Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Bilinç Nereden, nasıl, neyle, nereye? Umur Daybelge -Pazartesi Konuşmaları- İ.Ü., Edebiyat Fak., Felsefe Bölümü 11/01/2010.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Bilinç Nereden, nasıl, neyle, nereye? Umur Daybelge -Pazartesi Konuşmaları- İ.Ü., Edebiyat Fak., Felsefe Bölümü 11/01/2010."— Sunum transkripti:

1

2 Bilinç Nereden, nasıl, neyle, nereye? Umur Daybelge -Pazartesi Konuşmaları- İ.Ü., Edebiyat Fak., Felsefe Bölümü 11/01/2010

3 Bilinç İçimizde, - Ben kimim? Neyi, niçin yapıyorum? Yaptığım doğru mu? Sen Kimsin? O kim? Biz kimiz?, diye sorduran,… Bu pembe; o çiçek eskiden daha güzel kokuyordu ! Çocukluk arkadaşım Can geliyor! gibi hükümler verdiren,… Bunlara, duygularımızda, düşüncelerimizde, hatıralarımızda, dilimizde ifadesini bulduran yeteneğimiz………

4 Bilinç Nedir ? Kim veya Ne Bilinçlidir? Bu kardeşinizin de bilinci var! Sanki o biz de yok mu? (Galiba küfür ediyor!) Hepsinin Bilinci olduğu Söyleniyor

5 Bilinç (tanımlar) introspektif bilinç Aristoteles (MÖ 384 – 322) : Bilinç, çevremizde ve vücudumuzda olan bitenin farkında olarak, diğer duygularımızı algılayan duygudur.... J. Locke ( ) : “bilinç”, bir insanın kendi aklından ne geçtiğini algılamasıdır.... "consciousness" is "the perception of what passes in a man's own mind." Bewusstsein ist die Wahrnehmung dessen, was im eigenen Geist vorgeht. Bu tanımlara bazı açıklık ve yenilikler getirenler arasında, William James, Franz Brentano, D. Armstrong, P. Churchland, D. Rosenthal, P. Carruthers, W.Lycan, D. Dennett

6 Consciousness is subjective experience or awareness or wakefulness of the executive control system of the mind. It is an umbrella term that may refer to a variety of mental phenomena. Although humans realize what everyday experiences are, consciousness refuses to be defined, philosophers note (e.g. John Searle in The Oxford Companion to Philosophy): "Anything that we are aware of at a given moment forms part of our consciousness, making conscious experience at once the most familiar and most mysterious aspect of our lives." —Schneider and Velmans, 2007

7 Felsefe sözlüğü (felsefe forumu)

8 Manuel Blum Ryan Williams Brendan Juba Matt Humphrey 13 June 2005 TOWARD A HIGH-LEVEL DEFINITION OF CONSCIOUSNESS Bir konferans duyurusu :

9 Manuel Blum’a göre Bilinç Niye Şimdi? Why Consciousness Now? Bilinci anlamağa çalışan çok çeşitli araştırıcılar var. Örneğin, – Filozoflar: Ezelden beri! – Nörofizyologlar: fMRI (fonksiyonel Mag. Rez. Imaging) çalışmaları ile! – Kognitif psikologlar, – Robotçular. Kompleksite teoricileri arasında ise hiç kimse yok! – Les Valiant, belki en yakın olanı, (Manuel Blum’a göre). – Leslie Lamport, “How to Write a Proof” adlı çalışmasıyla. Kompleksite Teorisyenleri Niçin Bilinç Konusunda Çalışmalı? Daha önceleri düşünülmemiş olan şu teorileri de geliştirmeye yararlı: – Otomatlar ve Turing makinaları – Bilgi (Sıfır Bilgi). (Bilgisayarlardaki güvenlik protokolleriyle ilgili) – Randomness (Pseudorandomness) – Bilgi sistemlerinde kompleksite kavramı ve problemi. (Complexity rulez!) The Scientific Study of Consciousness araştırıcıları bir teori bekliyorlar!

10 Bilincin Fonksiyonları FonksiyonAmaç Tanım ve BağlamsallıkGlobal giriş verisini bağlamlarıyla ilişkilendirmek, tanımlama, belirsizlik giderme Uyum ve öğrenmeYeni ve önemli olayları belirleme ve uyum Düzeltme, işaretleme ve hata bulmaBilinçli içerik izleme, düzeltme, eğer hatalı çıkarsa değiştirmeye çalışmak Seçme ve kontrol fonksiyonuZihinsel ve fiziksel faaliyetleri organize etmek ve yürütmek için alt hedefler ve motor sistemler seçme Öncelik verme ve erişim kontroluBilinçli hale gelecekler üzerinde kontrol Karar verme ve icra fonksiyonuDoğru karar verebilmek için bilinçaltı bilgi kaynaklarını seçmek, hedefleri bilince taşıyıp, bunları bilinçli ve bilinsiz “oylamalarla” seçmek. Analoji bulma fonksiyonuBilinçaltı sistem içerikleriyle, algılanan bilinçli mesajlar arasında kısmi bir uyum aramak Metakognitif veya kendini şekillendirme fonksiyonu Bilinçli ve bilinçsiz fonksiyonlarımız arasında değerlendirme ve kontrol Kendini programlama ve bakım fonk.Değişen iç ve dış şartlar karşısında maksimum stabilitenin korunması

