden birisidir ve grup üyesi artışı ile anlamlı doğrusalilişki gösterir. İnsan beynindeki önemli bir farklılık yenibeyinkabuğu oranının diğer türlere göre fazla olmasıdır. İnsanlarda,yenibeyin kabuğunun beyin sap kısmına (medulla) oranı 105:1

iken, şempanzelerde bu oran 40:1’dir.31 İnsanlarda yenibeyin kabuğu oranı 4,1’dir. Bu diğerherhangi bir kuyruksuz maymunun maksimum değerinden %50daha fazladır. Yukarıdaki denklemden, insan için grup büyüklüğüortalama 147,8 (sınır 100–231 kişi) olarak tespit edilir.Şempanzelerde gözlenen grup büyüklüğü 53,5’dür. İnsanlar içinbulunan 147,8 kişi değeri ile oranlandığında 147,8/53,2=2,76kat daha fazla insanda sosyalleşme bulunur.32

Ama bulunan arkeolojik veriler bu savı destekler niteliktedeğildir. Örneğin, Neanderthaller in “küçük gruplarla” yaşadıklarıve “sosyal farklılaşma eksikliği” olduğunu gösteren kanıtlarvardır. Yine bulunan el ürünleri, toplu yerleşime işaret etmeyecek şekilde gelişigüzel dağınıktır. İlk insanın beyinboyutları ve çevresel kanıtlar gelişmiş bir sosyal zekâyıdesteklerken, arkeolojik veriler bunun tam tersini söyler: hiçbirsosyal yapısı olmayan ve küçük gruplardan oluşan topluluklar.

İlk insanların taştan balta kullanmaya başlaması ile uzay mekiğiile uzaya seyahat etme arasındaki sürede beynimizde ne gibi birdeğişiklik olmuştu? 1,2 milyon yıl süresince insanların beyinhacmi değişerek yaklaşık 900 ml’den 1100 ml’ye ulaştı. Ancak,bu dönemdeki alet teknolojisi incelendiğinde, bu artışa paralel ya

31

Dunbar RIM. Coevolution of neocortical size, group size and language in humans (with commentary). Behavioral andBrain Sciences 1993;16:681-735.32 Dunbar RIM. Ecological modelling in an evolutionary context. Folia Primatologica 1989;53:235-246.



| 42

da yakın bir gelişme göze çarpmaz. Bu dönemde üretilen alet sayısı ve türünde adeta teknolojik bir duraklama vardır. Ancak,kanıt yokluğu, yokluğun kanıtı olarak yorumlanamaz.

Alet yapımı beyin için devinimsel alan ve duyusal alanıngelişimine bağlı olmakla birlikte (sensori-motor integrasyon )temel olarak beynin tüm alanlarını ilgilendirir. Taşı tanımanınyanı sıra, tasarlanan nesnenin sonuçta ne olacağı ve nasıl birşekil alacağı, ne amaçla kullanılacağı (alın lobu kullanımınıgerektirir) biçimini düşünmek gerekir. Dışarıda görünürdeolmayan ve olmayacak şeyler hayal edilir. Taş yumrusundanyonga çıkarmaya başlamadan önce, bireyin, kafasında bitmiş

halinin nasıl olacağı şeklinde bir akılsal görüntüsünün olmasıgerekir. Bu arada yapılan vuruşlardan çıkacak beklenmedikdüzenlemeleri de, akıldaki bitmiş durumla karşılaştırarak yenivuruşlar planlamayı gerektirir. İyi bir el-göz eşgüdümü gerekir.Harry Jerison, “alet yapımı küçük bir beyin dokusu ilegerçekleştirilebilir; yararlı bir sözün, söylemin üretilebilmesi içinoldukça büyük çapta beyin dokusu gerekir” demektedir. İkinciifade doğru olsa bile, ilk ifadeye katılmak mümkün değildir. Taş

aletler, bize zekânın kendisi ya da potansiyeli hakkında ancak“değerli” küçük bilgiler verirler.

Basit alet yapımı dönemidir. 2,6 milyon yıl ile 1,7 milyon yıl arasıdönemi kapsar. Şempanzelerden bir adım ileri el becerisikullanılmasını yansıtır. Bu dönem teknolojisi uyumsal bir eşikti.Erken insansılar, yeteneklerini geliştirerek tahta, kemik ve diğermaddeleri yüksek kaliteli besinlere ulaşmak için kullandılar.

Homo habilis , genelde ilk araç yapıcı olarak kabul edilir.Kafa içi incelemeleri, sol beyindeki konuşma alanının (Brocaalanı) gelişmesine ait izleri taşır. Bu alan elin devinimsel işlevkontrolünü yapan alanın hemen yanındadır ve dudak-yüzkaslarına konuşma ile ilgili hareketleri yaptırır.

Oldowan teknolojisine taşların kesim yönleri açısındanbakıldığında, sağlak ve solak oranı %56/44 oranındadır.Günümüz insanlarının ise %90’i sağlaktır. Bu oran daha çok



| 43

şempanzelerin, alet kullanırken el tercihlerine uyar (insanlar ikitaşı birbirine vuracaksa, %90’i sol eliyle kırılacak olan taşıkavrar, sağ eliyle ise vurur). Oldowan teknolojisi 1,5 milyon yıl

öncesine kadar belirgin bir değişiklik göstermez. Hep aynıözellikteki alet yapımı devam eder. Oysa bu dönem içerisindeinsan beyni daha da büyümüş, dişleri küçülmüş ve yiyecekkalitesi artmıştır.33

Oldowan taş aletleri H. habilis dönemine rastlar veşempanzelerin bilişsel kapasitesinin çok üzerinde olsa da, insanstandartlarına göre çok basit taş araçlardır. Bunlarda biçimzorlaması yoktur. Daha çok kolay işlenebilir olan bazalt ve

kuvarsitten yapılmışlardır. Aynı temel maddeden benzer aletleri1 milyon yıldan fazla değişmeden yapmışlardır.

10-17 cm uzunluğunda uzun kesimli aletler, Oldowan araçlarılistesine eklendi. Bu H. erektus ve sonradan gelen Homo heidelbergensis ’in sahnede olduğu zamandır ve 1,5-0,3 milyonyıl arası bir süreyi kapsar.

Oldowan basit taşlarının aksine, temel yapıları ileşekillerinin büyük oranda bilinçli ve amaçlı olduğu gözlenir.

33Ambrose SH. Paleolithic technology and human evolution. Science 2001;291:1748-1753.



| 44

Aletler önceden bir planlamanın ürünüdürler. Genel birstandartları vardır ve iki yanlı simetriktirler.

Paleolitik dönem üç evreye ayrılır: alt (2,5 milyon yıl ile 120 binyıl öncesi), orta (300 bin ile 30 bin yıl arası) ve üst (30 bin ile 10bin yıl arası) paleolitik dönem. Alt paleolitik dönem H. erektus veH. habilis ’in var olduğu döneme denk gelir. Orta dönemde

Neanderthaller yaşamışken, üst dönemde modern insanyaşamıştır. Teknolojik ve kültürel değişim, yaklaşık 300 bin yılönce birden hızlandı. Bu ilerlemeler, Neanderthal ler, geç arkaikinsanlar ve anatomik modern insanlar tarafından yapıldı. Budönemde Levallois teknolojisi, ileri bilişsel yeteneğin varlığınıngöstergesidir. Bu teknolojik ilerleme primat ses çıkarması veinsan konuşması arasındaki farkın bir benzeri gibidir.

Davranışların ardışık tekrarı devinimsel kontrolü

gerektirir. Birleşik alet teknolojisi (balta gibi) ise tekrarlayıcıolmayan sıradüzenli ince el becerisi gerektirir. Bu, yapısal olarakkonuşulan dilin benzeridir. Çünkü sıradüzen sesler kelime vecümleleri meydana getirir. Kelime düzeni değişikliği anlamıdeğiştirir. Konuşma ve bileşik alet yapımı, tekrarlayıcı olmayanince devinimsel kontrolü gerektirir ve her iki işlev de birbirineyakın beyin alanlarının kontrolü altındadır. Sol alt alın lobu eğer



| 45

dil ve bileşik alet yapımı için bir arada evrimleşmiş ise, yaklaşık300 bin yıl önce olmuştur.34

Karmaşık problemleri çözme ve planlama (karmaşık alet,

balta, mızrak gibi), alın lobunun gelişimi ile ilgilidir. İşlevselbeyin görüntülemelerine göre, alın lobunun ön bölgelerininseçici olarak, esas nesneyi ve ilişkili ikincil işlevi hayal etmededevreye girdiği gösterilmiştir (baltahayvan eti kesme gibi).İlişkisiz işleri düşünme durumunda devreye girme görülmez.Bileşik alet yapımı, alın lobu bilgi işlemesi ile ilişkiligörünmektedir.35

Üst paleolitik (son taş devri) dönemin başlarında,

yaklaşık 40 bin yıl önce alet üretiminde çeşitlilik oluşurken,sayısında patlama yaşandı. Oysa bu dönemde beyin boyutlarındabir artış söz konusu değildi. Kemik, geyik boynuzu ve fildişindençok sayıda alet ve süsleme araçları yapıldı. Bu daha öncekidönemlerde sık rastlanılan bir durum değildi. Üst paleolitikinsanı, üretimini tasarladığı son ürün konusunda açık seçik birdüşünceye ve onu gerçekleştirebilecek yeteneğe sahipti. Budönemde üst paleolitik sanatı denen zengin ve gelişkin yeni bir

sayfa açıldı. Üst paleolitik dönem boyunca, çevresel koşullarauygun, sürekli ve yeni av silahları geliştirildi. On sekiz bin yılönce, son buzul çağının en yüksek noktasında, sertleşen çevrekoşulları nedeniyle büyük uçlu oklar üretilmeye başlandı. İklimyumuşayınca, bollaşan av hayvanları nedeniyle çok parçalıaletler çoğaldı. Yine bu dönemlerde öğütme taşları geliştirildi.

Sanatsal anlatım beynin düşünme yeteneğinin en doruknoktalarındandır. Çünkü eseri yapmadan önce bir görsel imajınınoluşturulması için, daha önceden algılanmış akılsal kalıbınplanlanması, esas anlamından uzaklaştırılmış bir olay ya danesne ile ilgili bilinçli iletişimi ve imaja imgelediği nesne ileilişkili olmayan bir anlam yüklenmesini içerir. Bu dönemde esasbeyinsel değişim içsel organizasyonu ve bilgiyi değerlendirme,sunma biçimindedir.

34 Greenfield PM. Behav Brain Sci 1991;14:531.35 Koechlin E, Basso G, Pietrini P, Pamer S, Grafman J. Nature 1999;399:148.



| 46

Aklın Tarihöncesi adlı kitabında Stewen Mithen’in önesürdüğü aklın üç önemli gelişim evresi vardır. İlk evre , genelzekâdır. Sadece öğrenme ve karar vermeyi sağlar. Karmaşık

davranışlar bu zekâ ile öğrenilemez. İkinci evresi , genel zekânın,her biri özel bir davranış alanına ayrılır ve her biri diğerindenbağımsız olarak çalışır. Öğrenme artık hızlı ve en düşük düzeydehatalıdır. Karmaşık davranış kalıpları kazanılabilir ve farklıalanlardan kazanılan yeni deneyimler sayesinde var olan kalıplarda değiştirilebilir. Bu dönemde diğer insanlarla ilişkiye geçmekiçin, karşısındakinin “aklını okuma” gerçekleştirilebilir. Üçüncü son evrede ise, çok sayıda özelleşmiş zekâ bir arada çalışır ve

davranış alanları arasında bilgi değiş-tokuşu olur. Bir davranışsalalanlarda kazanılan deneyim, başka alandakini de etkileyebilir.Farklı alanlardaki düşünceler birlikte kullanıldığında artık“benzer bilgiler için birden çok temsil unsuru” oluşturulur.Düşünce alanları arasında ilişki kurmak akıllı bireyleri veyaratıcılığı meydana getirir.

Franasa, Lascaux mağarası, 17 bin yıl önce yapılmış duvar resimleri.



| 47

Beyin vücudumuzdaki en anti demokratik organdır. Aynı miktar

kasın dinlenme sırasında gereksinim duyacağı enerjinin 22 katıenerji kullanır. Uyku veya istirahat haline bakmadan, toplamvücut enerjinin %20’sini harcar. Her bir kalp atımında kanoksijeninin %20’sini alır. Oysa ağırlık olarak vücudumuzunyaklaşık %3’ünü oluşturur. Yenidoğan döneminde ise beyinvücut ağırlığının %10’unu oluşturmasına rağmen, toplam bedenenerji kaynağının %60’ını tüketir. Dolayısıyla, daha büyükbeyinlerin daha fazla yakıta ihtiyaçları vardır. Üstelik bu yakıtı

yakarken ısınması da arttığı için, çok çalışan motor gibisoğutulması gerekir. Yalnızca 2 derecelik ısı artışı bile beyninçalışmasını zorlaştırabilir. Bu soğutma sistemi damarsal yapı ilesağlanmaktadır ve gelişen beyinde yeni soğutucu damarsalyapılar da gelişmelidir. İnsanların çalışması ve hareketleriesnasında solunum artışından dolayı yüzdeki damarlar genişlerve yüz kızarır. Bu esnada ortaya çıkan ısıdan dolayı, damarlarıniçindeki kanın soğutulması görevini, ağ şeklinde olan kafatası

“radyatörleri” sağlar. Beyin için radyatörleri, emissar olarakadlandırılan toplardamarlar oluşturur. Emissar damarlar,kafatasındaki kendilerine ait deliklerle beyindeki toplayıcıdamarları kafa dışına bağlar. Kuyruksuz maymunlarlakarşılaştırıldığında emissar toplardamarlar insanlarda dahayoğun bulunur. Bu sayede beynin ısısının artışı engellenerek,uygun bir ortamda çalışması sağlanır. Bu toplardamarlarınyoğunluğu A. africanus ’dan H. sapiens e doğru gelindiğindebelirgin olarak artar. Bu da, kafadaki soğutucu radyatörlerebeyin büyüklüğü artışıyla daha da fazla ihtiyaç duyulduğunu,daha fazla soğutma gerektiğini ortaya koyar.36

Büyümüş bir beyin tarafından kullanılan enerjiyikarşılamak için vücudun bir başka parçasının gereksinimlerininazaltılması gerekmektedir. L. Aiello ve P. Wheeler primatlardamide büyüklüğü ile beyin büyüklüğü arasında genel bir ilişkikurar. Buna göre, kalp ve karaciğer gibi organların boyutlarının

36 Zenker W & Kubik S. Brain cooling in humans – anatomical considerations Anat Embryol 1996;193:1-13



| 48

küçültülmesi mümkün değildir ve seçilen organ midedir. Mideyiküçültmenin yolu da beslenmenin kalitesini bitkilerden ziyadeenerji kalitesi yüksek olan et tüketimine çevirmektir. H. habilis in

beyin hacminin büyük olması Australopithecus ’lardan farklıolarak diyetinde etin de olduğunu düşündürmektedir.Beynin aşırı büyümesi sinir hücreleri arası ilişkiyi zorlar

ve ileti zamanını artırır. Dolayısıyla doğumdan sonra 3 kat büyüyen erişkin insan beyni doruk noktası işletim gücünesahiptir. Bundan daha fazla büyümesi işletim gücünü sınırlar.Yani, modern insan büyüklük açısından hemen hemen beyingelişiminde yolun son aşamasındadır.37,38

39

Bir sivri farenin beyni bir filinkinin milyonda biri kadardır. Bubüyüklük farkını sağlayan nedir ve bu nasıl başarılır? İlk olarak ,uzun dendritler ve aksonlar aynı pasif kablo özelliklerinisürdürmeleri büyük beyinli olmanın önünde engeldir. İkincisi ,sinir hücreleri ve destek glia hücrelerinin artmasıyla, bir sinirhücresinin diğerine ulaşma ve ilişkiye geçme problemi ortaya

çıkar. Her hedef yerde sinir hücrelerinin bağlantı sayısınınartmasına ek olarak, diğer sinir hücreleri de bağlantıyı devamettirmek için uzantılarını artırır. Diğer bir çözüm de, daha azsinir hücresinin birbiriyle bağlantı kurmasıdır. Bunlarla ilişkiliolarak beyin kabuğunda büyüklük artar, sinir hücresi anauzantısı olan aksonların genişliği artışına ek olarak sinirhücreleri de büyümek zorunda kalır. Dendritler ve aksonlar dahada kalın hale gelir. Bu büyüme ile her sinir hücresinin diğeriyle

olan bağlantısı orantısal olarak azalır. Uzak mesafelerdehücrelerin ilişki kurması zorlaşır.

Beyni ve hücrelerden oluşan kabuğu küçük tutmak daayrı bir problemdir. Çünkü sinir hücresi sayısını, büyüklüğünü vebağlantılarını işlevsel olarak ideal tutmayı gerektir. Eğer bu

37 Ringo JL, Doty RW, Demeter S & Simard PY. Time is of essence: a conjecture that hemispheric specialization arisesfrom interhemispheric conduction delay. Cerebral Cortex 1994;4:331-343.

38 Rakic P. A small step for the cell, a giant leap to mankind: a hypothesis of neocortical expansion during evolution.

Trends Neurosci 1995;18:383-388.39 Kaas JH. Why is brain size so important: Design problems and solutions as neocortex gets bigger or smaller. Brain andMind 2000;1:7-23



| 49

sağlanamazsa, bazı işlevsel sinir ağlarının ortadan kalkmasıylabelli yeteneklerin kaybı oluşabilir.

Büyük beyinlerdeki sinir hücreleri, küçük beyinlilere

göre daha büyük olmalıdır. Büyük beyinli olmak, büyük sinirhücresi anlamına gelmez. Büyük beyinlerde bazı sinir hücreleriileri derecede küçüktür. Beyincikteki granüler denilen hücrelerbuna bir örnek teşkil eder. Daha büyük sinir hücreli beyinlerdebeyin kabuğu doğal olarak daha kalındır. Bu kalınlaşma, hücrebüyüklüğüne ek olarak bağlantıların da daha çok olmasının birsonucudur. Beyin kabuğu kalınlığı artıkça sinir hücrelerininpaketlenme yoğunluğu azalır. Yani birim hacim başına düşen

sinir hücresi sayısı azalır. Daha az paketlenme ile sinir hücreleriideal sayıda komşu sinir hücresiyle ilişkiyi devam ettirmek içindaha büyük dendritik dallanmaya gerek duyar. Tepe (apikal )dendritli kabuk piramidal hücreleri birçok kabuk tabakasındangirdileri üzerinde toplar. Kabuk kalınlığının arttığı orandadendritik uzunluk da artmalıdır. Eğer sinir hücresinin dendritikçıkıntısı iki kat uzarsa, pasif elektriksel kablo özelliklerini devamettirebilmesi için kalınlığının dört kat artması gerekir.40 Eğer,

beyin kabuğu kalınlığı azalırsa, dendrit kalınlığı, dendrit uzunluğuna göre çok daha belirgin bir azalma gösterir. Ancak, buesnek yetenekler tüm beyin hücrelerinde bulunmaz. Örneğin, bunedenle hipokampus piramidal hücreleri uzunluğuyla birliktekalınlığını da artırır. Oysa granüler hücreler, yapıları gereğidendrit kalınlığını yeterince artıramazlar. Benzer farklılıklarbeyin kabuğundaki piramidal ve granüler hücrelerde de vardır.

Büyük beyinli ve büyük bedenli memelilerde, sinirhücreleri daha uzun ve daha kalın aksonlu olmak zorundadır.Aksiyon potansiyeli ya da sinir iletisi akson üzerinde saniyede 1ila 70 metre hızında iletilir. Bu hız büyük oranda aksonun çapınave dışını saran yağ yalıtımına (miyelinizasyon ) bağlıdır. Beyinbüyüklüğü artışı ile sinir hücresi gövdesi ve hedef arasındakiakson uzunluğu iki kat artarsa, akson aynı iletim özelliklerinikoruması için kesitsel kalınlığını 4 kat kadar arttırmalıdır. Fakat uzak yerler arasında iletişimi sağlamak için akson boyutunun

40 Bekkers JM and Stevens CF. Two different ways evolution makes neurons larger. Prog Brain Res 1970;83:37



| 50

artışı beyin hacminin de artmasına neden olur. Akson uzantıları,alttaki ak madde de hesaba katıldığında yenibeyin kabuğuhacminin %67'sini oluşturur. Böylece, basit bir hesapla, akson

yapısının uzunluk olarak iki kat büyümesi, kabuk hacminde 4 kat artışa neden olur. Bütün bunlardan sonra ortaya çıkan büyük birbeyine doğru yolculuktur. Olay bu kadarla da kalmaz, büyüyenhücre ve akson metabolik/beslenme ihtiyaç artışını daberaberinde getirir. Bu nedenle, metabolizmaya yardım edendestek hücreleri ve sinir hücrelerinin yaşamı için vazgeçilmezglia hücrelerin de artması gerekir. Aynı zamanda kan akımınınsağlanması için ek damarsal yapılara da gerek duyulur. Doğal

olarak büyük beyinler, küçük beyinlere oranla daha çok gliahücresi içerir. Bütün bunlar toplam beyin büyüklüğüne katılırlar.Beyin büyüdükçe büyür. Kısaca, akson uzunluğu ve genişliğindebir artış, beyinin toplam büyüklüğü üzerinde ekonomik olarakepey maliyet yükler.

Beyin büyüklüğü farklılıkları, esasen farklı çevresel etkilere

uyum sağlama ihtiyacının bir sonucudur. Her zaman büyükbeyinli olmak daha iyi uyum anlamına gelmez. Bir aslan,evinizdeki kediye göre çok daha büyük beyinlidir (evcilleştirmebeyin büyüklüğünü azaltır). Aslanlarda ve kedilerde beyinişlevleri aşağı yukarı aynıdır. Beyin kabukları da aynı işlevselalanlardan oluşur. Genellikle, vücut büyüklüğü artışıyla orantılıolarak, beyin büyüklüğü de yaklaşık 2/3 oranında artar. Buanlamda, büyük memelilerde büyük beyinli olmanın nedeni, yanikalan fazladan 1/3 artışın nedeni açık değildir.41 Gelenekselaçıklama, büyük bedenlerde daha çok çevresel duyarga(reseptör) olması ve girdileri işlemek için daha çok sinir hücresigerektiği şeklindeydi. Diğer bir açıklama da bunun genlerdenkaynaklandığıdır. Genler daha büyük beden yaptıkları gibi dahabüyük beyin de oluşturabilirler. İlk düşünceye göre, beyinbüyümesi çevresel uyumla ilişkiliyken, ikincisi beynin herhangibir işlev yerine getirmeden büyüdüğünü ileri sürer.

41 Deacon TW. Fallacies of progression in theories of brain-size, evolution. Int J Primatology 1990;11:193–236



| 51

Evcilleştirilmiş memelilerin, vahşi atalarına göre daha küçükbeyinli ve kabuklu olmaları hem genlerin hem de çevreseluyumun beraber etkisini göstermektedir. Kediler ve aslanlar

işlevsel ve anatomik olarak benzer beyin kabuğu alanlarına sahipolabilirler. Ancak, aslanlar aynı alanlarda daha çok hücreiçerirler. Aslanlardaki bu daha fazla hücre, orantılı olarak dahaçok hücreler arası bağlantıya sahip olmasına rağmen, hücrelerintoplam sayısının oranına bakıldığında daha az bağlantılar içerir.Beyin büyüklüğündeki farklılıklar, kedilerde ve aslanlarda yerelsinir ağlarını farklı kılar. Kaba anlamda bu ağ farklılıkları, aynıgibi görünmelerine rağmen, aslanın aslan gibi ve kedinin kedi

gibi davranmasını sağlar.

KöstebekYarasa

Fare

Keseliler

Kurt

İnsan

Şempanze

Aslan

Fil

Yunus

Balina

Karga

0,1

1

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12 14

Vücut ağırlığı (kg) B e y i

n

a ğ ı r l ı ğ ı ( g r )

Vücut ağırlıklarına (kg) göre insan ve diğer hayvanların beyin (gr)ağırlıklarının logaritmik ölçekte gösterimi



| 52

Daha büyük beyin kabuğu olan memelilerdeki hücrelerin diğerhücrelerle bağlantılarının daha fazla olduğu yönünde kanıt yoktur.42 Makak maymunlarında görme ile ilgili 30 kadar alan

olduğu halde, küçük beyinli memelilerde 2-5 alan bulunur. Yinemakak maymunlarının beyinleri, 10'dan fazla bedensel duyualanı, 12 kadar devinimsel alan içerir. Küçük beyinli memelilerde bu alanlardan yalnızca birkaçı bulunur. Fakat aynı yaşamsalişlevleri sürdürürler. Büyük beyinli memelilerde birincil görmealanı büyüktür, ama yine de beklenen kadar büyük değildir.Orantısal olarak, insanlar sıçan ve farelere göre daha az birincilgörme kabuğuna sahiptirler.43 Büyük beyinlerde alanlar arası

bağlantılar her zaman yeterli değildir.Kabuk alanlarının tümü işlevsel olarak tek tip değildir.Örneğin, görme kabuğundaki bazı hücreler, belli uzaysalyerleşim gösteren barlara yanıt verirken, bazıları harekete,bazıları ise renklere yanıt verir. Yani, alanlar kendi içinde alt bölgelere ayrılırlar ( parçalar=modüller ). Böylece ideal işlevini,en ekonomik şekilde yerine getirmeye çalışır. İşlevsel olarakbenzer parçalar, benzer alanlarda toplanma eğilimi gösterir. Bu

şekilde ara bağlantılarda kısalma meydana getirilebilirler.Görme, duyusal ve devinimsel alanlar yakın yerleşim gösterirler.Büyük beyinlerde, benzer alanları bir araya toplanarak, arabağlantıların uzunluğunda kısaltma sağlanmış olur. Eğer bualanlar arası yakınlaşma sağlanamıyorsa, en azından benzerişlevsel alanlar aynı yarıküre içinde tutulmaya çalışılır.İnsanlarda böyledir ve her iki beyin yarı küresi işlevsel olarakbirbirinin "aynası" değildir. Tıpkı konuşma merkezlerinin (Broca ve Wernicke ) sol beyin yarıküresinde yer alması gibi. Böylece buiki alan arasında olması gereken anatomik ve işlevsel bağlantıolabildiğince aynı beyin yarı küresi içinde tutularak kısaltılır. Buşekilde beynimizi olabildiğince küçük tutarak, enerji ve yertasarrufu sağlanır.

42 Stevens CF. How cortical interconnectedness varies with network size. Neural Computation 1989;1:473–47943 Rakic P. Specification of cerebral cortical areas. Science 1998;241:170–176.



| 53

Türler arası karşılaştırma yapabilmek için beyin büyüklüğününölçülmesi başlı başına bir sorundur. Artan duyulara vehareketlere yönelik gereksinimlerini karşılayabilecekleri daha

büyük beyinlere sahipseler de, daha büyük hayvanların beyin vevücut büyüklüğü doğru orantılı artmaz. Beslenme biçimindekifarklılıkların da göz önüne alınması gerekir. Yaprak yiyicilerdaha büyük gövdeye sahipken, et yiyicilerde gövde ve ağırlıkdaha düşüktür. Primatlar (kuyruksuz maymunlar ) arasındalemurlar vücut büyüklüklerinden beklenecek beyin büyüklüğünesahiptirler. Maymunların ve primatların beyinleri beklenendeniki kat kadar büyüktür. İnsanınki ise beklenenden fazlasıyla

büyüktür.

Konuda geçen beynin anatomik bölgelerinin gösterimi.

