Beyin hatalardan nasıl ders alıyor?

Nature dergisinde yayınlanan yeni bir araştırma, bir hayvanın yeni bir beceriyi öğrendiği anı tam olarak belirleyerek beynin öğrenmeyi nasıl işlediğini ortaya çıkarıyor.

Araştırmacılar çalışmada, farelere bir ses duyduklarında yalamalarını ama farklı bir ses duyduklarında yalamamalarını öğretti. Eğitim başladığı andan itibaren ekip, beynin işitme ve algılama ile ilişkili bir bölgesi olan işitsel korteksteki nöronların aktivitesini kaydetti.

Beynin öğrenme anı ilk kez belirlendi

Farelerdeki nöronları tek tek gözlemleyen bilim insanları, öğrenmenin daha önce düşünülenden çok daha hızlı gerçekleştiğini, 20 ila 40 deneme gibi kısa bir sürede gerçekleştiğini buldu.

Ekip, tek tek nöronların aktivitesini gözlemleyerek farelerin yeni bir beceri öğrendiği anı tam olarak tespit etti ve hayvanlardan hızlı öğrenenlerin yeni bilginin sınırlarını bilerek onları test eden olduğunu öne süren daha önceki çalışmaları doğruladı.

Beyindeki duyusal korteksin rolü

İnsanlarda ve hayvanlarda öğrenme üzerine çalışan Johns Hopkins sinirbilimcisi Kishore Kuchibhotla, “Bir farede beynin küçük bir bölümüne bakarak beynin nasıl öğrendiğini anlayabilir ve insan beyninin nasıl çalışabileceğine dair tahminlerde bulunabiliriz” dedi.

Şaşırtıcı bir şekilde, bu öğrenme faaliyeti, tipik olarak bilişten ziyade algıyla ilişkili bir bölge olan duyusal kortekste gerçekleşiyor.

Bilinçli hatalar ve stratejik keşif

Fareler hata yapmaya devam ettiklerinde, sinirsel aktiviteleri görevi öğrendiklerini gösterdikten çok sonra yanlış zamanlarda yaladıklarında, beyin aktiviteleri farelerin oyunun kurallarını bildiklerini, sadece deney yaptıklarını doğruladı. Başka bir deyişle fareler, bir görevde ustalaştıktan sonra bile hata yapmaya devam ediyor, bu da bilgilerini kasıtlı olarak test ettiklerini düşündürüyor.

Sonuçlar nasıl yorumlanıyor?

Johns Hopkins’te nörobilim alanında doktora sonrası araştırmacı olan ilk yazar Celine Drieu, “Bu çalışma, beyin aktivitesinin öğrenme sürecinin farklı aşamalarında ve farklı koşullarda davranışı nasıl etkilediğini değerlendirmenin önemini göstermektedir” dedi.

“Sonuçlarımız duyusal korteksin duyusal girdileri işlemekten daha fazlasını yaptığını gösteriyor; duyusal korteks aynı zamanda duyusal ipuçları ve güçlendirilmiş eylemler arasında ilişki kurmak için de çok önemli.”

Ancak çalışmada fareler görevde ustalaştıktan ve keşif davranışlarını durdurduktan sonra, bu üst düzey aktivite azalmaya başladı ve duyusal korteks artık göreve dahil olmadı.

“Bunun, hayvanların düşündüğümüzden daha zeki olduğu ve öğrenmeyle ilgili farklı beyin dinamikleri olduğu anlamına geldiğini düşünüyoruz. Bir şey biliyor olabilirsiniz ama onu nasıl kullandığınızla ilgili paralel bir süreç var. Beyin bunu iyi yapmak, bir şeyde gittikçe daha iyi hale geldikçe performans ve öğrenme arasında geçiş yapmamıza izin vermek için kendini organize ediyor gibi görünüyor.”

KAYNAKÇA:
– Drieu, C., Zhu, Z., Wang, Z. et al. Rapid emergence of latent knowledge in the sensory cortex drives learning. Nature (2025).
– Neuroscience News (20.03.2025). Brain Activity Reveals How We Learn From Mistakes