Beyin
Bütün duyu organlarýndan gelen sinyalleri alýp deðerlendirme; kas, eklem ve kemiklerin hareketini yönlendirme; iç organlarýn iþleyiþini düzenleme gibi birçok vazifenin yerine getirilmesi için yaratýlmýþ, kâinattaki en kompleks nesne olarak bilinen insan beyni ve sinir sistemi hakkýnda hâlâ birçok meçhul husus bulunmaktadýr. Bununla beraber, bilinenlerin çok az bir kýsmý bile bu mu'cizevî organýn mükemmel yapýsý hakkýnda ciddi fikirler verir.
Bir insan vücudundaki bütün sinir liflerinin toplam uzunluðu 768.000 km. kadardýr (Dünya'dan Ay'a gidiþ-geliþ mesafesi). Bir sinir hücresi ayný ânda 200.000'den fazla bilgiyi nakledebilir. Ýnsan vücudundaki bütün sinir hücrelerinin toplamý 30 milyar kadardýr; bunun 10 milyarý beyin kabuðunda, 10 milyarý da, beyincik kabuðunda yer alýr. Doðumdan itibaren her gün sinir hücrelerinin 50.000–100.000 kadarý kaybedilir; bu rakamlar sizi korkutmasýn, zîrâ 70 sene yaþayan bir insanýn ölen sinir hücrelerinin toplamý 1,5–2 milyar kadardýr. Rabb'imiz 30 milyar sinir hücresi verdiðine göre, kaybedilen hücreleri normal bir yaþlanma süreci olarak deðerlendirebiliriz. Mukayese edersek, sineðin beynine bir milyon, farenin beynine de 100 milyon sinir hücresi yerleþtirilmiþtir.
Yeni doðmuþ çocukta 400 gram olan beyin, bir yýlýn sonunda 800 grama, dördüncü yýlda da 1.200 grama ulaþýr. Erginlerde erkek ve kadýnlar arasýnda beyin aðýrlýðý bakýmýndan biraz farklýlýk vardýr. Kadýnlarda beyin aðýrlýðý 1,230–1,306 gram arasý normal kabul edilirken; erkeklerde 1,379–1,434 gram arasý normal kabul edilir. Ýnsan beyninde sadece nöron dediðimiz esas hücreler deðil, bu hücreleri koruyucu glia adý verilen baðlayýcý ve aralarý doldurucu yardýmcý hücreler de vardýr ki, bunlarýn sayýsý bir trilyondur. Nöronlarýn boyu çok deðiþkendir; mm. ile ölçülenler olduðu gibi cm. ile ölçülebilecek kadar uzun olanlar da vardýr. Bir sinir hücresi ile diðer sinir hücresi arasýndaki baðlantý ve temas noktalarýna sinaps adý verilir. Bazý araþtýrmacýlara göre beyin faaliyetleri arttýkça hücreler arasýndaki baðlantýlar da artmaktadýr ve zekânýn gücü bu baðlantýlarýn fazlalýðý ile doðru orantýlýdýr. Bir nöronun diðerleri ile binlerce sinaps yaptýðý gösterilmiþ ve sinir hücrelerinin toplam 100 trilyon sinaps yaptýðý hesaplanmýþtýr. Sinaps baðlantýlarýn mümkün olabilecek kombinasyon çeþitleri hesaplandýðýnda, bu rakamýn kâinatta mevcut atomlarýn sayýsýndan (1079) daha fazla olduðu görülür. Tabii ki bu rakamlar beynini tatile çýkarmamýþ, devamlý okuyan ve düþünen insanlar içindir. Sadece bir hatýrlama hâdisesi için bile, 10 milyon–100 milyon sinir hücresi aktif hâle geçmektedir. Herhangi bir sinir aksonundan (sinir hücre gövdesinden çýkan kalýn uzantý) bir saniyede peþi peþine 1.000 kadar uyartý geçirilebilir.