Beyni oluşturan kısımların türler arasındakarşılaştırılması, vücut büyüklüğü ile (çevresel olaylardanetkilenir) ilişkili karşılaştırmanın aksine, daha güvenilir bilgi

verir. Bu amaçla, beynin her bir parçası, toplam beyin hacmine



| 54

oranlanarak bir değer (F) elde edilir. Bir tür için elde edilen tümhacim oranları (F değerleri) tür için beyintipi (serebrotip) olarakadlandırılır. Primatlarda telensefalonun (her iki beyin

yarıküresi) büyümesi açısından genel bir eğilim vardır.Primatlarda bu oran %74, ağaç farelerinde %61 vekemirgenlerde %60’tır. Telensefalondaki bu artışa ters orantılıolarak, ilkel beyin kısımları (diensefalon + mesensefalon +medulla) hacminde küçülme izlenir.44

Farklı memelilerde telensefalon, ilkel beyin (diensefalon + mesensefalon +medulla), beyincik F değeri oranları. F değerleri, ilgili bölgenin toplam beyin hacmineoranlanması ile elde edilir.

Kemirgenler 60 27 13,2 2,3

Ağaç faresi 61 26 12,7 2,3

Primatlar 74 14 12,4 6,3

Yunus-Balina 19,0

Küçük yarasalar 22,0

Büyük yarasalar 14,1İnsan 20,8

Beyincik ve yenibeyin kabuğu bir arada değişim gösterir.Bu değişim beyinciğin yenibeyin kabuğunun ihtiyacınıkarşılamak için orantılı değiştiği şeklinde yorumlanır. Farklıolarak, beyincik hacim oranı gruplar arasında hemen hemensabittir. Bu sabitlik türler arasında da vardır. Beyincik hacmi tüm

beyin hacmi ile (F-yenibeyin kabuğu ile değil) ilgileşim gösterir.Beyincik, duyusal bilgiyi hareket bilgisine etki eden araç olarakkullandığından (hareketler esnasında kaslar arasındakiuyumunu sağlar), memelilerde F-beyincik değeri en yüksekdüzeydedir. Yenibeyin kabuğunda büyüme ile beraber bazı beyinalanları küçülür (hipokampus, septum, priform kabuk, kokusoğanı). Telensefalon büyümesi ile en az değişiklik, beyninyarıkürelerinin derinliğinde yer alan striatum bölgesinde

44 Clark DA, Mitra PA, Wan SS. Scalable architecture in mammlian brains. Nature 2001;411:189-193



| 55

(hayvanlarda daha büyüktür, bu nedenle daha az Parkinsonhastalığına yakalanırlar!) olur. Bütün bu verilere göre, hermemelinin kendine ait bir beyintipi oranı vardır. Beyintipinde

kaymalar yaklaşık 10 milyon yılda bir ortaya çıkar. Bu kaymaözellikle beyin kabuğunda görülür. İnsan türünde F-yenibeyinkabuğu, %80 oranı ile en üst düzeydedir.

Memelilerde, beyin ağırlığı ve beden ağırlığıyla yaşamsüresi arasında çok güçlü bir ilişki tespit edilmiştir. Maymunlar,kuyruksuz maymunlar (goril, orangutan, şempanze) veinsanlarda beyin ağırlıkları (vücut ağırlıkları hesabakatılmadığında) ve yaşam süreleri arasında belirgin bir ilişki

tespit edilmiştir. Beyin ağırlıklarının bu ilişkisi olasılıkladolaylıdır. Çünkü yaprak yiyenlerde daha küçük bir beyin hacmive daha kısa yaşam süresi vardır. Meyve yiyenlerin ise beyinağırlığı ve yaşam süresi, yaprak yiyenlere göre kısmen dahafazladır. İnsanlar gibi hem etçil ve hem de otçullarda ise yaşamsüresi ve beyin ağırlığı en üst seviyededir. Buradaki beslenmeilişkisi “tavuk mu yumurtadan çıkar, yumurta mı tavuktan”problemi gibidir. Büyük beyinli olmak da, çevrenin üç boyutlu

haritasını oluşturup, meyvelerin ve yaprak dışı besinlerin yerinitespit etmeyi sağlayabilir. Beslenme büyük beyinli olmayı değil,büyük beyinli olma beslenme türünü seçiyor olabilir.

Canlılardaki beyin ağırlığı dışında, yaşam süresi ile ilgiliolarak farklı organların büyüklükleri de ilişkilendirilmiştir; kalp,böbrek, karaciğer, adrenal bezler gibi. Bunlarla anlamlı ilişkiliolmasına rağmen, yaşam süresinin en önemli tahmin ettiricisibeyin ağırlığıdır. Yine yenibeyin kabuğu miktarı ile yaşam süresiarasında da belirgin bir anlamlı ilişki vardır.45

Bipedalizm ya da iki ayak üzerine dik yürümenin 3,5 milyon yılönce başladığı öne sürülür. Diğer insansı özeliklerden daha öncebipedalizm ortaya çıkmıştır. Bedenin özgürlüğü beraberinde,beynin özgürlüğünü de getirmiştir. Ancak kuyruksuz

45 Alman J et al. Brain weight and life-span in primate species. PNAS, USA 1993;90:118-122



| 56

maymundan insansıya geçişte bipedalizme ait ara iskelet kanıtları yoktur .

Bipedal yürüme kinematik ve enerji gereksinimi yönüyle

farklılıklar oluşturur. Bipedalizmin en önemli iskelet değişiklikleri bulguları, leğen kemiği kanatları kısalması, beleğriliğinin kısalması, dizin ortaya doğru yaklaşması, kavalkemiğinin alt eklem ucunun dikleşmesi, baş kısmınıngenişlemesiyle daha güçlü bir tarak kemiği (metatarsal-I)oluşması ve büyük parmağın içe doğru dönmesidir.46

Hayvanlara özgü dört ayakla hareket etme iki ayaklıhareket etmeye göre daha fazla enerji gerektirir. Şempanzeler

yerde iki ayak ya da dört ayaküstünde yürüseler, insanlara göre%50 oranında daha az enerji harcarlardı. Ancak, bipedalizm dahabüyük bir beyin gerektirir. Daha önce ayak kontrolü içinkullanılan beyin kabuğu kısımları serbest kalarak, başka işlevleriçin fırsat oluşturur.

Beynin büyümesinin, yeni doğan ve doğum esnasındaanne için riskler oluşturur. Büyümeden dolayı annede doğumahazırlık için leğen kemiği genişlemesi gerekir. Çağdaş insan

yavruları doğumda, şempanze beyninden büyük olmayanyaklaşık 350 ml’lik bir beyinle dünyaya gelirler. Ancak, diğerkuyruksuz maymunlardan farklı olarak, doğum sonrasında insanyavrusu beyni büyümeye devam eder. Dört yaşında yaklaşık 3katına ve erişkinlikte ise yaklaşık 4 katı bir hacme ulaşır(şempanze 350 ml beyin ile doğar ve erişkinlikte hacim sadece450 ml’ye çıkar). İnsanda beyin gelişimin önemli bir kısmıdoğum sonrası ilk yılda olur. Diğer primatlarlakarşılaştırıldığında doğumdan önce beyin belirgin olarakgenişler. Hacmin 801-850 ml’den fazla olması doğum sırasındahasar görmeleri artırır.

Bipedal olan kadın için hareketlerde sınırlılık oluşur.Bundan dolayı alt uzuvlara bağlı sporlarda kadın-erkek arasındaerkek lehine performans farkı vardır.47 Beynin bazı alanlarındabelli konularda uzmanlaşma gelişince, daha çok kapasite için,beyin çok daha büyük olmalıdır.

46 McHenry HM. Tempo and mode in human evolution. PNAS-USA 1994;91:6780-6786.47 Skoyles JR. Human evolution expanded brains to increase expertise capacity, not IQ. Psycoloquy 1999;10.



| 57

Bipedalizm seslendirme ve dil açısından kolaylık sağlar.Maymunlardan daha aşağıda yer alan gırtlağa imkân verir vedaha büyük dil kapasitesi ortaya çıkmasını sağlar. Yine nefes

alma kalıbındaki farklılıklarda ses üretiminde farklılıklaroluşturur. Bipedalizmin ortaya çıkışı ile kafadaki kandamarlarındaki hidrostatik basınç özellikleri değiştiğinden, kandamarlarında yeniden bir yapılanma ortaya çıkar. Yinebipedalizm ile vücut yüzeyinin güneşe maruz kalması yaklaşık%50 azalır.48

Yukarıdakilere ek olarak iki ayaklı yürümenin ekyararları öne sürülmüştür. İki ayak üzerinde yürüme ya da kalma

görme duyusunu güçlendirir ve daha uzağı görmeyi sağlar. Yinekolların serbestleşmesi sağlanarak başka amaçlar içinözelleşmelerine fırsat verilir. Bu nedenle daha yükseğeulaşılabilir ve daha hızlı koşulabilir.

Çağımız insanlarında, beyin ağırlığı erişkin erkekte ortalama1347 gr (1214-1450 gr) ve kadında 1223 (aralık 1111-1306 gr)

kadardır ve erkek kadın arasında 124 g fark vardır. Ortalamaolarak kadın/erkek beyin ağırlığı oranı 0,91’dir. Nispi olarakerkeklerde daha büyük beyin olmasına rağmen, kadınlarerkeklerden kiloya oranlandığında daha beyinlidirler. Yani kgbaşına düşen gr beyin miktarları daha fazladır. Bu farklılığın birkısmı kadınların daha düşük kilolu olmasından kaynaklanmaklaberaber, bir kısmı doğrudan cinsiyet farklılığından kaynaklanır.Daha güvenilir olarak, vücut yüzey alanına göredeğerlendirildiğinde erkeklerde beyin ağırlığı 100 gr dahafazladır.49 Büyük sayıda gruplar üzerinde yapılan çalışmalarla,erkek ve kadın beyin ağırlığını hesaplamak için formüllerüretilmiştir.50

48 Wheeler P. Stand tall and stay cool. New Sci 1988;12:62-65.49 Dean F et al., Sex differences in brain/body relationship of Rhesus monkeys and humans. J of Human Evolution

1999;36:233-238.50 Ho K et al., Analysis of brain weight. Adult brain weight in relation to body height, weight, and surface area. Arch PathLab Med 1980;104:640-645.



| 58

Kadın ve erkekte beyin ağırlığıyla vücut ağırlığı ilişkisini gösterengrafik. Halka içindeki + işareti, ortalama vücut ağırlığı ve beyin ağırlığınınkesişim noktalarını göstermektedir (Academic Press London, 1999, izni ile ).51 Kendi beyin ağırlıklarınızı da aşağıdaki denklemlerlehesaplayabilirsiniz:

Kadın beyin ağırlığı gr olarak =1138 + 1,96 x [Vücut ağırlığı, kg olarak] Erkek beyin ağırlığı gr olarak =1242 + 2,19 x [Vücut ağırlığı, kg olarak]

Örneğin, kadınlar kilolarını 1,96 ile çarpıp, 1138 ile toplayacaklar. Erkeklerise 2,19 ile çarpıp, 1242 ile toplayacaklar. Sonuçta, gram cinsinden beyinağırlığı çıkacak.

Beyin büyüklüğü ve zekâ arasında basit bir ilişki yoktur.

Genellikle inanılan “mikrosefalı (küçük kafa) daima küçükbeyinle birliktedir” inancı doğru olmakla birlikte istisnaları davardır. Yani, küçük kafalı ya da düşük beyin ağırlıklı olmak daimazekâda gerilik manasına gelmez. Daniel Lyon vakası buna güzelörnek teşkil eder. Beyin ağırlığı, H. erektus ’unkinden daha küçükolan (680 gr, 624 ml) Lyon, normal zekâlıydı ve okuyup yazmasıolan birisiydi. Otopsisinde beyninde herhangi bir anormal durum

51 Dean F et al., Sex differences in brain/body relationship of Rhesus monkeys and humans. J of Human Evolution1999;36:233-238, izin ile.



| 59

tespit edilememişti. Beyinciği normal büyüklüğe yakındı. Beyinyarı kürelerinin toplam hacmi 371 ml idi ve normal bir kişidebeklenen 624 ml’nin %80’inden (499 ml) 128 ml daha düşüktü.

Anatole France (1844-1924) Nobel ödülü alan (1921) ve80 yaşında dahi bilişsel yıkımı olmayan yazardı. Beyin ağırlığıotopsisinde 1017 gr (933 ml) olarak bulunmuştu. Einstein’ınbeyni ise ağırlık olarak normal insanlarınkinden farklı değildi.Herkesten farklı düşünebilen Einstein’da sol beyinde bir bölgede(inferior parietal alan/angular gyrus) glia/sinir hücresi oranındanormal insanlara göre artış tespit edilmişti. Destek hücrelerisinir hücrelerine göre daha fazlaydı. Bu da beynin özelleşmiş

alanlarının kullanımının yapısal değişiklikleri oluşturabileceğinigöstermektedir. Kilogram olarak artışından ziyade! Bunun dahamodern örnekleri de vardır. Keman çalan kişilerde, sol eldekiparmak hareketlerinin etkin olmasından dolayı, kemançalmayanlara göre 2-3 kat daha fazla el-parmak beyin kabuğualanına sahiptir.52 Ancak yine de, iki eli koordinekullandıklarından, her iki beyin yarı küresi arasında daha çokbağlantılar gelişir. Daha kalın büyük beyin bileşkesi (korpus

kallosum ) oluşur.Küçük beyinlerde normal zekâ olmaması hacimkaybından değil, sinir hücresi bütünlüğün bozulmasındandır.Yani normal olması gereken bütünlük ve bağlantılarda eksiklikya da kopukluk vardır. İnme ve kaza sonraları beyin dokusukaybı olduğu halde zekâ normal olarak kalabilmektedir. Yani,bilişsel işlevler temsilci sinir hücresi ağlarının sayısı ve ilişkisinebağlıdır. Her ne kadar IQ doğrudan bilişsel kapasiteyi göstermesede kişinin “uzmanlık özellikleri ” hakkında fikir verebilir.

Zekâ düzeyi (IQ) ile beyin büyüklüğü arasında doğrusalilişki tespit edilmiştir.53 Beyin görüntülemesi ile yapılançalışmalarda, beyin büyüklüğü ile bilişsel performans arasındabenzer bir ilişki tespit edilmiştir. Ancak, yakın zamanda yapılanbenzer çalışmada, genel toplumda beyin hacmi ile bilişselyetenek arasında bir ilişki bulunmuşken, aynı ilişki aynı aile

52 Elbert TH et al., Increased cortical representation of the fingers of the left hand in string players. Science

1995;270:305-307.53 Andreason NC et al., Intelligence and brain structure in normal individuals. American Journal of Psychiatry1993;150:130-134.



| 60

içindeki kardeşler arasında tespit edilmemiştir.54 Yine de büyükbeyin daha fazla sinir hücresi ana uzantısı (akson) ve daha büyüksinir hücresi anlamına gelebilir.55 Beynin büyümesi, IQ ile bir

noktada plato oluşturur ve daha büyük beyinlerde IQ düşebilir.Beynin aşırı büyümesi sinir hücreleri arası bütünlüğü/ilişkiyizorlar ve ileti zamanını artırır. Dolayısıyla doğumdan sonra 3 kat büyüyen erişkin insan beyni, olabilecek en üst işletim gücü nesahiptir. Bundan daha fazla büyümesi işletim gücünü sınırlar.56

Konuşmanın gelişimi için çevresel (ses telleri yapısı ve

anatomisi, dudak, dil, çene...) ve bunları kontrol eden merkezisinirsel mekanizmalarda değişiklik olması gerekir. Konuşmanıngelişimi, ses üretimi ve algılama ile çok yakından ilişkilidir. Tümmemeliler sesleri temel olarak aynı yolla oluştururlar. Tümündeses yolları bulunur. Ancak en önemli akustik gelişiminsandadır.57

Fosil kafatası kemiklerinden, dilsel kapasiteyi anlamakiçin üç yöntem vardır: beyin boyutları, sinirsel yapı (konuşma

merkezleri varlığı) ve ses sisteminin doğası. Beyin büyüklüğübakış açısı en basit olanıdır. H. Erectus ile Neanderthal lerin beyinboyutları modern insandakine benzer şekildedir. HattaNeanderthal lerin ki, daha büyüktür. Beynin büyüklüğü eğersosyalleşmenin bir göstergesi ise, dilde esasında sosyalleşmeningetirdiği bir ihtiyaçtır. İnsanlarda beyindeki alın lobu dilin birkısmını içermekle kalmaz aynı zamanda sosyalleşmede görevgören en önemli beyin kısmıdır. İnsanın kendisi ve diğerinsanların akılsal durumunu düşünen kısmıdır.

Fosil bulgularına dayanarak dilsel yetilere ilişkin kanıtlarelde etmek zordur. Üst paleolitik çağda (40 bin ile 10 bin yıllarıarası) dilsel yetinin var olduğuna dair güçlü kanıtlar önesürülmüştür. Bunların arasında, ölüleri eşyalarıyla birliktegömen Neanderthal lerin bulunması (ölüyü süsleyerek gömme, iç

54 Schoenemann PT et al., Brain size does not predict general cognitive ability within families PNAS 2000;97:4932-493755 Deacon T. Fallacies of progression in theories of brain- size evolution. International Journal of Primatology 1990;11:

193-236.56

Ringo JL, Doty RW, Demeter S & Simard PY. Time is of essence: a conjecture that hemispheric specialization arisesfrom interhemispheric conduction delay. Cerebral Cortex 1994;4:331-343.57 Fitch WT. The evoluation of speech: a comparative review. Trends in Cognitive Science 2000;4:258-267.



| 61

gözlem sonrası kendi varlığının farkında olma ile benzerdeneyimlerin başkalarında da olduğunun farkında olmayıgerektirir), imgeleme ve bedensel süslemeler, alet yapımında

hızlı ilerleme, uzak bölgelerdeki gruplar arasında değiş-tokuşbelirtileri, taşa bağımlı teknolojiden kemik ya da kil gibi araçlarageçilmesi sayılabilir.

Evrimsel dönemde, beyin büyümesiylebelirgin artış gösteren üçüncül(asosiasyon, çağrışım) beyin alanlarınınbeyin üzerindeki yerleşimi.

Profrontal=önbeyin, parietal=duyusal,infero-temporal=alt şakak kısmını ifadeeder.

Dilin beyinde yerleştiği alanlar. Sol yandanbeynin görünüşünde, dilin devinimselçıktılarını oluşturan Broca alanı vekonuşmanın algılanarak anlamlandırıldığı

Wernicke alanı yerleşimi.

Beyindeki dil merkezi ses üreten organlarla yakın ilişkiiçindedir. Bu ses üreten organlar dilsel kapasite açısından birdiğer kanıtı oluşturur. Yumuşak doku olduklarından fosil olarakgırtlak ve yutak bulmak mümkün olmamıştır. Ancak, anatomikolarak biliyoruz ki, insan dışında tüm memelilerde larinks

boynun yukarısında, yüksek konumda yer alır. Bu iki sonuçdoğurur: Birincisi beslenirken aynı zamanda nefes alıpverilebilir, ikincisi bu seslerin oluşumu zorlaşır. İnsanda erişkindönemde yutkunma sırasında ses çıkarma ve soluma imkânsızdırve yutma esnasında soluk tutma olur.58 Yoksa bu sırada boğulmariski ile karşı karşıya kalabiliriz. Ancak, insan yavrularındalarinksin yukarıda olmasından dolayı, meme emme sırasında

58 Ertekin C, Celik M, Secil Y, Tarlaci S, Kıylıoglu N, Aydogdu I. The electromyographic behaviour of the thyroarytenoidmuscle during swallowing. J Clin Gastroenterol 2000;30:274-280.



| 62

ağızdan soluk alma ve burundan verme gerçekleştirilebilir.59 İnsan yavrusunda 3. ayında larinksin inişi başlar ve 3-4 yıl sonraerişkin seviyesine iner. İkinci ve daha yavaş bir inme erkeklerde

ergenliğe doğru gerçekleşir. Bu inişle beraber, insanlarmemelilere göre daha geniş bir sınır içerisinde ses çıkarabilirhale gelir. Yani, bizim fonetik repertuarımız büyük orandagenişler.

İnsanda sembolik dilin gelişim aşamaları60

Ön insansılar

Basit el hareketleri, tehlike-alarm sesleri,duygulanım.

Australopithecine

İki ayak üzerine yürüme ile daha karmaşık elhareketlerinin ortaya çıkışı. Karmaşık jest-mimikler.

Homo habilis ve Homo erektus

El hareketleri tam olarak sözdizimsel hale geldi.Ses çıkarmalar beyin büyüklüğü artışı ile sembolikolmaya başladı.

Homo sapiens

Artık tam olarak dil kullanılmaya başlanmıştır. Jest ve mimikler ikinci plana kayar.

Evrimsel gelişim açısından larinksin, insanlarda dahaaşağıya doğru yer değiştirmesi konuşmanın çevresel elemanı içinanahtar kabul edilir. Fosil kayıtlarında insana benzer sesçıkarabilecek kafatasları dönemi, 300-400 bin yıl öncesi olarakhesaplanmaktadır. Daha büyük hacimli beyine sahipNeanderthal ler ise anatomik farklılık gösterir ve anatomikyapılarından anlaşıldığı kadarıyla olasılıkla yalnızca burundan

ses çıkarmaktaydılar. Hatta anatomik ses sistemlerinin çağdaşinsandan önemli bir farklılık göstermediği öne sürülmektedir.

59 Bosma JF. Development of feeding. Clin Nutr 1986;5:210-218.60 Corballis M. The gestural origins of language. American Scientist 1999;87:138-145.



| 63

Üstte: Orangutan (a), şempanze (b) ve insan ses oluşturucu anatomi

karşılaştırımı. Kırmızı dili, sarı larinksi ve mavi hava keselerini gösterir.İnsanlarda daha düşük larinks bulunur (c). Dilin kökü daha eğridir. Boyununyukarısında olan larinks, soluk alma ve yutkunmanın eşzamanlı olabilmesinisağlar. Üstte çizimlerin gerçek manyetik rezonans (MR) görüntülerigörülmekte61 Elsevier Science, izni ile .

Konuşulan dil üzerinde merkezi beyinsel etkinin hangievrimsel aşamada artış gösterdiğini anlamak için değişikyöntemler önerilmiştir. Yumuşak dokuların fosilleşmesiolmadığından, kemik dokularda oluşturdukları etkileraraştırıldığından yöntemler dolaylıdır.

Bunlardan ilki , dille ilgili beyindeki alanlarınbüyüklüğünü hesaplamayla ilgilidir. Beynin yüzey bulgularınındil yeteneği ile ilişkisi zayıf olduğundan bu yöntem çok güçlü

değildir. Dil kapasitesini sağlayan sinirsel süreçler, beynin soltarafına yerleşme eğilimindedir. Bu yarı kürede bazı alanlar dilaçısından özelleşmiştir. Australopithecus ’larda konuşmanındevinimsel merkezi denen ses oluşturan yeri (Broca alanı) ileilgili bir kanıt bulunmazken, H. erektusun bir üyesi olan, 1,8-1,6milyon yaşındaki KNM-WT adlı fosilde (910 ml beyin hacimli, 12yaşında erkek çocuk fosili) konuşmanın çıktı merkezi alanının

61 Fitch WT. The evoluation of speech: a comparative review. Trends in Cognitive Science 2000;4:258-267.



| 64

varlığı öne sürülmektedir. Bazıları ise Neanderthal lerin beyinkalıplarında hem Broca hem de Wernicke alanınıntanımlanabildiğini ve bu alanların çağdaş insanlarınkinden hiç de

farklılık göstermediğini öne sürerler.

Beyin hacmini ve dil yeteneğini ortaya koymak için yapılan

çalışmaların gösterimi. Hipoglossal kanal alanı dili besleyen siniryoğunluğunu anlamak için kullanılmıştır. Basikranial açı ve hyoid kemiğininyüksekliği (Kebara Neanderthal’inden elde edilmiştir) larinksin durumunuanlamak için kullanılmıştır62 Elsevier Science, izni ile .

İkinci yöntem , kelimelerin oluşumunu sağlayan dilinüzerindeki hipoglossal sinirin kontrolünü ortaya koymaktır vebunun için sinirin içinden geçtiği kemik kanalın büyüklüğüölçülür. Memelilerde hipoglossal sinir dilin tüm kaslarını

canlandırır. Sinirin geçtiği kemik kanalın çapı, sinirin kalınlığınınve de işlevinin ne kadar önemli olduğunun bir göstergesidir.Modern insanda kanalın büyüklüğü, pigme şempanzelerinkinden1,85-2,44 ve gorillerinkinden 1,33 kat geniştir. Kuyruksuzmaymunlarda ise insanın alt sınırındadır. Ancak, kuyruksuzmaymunlarda dil anatomik olarak daha büyüktür. Yani, kanalgenişliği zengin bir sinirsel beslenmeden ziyade büyük yapıdakidile uygun olarak büyümüştür. Dilin devinimsel gücü için zengin

62 Fitch WT. The evoluation of speech: a comparative review. Trends in Cognitive Science 2000;4:258-267.



| 65

sinirsel beslenme, konuşmanın varlığı için bir gösterge olabilirdüşüncesiyle yapılan çalışmalarda63 Australopithecus veH.habiliste kanalın genişliği insansıların alt sınırında

bulunmuştur. Bu şempanzelerinkinden farklı değildir.Neanderthaller in kanal genişliği ise bugünkü insanlarla hemenhemen aynıdır. Bu da Neanderthaller in kısıtlı da olsa konuşmayetenekleri olduğunu desteklemektedir. Günümüz insandakinebenzer hipoglossal kanala 300 bin yıldan daha yaşlı fosilörneklerinde rastlanır. Bu da insan benzeri konuşmanın,arkeolojik kanıtlardan çok daha önce olduğunudüşündürmektedir. Bu tarih orta Pleistosen Homo ’sunda görülen

artan beyinleşme oranıyla da uyumludur.

Pleistosen, yaklaşık 2,5 milyon yıl önce başlayan ve yine yaklaşık10-14 bin yıl önce bugün içinde bulunduğumuz ve Holosenolarak adlandırdığımız dönemin başlamasıyla biten buzul çağlarıdönemidir. Bu döneme ait arkeolojik buluntuları Paleolitik Çağarkeolojisi, yani Pleistosen arkeolojisi inceler. Paleolitik budönemin kültürel adıyken, Pleistosen, aynı dönemi ifade etmekiçin jeolojik bir adlandırmadır.

Üçüncü yöntem , sırt omur kemiği (torasik vertebra)kanalının genişliğini ölçmedir. Bu ölçümün dayandığı temelegöre, karın ve göğüs kafesi kaslarını besleyen sinir yoğunluğuartmasıyla kanal çapı genişleyecek ve bu genişleme desolunumda ve dolaylı olarak konuşmada kullanıldığınıgösterecekti. Gerçekten de, H.erectus ve H.sapiens ’te kanal diğer

primatlar ve erken dönem insansılara göre daha genişbulunmuştur. Ancak, bunun dil yeteneğini doğrudangösterebileceğine dair şüpheler vardır. Çünkü sadece konuşmadeğil, yüzme ve koşma gibi etkinlikler de bu genişliğin sebebiolabilir.64

63 Kay R et al., The hypoglossal canal and the origin of human vocal behavior. PNAS 1998;95: 5417-541964 Fitch WT. The evoluation of speech: a comparative review. Trends in Cognitive Science 2000;4:258-267.



| 66

Harry Jerison’a göre, dilin iletişimsel işlevi, dış dünya ya dagerçekler üstüne imgeler oluşturma sürecinin bir yan ürünüolarak ortaya çıktı. Kendi kendini değerlendirme, sorgulama ve

imgeleme yeteneği dili oluşturdu. Başkalarının sözlerini duyarakonların bilincine ortak olundu. Böylece, karmaşık toplumsalsorunlarla baş edebilmeye katkıda bulundu. İmgelemeçözümleyici olduğu kadar yaratıcı olan bir yetidir. Dil buyönleriyle bilinç ile yakından ilişkili olmalıdır. Böylece bilinçkarmaşık toplumsal çevrenin anlaşılması için ortaya çıkmışolabilir. Özellikle günlük yaşamdaki kestirilemezlik, belirsizlik,başkalarının davranışlarını yönlendirebilmek, yönlendirilmeden

kaçınmak zihinsel gereksinim bilince olan ihtiyacı doğurmuştur.Yani, konuşmanın-dilin ortaya çıkışı iç gözlemin bir parçasıdır.Belki de bundan dolayı imgeleme farklıklarından, tek bir dilkökeni söz konusu değildir ve günümüzdeki diller, tarihsel bağıolmayan çok sayıda farklı dilden türemiş görünmektedir.

