7000 Yıllık Beynin Hikayesi

Yazan ve seslendiren: Serkan Karaismailoğlu

7000 Yıllık Beynin Hikayesi adlı sesli yazımızı ister okuyabilir, isterseniz dinleyebilirsiniz. Yazıyı dinlemek isteyenler aşağıdaki bağlantıyı kullanabilir.

İnsanın beyinle olan hikayesi tam olarak ne zaman başladı bilinmez ama elimizdeki fosil kayıtlar bizi 7000 yıl öncesine kadar götürmekte. Ülkemiz de dâhil olmak üzere birçok yerde yapılan kazılarda kafataslarında delikler olan fosillere rastlanmıştır. Bu fosillerden o dönemdeki insanların bir şekilde beyni incelemek istediklerini anlıyoruz. Üstelik bu deliklerin kenarlarındaki kemik dokusunda gözlenen iyileşmeye dair bulgular bu operasyonun kişiler canlıyken yapılmış olduğunu göstermekte. Demek ki o dönemin insanının merakı canlı kişilerin kafataslarına delikler açacak kadar kuvvetliydi. Günümüzde trepanasyon olarak adlandırılan bu yöntemin eski çağlarda uygulanması, büyük bir olasılıkla ya kötü ruhları kovmak ya da muhtemel bir tedavi yöntemini gerçekleştirmek amacıyla ortaya çıkmıştı. Nedenini tam bilemesek de emin olduğumuz tek bir şey var. İnsanın parmağı 7000 yıl önce beyne dokunmaya başlamıştı.

Antik Mısır’a baktığımızda ruh ve bilincin merkezinin kalp olduğuna inanılıyordu ve beynin pek bir önemi yoktu. Mesela mumyalama sırasında kalp korunurken beyin de diğer birçok organ gibi çıkarılıp atılmaktaydı. Buna rağmen insanlık tarihinde beyinle ilgili ilk yazılı araştırma Mısırdan çıkmıştı. Edwin Smith papirüsü olarak bilinen 3700 yıllık bu belge kafa ve omurga travmalarını içeren vakalardan oluşmaktaydı. Normalde Bu olağanüstü elyazmasını bulan ve 1862 yılında Luxor’dan ülkesine getiren Mısır uzmanı Smith, ne yazık ki belgenin asıl değerini ortaya çıkaramamıştır. Belgeyi gerçek anlamda analiz eden Chicago Doğu Araştırmaları Enstitüsü başkanı James Breasted olmuş. Breasted’a göre bu belge 5000 yıldan daha eski bir döneme ait bilimsel bir çalışmanın sonrasında bir katip tarafından kopyalanmış versiyonuydu. Yani keşfedilen belgenin kendisi 3700 yıllık olsa da içinde yazılan bilgiler 5000 yıl öncesine aitti.

Böylesine eski bir dönem için bu kadar ayrıntılı bir çalışma olması gerçekten ilginç.  Belgedeki tüm vakaların numaralandırılmış ve ayrıntılı olarak açıklanmış olduğunu belirtelim. Mesela 6 nolu vakada; “beyin erimiş bakır görünümündedir, parmakla dokunduğunuzda titremeyi hissedebilirsiniz. Eğer bir kişinin burnundan kan geliyor ve ensesi sertleşmişse onu tedavi edemezsiniz. Kafadaki bir yarayı yağla sıvamalısınız ama asla sarmamalısınız” gibi cümleler bulunmaktadır. Bu hiyeroglifler beyni saran hassas zar tabakalarından, omurilik sıvısının boşanması gibi özel durumlardan da bahsetmekte. Hata papirüsün bir yerinde şakaktan alınan bir darbe sonucu konuşma yetisini yitiren bir kişiden bile bahsedilir. İşin ilginci bu papirüsten 3500 yıl sonra Paul Broca adlı Fransız bir hekim beynin benzer bölgesinde yer alan konuşma merkezini keşfedecekti.

