Yeni Bir Bilim Dalı: NÖROKUANTOLOJİ (Kuantum Sinirbilimi)

Beynimizdeki yüzmilyarı aşkın sinir hücrelerinden her biri kapsamlı bir kuantum bilgisayarı mı acaba?

Geçtiğimiz yüzyılın başlarında fizik bilimi, bir takım yeni buluş ve düşünceler ile büyük bir değişimin başlangıçlarını yaşamaya başladı. İnsan düşüncesinde ve bilimde bir devrim anlamına gelen bu yeni düşünce, kuantum fiziği adlı yeni bir bilim alanının doğmasına neden oldu. Kuantum fiziği, yüzyıllardır hakim olan belirlenirci (determinist) Newton fiziği'nin, evrenin her yerinde geçerli olmadığını, dahası, en temeldeki maddesel örgünün, bilinen fizik kanunları ile açıklanamayan bir takım farklı kurallara göre işlediğini gösterdi. Gariptir ki, bilinen fizik yasaları da, bu, henüz hakkında çok temel bilgilere ancak sahip olabildiğimiz kuantum aleminin garip kurallarından çıkmaktaydı.

Kuantum fiziği ve bunu takip eden "kauntum felsefesi", insanın evreni anlayışında da azımsanamayacak bir değişime yol açtı. Batılı bilim adamlarının önderlik ettiği bu büyük değişimde, insan aklı yeniden ölçümlerin kesinsizliği, gözlemciden ayrı bir evrenin var olmayacağı gibi "eski" ve modası geçmiş sanılan gerçeklere ulaşmaya başladı. Örneğin, kuantum fiziğinin kurucularından Heisenberg'in ortaya koyduğu "Belirsizlik İlkesi (uncertainty principle), insanoğlunun ölçümlerinin ancak belli bir hata payı içerisinde doğru olabileceğini; ölçümde kesinliğin, teorik olarak imkansız olduğunu göstererek bilim dünyasını alt üst etmişti. Yine kuantum fiziği tarafından ortaya konan "zamandan bağımsız etkileşimler" ve maddenin dalga yapısı gibi kavramlar, bilimi şimdiye değin hiç karşı karşıya kalmadığı garip bir alemin kapısında, hayret içinde bakar halde bırakmıştı. Hatta bizzat Heisenbergin, Kopenhagda göl kıyısında yaptığı yürüyüşlerde kendi kendisine evren bu kadar garip olabilir mi? sorusunu sık sık sorduğu rivayet edilir.

Kuantum fiziği, süperiletkenlik, atom altı parçacıkların tanımlanması gibi bir çok önemli buluşun yolunu açarken, o zamana kadar anlaşılamayan bir çok hadiseye de yeni bir pencereden bakma imkanı getirmişti. Bu alanlardan bir tanesi de, özellikle son yıllarda kuantum fiziğindeki görüş ve buluşlardan etkilenen sinirbilimleri oldu.

Bilinen evrendeki en karmaşık yapılanma biçimi olan sinir sistemi, klasik bilimsel paradigmalarla tam olarak anlaşılamayacak derecede karmaşık özellikler sergiler. Sadece sinir hücreleri ve onların arasındaki kimyasal haberleşmenin ayrıntılarını ortaya çıkarmaya yönelik yapılan çalışmalar, geçtiğimiz yarım yüzyılda beynin işleme mekanizmasını büyük ölçüde aydınlatmış olmasına rağmen, halen sinir sisteminin işleyişiyle ilgili büyük sorular yanıtlanamamış durumdadır. Bu sorular arasında; bilincin doğası, benlik algısının oluşması, sinirsel eşgüdüm (neuronal synchrony) ve Bağlantı Sorunu (farklı duyusal girdiler nasıl oluyor da tek bir benliğin algıları halinde birleştiriliyorlar?) gibi temel sorunlar en fazla öne çıkanlarıdır.

Kuantum fiziği alanında yaşanan başdöndürücü gelişmeler, maddenin farklı tezahürlerini araştıran tüm bilim dallarında da ilham verici etkiler yapmaktadır. Sinirbilimleri (neuroscience) alanı da bu ilhamlardan en fazla nasiplenenlerden bir tanesi. Sinir sistemindeki karmaşık yapının gittikçe daha açık bir biçimde ortaya konmasıyla, sinirsel işlevlerin nasıl olup da üretilebildiği sorunu, çözüleceğine, gittikçe büyümektedir. Son yıllarda, kuantum fiziğindeki bulguları sinirbilimlerinin sürekli genişleyen bilgileriyle harmanlayarak yeni açılımlar getirmeye çalışan kauntum sinirbilimi (veya nörokuantoloji), yeni ve umut vaadeden bir bilim dalı olarak genişlemesini sürdürüyor.