Beynin gelişimiyle ilişkili olarak alet endüstrisi ve beyin hacmideğişikliğinin zamanla bir arada karşılaştırmalı gösterimi. Tarlaci

Noam Chomsky’ye göre, akılda kalıtımsal olarak bulunan

bir dil kazanım aygıtı (language acquisition device ) vardır. Bu



| 67

olmasaydı, çocuklar ebeveynlerinden öğrendikleri birkaçsözcükle o kadar çok ve karmaşık dil kurallarını öğrenemezlerdi.Geschwind’e göre ise dil yeteneğinin ortaya çıkması, olasılıkla

birden fazla duyunun beyinde bir araya getirilipkarşılaştırılmasının (crossmodal matching ) gelişimi ile ortayaçıkmıştır. Bir portakalı görür ve sonra ona dokunup anlamkazandırırız. Böylece beyin, bir duyusal girdiyi diğeriyle (görme dokunma) karşılaştırır.65

İnsan, aynı bedene sahip bir insansı olsaydı beyin kütlesişimdikinin 1/3’ü kadar olacaktı. Ama, öyle olmamış ve bedenselyapısına göre belirgin bir büyüme göstermiştir. Teknoloji, dil,

toplumsal yetkinlik bu artışa katkıda bulunmuş ya da tersiolabilir. 1,2 milyon yıl süresince beyin hacmi %30 artışgöstermiştir (900 ml’den 1100 ml’ye). Ancak, yine bu 1,2 milyonyıl süresince incelenen alet kalıntıları gelişimi-teknolojisi beyinbüyümesine paralellik göstermemektedir. Hatta alet sayısında vetüründe duraklama olduğu tespit edilmiştir. Ancak, bazıbiliminsanlarına göre alet yapımı için çok küçük bir beyindokusu yeterli olabilirken, basit bir sözü üretmek için oldukça

büyük bir beyin dokusuna gerek duyulacağı belirtilmektedir.Bazılarınca ise dilin sadece evrimsel bir süreç olmadığı, beyingelişiminin de bizzat dilin kendi gelişiminin doğurduğu önesürülmüştür.

Giacomo Rizzolatti ve çalışma arkadaşlarınca (1990), maymunbeyninde bir dizi sinir hücresinin, basit amaca yönelik hareket sırasında çalıştığı tespit edildi. Bu hücrelerin, dikkati çeken birözelliği de, başkaları benzer hareketi yaptığı görüldüğü esnadada çalışıyor olmalarıydı. Bu sinir hücreleri, gözlemcinin beynindebaşka birinin yaptığı hareketleri doğrudan yansıttığından “ayna sinir hücreleri ” olarak adlandırıldılar. Bu hücreler, özelhareketler için geçicileri ya da kalıpları kodlarlar. Hareketlerdeolduğu gibi, insanlar duyguları birçok yolla anlarlar. Başkabirisinin duygulanımını gözlemek, bilişsel ve duyusal girdi sağlar.

65 Donald M. The neurobiology of human consciousness: An evolutionary approach. Neuropsychology 1995;33:1087-1102.



| 68

“Senin ağrını anlayabiliyorum, hissediyorum” ifadesi buradançıkan bir empati ya da duygudaşlık tır. Ayna nöronlar, gözleyenve gözlenen kişide aynı sinir hücrelerinin devreye girebilmesini

sağlayarak, karşıdakinin ne hissettiği hakkında doğrudan bilgisaplar. Yani, ayna sinir hücreleri empati sağlayarak diğerlerininne hissettiğini anlatır. Bu sistemin yokluğu empati eksikliğineveya otizm gibi hastalıklara neden olur.66

İnsanlarda ayna hücreleri, konuşma çıktısını sağlayanBroca alanında (düşünceleri konuşulan sese çeviren beyinbölgesinde) bulunur. Bazı bilim insanlarına göre, insanınevrimsel olarak dilsel haberleşmesi yüz ve el mimikleri ile başlar.

Bu aşamada ayna hücreleri dilin evrimsel gelişiminde önemli birrol almış olabilir. Yine ayna mekanizmalar iletişimdeki iki soruyuçözer: denklik ve doğrudan ifade. Denklik, gönderici ve alıcı içinaynı olan mesaj içeriğindeki anlamı ifade eder. Doğrudan iletişimise, kişiler arası önceden ortak bir anlamı olmayan ifadelerianlatır. Ayna nöronları, toplumdaki bireylerin beyinlerini birbirine bağlar ve toplumsal beyin olmasını sağlar. Rizzolatti’nindeyimi ile “ayna sinir hücreleri insanları yıldızlara uzandırırken,

maymunları ancak fıstıklara uzandırır.”Bilindiği gibi, eğer bir yeni doğan bebeğe diliniziçıkarırsanız aynısını yapabilir. Oysa bebek kendi diliniçıkardığında göremez, yani görsel geri beslemesi yoktur. Aynasinir hücreleri, insanın kendisini başkasının yerine koymasınısağlar. Kendine farkındalık ve içgörü için önemlidir. Otizmliçocuklarda sosyal ilgi azlığı, empati veya duygudaşlık yokluğu,dilsel yetersizlikler, zayıf taklit yeteneği gözlenir. Bütün buyeterlilikler ayna sinir hücrelerinin katkısını gerektirir ve bunedenle otizm durumunda ayna sinir hücrelerinde bozulmaolabileceği öne sürülür.

EEG’deki mü dalgaları, herhangi birisi istemli kaskasılması ya da hareketi yaparken kaybolur. İlginç olarak, bir kişiaynı hareketi yapan birisini gözlüyor ise mü dalgaları yinekaybolur. Otizmli çocuklar basit hareket yapınca veya hareketidüşününce mü dalgaları kaybolur. Ancak, farklı ve ilginç olarak

66 Rizzolatti G. Mirror Neurons. Scientific Amrican, Kasım 2006;30-37



| 69

otizmli çocuklar başkalarının hareketini gözlediklerindeEEG’deki mü dalgaları kaybolmaz. Bu nedenle otistik çocuklardaempati eksikliği olduğu ve bunun da ayna sinir hücrelerindeki

yetersizlikten kaynaklandığı öne sürülür.67

Bazı biliminsanlarınca bilincin, akıllarımızı diğer insanlarınakılları için birer model olarak kullanabilmemizi ve onlarındavranışlarını önceden tahmin etmeyi sağlamak amacıyla ortayaçıktığı öne sürülür. Yani, diğer insanların da bizim gibidüşündüklerini düşünme yoluyla ortaya çıkar. Roger Penrose,

evrimsel açıdan bilincin kendini başka birinin yerine koymayla(avcı, kendini, avının yerine koyarak, onun nasıl davranacağınıtahmin ederek üstünlük sağlar) ortaya çıkamayacağınıbelirterek; “Bir sistem, kendi içinde bir şeyin modeline sahipolursa, bu şekilde bilincine “varabilir” ve kendinin bir modelinekendi içinde sahip olursa, ‘kendi kendinin bilincinde olabilir’. Birvideo kamera, kaydettiği sahnelerin bilincinde olamaz; aynayayöneltilmiş bir video kamera, kendi varlığının bilincinde olamaz”

der. Konuşma yeteneği hayvanlarla bizim aramızdaki enönemli farkı oluşturmakla birlikte, akıl ve bilinç sahibi olmak içinmutlak gerekli midir? Dil olmadan düşüncenin varlığı mümkündeğildir. Dil, anlamlar içerir ve düşünme süreçlerimiz buanlamlar üzerinden olur. Önce hissettiklerimizi anlatırız, sonradil ile başkalarının farkındalıklarını öğreniriz, onlara düşünce veduygularımızı anlatırız. Dolayısıyla dilin yokluğu, gerçektefarkındalıklarını imkânsız hale getirir.68 Bilinçte öncelikle kendifarkındalığımız vardır ve kendimizin farkında oluruz. Daha sonrabaşkalarının farkındalığı olduğunu anlarız (bilinçte ikileşme /double consciousness ). Böylece, diğer düşünceler bizioluşturur.69

Ancak, kendimizin farkında olmamız kadar kolay biraçıklama getirilebilir mi? Roger Penrose’a göre “Bir sistem, kendi

67

Ramachandran VS. Autism and Mirror Neurons. Scientific Amrican, Kasım 2006;38-45.68 Dawkins MS. Hayvanların Sessiz Dünyası. 2.Baskı. TÜBİTAK yay. 1999;24.69 Etaborsky E. Evoluation of consciousness. BioSyatems 1999;51:153-168.



| 70

içinde bir şeyin modeline sahip olursa bu şeyin ‘bilincine’varabilir ve kendinin bir modeline kendi içinde sahip olursa,‘kendi kendinin bilincinde olabilir’. ...bir video kamera, kaydettiği

sahnelerin bilincinde olamaz; bir aynaya yöneltilmiş bir videokamera, kendi varlığının bilincinde olamaz” diyerek kendikendinin farkında olmanın bilinç gelişimi için yeterliolamayacağını öne sürer.70 Bilincin evrimi konusuna ileridekibölümlerde de ayrıntısı ile değinilecektir.

70 Penrose R. Kralın Yeni Usu-III. Us Nerede? TÜBİTAK yay. 1999;133.



| 71

Her canlının kendi genetik yapısının ve çevresel koşullarınınbelirlediği bir yaşam süresi vardır. Bu yaşam süresi, birçoketmenden etkilenir. Bazı bireyler hastalıklardan ya da yiyecekyokluğundan erken ölür, bazıları ise uzun yaşar. Bir canlı

grubunda en uzun yaşayan bireyin ömür uzunluğuna“maksimum ömür (MaÖ)” denir. Teorik olarak şartlar uygunolduğunda, türün diğer bireylerinin de bu uzun ömre ulaşmapotansiyelleri olduğu kabul edilir. İnsan için MaÖ 113 yıldır. Bazıgazete haberlerine göre 115-120 yıla kadar çıkabilir.

İnsanın ortalama ömrü evrimin başlangıç aşamalarındabaşlangıçta kısaydı. Doğal çevre tehlikeleri ve beslenmenin kötüolduğu koşullarda ortalama ömrün 30-40 yıl olduğu tahmin

edilmektedir. Otuz bin yıl önce ortalama ömür 29 yılken, 12 binyıl önce 32, 8 bin yıl önce 38, milattan önce 1100’lerde 35,milattan sonra 1200’lerde 48, 1900’lü yıllarda 60 ve günümüzdegelişmiş ülkelerde 70 yıl civarındadır. Yani, zaman içerisindeortalama ömür belirgin artmıştır. Bu uzun ömür beraberindezihinsel gelişim ve öğrendiğini daha uzun süre gençlere aktarmafırsatı doğurur.

Türler arası ömür uzunluğunun sadece genetik temelli

olduğunu öne sürmek doğru değildir. İnsan ve şempanzelerarasında %99’a varan genetik benzerlik olmasına karşın,



| 72

şempanzeler insan ömrünün yarısına sahiptir ve iki kat hızlıyaşlanırlar. Bu nedenle yaşlanmayı ve yaşı belirleyen genlerdenziyade, o genleri kontrol eden düzenleyici genlerin daha önemli

olduğu öne sürülür. Yaşayan türlerde, maksimum ömür (MaÖ)süresi ile beyin ağırlığı ve vücut ağırlığı arasında doğrusal birilişki tespit edilmiştir:

MaÖ yılı=(10,8399)x (Beyin Ağırlığı, gr)0.636x( Vücut Ağırlığı, gr)-0.225

Bu denklem bulunan insansı fosillere yaşayan türlere deuygulanabilir.71 Denklemdeki (x ) işareti çarpım ve ağırlıklar ise

gram (gr) anlamındadır.

Bu verilerden yararlanarak, geriye doğru bir tahminyapabiliriz. Buna göre MaÖ 200 ya da daha uzun olması, beyin

71 Bozcuk AN. Ömür uzunluğunun genetik evrimi. Doğa Bilim Dergisi: Temel Bilimler 1982;6:135-146.

Bazı türlerde, vücut ağırlığı ve beyin ağırlığı ilişkisinden hesaplanan maksimumömür değerleri ve bu değerlerin hayvanlardan elde edilen gerçek yaşam süresi verileriile uyumu.

Fare 0,45 22,6 3,5 3,2

Porsuk 7,65 5000 7,0 5,8Deve 570 450000 30 33İnek 423 465000 30 27Zürafa 680 520000 34 35Fil 5045 2347000 70 89Dağ aslanı 154 54000 19 23Ev kedisi 79 13400 20 21

Sincap maymunu 24,8 630 21 20Rhesus maymunu 106 8719 29 27Baboo 179 16000 36 33

Gibbon 104 5500 32 30Orangutan 420 69000 50 41Goril 550 140000 40 42Şempanze 410 49000 45 43Modern İnsa 1446 65000 95 92



| 73

ağırlığı ve vücut ağırlığında artışla beraber olmalıdır. H. habiliste MaÖ 60 civarındayken, H. erectus ’ta 70-80 yaş arasında tahminedilmektedir. Şimdiki biz olan Homo sapiens sapiens te ise MaÖ

100 yıl kadardır. Burada kullanılan denklem; MaÖ yılolarak=1,607x[Beyin ağırlığı, gr]0.5579 şeklindedir. Gram olarakbeyin ağırlığının 0,5579 üssü alınıp, sabit değer olan 1,607 ileçarpımı yıl olarak maksimum ömrü verir. Yapılan hesaplara göre,her 106 (bir milyon yıl) evrim yılında, insanın MaÖ değeri 1,6 yılartış göstermektedir. Görünen o dur ki, MaÖ sürekli artmaeğilimindedir. Geçmişteki insansıların ömür süreleri ve beyinkapasiteleri göz önüne alındığında, gelecekte beyin ağırlığımızın

1450 gr’dan 5000 gr’a çıkması gerekecektir. Bu değişimle deMaÖ, şu an ki ortala değer olan 100 yıldan ortalama 200 yılaçıkacaktır. Ancak bu beyin ağırlığı artışının yüksek zihinselişlevler üzerinde nasıl etki ya da değişim yapacağını bilmiyoruz.Aycıca, bu konu üzerinde kafa yormaya pek gerek yok galiba.Çünkü bir milyon evrim yılında, MaÖ yaklaşık 1,6 yıl arttığı içinbüyük beyinli olmamıza epey zaman var demektir.

Beynin sürekli evrim modeli ve gelecekteki olası farklılaşma ve gelişim

durumu. Sütunlarda, maksimum ömür değerinin 92, 150 ve 200 yıl olmasıdurumunda beyin kapasitesi, beden metabolik hızı, kalori tüketimi, eşeyselolgunluk yaşı ve vücut ağırlığına beyin ağırlığının yüzdesi görülmektedir.

Maksimum Ömür …… yılolduğunda

92 yıl 150 yıl 200 yılBeyin kapasitesi, cm 3 1446 3396 5688Vücut ağırlığı, kg 65 81 97Metabolik hız (kalori/gr/gün) 23 21.8 20,8

Kalori tüketimi (kilokalori/gr) 780 1198 1523Eşeysel olgunluk yaşı (yıl) 14-17 22-27 30-37% beyin ağırlığı/Vücut ağırlığı (gr/gr) 2,2 4,2 5,8



| 74

Kur’an-ı Kerim ve Evrim

Teorisi

İslam Dini Evrime KarşıMıdır?

Bu makalenin amacı Kur’an-ı Kerimde yeni bir bilimsel keşif bulunduğunu ve bunun da bilim tarafından desteklendiğini önesürmek değildir. Ya da Kur’an-ı Kerim’in bilimsel yorumlanmasıdeğildir. Bu yazının esas amacı, bilimsel verilerle ortaya konan

evrim teorisine, dinsel inanışı temel ve baz alarak yapılansaldırılar ve reddetmeye yöneliktir. Bu “yaratılışçı karşı çıkış”sadece İslam dini temelli değil, Hıristiyanlık ya da diğer dinlerdede vardır. “Bilimin evrim teorisine” karşı yapılan bu saldırı aynızamanda dolaylı yoldan bilimin kendisine de saldırıdır.

Bugün, ülkemizdeki bazı bilim insanları ve evrimteorisinden haberdar kişiler bir ikilem arasında kalmaktadırlar:“Dine inanıyorsan evrim teorisine inanmayacaksın, evrim

teorisine inanıyorsan Tanrı’ya inanmayacaksın.” Dini inancı olankişilerin kafalarına sürekli olarak, evrim teorisinin dine inanankişinin kabul edebileceği bir şey olmadığı pompalanmakta veikilemde kalan bazı kişiler, insan üretisi olan bilimi (ve evrimteorisini) tercih etmekten ziyade, Tanrı üretisi olan dini kabuletmek uğruna bilimden vazgeçmekte ve ona güvenlerinikaybetmektedirler. Hatta bilimin yöntemlerini buradan yolaçıkarak toptan eleştirmektedirler. Bu gidişin, nihai doğurduğu

sonuç ise “Bilim güvenilmezliği, dinle çatışmasıdır. Dolayısı ile



| 75

din ve din adamları ne diyorsa biz ona inanalım. Çünkü o Tanrıbilgisidir” noktasına varıştır. Bir süre sonra, bu anlayış, kişisel birbakış açısı olmaktan çıkmakta, okulda öğretmenlerin, milli eğitim

bakanlığının ve ardından hükümetlerin ve genel olarak dayüksek din kurumlarının politikası haline gelmektedir. Hatta elikalem tutan ve öğretim üyesi ve bilim insanı olarak bilinenkişiler bile bu tutumun içinde olabilmektedirler. Sonuç, bilimleçatışan eğitmenler, üniversite öğretim üyeleri, Milli EğitimBakanlığı ve Diyanet İşleri Başkanlığıdır! Bu durumda kimseyisuçlamamak lazım. Kendinizi o insanların yerine koyun: bir elinize Tanrı’yı diğer elinize bilimi varselerdi, siz hangisini

seçerdiniz? Bu yazıda yanıtı aranan sorular şunlardır: Bu saldırı ya dakarşı çıkışın kaynakları kesin midir? Kur’an bu bakış açısında biryanıt veriyor mu? İnsanları din ya da bilim arasında bir tercihyapmaya zorlamak zorunlu mudur? İslam dinine ve Tanrı’yainanan biri aynı zamanda “bilimin evrim teorisine” inanabilir mi?

“Dönüşümler yoluyla hayvan dünyası çok genişlemiş, sayıları

çoğalmış ve oluşum basamağında insana dek varmıştır.Düşünce ve kavrayış sahibi insana kadar ulaşmıştır. ‘Düşüneninsan’ aşamasına yükselme ‘duyu ve kavrama’ güçlerininbirlikte bulunduğu zamandır. ...Bu aşamadaki hayvan,kendisinden sonra daha üst aşamada bulunan düşünen insanınilkel biçimidir. Görebildiğimiz varlıklar içindeki gelişim veoluşumların en son ulaştığı aşama budur.”

(1332-1406), Mukaddime , Önsöz kısmıCharles Darwin, Doğal Ayıklama Yoluyla Türlerin Kökeni ’ni

1859’da yazdı.

Genel olarak kabul edilen bilimin, dinsel ve politik görüşlerlekarıştırılmamasıdır. Politik görüşler bizi çevreleyen dünyanınmaddesel gerekliğine yöneltmişken, dinsel görüşler maddesel

dünyanın dışında kalan şeyleri konu edinir. Bilim insanları, hiç



| 76

bir zaman özel bir takım öğretilere güvenmemeli, kendi düşünmeyöntemlerini özel bir felsefeyle sınırlandırmamalıdır. Bilimci,bilgilerin dayandığı temellerin yeni yeni tecrübelerle daima

değişebileceğini her zaman hesaplamalı ve değişime hazırolmalıdır. Edinilen veya kabul edilen ideoloji’leri bir kenarabırakmalı ve bilimi onların üzerinde görmelidir. Dolayısıyla birbilim insanı ideoloji’leri bir kenara koyup idea (düşünce)’leri elealmalıdır.72

Bilim gerçekte laik ve apolitik bir etkinliktir. Bilim, maddievreni anlamak için oluşturulmuştur. Ancak, bilimin laik olması,mutlaka Tanrı’nın varlığını reddettiği anlamına gelmez. Bu

sadece, bilimsel gerçeklerin geçerliliğinin, her ne şekilde olursaolsun, herhangi bir ruhani otoriteye bağlı olmadığı anlamınagelir. Bilim için gözlem, deney ve mantık neyin doğru, neyinyanlış olduğunu belirleyen tek hakemdir.73 Buna rağmen birbilim insanı herhangi bir dine inanabilir ve dini gereklerinisonuna kadar yerine getirebilir. Hem Galileo hem de Newtondindar Hıristiyanlardı. Daha yakın zamanda ise, elektromanyetikve zayıf kuvveti birleştirmeleri nedeni ile Müslüman fizikçi

Abdüsselam’a, dini inancı olmayan Steven Weinberg’e ve SheldonGlashow’a Nobel ödülü verildi (1979). Oysa her ikisinin arasındaçok derin inançsal uçurum vardı. Biri evereni yaratan birTanrı’ya inanırken, diğerinin hiçte böyle bir inancı yoktu. Bunakarşın, tamı tamına aynı fizik kuramına, aynı zamanda ulaştılar.Bundan farklı bir örnekte, derin dini inancı olan sinir biliminbabası sayılabilecek John Carew Eccles ve ateist bir felsefeci olanKarl Popper’in tartışmaları çok seviyeli ve yeni ufuklar getiriciolmuştur. Buna karşın, her ikisinin de ortak yönü evrimeinanmalarıydı. Aslında, bilimin ve dinin gerçek anlamına ulaşmışinsanlar için bunda garip olan hiç bir şey yoktur, çünkü bilim tekdoğru yoldur. Bilim insanları bir kuramı sevip sevmediklerinegöre değil, kuramın deneye uygun olarak ön görülerde bulunupbulunmadığına bakarlar. Bir kuramın, dinsel ve ideolojik olarak

72 Hisenberg W. Fizik ve Felsefe. Çev: M.Y.Öner. İstanbul 1993. s:129-13073 Pervez Hodbhoy. İslam ve Bilim. Cep Kitapları, 2.baskı, 1993; 17.



| 77

hoşa gidip gitmemesi veya kolay anlaşılıp anlaşılmaması, hattasağduyu bakımından çok makul olmaması sorun oluşturmaz.74

Din ve bilim, bilimin olgunluğunu ele geçirdiği son 150 yıldabelirgin olarak çatışmaya girmişlerdir. Eski Yunanistan’da din,bilim ile bugünkü anlamda bir mücadele içinde değildi. OrtaçağAvrupa’sında ise din bilim mücadelesi, dinin baskı altına aldığıbir bilim şeklindeydi. Hıristiyanlığın, bütün beşeri hayata hakimolma sevdasının olduğu bu dönemde bilimin verilerinin ve felsefidüşüncenin ürünleri bir şekilde, dinle uyum içinde

yorumlanması gerekmekteydi. Bu yapılmazsa, dinin baskısıaltında ezilen bir bilim şekli ortaya çıkmaktaydı. Bilim ve dininkendi alanları ne kadar geniş olursa olsun, yetki ve hareketlerinibu alanlarla sınırlama eğiliminde değildiler. Son 150 yıldırkontrolü mele geçiren bilim, bütün gerçekler dünyasının kendiinceleme alanında olduğunu öne sürerek dine açıkça savaş ilanetti. Sonuçta kavga kaçınılmaz oldu.

Din duygusu insanoğlunda bizzat dış dünyanın

algılanması ile oluşmuştur. İnsan suda, aynada ve rüyada kendihayalini görür. Başka insanları da rüyasında görür. Gördüğü bu“eşler” aslına benzemesine karşın, aslı ile aynı değildir. İlkyapılan şey bunları ayrı varlıklar olarak değerlendirmektir.Ancak rüya bitince “eş” ne oluyor? Muhtemelen daha sonrakirüyalarda da benzer görüntüleri gördüğünden, demek ki “eş”leryok olmuyor düşüncesi doğar. O zaman “ben ölünce” eş ne olacakdüşüncesi de bir ölümsüzlük fikrini geliştirir. Ve buradan dabedenden ayrı var olan, farklı bir bilinç durumu olan rüyalardagözükebilen “ruh” kavramı ortaya çıkar. Bu bakış, sonra da dininsöylemi olarak ruh-beden ikiliği olarak karşımıza çıkar.

Bilimin, insan=ruh+beden konusunda söyledikleri ya dasöyleyebildikleri aslında çok fazla değildir. Bilim insanları,konunun kendi alanları içinde olmadığını söyleyerek ilgigöstermezler. Çünkü tek kabulü vardır: monizm (bircilik). Yani,beden maddedir ve maddeden başka bir şey yoktur. Bilim

74Richard P Feynman.QED,The Strange Theory of Light and Matter. Princeton Univ Press. 1988;20.



| 78

insanlarının ilgisinin uzağında kalan bu alan, ilahiyatçıların vemetafizikçilerin elinde kalmak zorunda kalır. Onlarda boşbuldukları bu alanda akıllarına geleni ve kendi kişisel bilgilerini,

herhangi bir yönteme sokmadan söylerler. Zaten, konu biliminyöntemi içinde değildir.

İnsan kâinatın merkezi ve gayesiolamaz. İnsan varlıklar zinciri içindebir halkadan ibarettir. Canlı madde

bizzat yaratma ve değişme özelliğinesahiptir. İnsanın üstünlüğü, omurgalıhayvanların evrimi esnasında, diğerhayvanlara göre daha ileri evrimaşamasına gitmiş olmasındandır.

İnsan seçkin bir varlıktır vedoğaüstü varlık olan “Tanrı”tarafından tüm evren kendisine

hizmet için yaratılmıştır. Evrimyoktur ve insan bizzat Tanrı eli ileyaratılmıştır. Diğer türler deinsandan ayrı yaratılmıştır.

Dünya ve evren yoktan değil,doğanın kendisinde olan güçlerin birsonucu olarak var olmuştur.

Yoktan var ediliş vardır ve kanundenilen güçlerin doğaya verilişi,doğaüstü olan Tanrı tarafındandır.

İnsanda ruh ve ölümsüz ruh diye birkavram yoktur. Beden yalnız başınavardır ve ruh olarak hissettiğimiz,beynimizi oluşturan maddeninetkileşimin bir sonucudur. Ölümleortadan kalkar (monizm/bircilik).

İnsanda, bedenden ayrı olarak Tanrıtarafından yaratılan ve bedenlebirleştirilen ruh vardır. Beden ruhungeçici konağıdır. Ölümle ruhbedenden ayrılır(dualism/ikicilik)ve varlığına başkabir boyutta devam eder.

Doğada, bilim ve yine doğa ileaçıklanamayacak hiç bir şey vemucize yoktur.

İnsanın anlayamayacağı doğaüstükuvvetler, olaylar, mucizeler vardır.

Tek gerçek olan bilimsel yöntem venesnel gerçekliktir. Bu bilgi dedoğadan elde edilir.

Bilimsel bilginin dışında vahiy bilgiside vardır. Vahiy Tanrının bizeulaşma yolu ve bilgisidir. Doğaüstübir bilgidir.

Bilimin bilgisi sürekli olarak kendinideğiştiri ve yeniler.

Tanrı bilgisi değişmez ve sabittir.Sadece yorumları ve anlaşılmasıfarklıdır.

İnsan zihninin tüm özellikleri zaman

içerisinde bilimle anlaşılabilecek ve

İnsan zihninde ve ruhunda, daima

anlaşılamayacak sırlar olacaktır.



| 79

sır kalmayacaktır.