Antik Yunan

Şimdi Her organın yapısına bakarak işlevi hakkında fikir sahibi olabiliriz. Örneğin elimiz tutmaya, ayağımız yürümeye yarıyordu. Peki ya kafa ne iş yapıyor. Bu soru antik yunan dönemindeki ünlü düşünürlerin de yanıtlamaya çalıştığı bir soruydu. Beynin önemini ilk fark edenlerden biri MÖ 500’lü yıllarda yaşamış olan Alcmaeon adlı düşünürdü. Kendisi bir hayvanın gözünü çıkartarak gözün beyinle olan bağlantısını görmüş ve buradan yola çıkarak duyuların beyinde toplanabileceği fikrini öne sürmüştü.

Antik yunanda MÖ 400’ler gibi oldukça erken bir dönemde, beynin duyuları algılayan bir organ olabileceği düşünülmüştür. Hatta MÖ 460-379 yılları arasında yaşamış olan ve batı tıbbının kurucusu sayılan Hipokrat bu fikri geliştirerek aynı zamanda zekânın da burada olabileceğini öne sürmüş ve şöyle bir söz söylemiştir.

“İnsanların bilmesi gerekir ki zevklerimiz, neşemiz, hazlarımız, ıstıraplarımız, kederlerimiz ve gözyaşlarımız sadece ve sadece beyinden kaynaklanır”

Güçlü Mısır medeniyetinin kalbe odaklanması ve bu görüşün Yunanlılar dahil diğer birçok medeniyeti etkilemesi nedeniyle Hipokratın beyin hakkında oldukça kıymetli olan görüşleri ne yazık ki o dönemde pek de karşılık bulmamıştır. Aslında bunun nedenlerinden biri de Hipokrattan sonra gelen bir başka ünlü düşünür Aristo idi. MÖ 384 – 322 arasında yaşamış olan Aristo tıpkı mısırlılar gibi aklın kalpte olduğuna inanmaktaydı.

Aslına bakarasanız Aristo mükemmel bir gözlemciydi. Solucan, böcek, tırtıl gibi küçük canlıları incelediğinde bu canlıların belirgin bir beyin yapılarının olmadığını görmüştü. Eğer beyin, aklın ve ruhun merkezi ise, bu canlılarda da muhakkak olmalıydı. Diğer taraftan bu canlıların hepsinde belirgin bir kalp vardı. Üstelik kalp her canlıda vücudun merkezindeydi ve vücuttaki tüm damarlar kalbe geliyordu. Bununla beraber bu organlara dışarıdan bakıldığında beynin çalıştığına dair hiçbir belirti gözlenmezken, kalp zaten sürekli atıyordu. Hemen burada şu biyolojik bilgiyi paylaşalım. Aristo’nun gözünden kaçan gerçek şuydu. Evet bu tarz ilkel canlılarda bildiğimiz anlamda gelişmiş bir beyin yoktu fakat gangliyon denen bir yapı bu canlılarda beyin görevi görüp canlının sinir sistemini idare ettirebiliyordu. Ama Aristo’nun bu yapıyı gözlemleyebilmesini beklemek bir miktar haksızlık olurdu.

Bir tavuğun kafasının kesilmesinin ardından kaçmaya devam etmesi gözlemi Aristoya «ruhun ve istemli hareketlerin kontrolünün ve hatta sinir sisteminin tüm fonksiyonlarının yerinin kalp olduğunu düşündürtmüştür. Baktığınız zaman oldukça sağlam bir kanıt gibi dursa da sormamız gereken soru şu. Kafası kesilmiş bir tavuk kaçabilir mi? Burada Aristonun bilmediği bizim de çok sonrasında önemini keşfedeceğimiz beyin sapı dediğimiz yapı karşımıza çıkmakta. Beyin ve omurilik arasında yer alan bu yapı canlıyla ilgili oldukça kritik merkezlerin yer aldığı bir bölgedir. Solunumun kontrolünden tutun denge ve postüre kadar birçok fizyolojik olayda kilit rol oynamaktadır. Yani kafası kesilen tavuğun beyin sapı ve beyinciği zarar görmemişse canlı postürünü korumak, dengede kalmak, kaçmak gibi sizi şaşırtacak birçok fizyolojik görevi yerine getirebilir.