Dünyada kuantum sinirbilimi, öncelikle H. Fröhlichin moleküler titreşimlere ilişkin (Fröhlich oscillations) fikirleriyle başlamış, daha yakın zamanlarda ise Nobel ödüllü matematikçi Roger Penrose ile bir anestezi uzmanı olan Stuart Hammeroffun ortak çalışmalarıyla (Orch OR kuramı) hızlı bir gelişim sürecine girmiş bulunmaktadır. Şu anda halen yoğun olarak hipotez ve kuram aşamasında olan bu yeni bilim dalı, deneysel alanlara doğru gelişimini sürdürmektedir. Türkiyede de konuyla ilgili çalışmalar yapan araştırmacılar mevcut. Ayrıca, İzmirde Dr. Sultan Tarlacının editörlüğünde 2002 yılından beri yayınlanan Neuroquantology dergisi, bu dalın önemli isimlerinin birbirinden ilginç çalışmalarıyla dolu ve Türkiyede yayınlanan önemli bir bilimsel e-dergi ([URL]www.neuroquantology.com). Dergi, Türkiyede ve dünyada kauntum sinirbilimleri alanındaki teorik ve pratik bilgilerin tartışıldığı ve geliştirildiği önemli platformlardan birisi haline gelmiş durumda.

Kuantum sinirbilimleri sadece beyin araştırmalarını yeni bir yola sokmakla kalmayacak, muhtemelen yakın bir gelecekte geliştirilecek olan kuantum bilgisayarlarının temel çerçevesinin tanımını yapmaya imkan vererek, önemli teknolojik gelişmelere de yol açabilecek gibi görünüyor. Henüz dünyada ve Türkiyede gereken ilgiyi görmediğine inandığım bu bilim dalı, sinir sisteminin işleyişi ile ilgili bir çok yeni bulguları ortaya çıkarabilecek ve evreni anlamaktaki yegane aracımız olan beynimiz ve sinir sistemimize yepyeni bir açıdan bakmamızı sağlayabilecek yeni bir bilimsel bakış açısı olarak karşımızda durmakta.

Sonuçlarını yakın bir gelecekte hep birlikte göreceğiz.

[Dr. Sinan Canan]

--------------------------------------------------------------------------------
Kaynaklar ve İleri Okuma:

Giulio Tononi, Gerald M. Edelman, Olaf Sporns. (1998) Complexity and Coherency: integrating infromation in the brain. Trends in Cognitive Neurosciences, Vol 2; No: 12 pp:474-484.

Nick Herbert, TEMEL BİLİNÇ: İnsan Bilinci ve Yeni Fizik (1993); ISBN: 975-8297-08-2; Ayna Yayınları.

Roger Penrose, Kralın Yeni Usu (I, II, III) ISBN: 975-403-080-4 TUBİTAK Yayınları, 1997.

Stuart Hameroff "Quantum Conciousness" Web Sayfası (Bir çok yararlı döküman mevcut)

Stuart R. Hameroff (1998) Funda-Mentality: is the concious mind subtly linked to a basic level of the universe?. Trends in Cognitive Neurosciences, Vol 2; No: 4 pp:119-124.

Etiketler:
Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 694
favori
like
share
stugal Tarih: 04.05.2006 15:22

sağol
ZZZ Tarih: 01.05.2006 13:37
Bu konudaki gelişmelerin bulanık mantık ve yapay zeka ile ilgili çalışmalara önemli katkısı olacağını düşünüyorum. Kimbilir belki bir gün alan turingin bilgisayarlar düşünebilirmi? sorunsalına bir cevabı olur bu nörokuantolojinin.
sennur Tarih: 01.05.2006 13:31
ECE_06 Tarih: 23.04.2006 02:17
Teşekkürler bir fizikçi olarak yazınızıçok beğendim kuantum fiziği neuroscience gibi çalıoşmalarda çığır açabilecek bir dal bilim adamları bu alanda güzel çalışmalar yapmaktalar.
morhanp Tarih: 23.04.2006 00:07
Çalışmana teşekkürler
İleri düzey fizikle ilgili bir konu. Çok ilgi görmemesi de bundan, ama ben beğendim yazıyı.Amerikadaki MİT (Massacuset Tek.Univ.) bu konuda çok ciddi bir çalışma içinde .Prototip bir bilgisayarda yaptılar ama daha çözülecek çok sorun var.
by_ufuk Tarih: 08.04.2006 05:59
[COLOR=burlywood]bilgilerin için sağol