Bilim ise ortak aklın ürünüdür vedeneyim ve gözlem kişiler arası

farklılık gösterse bile çok azdır. Dinesas itibari ile bireyseldir. Ne kadardin ve dindar varsa o kadar farklıdini bakış açısı vardır.

Evet, dini tecrübenin özelliğibireysel olmasıdır. Ancak din herkes

için geçerli evrensel kurallar daiçerir. İnsanların yaşadığı bakış açısıfarklılıkları onların olgunlaşmaaşamaları ile ilgilidir.

Evrim teorisyenleri teorilerinin ortaya konulması için birTanrı’ya gerek duymazlar ve oluşun tamamen kendiliğinden,“başlangıçtaki var olan kuralların” bir doğal sonucu olarak ortayaçıktığını öne sürerler. Evrim teorisinin içine rastlantı konulmasıve bu rastlantının herhangi bir “üstün varlık” olmadankendiliğinden meydana gelmesi bir Yaratıcıyı dışarıda bırakır.

Aslında bilim evrim teorisi hakkında konuşurken, biryaratıcının varlığı ya da yokluğunu iddia etmeden evrimi anlatır.

Ancak, evrim teorisini bazı kişilerce, yaratıcıyı dışlamaideolojisinin bir destekçisi olarak da ele alınmaktadır. Dışlananbir yaratıcı durumunda, evrim teorisi umurlarında olmayankişilerce önemsenir hale gelir. Tanrıyı dışlamak isteyenlerceteori, evrim teorisi değil, yaratıcıyı dışlamaya katkı teorisi halinegelir. Bu nedenle de yaratıcı görüş yanlılarınca, teorinin doğruolup olmadığına bakılmaksızın, sadece bir yaratıcıya gerekduyulmadığı için reddedilir. Ancak, bilim insanlarınca Tanrısız

evrim teorisini öne sürmek ya da vurgulamak, tamamenideolojik bir yaklaşımdır. Gerçekte bilim bir Yaratıcı’nın olduğuya da olmadığı hakkında hiç bir kanıt öne süremez. Çünkü“Tanrı” bilimin araştırma ve ilgi alanına girmez! Tanrı kavramıtamamen bir inanç ve kabul işidir.

Dini bakış açısı ile insan türünün ve diğer türlerin evrimleşerek

ortaya çıkması, bir değersizleştirme ve aşağılama olarak



| 80

görüldüğünden evrime otomatik olarak karşı çıkılır. İnsan varolduğundan beri, kendini evrenin ya da diğer canlı varlıklarınmerkezine koymuştur. Bunu hem din, hem de bir zamanlar bilim

yapmıştır. Bütün büyük dinler insanı en üstün varlık olarak görürve diğer var olan her şeyin kendileri için yaratıldığını kabulederler. Buna benzer olarak, bilim de, din gibi, insanı uzun zamanevrenin merkezine yerleştirmiş ve orada tutmuştur. 1500 yılınakadar evrenin merkezinde dünya vardı ve Güneş bile insanınyaşadığı dünyanın çevresinde dönüyordu. Ancak, 1540 yılındaNikolas Kopernikus (1473-1543) çok çekingen bir tavırla,Güneş’i merkeze yerleştirdi ve dünyayı da çevresinde dönen

sıradan bir gezegen haline getirdi. Ancak bu fikirlerini açıklamakiçin epey korku yaşadı. Çünkü o zamana kadar hem geçerli bilimhem de dine göre “üzerindeki insanlarla birlikte dünya evreninmerkeziydi.” Ancak, zamanla artan bilgilerimizle anladık ki,insanın yaşadığı dünya ve galaksi içindeki yeri kısmen özeliklearz etse de, benzer özellikte bölgeler evrende bulmakmümkündü. İnsanın yaşadığı yer seçilmemişti.

Diğer bir değersizleştirme de, Charles Darwin

zamanından kalan ama modern evrim anlayışında yeri olmayaninsanın maymundan türediği şeklinde evrim anlayışının bazıbilim insanları tarafından ya da evrim teorisinin tepki çekmesiiçin karşı tarafça öne sürülmesidir. Oysa modern evrim anlayışı,basitçe aşamalı olarak bir canlı gelişiminden (evrim) ve insanındiğer primatlarla (kuyruksuz maymunlarla) aynı soy ağacındanolmasından oluşur. Maymundan dönüşü modern bilimsel evrimanlayışı kabul etmez. Bu da bilimin temizleyemediği bir yanlıştırve evrim teorisine karşı çıkışın önemli nedenidir.

Bilim insanın seçilmiş bir varlık olduğunu kabul etmese dedinsel yaklaşımla insan halen “Tanrı’nın seçkin” kuludur.Dolayısı ile evrim teorisi insanı küçümseyen ve insanımaymunlardan aynı soy ağacına bağlayan bir yaklaşımolduğundan, dinsel bakış açısı ile bu bilimsel terori kabuledilemezdir.

Yemin olsun, biz, âdemoğullarını onur ve üstünlükle

donattık, onları karada ve denizde bineklere yükledik. Onları,



| 81

güzel ve temiz rızıklarla besledik. Ve onları, yarattıklarımızınbirçoğundan üstün kıldık .

Ancak, Kur’an-ı Kerim insanın bazı durumlarda çokaşağılara indirilebileceğine dikkati çeker ve seçkinliğin aslındaher zaman sahibi olunan bir üstünlük değildir.

Biz insanı, gerçekten en güzel bir biçimde yarattık. Sonrada onu düşüklerin en düşüğüne/aşağıların en aşağısına çevirip attık .

Evrim teorisine karşı çıkılmasının diğer bir nedeni de, evrimleinsanın var edilmesinin, Yaratıcı’nın küçümsemesi şeklindealgılanmasıdır. Oysaki evrimsel oluş çok basit değildir.Milyonlarca yıl süren bir plan, devam eden ardışık aşamalar, heraşamada kazanılan daha değişik ve üstün yetiler. Kendi içindeçok karmaşaları vardır ve ayrıntısı ile bakıldığında, bilinçliinsanın böyle bir aşama sonrası oluşması bilimsel açıdan daaçıklanması zor mucizedir. Bilimin öne sürdüğü “basamaklı

evrimsel oluş ”un ya da dindarların öne sürdüğü “Tanrı tarafından pat diye insanın ” yaratılmasının hangisinin dahabüyük mucize olduğuna karar vermek insan için mümkünmüdür? “Ol” denilerek birden var olma ya da basamaklı birbiçimde evrim geçirtilerek var olma. Bilim için “pat” diye varolma imkânsızdır. Bilim bir şeyleri anlamak ve açıklamak içindiğer doğa örneklerine de bakar.

Bilimin gördüğü örneklerde, en azından canlısal düzeyde,

pat diye var olmak yoktur. Bu nedenle pat diye Tanrı yaratısınıkabul etmez. Oysa ki dinsel bakış açısından hem pat diye bir andahem de basamaklı/aşamalı var oluş dine uygundur. Her ikisi deYaratıcı için kolaydır. Çatışma noktası, bir anda insanın varedilmesidir. Ama diğer yandan, mademki Yaratıcı’nın gücü herşeye yeter, evrimsel oluşa da yeter demektir bu. Birini ya dadiğerini seçme O’nu küçültmez:



| 82

Hiç görmediler mi, Allah, yaratmayı nasıl başlatıyor,sonra onu yeni baştan yapıyor. Kuşkusuz bu, Allah için çok kolaydır .

Dini bakışla, yaratan varlık, bizim içinde bulunduğumuz evreni 4-boyutlu olarak var etmiştir. Bilimin bakış açsı da aynıdır vebilime göre dört boyutlu evrenin kurallarına göre, evrendeki hergelişme-dönüşme ve oluş, belli bir süreç ve kurallara göre ortayaçıkar. Bu kurallara doğa kanunları denir. Bu kanunların ortayakonulması, anlaşılması ve dillendirilmesine de bilim denir.Evrenimizin Büyük Patlama (Big Bang) ile ortaya çıkması böylebir süreçtir ve bu insanoğlunun saatine göre 13.7 milyar yıl öncegerçekleşmiştir. Anne karnında bir yumurta ve spermdenoluşmamız, gebelik süresince yaşanan gelişme de böyle birsüreçtir. Bir tohumun toprağa atılıp, ondan bir elma veren ağaçoluşması da böyle bir süreçtir. Basamaklı, belli aşamalara tabi,belli kurallara tabi... Bu basamaklı oluş evrenin oluşumundantutun da buğdayın oluşumuna kadar aslında aynı kurallarla

sınırlıdır. Ancak bu “olma” ve “oluş” zamansız olan Yaratanaçısından “hemen/an/lahza” kadar kısa olsa da insanoğlununhesaplarına göre uzun bir süreçtir. Tanrı zamanı ile insanzamanındaki bu farklılıklar, hem Kur’an-ı Kerim’de (Mearic 4,Secde 5. ayetler) hem de İncil’de vurgulanır. Bilimin görelilikteorisine göre zaman izafidir. Bu konuda konuşan bilim, Tanrınınzamanı hakkında konuşamadığından evrimin basamaklı vezaman içerisinde oluşu ile Tanrının “Ol” demesi ile olma arasında

kopukluk oluşur. Yaratıcı görüşü kabul edersek, başlangıç kararıüstün bir varlığın “ol” demesi ile başlamış olabilir:

...Bir iş ve oluşa karar verdi mi, ona sadece "ol!" der, o hemen oluverir.

O O'dur ki, hem hayat veriyor, hem öldürüyor. Bir işve oluşa hükmedince, ona sadece "Ol!" der; o hemen oluverir .



| 83

Bizim madde evrenimizin, bugünkü duruma gelmesi için 13,7milyar yıllık bir süreç, dönüşüm, değişim veya kısaca evrim ilegerçekleşmiştir. Evrenin bu evrimi, basamaklardan oluşur. Her

basamağı ayrı değişim ve dönüşümdür. Bu süre, yani 13,7 milyaryıl biz insanların, 4-boyutlu evrenimizdeki zaman anlayışınınifadesidir. Doğa kanunlarından çıkardığımız bir bilimsel veridir.Buna göre başlangıçta, ne olduğu tam bilinmeyen “bir şey”denevrenimiz ortaya çıktı. Önce atom altı parçacıklar, sonra atomlar,sonra moleküller, sonra gaz bulutları, yıldızlar-galaksiler, galaksikümeleri ve ardından da gezegenler evrimleşti. Genelde BüyükPatlama ile oluş olarak bilinir. Bu bilimin bir kabulü ve bilgisidir.

Bilim bu teorisini kanıtlarla ortaya koyarken Tanrı’yı hiç işiniçine sokmaz. Ama Büyük Patlamanın da nasıl kendiliğindenbaşladığı konusunda, Tanrı olmadan yanıtlar aramaya devameder.

Bu aşamalı evren oluşumu ya da evrimi, Yaratıcı görüşeinananlar tarafından, bir Yaratıcın’nın varlığı için önemli birkanıt olarak kabul edildi ve adeta üzerine atlandı. Tanrı vardı veEvreni büyük patlama ile yaratmıştı. Oluşan büyük patlama

ardından basamaklı olarak evren, evrimleşerek bugünküdurumunu almıştı ve en sonunda da biz insanlar ortayaçıkmıştık. Büyük patlamanın olması, adında “büyük” kelimesiniiçermesinden mi bilinmez, Yaratılış yanlılarınca büyük birsamimiyetle kabul edilir. Yani, evrene bir başlangıç koymak veardından evrimsel oluşması Tanrı’yı küçültmez!

Diğer yandan, büyük patlamanın bir aşaması olan, 6milyar yılda evrimleşen Dünya’mızın üzerinde ortaya çıkan insanve diğer türler için zamansal dönüşüm ya da biyolojik evrimkabul edilmez. Çünkü bu teori Tanrı’yı küçümser. Ya da “Ol!”deme ile oluşa göre 3-5 milyon yıl uzundur. Evren için 13.7milyar yıllık evrimsel oluşa evet ama insanın 3-5 milyon yıllıkevrimsel oluşumuna hayır! Çünkü sonsuz, ucu bucağı olamayandev evrenimizin aşamalı oluşumunu Tanrı’ya yakıştırırız amaküçük evren insanı yakıştırmayız. Her ikisini terazi kefesinekoyarak kim karar veriyor, birinin diğerinden daha karmaşıkolduğuna. Bugün biliyoruz ki “bir sivrisineğin yapısı bir yıldızdandaha karmaşıktır”. Sivrisineğin oluşumunu mu Tanrı kanıtı



| 84

olarak öne sürmek daha iyidir yoksa bir yıldız ve galaksikümesinin büyük patlama ile oluşumunu mu? Bugünün moderndindarları, sadece evrenin büyük patlama ile oluşumunu kanıt

olarak almaktadırlar. Bu kendi içinde bir çelişkidir.Bilimin büyük patlamasının üzerine atlayan moderndindarlar, bilimin sürekli bir değişim içinde olduğunu ve yarınbüyük patlamayı da dışlayan başka bir teori ortaya çıkabileceğinibilmelidirler. Günümüzde bile, aslında büyük patlamanınolmadığını, elde edilen büyük patlama verilerinin yanlışyorumlanmasının sonucu olarak büyük patlama teorisineulaşıldığını öne süren ciddi bilim insanları vardır. Hele ne olursa

olsun, bir büyük patlama evrimini kabul edip, insan evriminikabul etmemek iki yüzlülüktür. Özellikle, Kur’an-ı Keri’i okuyanbirisi için şu ayeti anlamaktır:

“Onlar öncekilerin kanunundan başkasını mı bekliyorlar? Allah'ın kanununda/yönteminde asla bir değişme bulamazsın, Allah'ın kanununda/yönteminde kesinlikle bir sapma da bulamazsın ”.

Diğer yandan günlük yaşamımızda zaman bağlı birçok dönüşümve değişimler vardır. Bir insanın anne karnında, tek hücredendoğuma kadar gelişimi, zamana bağlı bir farklılaşmadır. Buna heranne ve baba şahit olur. Hele hele günümüz ultrason çağında,neredeyse, ayda bir yapılan hamile takipleriyle bir dönüşüm vedeğişime gözlerimizle şahit oluruz. Bu süreç, dokuz ay ve 10 gün

kadar sürer. Doğumdan ölüme kadar olan basamaklı değişim isebir başka süreçtir. Bu basamaklı oluş içinde yaşadığımız maddievrendeki fizik ve kimya kurallarının zorladığı bir oluştur. Bubasamaklı oluşun dışına çıkıp ani olarak bedensel var olma diyebir şey söz konusu değildir.

O, dökülen meniden bir sperm değil miydi? 38.Sonra o, bir çiğnem et oldu da Allah onu yarattı, ardından

düzgün bir şekle ulaştırdı . 39. Nihayet ondan iki çifti, erkeği ve



| 85

dişiyi vücuda getirdi. 40. Peki bunu yapanın, ölüyü diriltmeyegüç yetmez mi?

Yaratan “ol” emri ile yaratmaya başlayabilir ya da dahaönceden koyduğu evrensel kuralı işletebilir ancak, bizimbulunduğumuz evrende, başlangıçtaki ilgili kuralların işlemesigerekir. Bu kurala göre, ani ve pat diye var oluş, bizimalgılamamıza göre yoktur (atom altı parçacıklarda ani var ve yokoluşlar mümkündür). Belki, fiziğin ileri sürdüğü 11-boyutlu ya dabaşka boyutlarda ani var olma ya da yaratma olabilir. Ama buevrende, başlangıçta belirlenen kurallar gereği, ani var oluş bizimgibi büyük nesneler için mümkün değildir. Dolayısı ile Yaratan’ınyöntemi bizim evrenimizde hep aynı olmak durumundadır:

“Onlar öncekilerin kanunundan (onlara uygulanandan) başkasını mı bekliyorlar? Allah'ın kanununda/yönteminde asla bir değişme bulamazsın, Allah'ın kanununda/yönteminde kesinlikle bir sapma da bulamazsın”.

“Yaratılışta aynılık ” insan hücreleri ile Dünya atmosferi

arasında bile vardır. Atmosfer bir hücre zarı gibi Dünya’nınzarıdır. Atmosfer bir zar gibi asla tam düzgün şekilde değildir.Bazı alanlarda zayıf ve ince, bazen kalın, bazı yerleri su açısındandaha yoğundur. İçerdeki bitkiler üzerine su yağmurla yağar.Hücre içine de zardan adeta su ve besinler yağar. Atmosferinelektrik enerjisi olan yıldırımlar vardır. Hücre zarında da elektrikenerjisi vardır. Atmosfer kozmik ışınların ve göktaşlarınıngeçmesine izin vermez, hücre zarı da seçici geçirgendir ve gelen

her şeyin geçişine izin vermez. Hücre içinden dışına haberleşmeolduğu gibi Dünya’dan da dışarıya haberleşme yapılabilir.Atmosfer içinde bir hayat vardır ve hücre içinde de bir hayat vardır.

Bütün karşı çıkışlara karşın, elde bilimsel olarak var olan fosiller,genetik kanıtlar vardır. Bunlar ne anlam ifade ediyor o zaman?

Bulunan fosillerin sayısı, 1000 film karesinin belki 1 tanesidir.



| 86

Ancak bu kanıtlar bilimin elinde ve arşivlerinde vardır. Fakat neilginçtir ki, İslam dininin kutsal kitabında da buna bir atıf vardır:

De ki: Yeryüzünde dolaşın da yaratılışın nasıl başladığına bir bakın. İleride Allah öteki oluşmaya da vücut verecektir. Allah, her şeye Kadîr'dir.

Bilim insanları deneysel olarak test edemedikleri teorileribilimsel saymazlar. Evrim teorisi bu yönü ile dindar çevrelerceçok eleştirilmiş ve bilimsel bir anlamı olamayacağı önesürülmüştür. Ama Yaratan Kutsal kitabımızda, bizimyaratılışımıza (hem de meleklerinkine) tanık olmadığımızı ya daolamayacağımızı ifade eder:

Rahman'ın kulları olan melekleri, dişiler saydılar.Onların yaratılışına tanık mıydılar? Tanıklıkları yazılacak ve sorguya çekilecekler.

Ben onları ne göklerle yerin yaratılmasına, hatta ne kendilerinin yaratılmasına tanık tuttum. Ben, sapıp gitmişleri

yardımcı edinecek değilim.

Kur’an hiç bir yerde evrime karşı çıkan bir ifade kullanmaz. Hattabasamaklı, aşamalı yaratılışlara sık sık örnekler verir. Daha dailerisi “ters evrim” diyebileceğimiz, insanların başka canlıtürlerine (maymunlara) çevrilebildiğinden bahseder. Bunubirçok dindar insan “maymuna çevirme” olarak bilir. Bunu kabuleder ve Tanrı’nın bunu yapabileceğine inanılır. Ama “insanaçevirmeye” sıra gelince bu Tanrı işi olmaz.

Andolsun ki sizi yarattık, sonra sizi biçimlendirdik,sonra da meleklere: "Adem'e secde edin" dedik... 166.Ne zaman ki, yasaklandıkları şeylerden ötürü öfkelenip başka aşırılıklar yapmaya başladılar, onlara şöyle dedik: "Aşağılık, maskara maymunlar olun!"

Dilesek, onları oldukları yerde hayvana çeviririz. O zaman ne ileri gitmeye güçleri yeter ne de geri dönebilirler. 77.



| 87

Görmedi mi insan, kendisini bir spermden yarattığımızı! Bir de bize açık bir hasım kesilmiştir o. 78. Kendi yaratılışını unutmuş da bize örnek veriyor. Ve bir de şöyle diyor: "Şu çürümüş kemiklere kim hayat verecek?"

O ki, sizi halden hale/evreden evreye geçirerek yarattı.

İnsan, aceleden yaratılmıştır. Ayetlerimi size göstereceğim. Benden acele istemeyin!

Yemin olsun ki, biz insanı topraktan oluşan bir özden yarattık.

Bunlara bir çok örnek daha eklenebilir (Sad 71-72, Meryem 67,Taha 55, Hud 61, Hicr 26...).

Dinlerin yerine getirdiği görevi, bilim ne zaman yerine getirirse,o zaman dinler ortadan kalkabilir. Zaten dine de gerek kalmaz.Bilim tekrar uzaklaştığı metafiziği veya bugünkü teolojiyi, bilimdalı olarak ele almalıdır. Dünya üzerindeki dinler bir şekilde

ortadan kaldırılsa bile insanoğlu kendine mutlaka bir dinbulacaktır. Bu durumda, var olan şartlarda, bilimin dinden uzakkalması ve yokmuş gibi yadsıması yanlıştır. Bu yanlışınsonucunda, din eline geçeceği insanlar tarafından yanlışamaçlarla kullanılacak ve yobaz insanların yetişmesine nedenolacaktır. Çünkü kural olarak, boş bırakılan her alan bir şekildedoldurulur! Ama iyi ama kötü şekilde.

Bilim, dış dünyanın doğurduğu ortak tecrübenin bir

üretisidir. Ancak, kendisini tanımladığı ile terimler arasında“nesnellik” var olmasına karşın, bilimin çoğu alanı “öznellikten”kurtulamamıştır. Bilim dini öznel kabul ederek, nesnelliğinyanına yaklaştırmaz. Oysa hem din hem de bilim, zihnin dışdünya ile olan ilişkisinin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır. Bilimve dinin diğer bir ortak noktası da, derinliğine incelenecekolursa, “bilinemez” ve “düşünülemez” bir şeyin varlığını aramayıiçerir. Din daha çok bilinemez şeyden kaynaklanır ve onu

tanımlamak için uğraşır. Diğer yandan bilim, “tanımlanabilir ” ve



| 88

“bilinebilir ” olan şeyin sınırları içinde kalmak için boş yereçabalar durur. Ancak, bilim ne kadar ilerlerse ilerlesin, ortadankaldırmak istediği “bilinemezi”, bir o kadar kabul eder duruma

geçer. Bilim, kendini kuşatan sırları ve sınırları her yönden tamolarak ortadan kaldıracak güçte değildir. Bugünün görünensırları yarın açıklanacaksa bile beraberinde daha derin sırlar vesoruları da beraberinde getirecektir. Gerçek bir din ve bilimortak bir amaç için çalışır: insanın mutluluğu ve kudreti için.

Ülkemizdeki ve hatta dünya ki, eğitimcilerin,akademisyenlerin ve hatta resmi kurumların kafa karışıklığını

gidermek için, bu konunun üzerine gidilmesi ve insanlar, “din mibilim mi, bilim mi Tanrı mı?” arasında bir seçim yapmayazorlanmamalıdırlar. Birçok dindar insan, evrim teorisini ve onunana çıkış yeri olan bilimi, dini inançları gereği kabul etmemekteve ona güvenmemektedir. Özellikle bir grup, İslam dininikullanarak, kitap ve medya aracılığı ile sadece tek işi evrimteorisine karşı çıkmak gibi bir görev üstlenmiştir. Bu bilgibombardımanı insanlarda içsel çatışmalar yaratmakta ve

ardından da seçim yapma zorunluluğu doğurmaktadır. Biliminevrim teorisinin, dinin büyük patlama teorisinden farkı olmadığıvurgulanarak, okuldaki öğrencilerde, akademisyenlere kadarherkese anlatılmalıdır.



| 89

YenidoğandaBeyin ve Bilinç Gelişimi

Ernest Haeckel’in öne sürdüğü “Birey oluş, soyoluşun hızlı bir tekrarıdır” ya da değişik bir ifade ile “ontojeni filojeniyi tekrarlar ” savıuyarınca, insan yavrusunda bilincin nasıl ortaya çıktığını incelemekyararlı olacaktır. İnsan yavrusu, hayvanların aksine, doğuştan çok azyetenekle doğar. Ancak, insan yavrusu farklı olarak özümseme ve

yaratıcılık yeteneğini genetik yapısında taşır. İnsan tamamlanmamış,



| 90

olgunlaşmamış, yalnızca olanaklar bakımından zengin bir beyinledoğar. Bu olanakları da, çevresindekileri taklit ederek geliştirmeyiöğrenir. Dışarıdan kafamız sessiz ve sakin görünse de içeride, sürekliitişip kakışan, yerinde duramayan sinir hücreleri, dış dünyada nelerolup bittiğini yansıtacak sinir hücresi devreleri oluşturmaya yaklaşık16 yaşına kadar devam eder. Ama yine de “İlk dakikadan itibaren oradabiri vardır. Beşiğin içine eğilip bakan herkes, orada kendine bakanbirini görür”.

Hayvanlardaki bilinç problemi yanında “insan yavrusundabilincin ne zaman ortaya çıktığı” sorusuna verilecek cevap, bilincin neolduğunu ve hangi beyin durumunda ortaya çıktığını anlamak içinönemlidir. Döllenmiş tek yumurtanın bilinçli olmadığı açıktır. O haldebilinç ne zaman ortaya çıkar? Bu soruya verilecek üç değişik yanıt vardır:75 1. Anne karnındayken bilinçliyiz, 2. Bilinci ortaya çıkarandoğum eylemidir ve doğumda bilinçli hale geliriz, 3. Doğumda birotomatız ve doğumdan sonra yavaş yavaş bilinçli oluruz.3,76 Burada 1ve 3. yanıtta bilinçli olmanın zamanı belirsizdir. Bilinçli olma ile ilgiliaçık ve belirli bir olay saptamak imkânsızdır. Ancak, günümüzdedoğmadan önce doğum sonrasında beyinde ne gibi değişikliklerinolduğunu biliyoruz.

Yenidoğan bir bebek çevresindeki dünyayı ancak ışık ve

gürültü farklılıklarıyla algılar. Sonra nesneleri ve sesleri daha iyi seçerhale gelir. Altı ile 9 ay arasında, bebek çevresindeki nesnelerin vekişilerin kapladığı uzay hakkında toptan bir değerlendirme yapmayıkısmen başarabilir. Yavaş yavaş ilişkiler kurmayı, çağrışımlaryaratmayı, farklılık ve benzerlikleri algılamayı öğrenir. Genel olarakbirbirinden ayrılmış benzer nesneleri bir araya getirebilir. Tanıdıkkümelerin birinden bir şey eksilince onu fark edebilir. Dokuz ile 18 ayarasında, birden fazla nesne arasında ayrım yapmaya, az sayıdanesneden oluşan grupların farkını ayırt etmeyi öğrenir.

Psikolog Piaget’nin öne sürdüğü gelişim evreleri.

0-1 Reflekslerin gelişimi. Duyusal-devinimsel dönem. Doğumdan 2 yaşınakadar. Yeni uyarana uyum amacı ile davranış değiştirilir. Eyleme geridönebilirlik başlar.

2-7 Dil gelişimi ile birlikte sembolik işlevlerde gelişir. Benmerkezcilik vardır.Çocuk her şeyi sadece kendi bakış açısından görür. Düşünce mantık dışıve büyüseldir. Cansız nesneler canlı kabul edilir. Kötü davranışlardandolayı kaçınılmaz olarak cezalandırılacağına inanır.

75 Grenfield S. İnsan Beyni. Varlık yay. 2000;11576 Schrödinger S. Yaşam Nedir? Evrim yayınları. 1999; 122



| 91

7-11 Mantıksal düşüncenin ortaya çıkışı (neden sonuç ilişkisi), tersineçevirebilme ve ardışıklık yeteneğini içerir. Başkasının görüşü açısındanbakabilme. Sayı, uzunluk, ağırlık ve hacim gibi kavramları anlar.

11-18 Soyut işlemsel dönem. 11 yaşından ergenlik sonuna kadar. Varsayım vetümdengelim yapabilme yetisi. Başkalarının görüşleri hakkındadüşünebilme yetisi. Ortak yapıları anlama, bir sistemdeki elemanlarıgruplayabilme esnekliği, aynı anda iki farklı sistemin düşünülüpanlaşılması, olasılıkları kavrayabilme yetisi.