Tabii o dönemde beyin sapından haberi olmayan Aristo bunun sorumlusu olarak kalbi görmüştü. Peki bu durumda Aristoya göre beyin ne işe yarıyordu. Kendisinin bu konuda yorumu ilginçtir. Bu garip görünümlü organın vücudumuzda sıcak bir şekilde atan kanın soğutulmasında görev alıyor olabileceğini öne sürmüştür. Her şey bir tarafa Aristo’nun güçlü gözlemleri kendisinden sonraki kuşakları hem kültürel hem de bilimsel düzeyde etkilemiştir. Sonuçta her şeyiyle bir beyin aktivitesi olan AŞK için günümüzde hala kalp simgesinin kullanılması da aslında aristonun bu başarısından başka bir şey değildir. En azından şimdiki bilgilerimize göre 

Roma ve Galen

Roma tıbbının önemli isimlerinden Galen tıp eğitimini Bergama, İzmir ve İskenderiye’de tamamlamıştı. Kendisi biraz da vücudu tanıyabilmek adına gladyatör doktoru olmuştu. Gladyatörlerde gerçekleşen ağır yaralanmalar Galen’in vücudumuzun kalp damar sistemi ile ilgili çok kıymetli keşifler yapmasını sağlamıştır. Ama kendisi beyne yönelik çalışmalarını koyun beyninde gerçekleşmişti.  Çünkü gerek o dönemde gerekse de sonrasında insanlar öldükten sonra üzerlerinde inceleme yapmak yasaktı. Beyinde çeşitli kesitler gerçekleştirerek daha yakından incelediğinde beynin içinde bir oyuk olduğunu ve bu oyukta da sıvımsı bir maddenin bulunduğunu görmüştü. Aslında gördüğü sıvı bizim bugün beyin omurilik sıvısı (BOS) olarak bildiğimiz sıvıdan başkası değildi. BOS’un beyin için çeşitli görevleri olmasına rağmen en önemli özelliği beyni koruyucu özelliği olmakla beraber biz hikâyemize geri dönelim. Beyindeki bir oyukta, bir miktar sıvı olduğunu gözlemlemek Galen’i oldukça heyecanlandırmıştı. Çünkü o dönem canlılığın 4 temel sıvı ile oluştuğuna inanılıyordu. Bu sıvılar toprağa karşılık gelen siyah safra, ateşe karşılık gelen sarı safra, suya karşılık gelen balgam-mukus ve havaya karşılık gelen kandı. Demek ki beynin içinde de kalpte olduğu gibi bir sıvı bulunmaktaydı. Belki de beyin, kalbin yaptığı gibi, içeresindeki sıvıyı diğer organlara göndermek şeklinde çalışıyordu. Bilmeyenler için belirtelim. Beyine birçok sinir lifi girmekte ve çıkmaktadır. Sinir lifleri dışarıdan bakıldığında oldukça ince damarlar şeklinde gözükmektedirler. Doğal olarak Galen, beyindeki sıvının sinir lifleri aracılığıyla, kanın damarlarda taşınmasına benzer şekilde beyinden ilgili bölgelere taşındığını düşünmüştü. Doğal olarak her şeyi yapan bu sıvı olmalıydı. Bu yüzden o dönem sinir liflerine, bu sıvıyı taşıyan kutsal tüpler olarak bakılmıştı.