'Ön beyin' veya 'büyük beyin' (cerebrum veya embriyoda telencephalon) denen iki yarým küreden ibaret 'asýl beynin' % 87'si beyin dokusundan, kalan kýsmý da koruyucu örtüler ve diðer dokulardan ibarettir. Kaba anatomi açýsýndan baktýðýmýzda esas beynin % 55'i kabuk veya korteks olarak bilinen dýþ kýsýmdan, % 45'i de medulla veya öz dediðimiz iç kýsýmdan ibarettir. Her iki beyin yarýmküresinin toplam yüzey alaný 2.200 cm2 kadar olup, korteksin kalýnlýðý 1,3–4,5 mm arasýnda deðiþiklik gösterir. Korteksin toplam hacmi yaklaþýk 600 cm3'tür. Korteksteki 10 milyar hücrenin % 80'i piramit þeklindeki hücrelerden, % 20'si de, yýldýz þekilli hücrelerden yapýlmýþ olup, kendi aralarýnda altý ayrý tabaka hâlinde dizilmiþtir.
Beyin korteksinin nöronlarýndan on misli daha fazla sayýda glia (yardýmcý, yapýþtýrýcý) hücreleri bulunur. Bunlar büyüklüðü 6–8 µm olan oligodendrositler ile 10–25 µm büyüklüðündeki astrositlerdir. Korteksin 1 mm3'ünde 10.000 nöron, 100.000 glia hücresi ve 1 milyar sinaps bulunur. Bütün korteksteki sinir liflerinin toplam uzunluðu 300.000–400.000 km'yi bulur. Ýki beyin yarýmküresinin korteksi arasýnda mevcut yollarda saniyede 4 milyar bilgi alýþveriþi yapýlýr. Korteks üzerinde 200 kadar özel merkez vardýr ve bütün korteksin % 90'ý neokorteks kýsmýna aittir. Ýnsanlarýn % 98'inde konuþma merkezi sol beyin yarým küresi üzerindedir. Beynimiz en sakin hâldeyken veya konuþurken bile kan dolaþýmý açýsýndan tam olarak aktiftir ve dolaþým sisteminden beslenmesi için gerekli olanýn % 100'ünü alýr. Yapýlan faaliyete göre beynin kan ihtiyacý artar. Okurken veya bir þeye temas ederken bu kan miktarý % 104'e, bir þey hakkýnda düþünürken % 110'a, hesap yaparken % 112'ye, el hareketleri yaparken ve aðrý çekerken % 116'ya yükselir.
Beyin ile duyu organlarý ve kaslar arasýnda sürekli bir bilgi akýþý vardýr. Bu sayede dýþ dünyadan haberdar olur ve gerekli cevaplarý üretiriz. Duyu organlarýndan beyne her saniye gelen bilgileri sýnýflandýrýrsak, ortaya enteresan rakamlar çýkar ve buradan da hangi duyunun hayatýmýzda daha çok yer iþgal ettiðini anlayabiliriz. Bilgisayarlarda bu bilgiyi ölçme birimi olarak bit kullanýlmaktadýr. Beyni bir bilgisayar kabul edip, onun bir saniyede muhatap olduðu bilgi giriþini bit/s olarak ifade edecek olursak: Görme duyumuzdan 10.000.000 bit/s, iþitme duyumuzdan 1.000.000 bit/s, dokunma duyumuzdan 400.000 bit/s, sýcaklýk duyumuzdan 5000 bit/s, iç heyecan ve duyularýmýzdan 1000 bit/s, koklama duyumuzdan 20 bit/s, tatma duyumuzdan 13 bit/s beyne doðru bilgi akýþý yapýlmaktadýr. Bu bilgiler beyinde deðerlendirilerek kaslara yapmalarý gereken iþler hususunda emirler gönderilir. Beyinden kaslara giden bilgi akýþýnýn nispetleri farklýlýk gösterir. Beyinden çýkan emirlerin tamamýný % 100 kabul edersek, bunun % 32'si iskelet kaslarýna, % 26'sý ellere, % 23'u konuþma ile ilgili kaslara, % 19'u ise yüzdeki mimiklerin ortaya çýkarýlmasýnda iþ görecek kaslara gönderilir.