Psikolog Jean Piaget (1896–1980), aklı bir bilgisayarabenzetiyordu. Akılda üç program vardı: asimilasyon, uyum ve denge.Asimilasyon yeni bilginin akılda daha önceden yer alan bilgi ilebütünleştirilmesiyken, uyum mevcut bilginin yeni bilgiye uyumsağlamak için değiştirilmesidir. Denge ise gelişim esnasında meydana

gelen akılsal yeniden oluşumu betimler. Bundan yola çıkan Piaget,akılsal yeniden oluşumun gelişim modelini ortaya atar. Bunun için beşbasit aşama öne sürmüştür: duyusal hareketsel zekâsı (doğumdan–2yaşa) kadardır ve çocuğun parça parça algılardan yola çıkarak nesnekavramını ve başkalarının imgelemesinden ayrı olarak kendi beninioluşturduğu dönemdir. Hazırlık zekâ (2-4 yaş) dönemi, temel benmerkezci ve insanbiçimci bir düşünüşün (“Anne bak, ay peşimdengeliyor!) baskın olduğu dönemdir. Dört ile 7 yaş arası, akıl yürütmeninbulunmadığı düşünsel kavrayış dönemi, sezgisel dönemde çocuk,

düşünceyle açık bir biçimde tasarlayamadığı eylemleri gerçekleştirir(sıvıyı farklı biçimdeki kaplara aktarmak gibi). Dört ile 11 yaş arası,birtakım kavramların (sınıf, dizi, sayı, nedensellik) edinilmiş olmasınakarşın, düşünmenin somuta bağlı kaldığı somut işlemler aşamasıdır.Son dönem ise, On bir ile 14 yaş arasını kapsar ve biçimsel işlemlerdönemidir bu aralık. Düşünme soyutta işler hale gelir, varsayımlaroluşturulur ve sınanır.77,78

Sütten kesme çocuğun annesinden farklılaşması ve kendininbilincine varmasını sağlayan ilk ruhsal olgulardan biridir. Ruh

devinimsel (psikomotor) alanlarda (elin kullanımı, ayakta durmanınöğrenilmesi ve yürümenin öğrenilmesi) ve sözlü alanlarda (sözcükler,tümceler) oluşan ilerlemelerle evreni genişler, ilgileri artar, düşünüşüsağlamlaşır. Üç yaşına geldiğinde, kişiliğini fark eder ve ben ya da beni-bana kelimelerini kullanarak, kendini bilinçli olarak diğerlerininkarşısına koyar. Ama “İnsanın düşünsel ve duygusal gelişmesi düzenli,çizgisel bir modele göre olmaz”; bu gelişme, “her seferinde birilerlemeyi ve bütündeki yeni bir düzenlenişi içeren birtakım

77 Mithen S. Aklın Tarihöncesi. Dost yayınevi. 1999;43;264.78 Ifrah G. Bir Gölgenin Peşinde. Rakamların Evrensel Tarihi. TÜBİTAK. S:30-31.



| 92

aşamalardan geçer”. Kendi beden ve eylemlerini merkeze alan, içindekendini öteki nesneler arasında bir nesne olarak keşfedebileceği birsürekli nesneler evrenine ulaşmasını sağlar. Bu daha çok şimdiki zamaniçinde olur.

Anne karnından doğuma kadar beynin anatomik değişimi vedönüşümünü gösteren şekiller. Özellikle 8. aydan sonra ve ergenlik döneminedoğru beynin kıvrımlarında belirgin bir artış olur. Kıvrımlardaki artış beyinkabuğunun alanını kat kat artırır. Dışarıdan gözlenen bu artışa ek olarak beyniniçsel yapısı, bağlantıları ve veri değerlendirmesi de değişir.

İnsanlardaki diğer organlardan farklı olarak, beyningelişimi tam olarak genetik plan dâhilinde değildir. İnsanbeyninin göze çarpan en önemli özelliklerinden biri



| 93

doğumdan sonra uzun bir dönem değişmeye ve gelişmeyedevam etmesidir. Çevre ve çocuğun etkileşimleri beyingelişiminin geç aşamalarını da etkiler. Beynin normal

gelişimi, genetik kod ve çevresel deneyimlerin etkileşiminebağlıdır.

Erişkin insan beyninde bulunan yaklaşık 1012 sinirhücresi, 10 katrilyon (1016) bağlantı ile ilişkidedir. Tüminsan DNA’sı her sinir hücresi başına bir gen kullansa, bukadar çok sayıda sinir hücresini kontrol edemez. İnsangenomu 109 bit içerir ve bu kadar çok hücreler arası

bağlantıyı kontrol etmek için yetersizdir. Erken gelişimevresinde, sinir hücreleri arası bağlantılar, sadece genlerledeğil, dış dünyanın uyaranları ve kendi içinde birbiri ileetkileşimleri aracılığıyla düzenlenir.

Bir insanın genetik bilgisinin 109 bit içerdiğihesaplanmıştır (bit , bilgi miktarını ifade etmenin biryoludur. Esas olarak ikili sayı sistemindeki rakamlardır. 0ve 1 değerini alırlar). Bu bilgi çeşitli genler içerisine

yerleşiktir. Diğer yandan insan zekâsı yılda yaklaşık 1018 bit’lik bir bilgi üretir. Bu üretim konuşmalar, kitap, dergi yada ses kaydında toplanır. Bu şu anlama gelir, bir yılda genmekanizmalarımızla oluşturabileceğimizden 1 milyar kat daha fazla bilgi üretip diğer kuşaklara bırakırız. Bu bilgininsadece %1’i önemli olsa bile, genetik bilgimize göre 10milyon kat daha fazla zihinsel bilgi ürettiğimiz anlamına

gelir. Yani, zihinsel bilgi üretimi genetik bilgimizi geridebırakacak kadar fazladır.79 Beynin yeniden yapılanması esas kendi içindeki

etkileşimlerle olur. Kendi içindeki bağlantıların çok sayıdaolması bunun bir kanıtıdır. Erişkin bir insanda, beyin vebeyincik arasında 40 milyon sinir hücresi uzantısı (akson)bulunurken, iki beyin yarıküresi arasında 200-250 milyon

79 Cramer F. Kaos ve Düzen. Alan yay. 1993



| 94

bağlantı büyük bileşkeyi oluşturur. Bağlantıların sıkıyoğunluğundan, erişkin beyninin %60’ını bağlantılar vekalan %40’ını sinir hücreleri oluşturur. Beyin içindeki bu

sıkı bağlantılara karşın, beyin ile çevre arası bağlantılardaha azdır. 200 bin bağlantı, omurilik üzerinden hareket sağlayan sinir hücrelerine inerken, kulak ile beyin arasındaişitmeyi sağlayan sadece 80 bin bağlantı bulunur.80 Tat,dilde duyusunu alan 9 bin tat tomurcuğu ve bunların siniruzantıları ile beyne taşınır. Koku duyusunu beyne taşıyan12 milyon sinir lifi vardır ve tüm koku duyumunu en fazla

10 cm2

’lik bir alandan alır. Buna ek olarak, çok önemverdiğimiz görme duyumuz, gözdeki retinada yer alan 5-6milyon koni ve 120-140 milyon çomakla sağlanır. Ancakbunların uzantıları bir araya geldiğinden, görme verisinibeyine taşıyan görme siniri sadece 1,2 milyon liften oluşur.Bu demektir ki, beyin dış dünyaya olan bağlantısına kendiiçindeki bağlantılarına göre ikincil derecede önem verir.Ancak, önemli bir noktayı da vurgulamak gerekir. Dış

dünyadan alınan bu sınırlı bilgi, beynin içindeki sıkıbağlantılarda ciddi etki eder ve beyni şekillendirir.

Beyinde erken bebeklik döneminde anatomi, işlev ve enerjikullanımı hızla değişir.81 Doğum öncesinde, sinir hücreleribeyinde kesin yerleşime sahip değildir. Kesin yerleşimleri

için ilgili bölgelere göç etmeleri gerekmektedir. Doğumda,erişkin haline göre kat kat daha fazla sinir hücresi içerenbir beyinle dünyaya geliriz. Doğum sonrasındaprogramlanmış hücre ölümü ile sinir hücreleri sayısıazaltılır. Buna ilaveten, sinir hücrelerinin anten gibiuzantıları (dendritler) büyüklükleri ve karmaşıklıkları artış

80

Tomach J. Numerical capacity of the human cortico-ponto-cerebellar system. Brain Research 1969;13:478-484.81 Yamada H, Sadato N, Konishi MD et al. A milestone for normal development of the infantile brain detected bu fMRI.Neurology 2000;55:218-223.



| 95

gösterir. Erişkin insanda doğumdaki durumuna göre, alınlobu bölgesindeki sinir hücresi dendritleri 30 kat büyür. Budeğişim çevrenin belirgin bir etkisi ile olur.

Sinir hücrelerinin temel uzantıları olan aksonlar,kablo teli gibidir. Aksonların dış kısımları çevredenyalıtkanlığı sağlamak için, ağırlıklı olarak yağdan oluşanmiyelin kılıfı ile kaplanır. Bu kaplanma olayınamiyelinizasyon denir. Beyindeki miyelinizasyon duyularıalan beyin kabuğunda, devinimsel (hareket yaptıran)bölgelere göre daha erken oluşur. Bunun gerekçesi dış

dünya ile bir an önce iletişime geçmeyi sağlamaktır. Tambir miyelinizasyon 20-30 yaşına kadar devam edebilir.Görme işlemi yaşamın erken evresinde gelişir ve görmebeyin kabuğu yollarında miyelinle kaplanma nispetenerken yaşlarda tamamlanır. Ancak, alın lobundakibağlantılarda daha geç ortaya çıkar. Alın lobu sosyal kişilik,duygudaşlık, karar verme ve değer yargılarında önemli yertutar (bu nedenle de sorumluluk alma yaşı 18 yaş üzeri

kabul edilir).

Sinapslar sinir hücreleri arasındaki bağlantı ve haberleşmebölgeleridir. Doğumda tüm beyin bölgelerinde yeni sinapsoluşumları başlar. Görme beyin kabuğunda, 3-4. ayda adetasinaps patlaması olur. Dört ve 12. ayda, erişkin beynine

göre, birim alan başına %150’den daha fazla hücreler arasıbağlantı bölgesi içerir.Sinaps aşırı üretim dönemi, deneyimlerin

oluşturduğu beyin değişimidir ( plastisite ). 3 aylıkbebeklerde duyusal, işitsel ve görme beyin kabuğunda aşırıglikoz kullanımı varken, 5 haftalık bebekte ise duyusal–devinimsel beyin kabuğunda, duyusal trafo merkezi olantalamusta, beyin sapı ve denge için önemli olan beyincikteglikoz kullanımı artar. Yeni doğan döneminde (ilk 4 hafta),



| 96

insan beyninde en belirgin metabolizma birincil duyusalgirdi alanındadır.82 Diğer alanlarda da bu aktivite olmasınarağmen daha azdır. İkinci ay civarlarında ise birincil görme

ve şakak lobu beyin kabuğunda metabolizma artışı gözlenir.Bu 2. ayda başlayan hızlı sinaps oluşumu ile ilişkilidir.83 Alın lobu ve görme beyin kabuğunda yaklaşık 6-8. aydahareketlenme başlar. Yaşamın ilk yılından sonra genelbeyin yakıt – glikoz – tüketimi hızla artar ve erişkinbeyninin %150’sine ulaşır. Bu artış, 4-5 yaşlarına doğruazalmaya başlar.

Gelişme esnasında, çok sayıda sinir hücresi,sinapslar ve dendritik uzantılar olgunlaşan bir beyninparçası olarak ortaya çıkar. Aşırı hücre ve sinaps oluşumubeynin esnekliği ve uyumu için bir avantaj sağlar. Birincilgörme beyin kabuğunda hızlı sinaps oluşumu doğumdansonra ikinci ayda başlar ve yaklaşık 8. aya kadar devameder. Daha sonra 3 yaşına kadar uzun bir zamansinapslarda budama gelişir.

Beş yaş civarında çocuk beyni, erişkin beyinbüyüklüğünün %95’i kadar olmasına rağmen, beynin bazıyapıları yaşla ilgili daha belirgin değişiklikler gösterir. 3-18yaş arasında beyinde en belirgin büyüme, her iki beyin yarıküresini birleştiren büyük birleştiricide her yıl % 1,8büyüme dikkat çeker. Bu belirgin büyüme, beyin yarıküreleri arasında işlevsel ve bilişsel ilişkideki artışın

göstergesidir.84

Sinapsların aşırı artışını takiben sinaps kaybı gelişir.Sinapsların azaltılması, bir ağacın dallarının budanması gibiseçici yapılır ve rastlantısal değildir. Sinaps oluşumunda

82 Chugani HT, Phelps ME. Maturational changes in cerebral function in infants determined by 18FDG PET. Science1986;231:840-843.83

Chugani HT, Phelps ME, Mazziota JC. PET study of human brain functional development. Ann Neurol 1987;22:487-497.84 Giedd J. Human Brain Growth. Brain Development, IX. Am J Psychiatry 1999;156:4



| 97

olduğu gibi, budama olayı da farklı beyin alanlarında farklıgelişim zamanlarında oluşur. Görme beyin kabuğundasinaps yoğunluğu 2-4 yaşlarında erişkin seviyesine iner.

Aynı olay, alın lobunda 10-20 yaş arasında gerçekleşir.Sinaptik budama ve miyelinizasyon değişiklikleri ile alınlobunda yer alan yerine getirme işlevi (executive ), geççocukluk ve erişkinlik döneminde olgunlaşır. Çocuklarda,ilgisiz uyaranla dikkatin hemen dağıldığı herkesin günlüktecrübeleri arasındadır. Hatta ebeveynlerin, çocuklarıavutma yollarından biridir. Gelişme ile ilgisiz uyaranlar

baskılanır ve dikkat daha uzun süre verilir hale gelir. Bualın lobunun olgunlaşmasının sonucudur.Sinaptik budama esnasında, 8 yaşından 30 yaşına

doğru, beyin kabuğunda incelme ve beyin içi boşluklarda(ventriküller) büyüme oluşur. Bununla ilişkili olarak bilgiişleme hızında ve reaksiyon zamanında yaşla uyumlu birhızlanma olur. Miyelinizasyon ve sinaptik budama iletimhızını arttırır. Bilgi işleme hızı da bu nedenle artar.

Sonuçta bilişsel gelişme iki ayrı fakat etkili yollaşekillenir: bilgi işleme hızında artış ve yerine getirmeişlevinde olgunlaşma. Bilgi işleme hızı yapısal olgunlaşmayabağlıyken (miyelinizasyon ve sinapsların yenidenşekillenmesi), yerine getirme işlevi alın lobununolgunlaşmasına bağlıdır.

Deneyimle ilişkili beyin kabuğu yeniden şekillenmesi ilkolarak gelişimin kritik dönemlerinde tespit edilmiştir.Duyusal deneyim ve dış dünyadan girdilerle, beyinkabuğunda ara bağlantılar ve uygun düzenlemeleroluşturur. Son yıllarda yapılan çalışmalarla, deneyime bağlıbeyin kabuğu şekillenmesinin sadece gelişimin erkenevrelerinde değil, tüm yaşam boyunca devam ettiği

gösterilmiştir. Örneğin, keman çalanlarda birincil duyusal



| 98

beyin kabuğu alanında, sol elin parmaklarının temsiliyeti,çalgı çalmayanlara göre belirgin büyüme gösterir. Bunedenle bilinçli yapılan herhangi bir eylem, beyindeki ilgili

alanlarda zaman içerisinde yeniden şekillenmeye nedenolur. Bu olumlu bulguya karşın, tekrarlanan streslidurumlar beyindeki uzun süreli bellek bölgesindeküçülmeye neden olur.

Beynin doğum sonrası inşa edilmesinin tüm planlarıhazır olarak genetik yapıda bulunmaz. Bu yapıyıoluşturmak için genetik bilginin kapasitesi zaten

yetersizdir. Yapısı ve bağlantıları deneyimle ve çevre ileşekillenir. Buna göre, aşırı üretim ve ardından budamayapılarak, özel seçilmiş bağlantılar geride bırakılır.Deneyim, seçici sinaps kaybı ile beyinde adeta “ince ayar”yapar. Ancak bu ince ayar basit bir ayardan ziyade “herşey”dir.

Buna en basit örnek, doğuştan göz mercekleribulanıklaşmış – katarakt– çocuklarda gözlenir. Görme

olmadığından, görme beyin kabuğu ve işlevi gerçekleşemez.Hatta var olan sinir hücreleri ve bağlantıları da kaybolur.Doğuştan işitme bozukluğu olanlarda da benzer bir durumgözlenir. Bundan daha da ilginç olanı, diğer beyinbölgelerinin bazen bu bölgeleri kullanmak için işgaletmeleridir. Bunun örneği, görme kaybı olanlarda işitme vedokunma duyusunun daha fazla gelişmesidir (gerçekte

beyinde plastisite denilen kavram budur). Görme vedokunma alanları, işitme alanlarına yayılır ve büyür. Dahahassas hale gelirler. Yaş arttıkça deneyimin beyin üzerindedüzenleyici etkisi (şekillendirmesi) erken yaşlardaki kadaretkili olmaz. İleri yaşlarda öğrenme ile yeni sinaps oluşumuyavaş olsa da devam eder.

Normal davranış ve gelişimin dönüm noktaları85

85 Kaplan HI, Sadock BJ. Klinik psikiyatri El Kitabı. Ed. Abay E. Nobel Tıp, 1999.



| 99

Yakalama veel-ağızrefleksi,dudağauyarıyadudağı büzmeyanıtı, emmerefleksi.

Sesleri ve tatlı,ekşiyi ayırt eder

Görsel izleme 20 cm uzağa

odaklanma

Zil ve tıkırtıyayanıt verir

Hareketlinesnelerisürekli izler

4. gündebeklenenbeslenmeyeyaklaşımdavranışı

Kendiliğinden güler Kucağa alınınca

sessizdir

Eller yumrukhalindedir

Başı birkaçsaniye diktutabilir

Üç boyutlugörme (12hafta)

Orta hattakadar hareketlinesneleri izler

Nesnelere ilgigöstermez veonları hızlabırakır

Yüze ve farklıetkinliklere dikkat eder

Konuşmaya tepki verir Anneye gülümser

Simetrikduruş

hakimdir Başınıdengede tutar

Yüzükoyunyatarkenkollarıüzerindebaşını 90derecekaldırabilir

Görsel uyum

oluşur

Yavaş hareket eden nesneleri

iyi izler Kollarınısallanannesnelereuzatır

Kendiliğinden sosyalgülümseme

Yabancı durumlarınfarkına varma

Sabit birşekildeoturabilir veelleri üzerindeileriyeuzanabilir

Ayağakaldırıldığında aktif olarakzıplar

Tek elleoyuncağayaklaşır vekavrar

Gürültü yaparve ses çıkarır

Oyuncaklarınyerini değiştirir

Yiyecekleri ağzınagötürür

Ayna yansımasınadokunmaya çalışır

Annesinin sesini veyaptıklarını taklit etmeye başlar

Dengeli olarakyalnız

Orta hatta ikinesneyi

Anneden ayrılıncaayrılma kaygısı yaşar



| 100

oturabilir Emekler İşaret parmağı

ile gösterebilir

birleştirebilir Karalamalar

yapmaya başlar

Sosyal oyuna tepkiverir

Kendi şişesini tutar

Tek elletutunarakyürür

Kısa sürelitutunmadanayakta durur

Değişiklik arar

Giydirilirken uyumsağlar

Güvensizyürüme

Merdivenleriemekler

İşaret ya da sesleisteklerini bildirir

Nesneleri fırlatabilir

Dengeli yürür

ve nadirendüşer Topu atar Bir elle

tutunarakmerdivençıkar

3-4 küpten kule

yapar Kendiliğinden

karalar

Yiyeceğinin bir

kısmını kendi yiyebilir Oyuncağı bir çizgide

sürer Oyuncağı kucaklar

İyi koşar,düşmez

Merdivenleriiner-çıkar

İnce motorbecerilergelişir

6-7 küpten kuleyapar

Dik ve yuvarlakçizgiler çizer

Özgündavranışlarbelirir

Elbiselerini çekiştirir Hayvanları taklit eder Kendinden adı ile

bahseder

Anneye “hayır” der Ayrılma kaygısı

azalmaya başlar Diğer çocuklarla yan

yana oynar, ancaketkileşime girmez



| 101

Sinir Hücresi

Yapısal ve İşlevsel Kısımları

Anne karnında 12. gün dolaylarında şekillenmeye başlayan beynimiz,doğumda 350–400 gram ağırlığındadır. Bu dönemde ileriki hayatımızdataşıyacağımız sinir hücrelerinin (nöronlar) tümü hazır olarak bulunur.Nöronlar dıştan gelen uyarılarla adeta bilgi bombardımanına tutularak,yeni bağlantılar ve sinirsel ağlar oluşturur. Diğer kuyruksuzmemelilerden farklı olarak, doğum sonrası beyin gelişimin büyük kısmıgerçekleşir ve dört yaşına ulaştığımızda beynimiz yaklaşık 4 kat

büyüyerek erişkin ağırlığına ulaşır.Beynimiz, kemik korumalı kafatası içinde yaklaşık 1300–1400gr ağırlığındadır. Bu ağırlık, toplam vücut ağırlığımızın yaklaşık%2,33’ünü oluşturur. Buna rağmen beynimiz dinlenme halindevücuttaki enerji tüketiminin %20’sinden sorumludur. Kalbin heratımında pompaladığı kanın %15-20’sini kullanır. Bu dakikada yaklaşık750 ml kana karşılık gelir.

Sinir sisteminin farklı seviyelerdeki yapısı ve sıradüzeni.

Kültürel/Sosyal yapıOrganizmaOrganlarBeyinBeyin kabuğuBeyin sapı yaşatkan bölgeleriSinir hücreleri ağları

Sinir hücreleri=nöronlar Hücreler arası bağlantı bölgeleri: sinapslar

Dikensi çıkıntılar

Hücre iskeleti/hücre içi sıvısıHücre zarı proteinleri



| 102

MikrotübüllerProtein yapı değişiklikleriAminoasitlerRibonükleik asitler

Sinir ileticileri/nörotransmitterlerHidrofobik paketlerMoleküllervan der Waals kuvvetleriElektron yerleşimleriKuantum mekaniği kurallarıAtom altı parçacıklar: leptonlar, kuarklar

Sinir sisteminin esas temel yapı elemanı sinir hücreleri ve glia

hücrelerdir. Sinir hücreleri beyinde ağırlıklı olarak beyin kabuğukısmına yerleşiktir. Kabuğun kalınlığı 1,5 ile 4,5 mm arasında değişir.Kabuk beyine giden oksijenin %94’ünü kullanmasına rağmen, toplambeyin ağırlığının %40’ini oluşturur. Geri kalan oksijeni (%6) ise beyninağırlığının %64’ünü oluşturan ak madde dediğimiz bölge kullanır. Akmadde sinir hücrelerinin ana uzantıları olan aksonlar tarafındanoluşturulur. Sinir hücrelerine ilave olarak, beyinde destek hücreleribulunur. Sayıları sinir hücrelerinin 10–15 katıdır. Beyin kabuğu hemenher bölgede kıvrımlar gösterir ve düz bir yüzey değildir. Bu

kıvrılmalarla, daha az hacme daha büyük yüzey alanı sıkıştırılır.Beynimizin kıvrımlı kabuğu açılıp düzleştirilip yayılırsa, alanı yaklaşık2200–2400 cm2’yi kaplar.86 Bu kabukta yer alan her bir sinir hücresiortalama 1000 ile 10 bin adet diğer sinir hücreleri ile bağlantınoktasına sahiptir (sinapslar). Bu bağlantı noktaları birbirineyakınlaşma yerleridir ve tam olarak iki hücre birbirine dokunmaz.Hücresel bağlantı aralıkları yaklaşık 10-20 nm kadardır (hücre zarıkalınlığı 5 nm). Genelde bağlantı noktaları dendrit denilen uzantılarüzerinde yer alır. Beyindeki dendrit denilen çıkıntıların toplam hücreler

arası birleşme (sinaptik yüzey) alanı 222.000 mikron karedir (µ2

).Küçük beyin olarak adlandırılan beyincik ise, yeni doğandöneminde 21 gram iken erişkin bir insanda 150 gr ağırlığa ulaşır. Anahücresi Purkinje adlı hücrelerdir. Beyincik, yaklaşık 15-26 milyonPurkinje hücresi içerir. Bu hücrelerin her biri 200 binin üzerinde başkahücre ile bağlantı yapar.

86 Shepherd GM. Neurobiology, 3rd edn. New York: Oxford University Press. 1994.



| 103

Bir sinir hücresinin (nöron) temel yapısal kısımları görülmektedir. Temel

olarak sinir hücresi, gövde, dendrit uzantıları, ana uzantı olan akson ve aksonsonlanmalarından oluşur. Akson sonlanmaları, diğer bir hücredeki dendrit uzantıları üzerinde bağlantı (sinaps) yapar.

Nöronlar işlevsel ve yapısal birimlerdir. Tüm nöronlar temeldebirbirine benzer, aynı temel yapıdadırlar. Ancak, şekil ve büyüklükleri,yerleşimleri ve işlevlerine göre büyük farklılıklar gösterirler. Bir sinirhücresi diğer hücreler gibi bir gövdeden oluşur. Ancak, sinir hücreleridiğer hücrelerden farklı olarak yapısal ve işlevsel olarak farklılıkgösteren kısımlar içerir. Bunlar sinir hücresinin ana uzantısı akson,gövde kısmının küçük ve ince dallanmaları olan dendritlerdir. Tüm buyapılar hücre gövdesinde olduğu gibi bir hücresel zarla çevrilidir.

Ünipolar (tek kutuplu) nöronların, hücre gövdesinden çıkan tek biruzantısı vardır ve omurgalı canlıların sinir sisteminde nadir olarakbulunurlar. Duyusal sinir sistemindeki bazı hücreler ünipolar yapıdadır.Gövdeden çıkan yalnızca kısa bir uzantıları vardır. Akson çevresel sinirsistemine giderken, dendrit kısmı merkezi sinir sistemine uzanır.Bipolar, denilen nöronların gövdelerinden çıkan iki uzantısı vardır. Butipteki nöronlar denge, işitme ve koku yollarında bulunurlar.

Multipolar (çok kutuplu) hücreler ise insan sinir sisteminde en

yoğun bulunan tiptir. İkiden daha fazla uzantısı bulunur. Tipik bir



| 104

multipolar hücre tipi omurilik gri maddesinin ön kısmında bulunanhareket emrini kaslara taşıyan sinir hücreleridir. Bu hücrelerin büyükbir hücre gövdesinden çıkan ve tüm yönlere doğru uzanan dendritikdalları ve bu dendritlerin üzerinde birçok alıcı sinapsları bulunur.

Beyin kabuğundaki esas hücreler piramide benzeyen üçgenyapılarından dolayı piramide benzediğinden piramidal hücre olarakadlandırılır. Bu hücrelerin ekseni beyin kabuğu yüzeyine diktir. Herpiramidal hücrenin tepe noktası (apeks ) tektir ve büyük bir tepedendriti beyin kabuğunun en üst tabakasına doğru ağaç şeklinde uzanırve dallanır. Hücrenin gövdesinin alt kısmından tipik olarak üç ya dadaha çok dendrit çıkar. Bunlar ancak birkaç milimetre uzağa uzanır.Genelde bulundukları beyin kabuğu tabakası dışına çıkmazlar.

Beyin ve omurilik içinde uzak bölgelerle ilişkisi olmayan birçoksinir hücresi bulunur. Bunlar, küçük ve sınırlı bir bölge içerisinde,hücreler arasında bağlantıyı sağlayan ara hücrelerdir (internöron ).Küçük yıldız şeklindeki bu hücrelerin piramidal hücrelerdeki gibi tepedendritleri yoktur. Birçok kısa boylu ve kısa mesafelere uzanandendritleri bulunur.

İnsan beyin kabuğunda ve omuriliğinde bulunan farklı sinir hücresitipleri.