Rönesans Dönemi;

Galen’in görüşleri yaklaşık 1500 yıl sürmüştür. Beyin ile ilgili içerik Fransız mucitler sayesinde zaman içinde değişik bir bakış açısı kazanmıştır. O dönem Fransız mucitler hidrolik kontrollü mekanik araçlar tasarlamaya başlamışlardı. İçinde olunan dönem ile beyni benzetmek her dönem modaydı. Nasıl ki bugün beyin bilgisayara benzetiliyorsa o dönemde de beynin hidrolik makine benzeri bir yapıda çalışıyor olabileceğini düşünülmüştü. Buna göre beyindeki boşluklarda yer alan sıvı, sinirler aracılığıyla pompa etkisi yaparak uzuvlarımızı hareket ettiriyor olabilirdi. 1600’lü yıllarda beyin fonksiyonlarında sıvı-mekanik teorinin öncülüğünü yapan kişilerden biri de ünlü matematikçi ve filozof Rene Descartes’dır. Her ne kadar hayvanlarda bu mekanizmayı açıklamakla ile ilgili sorun yaşamasa da insanlardaki davranışları bu kadar basit açıklamak kendisine de eksik geliyordu. O nedenle Descartes beyne farklı bir yorum daha getirmişti. Kendisine göre insanın eşsiz mental kapasitesi beynin dışında bir yerlerde bulunan zihnin içinde yer almaktaydı. Zihin ise ruhsal bir varlıktı ve buraya duygular ve emirler muhtemelen pineal bez aracılığıyla beynin mekanik iletişim özelliklerini kullanarak gelmekteydi. Günümüzde de zihnin beyinden bağımsız ruh ya da enerji şeklinde var olduğuna inanan insanlar bulunmaktadır.

Zamanda biraz ilerlediğimizde, 1789 yılında Avrupa ve batı dünyasının tarihini köklü bir şekilde değiştirecek olan Fransız devrimi karşımıza çıkmaktadır. Bu devrim etkisinde hem siyasi hem de sosyal anlamda değişen çok fazla unsur ve fikir olmasına rağmen bizi ilgilendiren kısmı sinirbilime yapacağı ironik katkısı olacaktır. Devrim sonunda hakkında idam cezası verilen yüzlerce kişi vardı. O döneme kadar suçluların idam edilmelerinde asmak, yakmak, boynunu bir cellat aracılığıyla kesmek gibi çeşitli infaz yöntemleri uygulanmaktaydı. Dönemin ünlü hekimlerinden olan Joseph Ignace Guillotin, bu infazların eski usul yöntemle yapılmasının insanlık dışı olacağını, bu nedenle de ölüm cezalarının en hızlı ve en acısız olacak şekilde insancıl bir yolla yapılması gerektiğini savunmuştu. Günümüzde giyotin olarak bildiğimiz bu aletin tarihin sayfalarına girişi de Guillotin’in bu önerisi ile olmuştur. Çok ilginçtir ki bu aleti Joseph Ignace Guillotin keşfetmemiş olmasına rağmen alete onun ismi verilmişti ve birçok kişi de halen kendisini giyotinin mucidi olarak bilmektedir. Giyotinin mucidinin kim olduğu ile ilgili çeşitli varsayımlar olsa da, Fransız bir cerrah ve fizyolog olan Antoine Louis’in, kendi hayvan çalışmalarında buna benzer bir alet kullandığı bilinmektedir. Sonuçta Louis’in kullandığı alet bir miktar geliştirilerek infazlarda kullanılmaya başlanmıştı.

Fransız devrimi sonucunda giyotinin kullanıma sokulması, her ne kadar insanlık tarihi açısından oldukça vahşi bir olaya neden olsa da sinirbilimcilere incelenecek binlerce yeni kesilmiş kafa ve beyin sağlamıştı. İnsan vücuduyla çalışmanın hem günah hem de yasak olduğu dönemlerde idam edilen kişilerin vücuduna kimse dokunamıyordu. Ama vücuttan kopan kafalar oradakilerin pek de dert edeceği parçalar değildi. Böylece bilim insanları bu bölgelerden getirttikleri kafalar sayesinde onlarca kişinin beyinlerini incelemişlerdir. Böylece beyin ile ilgili çok önemli anatomik çizimler ve sayısız keşifler gerçekleşmişti. Bu çizimler ve keşiflerin çoğu bugün halen kullandığımız çoğu bilginin temelini oluşturacaktı.