Her saniye sinir sistemi vasýtasýyla beyne gönderilen 1 milyar ile 100 milyar bit'lik bilgi bombardýmaný içinden hangilerinin ne kadar süre saklanacaðý hususundaki faaliyete hafýza denir. Beynin hafýza fonksiyonu ile ilgili çeþitli teoriler mevcuttur. Bunlardan bugün için en makbul olanýna göre; beynimize saniyede giren bilginin miktarý ve iþlenme hýzýnýn büyüklüðü ile hafýzada saklanma süresi arasýnda bir münasebet vardýr. Meselâ beynimize 16 bit/s hýzýnda ve toplam olarak 100–400 bit'lik bir bilgi gelirse, bu ancak kýsa süreli hafýzada -yani 6–25 saniye- saklanabilir. Eðer bilgi 0,1 bit/s hýzla iletilir ve 1000–10.000 bitlik bir kapasiteye sahipse, orta süreli hafýza olarak beþ dakika ile 24 saat arasý hafýzada tutulur. Þayet bilginin akýþ hýzý 0,03–0,1 bit/s arasýnda ise ve bilgi 10 milyar–100 trilyon bit'lik kapasitede ise, büyüklüðüne göre günler, aylar ve yýllarca hafýzada saklanýr veya hiç unutulmaz.
Sakin bir hâlde iken ergin bir insanýn dakikada 250 ml oksijen ihtiyacý vardýr. Beyin bunun % 20'sine, yani dakikada 50 ml oksijene ihtiyaç duyar. Beynin 100 gramlýk dokusu ortalama olarak dakikada 3,5 ml oksijen harcar. Sadece korteksin tamamý dakikada 10 ml oksijen ister. Ýç tarafta kalan beyaz madde kýsmý ise, çok az oksijenle (1 ml/dak) iktifa eder. Þayet gerekli oksijen zamanýnda gelmezse 8–12 saniye sonra þuursuzluk ve baygýnlýk hâli oluþmaya baþlar. Oksijensizlik 3–8 dakika sürerse (bünyeye göre fark eder) beyinde geri dönüþü mümkün olmayan hasarlar meydana gelir. Oksijensizlik 8–12 dakikaya çýkarsa, beyin ölümü vuku bulur.
Oksijenin aksamadan beyne yetiþtirilmesi için, sakin hâldeyken kalbin dakikada 780 ml kan taþýmasý gerekir. Bu açýdan kalbin faaliyetinin % 15'i beyne ayrýlmaktadýr. Beynin aðýrlýðý vücudun ancak % 2'si olduðu hâlde, kanýn % 15'ini almasý, oksijen ihtiyacýnýn önemini belirtir. Sigara içenlerin beyni bu oksijenin % 20–30 kadarýný eksik almaktadýr.
Bu yazýyý okurken beyninizde milyarlarca hücre bir taraftan okuduðunuzu anlaya çalýþýyor, bir taraftan kaslarýnýzýn duruþunu kontrol ediyor, bir taraftan gözünüze çarpan görüntüler, kulaðýnýza gelen sesler, baðýrsaklarýnýzdaki hareketler, sýrtýnýzda kaþýnan bir sivilce, ayaðýnýzý sýkan ayakkabý vs. her þeyden haberdâr olarak, ehemmiyet sýrasýna göre cevap üretmeye çalýþýyor; bir taraftan da bazý bilgileri hafýzaya kaydederken, eski yaþadýklarýnýzdan bazý þeyleri hatýrlama gayreti gösteriyor. Bütün bunlar þuursuz atom ve moleküllerin bir araya gelerek nöronlarý meydana getirmesiyle, onlarýn da kafa kafaya verip bir beyin inþa edelim demeleriyle meydana gelebilir mi? Medeniyetler kuran, icatlar yapan, konuþan, düþünce ortaya koyan organik bir terkip olan beyin, kendi kendine veya tesadüfen bir sistem ve düzen meydana getirebilir mi? Beyne göre çok basit sayýlabilecek bilgisayarlar, kendi kendine çiplerin, elektrik devrelerinin vs. diðer parçalarýn tesadüfen bir araya gelmesiyle ortaya çýkabilir mi?
Prof.Dr. Arif SARSILMAZ