Tipik bir sinir hücresi yapısal olarak dört bölgeden oluşur: hücregövdesi (perikaryon, soma), akson, presinaptik uçlar ve dendritler.Bahsedilen son üç özellik, sadece sinir hücrelerine özgüdür. Diğerbedensel hücrelerde bulunmazlar.



| 105

Hücre gövdeleri farklı şekil ve büyüklüktedir. Çapı 4–5 mm’den 150mm’ye uzanan büyüklükte, yuvarlak, oval ve üçgen gibi köşeliolabilirler. Hücre gövdesi enerji merkezidir. Gövde kısmı, hücreninorganelleri, yapısal proteinleri, enzimleri ve sinir ileticilerininoluşturulmasında kullanılır.

Hücre içini sitoplazma denilen sıvı doldurur ve içinde hücrenin iskeletini yapan yapısal elemanlar bulunur. Bunlar mikrotübüller(mikrotüpçükler), nörofilamentlerden (sinirsel iplikçikler) oluşur.

Genel olarak tüm çekirdekli hücreler mikrotübül (MT) ve nörofilament (NF) içerirler. MT ve NF’ler sıkı olarak bir araya gelmiş proteinlerdenoluşur. Bunların dışında bir de mikrofilament (MF) grubu vardır. Bu üçiskelet elemanı hücrelerin farklı bölgelerinde ileri derecededüzenlenmiş bir halde bulunur.

MT’ler içi boş, minik tüpçüklerdir. Akson ve dendritlerin her ikisinde,büyüme ve yapısal devamlılık için MT’lerin ileri düzenlenişine gerekvardır. MT’ler tek yönlü olarak aksonlar içinde uzunlamasına

yerleşirler. Bir ucu hücre gövdesinde diğeri ise akson sonlanmasınakadar gider. Dendritlerdeki MT’ler ise düzensiz veya daha dağınıkyapıdadırlar.87

Bir MT’nin dış çapı yaklaşık 20–24 nm’dir. Her MT, tübülinolarak adlandırılan alt birimlerden oluşur. Alfa ve beta olarakadlandırılan iki tip tübülin vardır ve tübülin yapısındadırlar. Alfa vebeta tübülinlerin uzun iplik gibi araya gelmesi polimerizasyon olarakadlandırılır. Her ipliğe de polimer denir. Hücre içi tübülinler ve MTpolimerlerinin havuzu gibidir. Tübülinler kutuplu (polar) olmasından

dolayı, MT’lerin iki ucunun kutuplanması farklıdır. Polimer uçlarınınbiri “pozitif” uç, diğer bölge “negatif” uç olarak adlandırılır. MT’lerinkutuplanması uçlarla sınırlı değildir. Tüm uzunluğu boyunca, alfa vebeta alt birimlerin örüntüsünün değişiminden dolayı, kutuplanmaaslında MT’un boylu boyunca uzanır. Kutuplu hal “moleküler motor”denilen taşıyıcı proteinlerce tanınır ve MT’lerin yüzeyi ile etkileşimegirerler. Bu motor proteinler, MT’nin pozitif ve negatif uçlarının herikisine doğru hareket eder.88,89

87

Baas PW, Yu W. A composite model for establishing the microtubule array of the neuron. Mol Neurobiol 1996;12:145-161.88 Baas PW. Microtubules and neuronal polarity: lessons from mitosis. Neuron 1999;22: 23–31.



| 106

MT’lerin tübülinden oluşan yapısı durağan ve değişmezdeğildir. Hızlı “düzenlenme ve bozulma” durumundadır. Aslında, hücreiçi çok hareketlidir. Yani beynimizi oluşturan sinir hücrelerinin içi vedestek elemanları kıpır kıpırdır. Yine de, MT’lerdeki esas bir kısımnispeten değişmezdir. Değişmeyen yapı akson ve dendritlerde MT’lerindüzenlenişinin devamlılığını sağlama açısından önemlidir. Her MTnegatif sonlanmalarına doğru sabit bir bölge, pozitif sonlarına doğru isedeğişken bir bölge içerir. MT’e eşlik eden protein mikrotübüllerinsabitliği ve kararlılığını sağlamada işlev görür.

Motor ya da taşıyıcı proteinler olarak adlandırılan proteinler enerjikullanarak MT üzerinde bir uçtan bir uca kayarlar ve beraberlerindekarınca gibi yük taşırlar. Bu yük bazen bir sinir ileticisi, bazen ise birproteindir. Pozitif ya da negatif uca doğru, adeta yürür gibi hareket edebilirler. MT motor proteinlerden biri dynein dir. Dynein MT’unnegatif ucuna doğru hareket eder. Dolayısıyla aslında sinir hücresininfarklı bölgelerindeki hücre içi trafik, MT ve MF’lerin kutuplanmasınındoğurduğu yönelimler ile belirlenir. Örneğin, Golgi organı sitoplazmikdyneinle etkileşme eğilimdedir ve onları MT’lerin negatif ucuna doğruhareket ettirir. Aksonda ise MT’lerin hepsi pozitif kutuplanmış hücre

gövdesinden çıkar ve hiçbir Golgi organcığı akson içine doğru taşınmaz.Bunun aksine dendritlerde, MT’lerin negatif uçları hücre gövdesindenuzaklaşır ve bundan dolayı Golgi organcıkları dendritlere taşınabilir.Diğer bir örnek, enerji santralleri olan mitokondrilerin hücregövdesinden akson ucuna doğru taşınmasıdır. Bu taşınma, kinesin denilen taşıyıcılarla 80 cm uzağa bile olabilir.

Mikrofilament (MF) tüp gibi içi boş olmayan protein iplikçikleridir ve

birbirine sarılmış iki iplikçikten oluşur. Çapı 4-6 nm’dir. Aktin denilenalt proteinlerden oluşurlar. MT’lere benzer olarak MF’ler uçlarınınyapısal düzenlemesinden dolayı kutuplu (polar) polimerlerdir. Miyosintaşıyıcı proteinleri MF’lerin polaritesini tanıyarak yüzeyi boyuncahareket eder. Sinir hücreleri, hücre zarının hemen altında MF’denzengin bir tabaka bulundurur. Bu tabaka iç içe geçmiş yumakşeklindedir. Hücre içinde de dağınık olarak MF’ler bulunur.

89 Baas PW et al. Polarity orientation of microtubules in hippocampal neurons: uniformity in the axon andnonuniformity in the dendrite. PNAS 1998; 85: 8335–8339.



| 107

Nörofilamentler (NF), MF’ler gibi tüp yapısında olmayan polimerlerdir.Yaklaşık 10 nm çapındadırlar. Nörofilament üçlülerinden oluşurlar. MTve MF ile karşılaştırıldıklarında, çok daha yüksek oranda polimerformda bulunur. Bu nedenle de, daha az dinamik değişim içindedirler.MT gibi, NF’ler sinir hücresi içinde dağınıktırlar. NF’ler protein ya daorgancık taşınmasında görev almazlar. Büyüme ve farklılaşma için deçok zorunlu yapılar değildirler. Daha çok akson ve dendritlerin yapısalbütünlüğünü sağlayan iskelet elemanlarıdır.

Hücre gövdesinden dışarıya uzanan, bir veya birden fazla uzantılardırve hücrenin temel girdi yüzeylerini oluştururlar. Beyindeki çoğu hücregövdesinden çıkan ana bir dendrit vardır. Bu daha sonra ağaç gibiikincil dallara ayrılır ve dallanma büyük, karmaşık ağ oluşturur. Ağlardiğer hücrelerle bağlantı kurar ve girdileri alırlar. Bir sinir hücresininalgılayıcı alanı bu yapıların büyüklüğüyle ilişkilidir ve farklı hücresınıflarında değişiklik gösterir. Dendritler hücre gövdesinin uzantılarıolduklarından mitokondriler hariç, mikrotübül ve nörofilament gibiiskelet yapılarını içerirler. Dendritlerin bir kısmında küçük çıkıntılarveya dikenler bulunur. Bu diken bölgeleri hücreler arası bağlantı

noktası görevi görür ve uyarıcı girdilerin en önemli geçiş yeridir.Dikensi bağlantı noktaları sürekli yapısal ve işlevsel değişiklikgösterirler. Dinamik çıkıntılardır.

Dendritlerde hücre içi içeriği ve zar yüzeyi yapıları,aksonlardan, hücre gövdesinden kimyasal farklılıklar gösterir. Farklısinir hücresi tipleri, farklı dendritik dallanma örüntüsü gösterirler.Bazen uzantılar çok basit olabildiği gibi yüzlerce uzantılı, adeta ağacıandıran şekilde dendritik bir dallanma oluşturabilirler. Bazı hücrelerdedendritik dallanma tek uzaysal planda olduğu halde bazılarında,

karmaşık bir uzaysal dallanma ortaya çıkar. Dendritin şekli, girdilerinyeri ve diğer hücrelerle olan ilişkisine bağlıdır.Beyinlerimizde bilginin işlenmesi temel olarak elektrik

akımının bir sinir hücresinden bir diğerine geçişi ile olur. Sinirhücreleri arasındaki geçiş ve bağlantı noktaları sinaps olarakadlandırılır. Hücrenin dendritleri olması hücrelere %95’ten fazla ekyüzey alanı sağlar. Bu nedenle, dendritler üzerindeki sinaptik bağlantıimkânı muazzam artış gösterir. Sinapslar dendritler üzerinde, hemdendrit başlangıç noktalarında hem de ince uç sonlanmalarında

bulunurlar. Bazen tek hücre yüzeyinde 100 binden daha fazla sinapsbulunur.



| 108

Dendritlerin karakteristik yapıları, onların örüntüleri, sinirhücresinin bilgiyi nasıl işlediğinin önemli bir göstergesidir. Örneğin,beyincikteki Purkinje hücrelerinin çok belirgin, tek uzaysal planda olandendritik dallanmaları vardır. Paralel liflerden oluşan bu yapı binlerceuyarı alır. Ek olarak tek ve güçlü tırmanıcı lif girdisi alır. Diğer birörnek, retinada bulunan yatay hücrelerdir. Bu hücrelerin çoğu iki ayrıdendritik dallanma yapan bölgeye sahiptir.

Bu dikensi çıkıntılar ilk olarak Ramon Cajal tarafından ışıkmikroskobuyla tanımlanmıştı. Çıkıntılar en güzel şekilde beyinkabuğundaki piramidal hücrelerinde gözlenir. Tepe kısmında uzun birdendritik çıkıntı bulunur ve bundan yana doğru birçok dendrit çıkar.Başlangıçta Cajal bu çıkıntıların hücrelerin birbirine bağlantı yeriolduğunu düşünmüştü. Daha sonra elektron mikroskobu çalışmalarıyla,bu bölgelerin hücreler arası uyarıcı bağlantı yerleri, yani sinaps olarakgörev gördüklerini anlaşıldı. Bugün kabul edilen görüş, dikensi çıkıntıbölgelerinin hücreler arası bağlantı noktası olduğudur. Hücregövdesindeki dendritik dallanmalar hücre yüzey alanını artırır. Buna ekolarak dendritler üzerindeki dikensi çıkıntılar da yüzey alanını daha daartırır. Beyindeki tüm uyarıcı hücreler arası iletişimin %90’ından

fazlası dendritik çıkıntılar üzerinden işler. Dendritik dikensi çıkıntılar,aynı ya da farklı beyin bölgelerinde yapısal ve işlevsel farklıklargösterir. Dikensi çıkıntılar şekillerine göre güdük, ince veya mantarşeklinde olarak sınıflandırılır.90

Hücre gövdesinden çıkan, dendritlere göre daha büyük ve uzun yapılıelemanlardır. Uzun boru gibi bir yapı olan akson çok uzak yerlereulaşır. Bel bölgesindeki omurilik hücresinden çıkan ve ayağa giden bir

aksonun boyu 80 cm’ye ulaşabilir. Aksonlarda dendritlerden farklıolarak düz endoplazmik retikulum ve serbest ribozomlar yoktur. Heriki yapı, protein sentezinde görev aldığından, aksonlarda proteinsentezi olmaz. Aksonların içinde uzunlamasına yerleşik mikrotübüllervardır ve bunlar aracılığı ile proteinler, 80 cm gibi uzun mesafelerdebile taşınır. Bunun dışında sinir ileticileri veya onların öncülmolekülleri de akson boyunca akson ucunda yer alan sinaptik birleşmenoktasına taşınabilir. Aksonun dışında da iyon geçişine izin veren zar

90 Harris KM ve Kater SB. Dendritic spines: cellular specializations imparting both stability and flexibility to synapticfunction. Annual Review of Neuroscience 1994;17:341–371.



| 109

bulunur. Aksonun çapı, akson boyunca ilerleyen elektrik sinyalininhızını belirler ve kalın çaplıda ileti daha hızlıdır. Beyin ve omuriliktekiakson çapı 1-10 µm arasında değişir. Aksonlar çoğunlukla dışlarındanbir yağ kılıfı ile sarmalanarak çevreden izole edilirler. Bu yalıtım nekadar kalın ise iletim hızı o oranda artış gösterir. İzolasyon sarmallarıarası boşluk bölgeleri vardır ve bu alanlara Ranvier boğumları denir.İyon değişimleri bu bölgede daha hızlı oluşur. Aksonlar uçlarına doğrudallanır ve etraflarındaki yalıtım yapan miyelin kılıf kalkar. Herdallanma bir başka hücrenin dendritik çıkıntısı, dendrit, hücre gövdesiya da başka bir akson sonlanmasından hemen önce sinaptik bağlantıkurar.

Sinir iletimleri bir sinir hücresinden diğerine sinaps denilen hücrelerarası bağlantı noktaları yoluyla aktarılır. Beyinde her bir sinir hücresiüzerinde ortalama 1015 sinaps ya da bağlantı noktası vardır. Çevreselsinir sisteminde ise sonlanma kas lifi üzerinde olur ve bağlantı yerisinir kas kavşağı olarak adlandırılır.

Hücreler arası bağlantı noktalarındaki uyarı geçişi kimyasalveya elektriksel olarak iki tiptedir. Elektriksel bağlantı iki sıkı bağlantı( gap junction ) yeri aracılığıyla elektrik yüklerinin zarlar arasında

geçişine imkân verir. Bu bağlantı noktalarında hücreler arası mesafeçok kısadır. Bu tip ileti doğrudan elektriksel olduğundan çok hızlıdır veuyarılar her iki yönde gidebilir (ileri ya da geri). İnsan beyninde sinirhücreleri arasındaki bağlantının ve dolayısı ile iletinin çoğukimyasaldır. Kimyasal olarak adlandırılmasının nedeni, aksonüzerinden sinir sonlanmasına gelen iyonik elektriksel akımın (busodyum ve potasyum iyonlarının hücre zarında karşılıklı yerdeğiştirmesi ile oluşur) doğrudan diğer sinir hücresine geçmemesi,geçiş için kimyasal sinir ileticileri kullanmasıdır. Akson sonlanmasına

gelen iyonik elektriksel akım, sinir sonlanmasında bulunan, zardankesecikler içinde depolanan sinir ileticilerinin, hücreler arası bağlantınoktasında boşalmasına neden olur. Bu şekilde salınan sinir ileticileridiğer sinir hücresi yüzeyindeki algılayıcılara (reseptörler) etki ederektekrar bir iyonik elektriksel akıma dönüşür. Keseciklerden sinirileticilerinin salınımı, sinir sonlanmasında gelen iyonik elektrikselakımın kalsiyum iyonunu hücre zarından içeri sokması ile olur. Yaniiletim, akson boyunca iyonik elektriksel akım sinir sonlanmasındakeseciklerden (vezikül) sinir ileticilerinin salınmasıyla kimyasal ileti

hücreler arası mesafede (sinaptik aralık) yayılma bağlantıda olunan



| 110

diğer zar üzerindeki algılayıcılara (reseptörler) etki tekrar iyonikelektriksel akımın doğması şeklindedir. Elektriksel bağlantı bölgelerinegöre, kimyasal sinaps bağlantı noktalarında aralık daha geniştir.Dolayısı ile kimyasal sinapslarda, iletim hızı da bu ardışık ve aşamalıdönüşümlerden dolayı daha yavaştır.

İnsan beyninde sinir hücreleri sayısı ve aralarındaki bağlantı sayısınıntoplamı konusunda değişik rakamlar vardır. Bazıları bağlantı sayısını1015 olarak verirken (Churchland PS ve Sejnowski TJ. The Computational Brain. Bradford, 1992;51 ) bazılarınca 1016 (10katrilyon) veya 1017’e kadar çıkartılır. 1350 gr insan beyninin 100

milyar hücre içerdiği (Glencoe Health 2nd Ed., 1989:252, Magill's Medical Guide , 1998:221, The Science Times Book of the Brain ,1987:150) belirtilirken bazı kaynaklarda bu 10-100 milyar arasındabildirilir (World Book 2001 . Chicago: World Book Inc., 2001: 551).Nadiren de 100 milyardan fazla olduğu ifade edilir (The Scientific American Book of the Brain , 1999:3). Daha yakın zamanlı bir kaynaktaise insan beyin kabuğundaki sinir hücresi sayısı 1,2x1010 olarak vehücre başına sinir hücreleri arası bağlantı sayısı 29800 hesaplanmıştır.Buna göre tüm beyin kabuğunda hücreler arası bağlantı sayısı 3,6x1014

olarak hesaplanabilir (Rockland KS. J Neurocytol 2002;31:247–253 )Yaş, cinsiyet ve sayımın yapıldığı beyin bölgesine göre sayılardeğişmekle birlikte, 1 cm3 insan beyninde ortalama yüz milyon bağlantıolduğu kabul edilebilir. Bu değerlerin yaklaşık olduğu da kabuledilmelidir.



| 111

Solda bir kimyasal sinir sonlanmasından, sinir ileticisi salınımı. Keseciklerzara yaklaşır, birleşir, ağızlanır ve içeriğini aralığa boşaltır. Bunu sağlayan sinirsonlanmasına akson üzerinden gelen iyonik elektriksel akımdır. Gelen akımakson sonlanma bölgesinde kalsiyum yardımı ile keseciklerden sinir ileticileriniserbest bırakır. Bu esnada birçok yardımcı protein devreye girer.

Sinir hücresi zarı, herhangi bir uyarı olmadığında, istirahat zarpotansiyeli denilen bir iyonik elektriksel yüke sahiptir. Sıfır potansiyel

yoktur. Hücrenin iç kısmı ile karşılaştırıldığında dışta elektrik olarakpozitif yük fazlalığı (ya da içerisi dışa göre negatif yüklüdür) vardır. Buistirahat potansiyeli, zarı seçici geçen iyonların yükleri ile oluşur. Sinirhücresi üzerinde belli iyonlara hassas iyon kanalları ya da kapılarıdenilen bölgeler vardır. Zar uyarıldığında, iyon kanallarının yapısı hızladeğişir ve kanallar açılır. Kanallardan içeri ve dışarı ilgili iyonun geçişiolur. Bu hareket ardından hücre içinde ve dışındaki (+) ve (-) yüklerinağırlığına göre yeni bir zar potansiyeli oluşur. Eğer yeterli büyüklüktebir potansiyel oluşur ve bir eşik değeri geçer ise zar yüzeyinde yayılır.

Yayılan bu iyonik elektriksel akım (depolarizasyon) aksiyon potansiyeli



| 112

(AP) olarak adlandırılır ve tüm hücre zarı boyunca akar. AP aksonuntüm uzunluğunca devam eder ve hücreler arası bağlantı noktasınakadar gelir. Bu bölgeye ulaşmasıyla kalsiyum iyonları aksonsonlanmasına girer. Son kısımda sinir ileticisi içeren kesecikleri zarlabirleştirir, onları ağızlar ve içlerini boşaltır. Sinir ileticileri birleşmenoktasındaki aralığına bırakılır. Salınım sonrası sinir ileticileri aralığıenerji kullanmadan pasif yayılımla (difüzyon) geçer ve bağlantınoktasının karşısında yer alan zardaki algılayıcılara (reseptör)bağlanır. Reseptörler özel bazı basamakları tetiklerler ve iyonik elektriksinyali yeniden doğar.

Reseptörlere bağlanan sinir ileticileri iki şekilde etki eder:reseptörün kendisi içinden iyon hareketine neden olarak (hızlı etki )veya G-proteini denen aracıları uyarıp iyon akımına neden olur ( yavaş etki ). Sinir ileticisi ve reseptör etkileşmesiyle oluşan iyon yükhareketleriyle hücre içindeki elektriksel potansiyeller değişir. Budeğişiklik iyon tipine, miktarına bağlıdır.

Beyin hakkında yapılan bütün tartışmalarda tek konuşulan sinirhücreleridir. İster bilinç konusu isterse beyni bilgisayara benzetmedurumu olsun fark etmez. Sinir hücresi dışı yapı hiç hesaba katılmaz.

Oysa sinir hücreleri dışında beyinde hücre dışı destek dokusu ve destek(glia) hücreleri vardır. Destek dokusu beynin kendisi için elzemdir. Budoku olmadan ne sinir hücreleri arası bütünlük sağlanabilir ne debeynin işlevsel özellikleri. Destek dokusu diğer tüm organlarda hücreçevrelerinde vardır. Sinir hücreleri birbirlerine on binlerce bağlantı ilebağlıdır ve arada dağınık olarak bağ-destek dokusu yer alır. Bu dokuaslında bir çeşit matris’tir ve sinir hücreleri bunun üzerinde ya daiçinde yer alır. Matris, sinir hücrelerinin gelişim esnasında ne yönegideceklerini, nasıl bağlantı kuracaklarını, nasıl farklılaşacaklarını ciddi

şekilde yönlendirir.91

Beynin hücre dışı yapısı diğer organlarınkine benzese de aradabelirgin farklılıklar da vardır. Örneğin, beynin hücre dışı diğerdokuların aksine, kısmen düşük miktarda kollajen veya fibronektin,yüksek miktarda glikoz-amino-glikan içerir.

91

Novak U, Kaye A. Extracellular matrix and the brain: components and function. Journal of Clinical Neuroscience 2000;7:280-290



| 113

Glia hücreleri beyin ve omurilikte en çok bulunan, hatta doğru bir ifadeile sinir hücrelerinden kat kat fazla bulunan hücrelerdir. İnsanlardasinir hücrelerinden 12-15 kat daha çok glia hücresi bulunur. Küçükhücrelerdir ve doğrudan sinir hücreleri arasındaki haberleşmededevreye girmezler. Küçük olduklarından, sayıları fazla olmasına rağmenbeyin hacminin ancak yarısını oluştururlar. Hem yapısal hem de işlevselbir destektirler. Aksonların etrafında yalıtkan kılıf oluşturur, iletihızının artışına katkıda bulunur, çevrenin sinir hücresi yaşaması içindaha uygun halde tutulmasını sağlarlar. Glia hücreleri elektriksel uyarıoluşturmazlar. Diğer hücrelerle sinir hücreleri arasında olduğu gibisinaps yapmazlar. Doğrudan bir uyarı ve bilgi işlemeye katılmazlar.Ancak, bazı glia hücreleri sinir hücrelerinin uyarısına yanıt olarakdışarıdaki potasyum iyonu yoğunluğunu değiştirirler. Bu değişim, sinirhücresi işlevini değiştirebilir.

İki tip glia hücresi vardır:1.Makroglialar (astrositler, oligodendrositler, ependimal hücreler)2.Mikroglialar

Bu hücre tipindeki astrositler iki gruba ayrılır: protoplazmik ve fibröz

astrositler . Protoplazmik astrositler omurilik ve beyinde gri maddedebulunurlar. Fibröz olanlar ise ak maddede bulunur. Bir üçüncü tipi dahavardır, ancak bu sadece beynin gelişimi esnasında ortaya çıkar ve radial glia olarak adlandırılır. Beyin gelişirken sinir hücrelerinin göçüneyardım eder. Bunun daha sonra erişkin tip astrosite dönüştüğüdüşünülür. Fibröz astrositler çok yoğun iplikçik (filament),mikrotübüller ve aktin içerirler. Özellikle aksonların yoğun olduğu akmaddede sık olarak bulunurlar. Uzun, silindir yapıları, düz çıkıntılarıvardır ve yaygın dallanmazlar. Bu hücreler sinir hücrelerinin esas

yapısal destekleridir. Beynin zarar görmesi sonrası nedbe oluştururlar.Protoplazmik astrositlerde çok yoğun bir hücre içi vardır ve çok aziplikçik içerirler. Gri maddede bulunurlar. Rolleri daha çok dendritler,hücreler arası bağlantı noktaları, kan damarları hücreleri üzerinedir.Hücre dışı ortamın iyonik dengesinin sağlanmasında ve metabolizmadarolleri vardır.

Oligodendrositler birkaç çıkıntısı olan hücrelerdir.Astrositlerden çok daha küçüktürler ve onların temel görevi aksonunçevresinde yalıtım sağlayan yağdan oluşan, miyelin kılıfı oluşturmaktır.

Sadece beyin ve omurilikte ak maddede bulunurlar. Çevresel (periferik)sinir sisteminde aynı görevi Schwann olarak adlandırılan hücreler



| 114

görür. Oligodendrositler yakın çevrede bulunan birden fazla aksonusarıp çevreledikleri halde, Schwann hücreleri farklı olarak sadece tekbir aksonun çevresini sararlar. Bu çevre sarma işi miyelinizasyon olarak adlandırılır ve aksonun ileti hızını arttırır. Aynı bir kablo telidışındaki plastik koruyucu gibi iyonik elektriksel kaçakları da engeller.Aksonu uzunlamasına saran iki oligodendroglial hücre arasında,miyelinsiz bölgeler oluşur ve buralar Ranvier boğumu olarakadlandırılır. Bu bölgeler aksonun üzerinde iyonik elektriksel akımınortaya çıktığı yerlerdir. İyonik elektriksel akım bir boğumdan diğerinesıçrayarak iletilir. Yürüme yerine sıçradığından, normalde olmasıgerekenden kat kat hızlı bir ileti sağlar. Örneğin miyelinsiz ve dolayısıile Ranvier boğumsuz olan aksonda iletim hızı 30 m/san iken,miyelinlide 80 m/san kadar hız artışına neden olur.

Ependimal hücreler ise beyin içi boşluğun (ventrikül) içyüzeyini ve omurilik ortasında yer alan merkezi kanal içini kaplar. Hembeyinde hem de omurilikte, beyin omurilik sıvısının bulunduğu kısmadoğru bakan yüzeylerinde silia denen ipliksel uzantılar bulunur.Ependimal hücreler beynin ince (kapiller) kan dolaşımını yapanendotel hücreleri ile ilişki içindedirler. Bu hücreler aynı zamanda,beynimiz içinde günde altı kez yaklaşık 150 ml yapılan beyin omuriliksıvısı oluşumunu sağlarlar. Ayrıca, kan-beyin engelini oluşturur. Kanda

dolaşan her madde belli kimyasal özellikler göstermedikçe beyneulaşamazlar ya da beyne geçişine izin verilmez.