Hemen hemen hepimiz, beynin kendisini ya da bir çizimini muhakkak görmüşüzdür. Oldukça tipik bir görüntüsü olmasına rağmen en dikkat çekici nokta, beynin sahip olduğu kıvrımlardır. Çok fazla sayıdaki girinti ve çıkıntının oluşturduğu bu kıvrımlar her zaman merak konusu olmuştu. Acaba beynin yüzeyinin bu derece kıvrımlı olmasının bir nedeni var mıydı? Belki de bu kıvrımları oluşturan girinti ve çıkıntılar beyinde farklı fonksiyonların oluşmasına neden oluyordu. Tarih 1809 yılını gösterdiğinde henüz bir tıp öğrencisi olan Avusturyalı Franz Joseph Gall da benzer sorular üzerine kafa yormaktaydı. Gall’ı diğer bilim insanlarından ayıran ise bu soruya bir cevabının olmasıydı. Gall’a göre, beynin kıvrımları ve işlevleri arasında ciddi bir ilişki olmakla beraber, insan kafatasının şekli ile beyindeki kıvrımlar da benzer özellikler göstermeliydi. Yani, insan kafatasında da, beyindeki kıvrımlara paralellik gösteren girintili ve çıkıntılı bölgeler olmalıydı. Özetle Gall’a göre, bir kişinin kafasına dışarıdan bakarak beyninin sahip olduğu kıvrımlar hakkında yorum yapabilirdik. Ayrıca Gall, beynin belirgin şekilde daha fazla alan kaplayan bölgelerinin büyük olmalarının sebebi olarak, bu bölgeleri ilgilendiren niteliklerin daha fazla gelişmiş olmasından kaynaklandığına da inanıyordu. Bu durumda kişilerin beynini açıp inceleme şansı olmasa da, kafataslarında çeşitli ölçümler yaparak beyinleri hakkında fikir sahibi olabilirdik.

Tüm bu fikirler doğrultusunda Gall ve arkadaşları hiç üşenmeden yüzlerce insanın kafataslarında çeşitli ölçümler yaparak beyin ile ilgili birçok yeni bölge tanımladılar. Bu bölgelerin günlük hayatta neleri temsil ettiğini ve nelere karşılık geldiğini de uzun uzun yazdılar. Tüm bu girişimlerin sonunda, insanların kafa şekli ve kişisel özellikleri arasında bağlantı kuran ve bunları yorumlayan yeni bir akım başlatmış oldular. Bu akıma da çok havalı bir isim düşünerek, frenoloji yani “akıl bilimi” adını verdiler. Frenoloji uygulamaları ve ölçümleri sonucunda ortaya çeşitli ve bir o kadar ilginç beyin haritaları çıkmış oldu. Bu haritalara göre kişilerin davranış özellikleri tespit edilmekteydi. Örneğin tam alın hizasında gözüken 30 numaralı alan matematik ve sayısal becerilerden sorumluydu. Diğer taraftan, kafanın arkasında yer alan 4 numaralı alan ise eve bağlılık ile ilgili bir bölgeydi. Yani ilgili alan ne kadar büyükse o kadar evine bağlı bir insan oluyordunuz. Ya da en azından frenologlar sizi öyle tanımlıyordu. Peki, bu bölgeler ile ilgili tanımlamalar ne kadar doğruydu? Aslına bakarsanız frenoloji ile ilgili fikir ve uygulamalar genel bilim camiasında çok ciddiye alınmasa da, kendi dönemi için inanılmaz bir popülariteye ulaşmıştı. Örneğin, 1827 yılında frenoloji hakkında yazılan kitaplar yüz binin üzerinde satış yapmıştı. Hatta fikir o kadar hızlı günlük hayata girmişti ki, artık insanlar birbirlerini kafataslarına göre sınıflandırılmaya başlamıştı