Hem ak hem de gri maddede bulunurlar. Hücre gövdeleri, adındananlaşılacağı gibi küçüktür. Gövde üzerinde kısa çıkıntıları bulunur.Kandaki savunma hücrelerinden köken aldıkları düşünülür. Sinirhücrelerinin aksine, çoğalma yetenekleri vardır. Beyin hücrelerinin%10’unu oluştururlar.



| 115

Sinir Sisteminde Elektriksel

Aktivite

Luigi Galvani (1737-1798) sinir biliminin kurucusu olarak kabul edilir.Bir yıldırımdaki elektriği tel ile taşıyıp, bir kurbağanın bacak sinirini buelektrikle uyararak kurbağa ayağında hareket oluşturmuştur. Bunedenle Galvani, biyolojik elektrik ve hareket etme/canlılık arasında ilk

bağlantıyı gösteren kişi olarak tarihte yerini almıştır. Herman vonHelmholtz (1821-1894) 1852’de ilk olarak sinir iletisi hızını 27metre/saniye olarak ölçen kişidir. Ardından 1860’ta Julius Bernstein,biyoelektriksel sinir iletisini aksiyon potansiyeli (AP) olarak adlandırdıve sinir hücresi zarında kendiliğinden ilerleyen biyoelektrikseluyarılmadan (depolarizasyon) kaynaklandığını öne sürdü

Alan Hodgkin (1914–1998) ve Andrew Huxley (1917-)mürekkep balığı sinir hücresi ana uzantısı olan akson üzerindeçalışarak sinir iletilerinin iletiminin iyonların değişimine bağlı,

elektriksel bir akım olduğunu tespit ettiler (1952). Bu çalışmalarındaiyon kanalı kavramını da keşfedilmesinden 10 yıl önce tahmin edenikili, 1963’de “sinaps” kavramını öne süren John Eccles (1903–1997) ilebirlikte Nobel ödülü aldı. Buna göre, uyarılmayan yani istirahat halindeki zarda, potasyum (K+) iyonuna karşı belirgin bir geçirgenlikvardır. Hücre zarı üzerindeki voltaja duyarlı sodyum (Na+)kanallarından dolayı AP oluşturabilir. Bu kanallar delikçik benzeriprotein kapılarıdır ve zar uyarılması yani depolarizasyon (DP)esnasında açılırlar. Uyarım belli bir eşiğe yükseldiği zaman elektrik

akımı oluşur. Eşiğe ulaşamaz ise iyonik elektrik akımı oluşamaz. Buna“hep ya da hiç kuralı ” denir. Uyarılan zarın normal durumuna dönmesirepolarizasyon (RP) olarak adlandırılır ve voltaja duyarlı K+

kanallarının açılmasıyla oluşur. Na+ kanallarının açılmasının ardındanK+ kanallarının açılması, zar içinde K+ iyonlarının kalmasına yol açar.Böylece zar polarize olur, yani hücre içi negatif yüklü hale gelir.92

92 Waxman SG. Axons. Embryonic ELS. Macmillan Publishers Ltd. 1999



| 116

Bilinen ve günlük yaşamda kullanılan bazı voltajlar (V: volt )Normal erişkin günlük enerji kullanımı 20 Watt Sinir hücresi ateşlemesi 10 mili VTek bir pil (AAA veya AA) 1.5 V

Otomobil 12 VEv elektriği 250 VSanayi elektriği 600-700 VYüksek voltaj 110 kiloVYıldırım çakması 100 megaV

Sinir hücresi zarındaki K+ kanallarının belirgin iyon seçicilikleri ve

yüksek ileti hızları vardır. Saniyede yaklaşık 10 bin K+ iyonu geçirirler.İstirahat halinde uyarılabilir hücrelerde zar voltajı, K+ kanallarıkapalıyken yaklaşık –80 mV’tur. Uyarılma (depolarizasyon) esnasında,kanal proteinlerinde yapısal değişiklikle kanalın ortasındaki geçiş yeriaçılır. Birçok K+ kanalının eşik değeri yaklaşık –40 mV’tur.93,94

Sinir hücresi dışında klor en önemli negatif iyonik yüktür. Memelilerdehücre dışı klor yoğunluğu yaklaşık 100 mmol/L’dir. Hücre içindeki klor

yoğunluğu değişkendir. İstirahat durumunda zar elektrik potansiyelihücre içinde daima negatiftir ve –30 ile –90 mV arasında değişir.Bundan dolayı, iyon yoğunluğu Cl- iyonunu hücre içine itmeyeçalışırken, elektrik potansiyeli Cl- hücre dışına göndermeye çalışır. Buiki kuvvet arasındaki denge Cl- akımının yönünü belirler. Cl- hücredışına doğru hareket edince, hücre uyarılır duruma geçer, yanidepolarize olur. Bu durumda hücre içinde negatif elektrik potansiyeliazalır. Diğer bir yönden, eğer hücre içinde Cl- yoğunluğu azsa, budışarıdaki yoğunluk fazlalığıyla iyonun içeri akımına neden olur ve

elektrik potansiyelinin etkisini baskılar. Böylece, hücre içi negatiflik Cl- ile artarak uyarılma (depolarize olma) daha da zorlaşır. Bunahiperpolarizasyon denir.95

93 Antz C, Geyer M, Fakler B et al. NMR structure of inactivation gates from mammalian voltage-dependent potassiumchannels. Nature 1997;385:272–27594

Doyle DA et al., The structure of the potassium channel: molecular basis of K+

conduction and selectivity. Science1998;280: 69–77.95 Jentsch TJ and Gunther W. Chloride channels: an emerging molecular picture. Bioessays 1997;19:117–126.



| 117

Bir sinir hücresindeki elektriksel akımın doğuşu, ilerlemesi ve sönmesi.

Uyarı gelmesi ile genellikle, ana sinir hücre uzantısı olan akson boynundasodyum (Na+) ve potasyum (K+) iyonları, akson zarında hücre içine ve dışınadoğru yer değiştirir (a). Bu yer değiştirmeden kaynaklanarak, hücre dışındanegatiflik ve içerde pozitiflik hakim olur (b). Ancak, bu iyon değişimi ileriyedoğru devam ederken, arkadan Na+ tekrar dışarı çıkartılır, ileti geridesöndürülür (c). Bu basit gibi görünen olay, tüm beynin enerji kullanımının

%70’ini oluşturur.



| 118

İyon kanalları, belli iyonların geçişine izin veren “kapı”lardır. Kapılarhücre içi ve dışını birbirine seçici olarak bağlar. Her iyon kanalı, uygun uyarıcısinir ileticisi geldiğinde, genelde kendi iyonunun geçişine izin verir. İyonkanalları özellik açısından üç farklı tipte gruplanırlar: seçicilik, kondüktans vekapılanma ( gating ). Seçicilik kanalın geçiş verdiği iyon (anyon-katyon) tipiolarak kabul edilir. Genellikle Cl- kanalları tek bir anyona az seçicilik gösterir.Kondüktans kanal içinden geçen iyon yer değiştirmesinin hızıdır. Ortalamaolarak saniyede 107-108 iyon kadardır. Kapılanma, kanalın kapalı durumdan

açık duruma geçerkenki iyon geçirgenliğidir.

Sodyum kanalları hücre ve akson zarı üzerinde her bölgede aynıyoğunlukta bulunmaz. Aksonun Ranvier boğumu denen kısımlarındaµm2’de 103-104 Na+ kanalı bulunurken, aradaki kısımlarda µm2’de 25kadar Na+ kanalı bulunur. Tipik bir sinir hücresinde, hücre dışında Na+ yoğunluğu 145 mmol/L ve hücre içi K+ yoğunluğu 10 mmol/L’dir. Buyüksek fark, aktif olarak enerjiye bağlı çalışan sodyum-potasyum

pompası tarafından sağlanır. Hücre içinde Na+ varlığında enerji kaynağıolan ATP’in (adenozin tri fosfat) yıkılması ile açığa çıkan enerjikullanılarak, içerideki Na+ dışarıdaki K+ ile yer değiştirir. Bu yerdeğiştirme Na+ ve K+ kendilerinin daha yoğun bulunduğu yere doğru,enerji harcanarak pompalanır. Beynin kullandığı enerjinin %70’i, iyondeğişimini düzenleyen sodyum-potasyum-ATPaz pompası tarafındankullanılır. Kalsiyum pompası da benzer şekilde çalışır. Ca+2 iyonu hücredışına çıkararak, içerideki Ca+2 seviyesini hücre dışının 10 binde birineindirir.



| 119

İyonların yükleri ve hücre içi-dışındaki yoğunluklarındanyararlanılarak hücrenin iyonik elektriksel yükü hesaplanabilir.Bunlardan birisi Nernst eşitliğidir ve bu denklem ile iyon seçici birzarda Na+ denge potansiyeli +67 mV olarak bulunur. Nernst eşitliği,herhangi bir iyon için:

Eiyon=2.303

iiyon

iyon

zF

RT 0log şeklindedir.

Burada R gaz sabiti, T ısı (37 santigrat), z iyon yükü, F Faradaysabiti, iç (o) ve dış (i) yoğunluklarını milimol olarak gösterir (1mol=6,02•1023 moleküle eşdeğerdir. 1 molar ise litre başına 1 molunyoğunluğudur. 1 mM=litre başına 0,001 mole eşittir). Denklem,difüzyonla ilişkili olduğundan ısıdan, yoğunluk farkından ve iyonlarınyüklerinden etkilenir.

K+ iyonu için (hücre içinde 140 mmol/L ve dışarıda 5 mmol/L)-84 mV’luk bir denge potansiyeli oluşturur. İyon yoğunlukları, istirahat halindeki bir hücrede K+ yanında Na+ geçirgenliğine de bağlıdır.Dinlenme halindeki zar K+ iyonuna karşı Na+’a göre daha geçirgendir.

Yaklaşık olarak iyon yoğunlukları ve Eiyon değerleri

K-potasyum 5 100 1:20 -80Na-sodyum 150 12 10:1 62Ca-kalsiyum 2 0,0002 10000:1 123Cl*klor 150 13 11.5:1 -65



| 120

Günümüzde tek tek Na+ ve K kanallarını zardan ayrıştırmak,mümkün olmuştur. Sinir iletisi sırasındaki rollerini, geliştirilen voltaj-klamp tekniği tam olarak ortaya koymuştur. İzole edilmiş Na+ akımaktivitesi hızlıdır ve 1 msan’den daha kısa sürede sıfır mV’tan tepenoktasına yükselir ve sonra sıfıra doğru azalır. Na+ akımı farklıyöntemlerle ölçülebilir. Klasik Ohm kanunu denklemi I=G.V kullanarak(I; akım, G; kondüktans) akım ve kondüktansı hesaplayabiliriz.Kondüktans , elektrik yükünün bir noktadan başka bir noktayagidebilmesinin ölçüsüdür. Kondüktans, elektrik yükü taşıyanparçacıkların sayısına bağlıdır. Direnç , hareket sırasında elektrikakımına karşı oluşan güçtür, R ile gösterilir ve birimi Ohm’dur ().Direnç, kondüktansla ters orantılıdır: R=1/G .

Tipik istirahat (uyarılmamış) zar potansiyeli birkaç açık Na+

kanalına bağlı olarak –60 ile -80 mV arasındadır. Zar uyarıldığında, kısabir gecikmeden sonra sinir uyarısı oluşur. Bu gecikme zamanı, siniruyarımı için yeterli Na+ kanalının açılması ve K+ kanalını kapatma içinharcanır. Daha büyük potansiyelli uyarımlarda daha çok Na+ kanalıdevreye girer (GNa). Daha büyük GNa ve daha hızlı uyarılma bir aradaolduğunda, sinir iletisi oluşum süresi daha da kısalır. Sinirsel uyarınınortaya çıkışıyla Na+ kanalları uyarılmakla birlikte, devam eden siniriletisi Na+ kanallarını devreden çıkarmaya doğru gider. Bu devreden

çıkma, sinir iletisinin sönümlenmesi (repolarizasyon) için önemlidir.Sinir iletiminin üst noktasında Na+ akımı en üst seviyededir.Na+ kanallarının devreden çıkması ve K+ kanallarının

çalışmaya başlaması ile hızla zarın sinir ileti potansiyeli sönümlenir(aksiyon potansiyeli repolarize olur). Sönme sonrası, Na+ kanallarınındevre dışı olması yavaşça olur. K+ kanalları ise Na+ kanallarına göredaha da yavaş kapanır. Sinir uyarımı esnasında Na+ kanallarının %80-90’i hızlı bir Na+ geçişine izin verir ve ardından iyon geçirmez olur. Busırada, ikinci bir sinir uyarımı meydana getirilemez ve sinir hücresi

uyarıya direnç göstererek yanıt vermez. Açık Na+

kanalları sayısı, K+

’undışa akımının üstesinden gelecek yeterli Na+ akımı sağlayamaz. Budönem “kesin dirençli” dönem olarak adlandırılır. Bu uyarılamazsürenin ne kadar süreceği Na+ kanallarının devre dışından çıkmasüresine bağlıdır. Bunun ardından “nispi dirençli” dönem gelir. Budönemde yeni bir sinir uyarısı oluşabilir, ancak büyük bir eşik uyarımıgerektirir.



| 121

Bir sinir uyarımının başlaması, devam etmesi, sönümlenmesi veiyonlarla olan zamansal ilişkisi. Normal durumda yani uyarılmamış bir sinir

hücresinin, içerdiği negatif yüklü iyonlardan dolayı, istirahat potansiyeliyaklaşık -80 miliVolt’tur. Uyarımla içeriye pozitif yüklü sodyum (Na+)iyonları girerek, hücre içindeki iyon yükü ağırlığını pozitifleştirir ve -80mV’dan sıfır mV’a doğru bir gidiş olur. Devam eden Na+ girişi hücre içi yükü+40 mV’a kadar çıkarır. Buraya kadar olan süreç bir sinir uyarımınınbaşlamasıdır (depolarizasyon). Na+ içeri girişi, tepe noktasında, Na+ kanallarının hızla kapanmasıyla durur. Bu durmadan kısa bir süre önce,hücre içindeki pozitif yüklü K+ iyonlarının kanalları açılır ve dışarıyaçıkarlar. Bu Na+ girişine göre daha yavaş seyirlidir. Bu şekilde sinir iletimisönümlenmesi (repolarizasyon) oluşur. Depolarizasyon ve repolarizasyon

dönemlerinde, iyon kanallarının durumu nedeni ile bir sinir hücresi ne kadaruyarılırsa uyarılsın yeni bir sinir uyarımı oluşmasına izin vermez(kesin=absolute dirençli dönem). Uyarımla oluşan bu iyon yerdeğiştirmesinin tekrar eski haline gelmesi, Na/K-ATPaz pompası ile olur.



| 122

Bütüncül Beyin ÇalışmasıveBeyinde Eşdurum

Beynin çeşitli kısımlarını koordine edecek bir monarşi düzeni yoktur.Beynin çalışması, daha çok demokrasi ya da cumhuriyete benzer.Beynin çıktısı, çeşitli hücreler arası işbirliğinin bir sonucudur.Bireyselleşmemiş hücreler bütününden oluşur. Hepsi bir araya gelerekortak bir beyin, zihin, bilinç, birey ve kişilik oluştururlar. Dolayısıylaindirgemeci her yaklaşım, beyinin bütüncül bazı özelliklerininkaybolmasına neden olur. Bu nedenle, bir sinir hücresine bakarak,kişiliği ve bilincinin parçalarını orada bulamayız. Edinebildiğimiz

deneyimler de dahil diğer bütüncül özellikler, beynimizin en temelkısımlarının davranışlarına indirgenemez.David Hume (1711-1776), algısal bütünlüğü açıklamada

düştüğü sıkıntıyı şöyle dile getirir:

“Eğer algılar ayrı var oluşlar iseler, ancak bir araya bağlanmakla bir bütün oluştururlar. ...Ama ardışık algılarımızı düşüncemizde ya da bilincimizde birleştiren ilkeleri açıkça açıklamaya geldiğimde tüm umutlarım yitiyor. Bu noktada

bana doyum veren herhangi bir kuram bulamıyorum. Kısaca,tutarlı kılamadığım iki ilke var; hiçbirinden vazgeçmeyi başaramıyorum; ilki, tüm ayrı algılarımız ayrı var oluşlardır ve zihin ayrı var oluşlar arasında hiçbir zaman herhangi bir gerçek bağıntı algılamaz. ...Kendi payıma, bir kuşkusu olma ayrıcalığına başvurmam ve bu güçlüğün zihnim için çok ağır

olduğunu kabul etmem gerekiyor.” 96

96 Copleston. Felsefe Tarihi. Berkeley-Hume. Cilt 5, bölüm b. Çev. Aziz Yardımlı. İdea Yay. 1998;111



| 123

Birisini gördüğümüzde ya da sadece sesini duyduğumuzda onaait birçok şeyi hemen hatırlarız. Davranış özelliklerini, mimiklerini,neye kızıp neyi sevdiğini, yürüyüş tarzını ve daha birçoğunu... Buözellikler beynimizin farklı alanlarında ve beynimizin yapısı göz önünealındığında nispeten uzak alanlarda saklanır. Ya gördüğümüz nesneler!Cisimlerin renkleri, kenarları, yüzey yapıları, hareketleri, derinliği vedaha başka özelliklerini aynı anda algılarız. Oysa bu özelliklerinin herbiri, temelde görme beyin kabuğunda yer almasına rağmen birbirindenfarklı alanlara yerleşiktir. O zaman bir elmaya baktığımızda onu renk,şekil, boyut ve hatta tadı, kokusuyla... Özellikleri ile aynı anda elmaolarak nasıl algılarız? Beyin duygulanımları, algıları, düşünceleri vehareketleri herhangi bir çaba harcamadan nasıl uyumlu bir senfonişeklinde yönetir? Bunun altında yatan sinirsel mekanizma nedir?Beyinin uzak ve geniş alanlarına yerleşmiş farklı algılar ve hatıralarnasıl birleştirilir?

Sarkaçlı saatin mucidi Christian Huygens, 1665 yılında, yeni geliştirdiğiyan yana asılı iki sarkaçlı saate gözlerini dikmiş bakarken, birdenbiretuhaf bir şey fark etti: iki sarkaç mükemmel bir eşzamanlılıkla(synchrony ) salınıyordu. Ritimlerini bozmayı denedi. Yarım saat içinde

tekrar eşzamanlı hale geldiler. Huygens, saatlerin belki degöremediğimiz bir şekilde birbirlerinin salınımına etki ettikleridüşüncesine kapıldı. Saatler birbirinden uzaklaştırıldığında, uyumyavaş yavaş bozuldu ve biri diğerinden geri kalmaya başladı. Burastlantısal gözlem “bağlantılı osilatörler” denen kuramın ortayaçıkmasına neden oldu.

Her yapının kendine özgü bir titreşimi vardır ve bunu kendineözgü titreşim frekansı belirler. Bir masanın iki ucuna konan özdeşdiyapazonlardan birine vurulup diyapazon titreştirilirse ve ardından

durdurulursa, aynı sesin diğer diyapazonda devam ettiği görülür. İkincidiyapazon birinci ile rezonansa girerek titreşir.Periyodik/tekrarlanan bir davranış içinde bulunan herhangi

bir sistem bir osilatördür. Örneğin salınan sarkaç, düzenli aralarlauzayda aynı noktaya geri döner; ayrıca hızı da bir saat düzenliliği ileartar ve azalır. Yalnızca zaman içinde değil, faz uzayı ( phase space )denen hareketi de osilatörler için önemlidir. Faz uzayı, koordinatlarısistemin halini betimleyen bir uzaydır. Bir sarkacın faz uzayındakihareketi, sarkacın değişik yüksekliklerden bırakıldıktan sonraki konum

ve hızının saptanmasıyla çizilir. Faz uzaylarındaki bu yörüngeler, aynıhareket durmadan tekrarlandığından kapalı eğriler oluşturur.



| 124

Tek bir osilatör, faz uzayında basit bir yörünge izler. Fakat ikiya da daha fazla osilatör birleşirse, olası davranışlar çok daha karmaşıkhale gelir. Bunu tanımlayan denklemler giderek hesaplanamaz halegelir. Eşzamanlılık, bağlantılı osilatörlerin en bilinen biçimidir. Bubeyinleri oluşturan sinir hücreleri arasında, kalbin elektrik akımınıoluşturmasında olduğu gibi, yaz aylarında dişileri çekmek amacı ilebinlerce erkek ateş böceğinin hep birlikte, eşzamanlı yanıp sönmesindede görülebilir. Erkek ateş böcekleri günün sonunda, konduklarıağaçlarda karmaşık bir biçimde, biri diğeri ile ilişkisiz olarak yanıpsönerler. Gece başladıkça eşzamanlılık adacıkları belirir. Gittikçe bueşzamanlı adacıklar büyür. Sonunda, bütün ağaçlar, sessiz bir biçimde,eşzamanlı olarak yanıp söner. Etkileşme, ateş böceğinin bir diğerinigörüp, ritmini ona göre değiştirdiğinde ortaya çıkar. Bu bir ağızdanötüşen ağustos böceklerinde de görülür. Böyle bir ilişkiyi matematikselolarak ifade etmek zordur. Ancak, doğada ve deneysel modellemelerdede yapılan sistemler, eninde sonunda bir araya geldiklerinde eşzamanlıolmaya başlarlar.

Eşzamanlılık, faz kilitlenmesi denen genel bir sonucun enbelirgin özelliğidir; birçok osilatör aynı hareket modelini tekrarlardurur, fakat aynı fazda olmaları şart değildir. İki özdeş osilatör arasındabağlantı kurulduğunda, yalnızca iki olanak vardır: faz farkının sıfır

olduğu eşzamanlılık (synchrony) ve yarım fazlık bir farkın bulunduğukarşıt eşzamanlılık (anti-synchrony). Frekansları farklı osilatörlerdenoluşan bir topluluğun davranışı, aralarındaki bağlantının kuvvetinebağlıdır. Etkileşimleri çok zayıf ise eşzamanlılığı başaramazlar. Sonuç,anarşi ve salınım kakofonisidir ya da bilimsel ifade ile uyumsuzluktur(incoherence). Bunun örnekleri de, kalpteki ritim bozuklukları ya dabazı sara nöbeti (epilepsi) tipleridir.

İnsanların ve hayvanların yürümeleri, koşmaları osilatörlerarası karmaşayı önlemek için, sinir sisteminde bulunan “merkezi model

üreticiler ” tarafından denetlenir. Bacaklar pasif mekanik osilatörlerolmayıp, kendileri kadar karmaşık sinirsel mekanizmalarla kontroledilen kemik ve kas sistemleridir. Hareketi kontrol eden sinirsistemindeki devrelerin yapısıdır. Bunlar sayesinde, tavşanlarda dört ayaklı yürüme olur. Tavşan sıçradığı zaman, önce ön ayaklarını, sonraarka ayaklarını birlikte hareket ettirir. İki ön ayak arasında sıfır, ön vearka ayaklar arasında ise yarım fazlık fark bulunur. Filler ise, heradımda dört ayağından birini yerden kaldırır, ayak hareketleri arasında



| 125

dörtte bir fazlık fark vardır. Ceylanlar ise dört ayakları eşzamanlı olarak

sıçrarlar.97 Eşzamanlılığın ortaya çıkışı işbirliği ile olur. Eğer birkaç

osilatör eşzamanlaşırsa, bunların toplu ve uyumlu sinyali, arka plandakigürültünün üstüne yükselerek diğer osilatörler üzerinde daha kuvvetlibir etki yapar. Eşzamanlı olmuş çekirdeğe katılan diğer osilatörler,onun sinyalini kuvvetlendirir. Bu olumlu geri besleme, gittikçe hızlananbir eşzamanlılığa yol açar. Bu eşzamanlılık, çok sayıda alt birimlerdenoluşan sistemlerde istatistiksel mekanik ile incelenir. Doğada herdüzeyde olan bu eşzamanlılık sinir hücreleri topluluklarında ve beyindede vardır.

Sinir ağları dağılmış sinirsel aktiviteyi anlamak için bize bir pencere

açar.98 Sinirsel ağlar ya da topluluklar sinir hücrelerinin karşılıklıolarak birbiriyle bağlantı içinde olduğu yerel ağlar olarak

tanımlanabilir.99 Daha iyi anlaşılması için, bu karşılıklı sinirsel yerelağlar bilgisayarların ağlar (network ) aracılığıyla birbirinebağlanmasına benzetilebilir. Coğrafi olarak birbirinden uzakbilgisayarlar, içlerindeki verileri kablolar aracılığıyla birbirleri arasındaaktarır. Beyinde her bir bilişsel işlevin yerine getirilmesi esnasında belli

sinirsel topluluklar ve ağlar görev alır. Sinir hücreleri toplulukları,seçici olarak bağlantılıdırlar ve daha alt sinir hücresi grupları ile ilişkiiçindedirler. Bu bağlantılar doğrudan (monosinaptik) veya dolaylı(polisinaptik) olabilir. Ancak, her iki durumda da bağlantılar

karşılıklıdır.100 Birkaç istisna dışında, beynin tüm alanları karşılıklıilişki içindedir. Yani, eğer A bölgesi B ile bağlantılı ise B bölgesinden deA’ya giden birçok bağlantı vardır. Genellikle iki tip bağlantı olduğukabul edilir.101 Birincisinde , karşılıklı bağlantılar aynı alanda veya ağınaynı seviyesinde yer alan beyin kabuğu alanı içinde yer alır. İkincisinde ,farklı beyin bölgeleri arasındaki ağlar farklı seviyeleri birbirlerinebağlarlar. Bu tip bağlantılar geleneksel olarak ileri beslemeli (feed-forward) ve geri beslemeli (feed-back) olarak adlandırılır.

97 Collins JJ and Stewart I. Coupled nonlinear oscillators and the symmetries of animal gaits. Journal of NonlinearScience 1993;3:349-392.98 Eichenbaum H. Thinking about brain cell assemblies. Science 1993; 261: 993-99499 Goldman-Rakic PS. Topography of cognition: parallel distributed networks in primate association cortex. Annu RevNeurosci 1988; 11: 137-156100 Van Essen DC, Anderson CH and Felleman DJ. Information processing in the primate visual system: an integrated

systems perspective. Science 1992;255: 419-423101 Phillips W & Singer W. In search of common foundations for cortical computation. Behav Brain Sci 1997; 20: 657-722



| 126

Beynin içerdiği sinir hücresi ağlarının uzanımları, uzaysalolarak farklı büyüklüklerde olabilir. Bazı ağların yapısı 1 cm2 alanıkapsarken, bazıları tüm beyine yayılabilir. Ağlarının uzanımına görebeyindeki eşdurumun uzanımı da belirlenir. Genelde yerel, geniş veorta ölçekli eşdurum yaratan ağlar vardır. Bu bölgesel ağlar birleşerekgeniş ölçekli “eşdurumlu beyin” yaratır.

Beynin farklı alanları sinir ağları ile birbirleri ile sıkı ilişki içindedir.Şekilde, üstte beynin devinimsel alanı ile altta görme beyin kabuğu

arasındaki sinir ağları arası bağlantılar gösterilmiştir. Bir bölgedeki sinirhücresi ateşlemesi, beynin uzak bölgesindeki diğer ağlara uzanarak onları dakendi benzeri şekilde ateşler. Böylece geniş beyin alanları arasındaeşdurumlu ateşleme olur. Bu ateşlenmeye ek olarak, bellek ve hatırlamadurumunda beynin geniş alanlarına rahatlıkla ulaşılabilir.

Burada öncelikle “yerel nedir?” sorusunun cevabını vermek gerekir.Uzaysal ölçekte 2 mm’den daha küçük olan, hücre mimarisi olarak

paketlenmiş, uyarıcı ve baskılayıcı ara sinir hücrelerin kümelendiğiyapılar yerel olarak adlandırılabilir. Genellikle bunlar beyin kabuğusütunları (kortikal kolon) olarak bilinir. Sütunların içerdiği sinirhücreleri eşdurumda çalışma eğilimindedir. Ara bağlantılar genelliklebu küçük alanlar içinde sınırlı değildir ve uzantılar bir kaç milimetreuzağa ulaşabilir. Örneğin, birincil görme kabuğundaki sütunlar 2-7 mmile birbirlerinden ayrılır ve alanlar birbirleri üzerine taşmaz. Bu sinirhücreleri benzer özellikler taşır ve eşdurumlu elektrik boşalımları



| 127

göstermeye eğilimlidir.102 Aralıklar açıldıkça eşdurumlu elektrikselboşalım ilişkileri bozulur. İnsan beynindeki yerel eşdurum, yaklaşık 1cm2 alanda doğrudan (monosinaptik) bağlantılarla oluşur. İletininmerkezden çevredeki uç noktaya ulaşması 4-6 msan sürer.103

Geniş ölçekli eşdurumda sinir hücresi toplulukları (ağları) daha uzakbölgelerle ilişkiye geçer. Geniş eşdurumlu alanlar 1 cm’nin üzerindedirve ileti gecikmesi 8-10 msan’den fazladır. Yerel alana göre nispetenuzun ileti gecikmesi olması, birden çok sinir hücresini içerenbağlantılardan (polisinaptik) oluştuğunu gösterir.

Geniş ölçekli eşdurumun kanıtları, yapılan EEG(elektroansefalografi) ve MEG (magnetoansefalografik) kayıtlamalardaortaya konulmuştur. Sağlıklı kişilerde, yüzleri fotoğraflardan tanımaçalışmasında, uyaran verildikten 250 msan sonra eşdurum ortayaçıktığı tespit edilmiştir. Bu eşdurum tablosu, yüzler ters ya da tanınmasızor bir şekle sokularak gösterildiğinde ise kaybolur. Her iki durumdada, kişinin algılayıp algılamadığını bir el hareketi ile göstermesiistendiği andan 720 msan sonra yeni bir eşdurum ortaya çıkar.104

Uyanıklık ve dikkat verme esnasında, eşdurumun oluşumuüzerine yaygın çalışmalar vardır. Gama eşdurumu (40-60 Hz), anestezi

ile uyutma esnasında kaybolur. Ancak, uyanıklığın geri gelmesiesnasında, beyin sapı ağsı yapısının uyarılması ile daha belirgin halegelir.105 Geniş ölçekli eşdurumun, farklı frekans bantlarında ortayaçıktığı ve her farklı frekansın da farklı boyutları eşdurumlu halegetirdiği öne sürülmektedir. Bu frekanslar, farklı kişilerin yaptıklarıaynı davranışlar esnasında tekrarlı olarak ortaya çıkar ve karakteristiközfrekans (eigenfrequency) özel bir imza gibidir. Örneğin, el hareketiesnasında, önbeyin kabuğundaki gama frekansı, duyusal beyinkabuğundaki beta (20 Hz) ile uyumlu olarak ortaya çıkar.106

Mantıksal olarak düşünüldüğünde, eğer geniş ölçekli eşdurumbeynin normal işlevinin bir göstergesi ise bu eşdurum bozulmasınınişlevsel anormalliklere neden olması gerekir.107 Epilepside, kontrol dışı

102 Gray CM. The temporal correlation hypothesis of visual feature integration: still alive and well. Neuron 1999;24: 31-47103 Girard P, Hupé JM and Bullier J. Feedforward and feedback connections between areas V1 and V2 of the monkeyhave similar rapid conduction velocities. J Neurophysiol 2001;85:1328-1331104 Rodriguez E et al. Perception's shadow: long-distance synchronization of human brain activity. Nature1999;397:430-433.105 Bouyer JJ et al., Fast fronto-parietal rhythms during combined focused attentive behaviour and immobility in cat:cortical and thalamic localizations. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol 1981;51:244-252.106

Friston K. Another neural code? Neuroimage 1997;5:213-220.107 Llinas R et al., Thalamocortical dysrhythmia: a neurological and neuropsychiatric syndrome characterized bymagnetoencephalography. PNAS USA 1999;96:15222.



| 128

yerel bir kaynaktan, elektriksel yayılım başlar ve bu dakikalarcasürebilir. Parkinson hastalığında ise, el kaslarının temsiliyetinde bireşleşme bozukluğu ile titremenin ortaya çıktığı108, şizofrenide isehastaların parçalanmış bilişsel deneyimleri arasında eşzamanlı ilişkikurulamadığı öne sürülmüştür.109

Mezoskala olarak da adlandırılan bu ölçek, birçok bilişsel olayınzamansal ölçeğidir. Beyin kabuğu hücrelerinin bazıları devreye girer vedevreye giren ek çevresel sinir hücreleri olmadıkça hedef hücreyiuyarmaları mümkün olmaz.110 Bu ölçekte, yerel hücre gruplarınınetkileşimleri vardır. Doğal olarak bu seviyeyi anlamak, tek hücreseviyesindeki çalışmaları bir araya getirmekle mümkündür.

Beyindeki hemen her davranışsal yanıt ve duyusal algılama birçeşit eşdurum içerisinde olur. Ancak, eşdurumlu ve geniş ölçekli olarakbeynin bütünlüğünü gösteren en önemli kavram bellek oluşumu vehatırlamadır. Bir eşdurum modeli olarak belleği ele alacağız. Bu şekildebeynin birçok veriye aynı anda nasıl ulaşabileceğini anlamayaçalışacağız.

Bellek, anıları ve bilgileri zihinde tutma, yerleştirme (kodlama-parçalama-ilişkilendirme) ve gerektiğinde yeniden geri çağırabilmeişlemidir. İnsanlarda ve diğer canlılarda, zamansal ve yersel (uzaysal)süreçle tanımlanan değişik bellek tipleri vardır.111 Zamansal olarakkısa, orta ve uzun süreli bellek olarak üç ana tipe ayrılır.

İnsan beyninin işleyişi ile ilgili belki de en ilginç bulgu, hastalıkdurumlarında bazı nesne gruplarını başarı ile tanırken, diğerlerinitanıyamamasıdır. “Sınıfa özgü tanıma bozukluğu ” denilen bu durum,bazen canlı, bazen de cansız nesnelere karşı olabilmektedir. Daha açık

olarak; hasta canlı nesneleri adlandıramamakta, tanıyamamakta; ancakcansız nesneler için bu tür bir sorun ortaya çıkmamaktadır.112 Ya dabunun tam tersi durum olabilmektedir. Bu şekilde ortaya çıkan tablodabir soru akla gelir: Beyin farklı bilgileri farklı alanlarda mı saklar ya datemsil eder?

108 Hurtado JM et al., Inter-and intralimb oscillator coupling in parkinsonian tremor. Mov Disord 2000;15:683-691.109 Tononi G & Edelman GM. Schizophrenia and the mechanisms of conscious integration. Brain Res Rev 2000;31:391-400.110 Abeles M. Corticonics: Neural Circuits of the Cerebral Cortex. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1991111Yaltkaya K. Bellek ve elektrofizyolojisi. Klinik Nörofizyoloji, EEG-EMG derneği yay. İzmir, 1999.

112 Ventura P et al., The mental representation of living and nonliving things: differential weighting and interactivity of sensorial and non-sensorial features. Memory 2005;13:124-47.



| 129

Sınıfa–özgü bilgi kayıpları beyin hasarlarını takiben ortayaçıkar. Normal gelişim sürecinde ortaya çıkmazlar. Buna göre, sınıfaözgü bilgi kaybı basit olarak kişinin, beyin hasarı öncesi durumuylailişkili olabilir. Yani, kişi daha önceden hayvanlar hakkında az şey bilirya da onları ayırt etmeyi öğrenmede zorluklar yaşarsa; beyninde bubilgiler daha az yer taşıyacak ve beyin hasarı sonrası var olan bu “azbilgi” kaybolacak ve “hayvanlar” hakkındaki bilgilerini gerektiğindeçağıramayacaktır.113

Cansızları her gün görür ve kullanırız. Canlı şeylere karşıbelirgin olarak daha önceden var olan bilgimizi kaybetmemiz, canlılararasındaki benzeşimin daha az olmasından da kaynaklanabilir. Üstelikcanlı şeyler, tipik olarak cansız nesnelere göre görsel olarak çok dahakarmaşıktır. Sınıfa özgü bozukluklarının sıklıkla nesneler hakkındasemantik bellek kaybından kaynaklandığı öne sürülür(semantik=anlama ait). Semantik bellek , nesneler ve onların özelliklerihakkında uzun süreli belleğimize yerleştirdiğimiz bilgilerdir. Bu bellekvar olan bilgiyi işler, depolar ve gerektiğinde geri çağırır.114

Bir köpek hakkında, bizim semantik belleğimiz birden fazlaolguyu içerir. Örneğin; köpek bir hayvandır, dört bacağı vardır, kuyruğuvardır, kedileri kovalar, insanın en iyi arkadaşıdır, havlar vs. gibi. Buanlamda, semantik bilgi parçaların genel sınıfı hakkındaki veriyi içerir.

Bunlar, parçaları ve görünüşü hakkında görsel bilgi, duyusal bilgiler(nasıl bir sesle ilişkili olduğu, nasıl hissedildiği) ve diğer parçalararasındaki ilişkinin bilgisini de içerir. Nesnenin kendisinden gelenherhangi bir duyusal bilgi ile nesne hakkında özetlenmiş kavramsalbilgiler belleğimizden çağrılır.

Literatürde özellikle canlı şeyleri ayırma ve adlandırmadasorun yaşayan dört hasta bildirmiştir.115 Yaşayan canlıları resminden%6 oranında tanıyabilen bir hasta, cansız nesneleri %90 oranındatanıyabilmekteydi. Diğer bir hasta ise canlıların resmini gördüğünde

hiçbirini adlandıramazken, cansızları %75 oranında adlandırmıştı. Buhastalar semantik sistemdeki, kelime ve resim bilgilerinin anlamınaulaşamıyorlardı. Buna göre; nesneler hakkında semantik bilginin tümüolmamakla birlikte bir kısmı kaybedilmişti. Araştırmacılar canlı şeyleri(meyve, sebze) tanımlamaksızın, iyi derecede duyusal bilginin geriçağrılmasına gerek duyulduğunu öne sürdüler. Örneğin, ahududu/ağaççileği ile çilek arasındaki farkı anlayabilmek için renk, büyüklük ve

113 Marques JF. Names, concepts, features and the living/nonliving things dissociation. Cognition 2002;85:251114

Lu LH, Crosson B, Nadeau SE et al., Category-specific naming deficits for objects and actions: semantic attribute andgrammatical role hypotheses. Neuropsychologia 2002;40:1608-21.115 Warrington EK, Shallice T. Category specific semantic impairments. Brain 1984;107 :829-54.



| 130

yüzey özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi girişinin beyne ulaşmasıgerekmektedir. Farklı olarak, cansız şeyleri tanımlamak daha basittir ve“işlevsel önemini ortaya koymak” yeterli olmaktadır. Buna göre, ikibağımsız sistem sınıfa özgü bilgi kaybında devreye girmektedir:Birincisi, cansız nesnelerin ayırt edilmesi için önemli olan “işlevsel” bilginin depolanması; diğeri, canlı şeylerin ayırt edilmesi için “duyusal”bilginin depolanmasıdır. Böylece, görsel nesneler için (resimler vegerçek nesneler) ve dilsel girdiler için (yazılan ve konuşulan kelimeler)duyusal anlamlar olmalıdır. Bu bilgiler uygun kanallarda depolanır.Örneğin, görsel bilgi görsel kanalda, nesnelerin sesi işitsel kanalda,işlevsel bilgi motor kanalda depolanır. Bu “kanal”ların yapılarında dahaalt bilgiler depolanır (alt kanallar). Örneğin; renk bilgisine ulaşmakmeyveleri tanımlamak için önemliyken (ahududu ile çileği ayırmakgibi), biçim bilgisine ulaşmak iki farklı çiçeği ayırmaya yardım edebilir(fulya ile lale gibi). Bu alt bağlantıların etkilenmesi ile meyve vesebzeler adlandırılamazken, hayvanlar adlandırılabilir.116

Alzheimer hastalığının erken dönemlerinde canlı nesneler,cansızlara göre daha iyi isimlendirilir ve ayırt edilir. Canlı şeylerinkalıcılığının nedeni, cansızlara göre daha “derin ve yaygın” özellikleri ilebeyinde temsil edilmeleri olabilir. Ancak, hastalık ilerledikçe durumtersine döner ve canlıları isimlendirme daha da zorlaşır. Cansız şeyler

nispeten daha az özellikleri ile bellekte yer eder ve küçük de olsa, beyinhasarına çok hassastırlar. Bazı araştırmacılarca da Alzheimer’de ilkolarak canlılara ilişkin bilgi kayıpları da bildirilmiştir.117,118

116 Humphreys GW, Forde EM. Hierarchies, similarity, and interactivity in object recognition: "category-specific"neuropsychological deficits. Behav Brain Sci 2001;24:453-76.117 Montanes P, Goldblum MC, Boller F. The naming impairment of living and nonliving items in Alzheimer's disease. J

Int Neuropsychol Soc 1995;1:39-48.118 Montanes P, Goldblum MC, Boller F. Classification deficits in Alzheimer's disease with special reference to living andnonliving things. Brain Lang 1996;54:335-58.



| 131

Bellekte bilgilerin tutulması belli bir sıradüzen içerisinde olur. Ortak

noktalarla çağrışım yapılacak şekilde bilgiler birbirlerine yakın ağlardayerleşiktir. Her sekizgen bir sinir ağı olarak düşünülebilir ve içindeki canlı ya dacansız varlığın özelliklerini içerir. Her köşe bir özelliğe karşılık olarakdüşünülebilir. Ortak kare alanlar ortak özellikleri sembolize eder. Örneğin 1numaralı alan için şu özellikler düşünülebilir: hayvan-dört bacaklı-vahşi-iyikoku alır-saldırgan-yırtıcı-ısırır... Ancak bu bilgiler 4 numaralı alanla (yaniköpek-kedi ve ev arasındaki) başka bir sıradüzen bilgiyle bağlantılıdır: evcil-eğitilebilir-bağlı... Ya da 2 numaralı alana “süt-sıcak sever” yerleştirildiğindebebekle kedinin ortak noktası oluşturulabilir. Bu alanlar birbirlerine olanuzaklıkları ölçüsünde eşdurum halinde çalışır. Bu model aslında çağrışımcılık

olarak da adlandırılabilir. Çağrışımcılığın resmi kurucusu David Hartley’dir(1705–1757). Aynı anda ya da birbirinin peşi sıra ortaya çıkan fikirler veyaduyumlar birbiri ile birleşir (birbirini çağrıştırır). Öyle ki bunlardan birininoluşması, diğerinin de ortaya çıkması ile sonuçlanır. Bu nedenle, “tekrar etme”çağrışım için esastır. Çocuk geliştikçe, çeşitli duyusal deneyimleri birleşir vegiderek artan karmaşıklıkta çağrışım zincirleri oluşur.

Nesne sınıfları arasında yapısal benzerlikler vardır. Örneğin,hayvanların dört ayaklı olması, belli beden duruş şekilleri gibi…

Tabakalı modelde esas olan nesnenin görsel tanımlamasıdır. Nesnegörüldüğünde bellekteki semantik bilgiye ulaşılır ve nesnenin ismiçağrılır.119

Sağlıklı kişiler canlı şeyleri, cansızlara oranla daha uzun süredeadlandırırlar. Bu durum yalnızca insanlara özgü değildir, maymunlardada böyledir. Bu geç adlandırma, muhtemelen canlı şeylerin yüksekseviyeli algısal işlemden geçmesinden kaynaklanır. Örneğin, bir köpekresmi görülünce, kendi yapısal benzerlerini de uyarır: kurt, kedi,

119 Capitani E et al., Living and non-living categories. Is there a "normal" asymmetry? Neuropsychologia 1994;32:1453-63.

Kaplan Kedi

Köpek

Bebek

Sıcak

AteşKurt

Ev

1

2

3

4



| 132

koyun… Çünkü hepsi dört ayaklıdır, ısırırlar ve ses çıkarırlar. Bunlararasından alt grupta “köpek” ismine ulaşma zaman alır.

Bazı beyin hasarlı hastalar ağırlıklı olarak cansız nesneleri tanıma veadlandırmada sorunlar yaşar. Bu tür hastalar yüzleri, çiçekleri tanırken;araba, telefon, sandalye gibi nesneleri adlandıramazlar.

Canlı ve cansız şeyler hakkında bilginin ayrımı evrimsel bir baskınınsonucudur. Yaşamda kalma ve beslenmek için, kendi dışında kalancanlıları hayvanlar ve bitkiler olarak sınıflamak önemlidir. Evrimsel birkazanç olarak her üç tip nesne (bitkiler, hayvanlar ve diğer cansızlar)ayrıştırılarak, kendi özellikleri ile ilgili bilgilerle özdeşleştirilir; diğerhayvanlardan kaç, besinleri bul gibi. Kavramsal ve dilsel bilgi ile deilişkilendirilir. Canlı şeyler cansızlara göre daha fazla ortak yöniçerirler. Ancak, yine de sıklıkla yapısal olarak benzer parçalar oldukçafarklı olabilir: fil, tavşan ve köpek kulağı gibi…

Beyin hasarlı hastalarda rastlanan meyve-sebzeleri vehayvanları tanıyamama durumu, işlevsel ve anatomik olarak bubilgilerin beyinde farklı alanlarda depolandığını gösterir. Besin uzmanı

olan, ancak sonradan meyve ve sebzeleri isimlendirme yetersizliğigelişen hastalar tanımlanmıştır.

Dört yaş civarında, çocukların cansız ve canlı ayırımını rahatlıklayapabildiklerini gösterilmiştir. Hatta çocuklara karmaşık resimlergösterildiğinde, bunları gerçek hayvan resimlerinden ayırt edebildiklerigösterilmiştir. Üç ila 4 yaşındaki çocuklar hareket edebilen veedemeyen nesneler arasındaki farkı ayırt edebilmişlerdir. Bu ayrımı

yapabilme yaşının 12. aya kadar geri gidebildiği gösterilmiştir.120

Onsekiz aylık çocukların çok iyi derecede, hayvanları-bitkileri ve cansızşeyleri ayırdıkları gösterilmiştir.121 Yani çocuklar erken dönemde dışdünyadaki nesneleri sınıflama yeteneğindedirler.

Yenidoğan algısal benzerliklere göre sınıflama yaparlar. Nesneişlevine ilgi 2.yaşta ortaya çıkar. Yenidoğan, hayvanları ve araçlarıayakları veya tekerleklerinin varlığına göre 14–18 aylıkken gruplar.Yenidoğan da ilk 50 ismi öğrenme sonrasında nesne isimlendirmesi,

120

Klatzky RL et al., Knowledge about hand shaping and knowledge about objects. J Mot Behav 1987;19:187-213.121 Mandler G, Stephens D. The development of free and constrained conceputalization and subsequent verbal memory.J Exp Child Psychol 1967;5:86-93.



| 133

patlama yapar ve genellikle 18–20 aylıkken ortaya çıkar. Canlı ve cansızşeyleri sınıflandırma ise çocukta hemen hemen yürüme ileeşzamanlıdır.

Barbara Von Eckardt (1978) işlevsel beyin yerleşimi teorisinigeliştirmiştir.122 Eckardt, K gibi karmaşık bir yeteneği (K) oluşturanelemanları k1, k2, k3,........kn şeklinde ayırarak, sistemin altında yatandetayların anlaşılabileceğini öne sürdü. Örneğin insanın konuşmayeteneği karmaşıktır. Konuşmaya niyetlenme, konuşma niyetininiçinden uygun dilsel temsillerin seçilmesi, uygun seslerin meydanagetirilmesi için devinimsel hareketin dil, dudak, gırtlakta oluşturulmasıgerekir. Bu durumda her bir değişken; k1, k2, ........kn=K ile ifadeedilebilir. Daha genel olarak beynin yapısal durumu (S), değişikkarmaşık yeteneklerden (Ki) oluşur denebilir. Örneğin, Broca’nınkonuşma alanı (S), insanlarda ilgili devinimsel hareketleri sağlayarak,uygun sesleri meydana getirir (Ki).

Eckardt’a göre, işlevsel yerleşim teorisi iki adımdan oluşur. İlki ,bir işlevsel yetersizlik; beyni zarar görmüş (tümör ya da felç sonrası)hastanın ifade ettiği davranış anormalliği üzerine kurulur. İkincisi ,normal beyinlerdeki işlevsel yerleşim, işlevsel yetersizlikten elde edilen

sonuçların üzerine eklenir. Buna göre dört durum ortaya çıkar. Budurumlar matematiksel olarak da ifade edilebilir:1. Anormal davranış (A). Örneğin, Broca alanının beyinde etkilendiğidurumda anormal konuşma özellikleri ortaya çıkar. Bu karmaşıkyetenek olan insan ses üretiminde (K) yetersizlik ile sonuçlanır.2. Yapısal-yeterli işlevsel analiz: Bir karmaşık yeteneği (K) oluşturankapasiteler (Ki), k1, k2, k3 şeklinde olmalıdır.3. Anormal davranış, A=K-Ki.4. Hastanın A durumunda olduğunu açıklayan daha iyi bir açıklama

olmamalıdır.İşlevsel beyin görüntüleme çalışmalarından çıkan sonuca göre,farklı beyin bölgeleri, canlı ve cansız nesneleri tanıma veisimlendirmeye aracılık eder. Tabakalı kaskat modeline göre üç temeldepolanmış ya da saklanmış temsiliyeti vardır: 1. Saklanmış yapısaltanımlamalar, 2. Saklanmış işlevsel ve nesneler arası çağrışımsal bilgi(semantik bilgi), 3. İsim temsiliyeti. Bu modele göre herhangi birkademede seçici hasarlar olabilir. Bu basamaklar arasındaki çağrışımlar

122

Von Eckardt Klein, B. Some Consequences of Knowing Everything (Essential). There is to Know About one’s MentalStates. Review of Metaphysics 1975.



| 134

sadece on-line değil, dış dünyada nesneler olmadan da hayal ile off-line çalışır. İşlevsel ve anatomik olarak ilişkili aynı sınıfa ait şeyler, ortaknoktalarda benzer özellikleri ile temsil edilir.

Buradan çıkan bir sonuç da, son yıllarda moda olan beyni hologramabenzetmenin yanlış olduğudur. Hologramın temelleri 1949 yılındaatıldı. Holografik görüntülerde, parçalar bütünün özelliklerini içerir.Beynin geri bilgi çağırmasının çok yönlü olması nedeni ile (anımsama)Karl Pribram ve David Bohm tarafından beynin holonomik teorisi önesürülmüştür. Bu bakış açısının kaynağı 1920’lerde labirentteki farelerüzerinde deneyler yapan Karl Lashley’e kadar uzanır. Lashley, farebeyinlerinden parçalar çıkararak öğrenme üzerindeki etkileriniaraştırırken, beyinden çıkarılan parçalar arttıkça hem hatırlama hem deöğrenmenin zorlaştığını tespit etti. Ancak bu beynin parça çıkarılanyerinden bağımsızdı. O zaman şu sonuca vardı: bellek beynin hertarafına kaydediliyordu, yani beyinde dağınıktı. Belli bir bölgesi yoktu.Ancak sonraki çalışmalarda Lashley’in bu sonuçlarının yanlış olduğuortaya konuldu.123 Günümüzde yapılan işlevsel beyin çalışmaları vehasarlı beyinlerden çıkan klinik tablolardan anlaşıldığı üzere, beyin birhologram gibi çalışmaz. Bütüncül bir eşdurumda çalışmasına rağmen,

bilgileri belli sınıflara göre gruplar ve beynin değişik alanlarına bubilgileri, dağınık olarak yerleştirir. Dağınıklığa rağmen, sinir hücresiağlarından dolayı (ya da bilemediğimiz başka bir ağ) bütüncül bilgiyeher an ulaşılır.

123 Bear MF et al., Neuroscience. Chapter 19, Memory Systems. 1996;522.



| 135

İnsan beyni, beyin sapı ve beyinciğin anatomik şematik yapısı. Beyin

kürelerinin en dışında ince bir tabaka halinde beyin kabuğu bulunur. Dahaderinlerde ve beynin iç kısımlarında hücre gruplarından oluşan çekirdekdenilen yapılar yer alır (caudat gibi). Talamus beyin derinliğinde yer alır ve biryumurta şeklindedir. Beyine ulaşan hemen hemen bütün duyusal girdiler birara istasyon olan talamusa uğradıktan sonra beyin yarıküreleri kabuğunaulaşır. Daha alt bölgelerde ise beyin sapı yapıları ve beyincik yer alır. Ayrıkolarak gösterilen bu yapılar karşılıklı olarak sinir hücresi bağlantıları ilebirbirine sıkı sıkıya bağlıdır.

Beyin bir bütün içinde çalışmasına karşın işlevlerini belli bölgelerdedaha çok yoğunlaşır ve o bölgelere uzmanlık kazandırır. Günümüzdeyapılan işlevsel beyin çalışmalarıyla beynin bir alanının işlevi tespit edilebilmektedir. Beyninin belli bölgelerinin ne görev aldığınıanlamanın yolları, 1950’li yıllarda, uyanık olarak beyin ameliyatlarıyapılan hastaların beyinlerini elektrikle uyarmaya kadar uzanır.Günümüzde ise PET ( pozitron emisyon tomografisi ), fMRG (işlevsel manyetik rezonans görüntüleme ) ve olaya bağlı potansiyeller yardımı

ile beyin bölgeleri işlevi anlaşılmaya çalışılmaktadır. Ancak, bu



| 136

yöntemler “geriye dönük” diyebileceğimiz işlev şeklindedir. Beynielektrikle uyarıp, ne olduğuna bakma, doğrudan alanın işlevini ortayakoyarken, görüntülemelerle belli işler yerine getirilir (resimlere bakma,hesap yapma, dikkat verme, konuşma gibi) ve o sırada elde edilen beyingörüntülemeleri ile beynin hangi alanlarının çalıştığı ortaya konur. Eldeedilen veriler, günümüzde Brodmann alanları denen beynin bölgelereayrılmış haritaları üzerine yerleştirilir. Bu numaralama KorbinianBrodmann (1868-1918) tarafından yapıldığından, alanlara Brodmannalanları denir. Brodmann alanları ile beyin 52 bölgeye ayrılır. İşlevselfarklılık gösteren bölgelere karşın, Brodmann’ın numaralaması beyinkabuğunun hücresel farklılıklarına göre yapılmıştır. Ama hücreselfarklılıklar ve düzenlenişler işlevlerle yakından ilgilidir. Beyin birhologram değildir, daha ziyade bazı alanları bilişsel işlevler içinözelleşmiştir. Bu alanların hasarlarında tüm bilişsel yetenekleretkilenmez. Sınırlı ve belli yetenekler kaybedilir.

Temel ve sık kullanılan alanlar ve işlevleri şu şekildedir; 3-1-2.numaralı alanlar duyusal-dokunsal, 4-6. alanlar hareket, 17-18-19.alanlar görme, 44-45.alan konuşma çıktısı (Broca alanı), 41-42.alanlar (Wernicke alanı) işitme ve işitilen kelimeleri anlamlandırmayeridir. Görme beyin kabuğunda, 17. alan birincil görme kabuğudur vegözdeki retinanın bir haritasını içerir. 18. alan ise görme çağrışım

alanıdır. Daha önceden 17. alanla görülen şeyler, görsel hatıra olarak18.alanda saklanır. Görme ile 17. alana ulaşan görüntüler, 18. alandakieski görüntülerle karşılaştırılarak anlamlandırılır. Aynı şekilde, solbeyin yarıküresindeki 22. alan işitme çağrışım alanı olarak görev yapar.Buna ek olarak 11. alan önbeyin kabuğundadır ve problem çözme,sosyal kontrol, karar verme, insansı üstün özelliklerin yerleşim yeridir.13, 14, 15, 16, 27, 49, 50, 51 – sadece maymunlarda bulunan alanlardır.Alanlar bögelere göre de gruplanmaktadır: alın lobu (10, 9, 46, 11, 47,45, 44, 6, 8, 4), singulat (32, 24, 23, 31), duyusal ya da parietal kabuk

alanları (7, 40, 39), şakak lobu (38, 42, 22, 21, 20, 37), görme beyinkabuğu (19, 18, 17) şeklinde. Derin beyin yapıları olan insula ve bazalganglionlar Brodmann haritalamasında yer almaz.



| 137

Beynin dıştan ve içten görünüşü ve kısımları (loblar). Ayrım derin oluklarile olur. Bu ayrım tam bir işlevsel ayrım değildir. Bu ayrım daha çok,Türkiye’nin coğrafi bölgeleri ayrımı gibi anatomik ayrımdır. İşlevsel olarak bubölgeler farklılıklar gösterir ama bu işlevler kesin çizilen sınırlara bağlı kalmaz.Yukarıdaki resimleri, aşağıdaki bölünmüş Brodmann alanları resimleri ilekarşılaştırınız.



| 138

Büyük patlamadan İnsan Beynine

Documents

Transcript of Büyük patlamadan İnsan Beynine