Günümüzde ırkçı bir terim olarak kullanılan “kafatasçılık” kavramının ortaya çıkışı da frenolojiye dayanmaktadır. Her ne kadar başlangıçta konuya bilimsel amaçlarla yaklaşılmış olsa da, sonrasında yaşanılan gelişmeler ile durum kontrol edilemez bir noktaya ulaşmıştı. Örneğin, İtalya’da bir hekim tarafından hazırlanan “Suçlu İnsan” adlı bir kitapta, sahip oldukları kafataslarına göre suçlu olma potansiyeli taşıyan insanlar ile ilgili birçok bilgi ve örnek resim paylaşılmıştı. Diğer taraftan, Nazi Almanya’sında gördüğümüz ırkçılık kavramının temelleri de yine bahsettiğimiz dönemde atılmaya başlanmıştı. Çünkü cetvelle kafatası ölçümü bir anda Almanlar arasında oldukça popüler hale gelmişti. Örneğin, 1910 yılında ünlü Alman frenolog Bayerthal, çevresi 52-53 cm’den küçük kafatasına sahip birinin asla profesör cerrah olamayacağını, hatta 52 cm’den düşüklerin ciddi düşünsel faaliyette bile bulunamayacağını belirtmişti. Bayerthal’e göre, çevresi 50,5 cm’den daha düşük kafatasına sahip kişiler ise normal bir insan olarak kabul edilmemeliydi. Bu ve benzeri görüşlerin insanlar arasında yayılması o kadar hızlı olmuştu ki, işverenler bile, işe başvuran kişileri değerlendirmeleri için frenologlar tutmaya başlamıştı. Frenoloji ve uygulamalarının bu kadar hızlı yayılması ve amacından sapması karşısında bilim camiası her ne kadar sert tepkiler verse de frenolojinin yükselişinin önüne geçememiştir.

Beyinle ilgili gelişmeler tam hız devam ederken o sıralar çok farklı bir alanda da ilginç bir keşif söz konusuydu. 1751 yılında Benjamin Franklin “Elektrik Üzerine Deneyler ve Gözlemler” adlı bir kitap yayınladı. Bu kitap ile birlikte elektrik fenomeni hakkında birçok yeni fikir geliştirilmeye başlandı. İlgili yüzyılın sonlarına doğru İtalyan Luigi Galvani ve Alman Emil Reymond, kasların elektrik ile uyarıldığında kasıldıklarını göstermiştir. Bu keşif sinirbilim açısından çok önemli bir dönüm noktasıdır. Eğer kaslar elektrik aracılığıyla kasılabiliyorsa acaba beyin çevresiyle bu şekilde mi iletişim kuruyordu? Sorulması gereken soru bir kere sorulmuştu ve elde edilen cevaplar hep aynı bilgiyi gösteriyordu. Böylece sinirler arası iletişimin sıvılar ile olduğu fikri terk edilerek aslında sinirlerin kablolar gibi elektriği taşıyarak iletişim kurduğu ortaya atılmıştır. Sonuç olarak beyne araştırma amaçlı dokunan ilk insandan itibaren yaklaşık 7000 yıl içerisinde keşfettiklerimizin hikayesiydi dinledikleriniz. 1900’lü yıllardan sonra yapılan keşiflerle yavaş yavaş günümüzdeki bilgileri elde etmeye başladığımızı söyleyebilirim. Bilim insanlarının bundan sonraki hedefi çalışan beyni görüntüleme yöntemlerini keşfetmekti. Belki bir gün EEG başlayan bu keşif yolculuğunda yaşanan ilginç hikaye ve gelişmeleri ele alırız.

Dr. Serkan Karaismailoğlu (@serkan_karaismailoglu)