11 Bilinç Bilinç, hem kendi başına ve hem de kendimizi ve dünyayı bilinçli olarak algılamamızda, aklımızın bize belki en aşina gelen, ama o ölçüde de esrarlı görünen bir özelliğidir. Bilinç problemi, akıl konusunda günümüzde yapılan teorilerde kuşkusuz merkezi bir konumu işgal etmektedir. Genel kabul gören bir bilinç teorisi olmamasına rağmen, evrensel olmasa da, yaygın bir görüşe göre, aklı yeterli bir şekilde anlayabilmek için bilinci ve onun doğadaki yerini açık bir şekilde anlamamız şarttır. Gerek bilincin ne olduğunu, gerekse onun gerçekliğin diğer, yani bilinç dışı cephesiyle ilişkisini anlamamız gerekmektedir.

12 Düşünme ile Bilincin Farkları DüşünmeBilinç Benlik duygusuyla ilgili değildir.Benlik duygusuyla ilgilidir.. Kelimeleri kullanır.Zihinsel resimleri kullanır. Mantık ve akıl yürütmeye gerek duyar.Mantık ve akıl yürütmeye gerek duymaz. İnsan ve makinalara uygulanabilir.Yalnız insanlara uygulanabilir. Bir matematik hesabı gibidir.Bir filim gibidir. Kavram ve düşünceleri yeni bilgilere dönüştürür. Zihindeki resimleri yeni senaryolara dönüştürür. IQ düşünce üzerinde çok etkilidir.IQ bilinç üzerinde az etkilidir. Sol beyin yarısı etkilidir.Sağ beyin yarısı etkilidir. İstem kavram ve düşüncelere şekil verir.İstem zihinsel senaryoları yönlendirir.

13 Freud’a göre bilincin katmanları: Bilinç, bilinç öncesi, bilincaltı. Bilinç katmanı Bilinç öncesi katmanı Bilincaltı katmanı Aysberge denizden ve onun dibinden gelen etkiler de var mı? Bkz: Space, Time and Consciousness, John Smythies, Ünlü “aysberg analojisi” Hatıralar, depolanmış bilgiler Korkular, uygunsuz seks arzuları, şiddet içeren dürtüler, ahlaksız arzular, mantıksız istemler, bencil gereksinimler, utanç verici deneyimler Düşünceler, algılamalar

14 Tarihçe Çevreye karşı bilinçli farkındalıkla ilgili sorular, herhalde insanlık tarihinin başından beri sorulmuştur. Neolitik çağın ölü gömme adetleri de bize inançlarla ilişkili görünmekte ve insan bilincinin doğası hakkında, az da olsa, eskil dönemlerden bazı ipuçları vermektedir (Pearson 1999, Clark And Riel-Salvatore 2001). Diğer taraftan bazıları, bugün anladığımız manada bilinç’in relatif olarak Homer sonrası (Jaynes 1974 ) gibi daha yeni bir tarihsel gelişim sürecinde ortaya çıktığını ileri sürerler. Bu görüşe göre, Truva savaşına katılanlar kendilerini, hiç olmazsa bizim günümüzde anladığımız manada, düşünceleriyle hareketlerinin birleşik unsurları olarak görmüyorlardı. Başkaları da, klasik çağın eski Yunanca’sında bile “bilinç” manasına gelen bir kelime olmamasına işaret ederler (Wilkes 1984, 1988, 1995). Eski insanlar akıllarından geçenler hakkında çok şey anlatsalar da, onların bugün bizim “bilinç” olarak düşündüğümüz şey hakkında herhangi özgül bir kavram veya ilgi sahibi oldukları belli değildir.

15 Bilincin 17. YY’ da görünüşü: Yun : συνείδηση vicdan Bilinç İng: consciousness bilmek Alm: Bewusstsein bilmek Robert Fludd’ın ( ), (Lat.: Robertus de Fluctibus), 1619 tarihli, “Of This World and the Other” adlı eserinde, “Vision of the Triple Soul in the Body” adlı bir tablo. Wkipedia, the free encyclopedia

16 Yunanlılarda Ruh (Soul) Kavramı Eski yazarların hemen hepsinin tanıdığı Homer’in şiirlerinde, “ruh=soul” kavramıı, belki de birbirileriyle ilişkili iki farklı şekilde kullanılırdı. Bir yandan, ruh, bir insanın savaşta riske attığı ve öldüğünde de kaybettiği bir şeydi. Diğer yandan da onun, ölüm anında şahsın bedeninden çıkıp, yeraltı dünyasına göç ederek orada ölen şahsın gölgesi veya hayali şeklinde az veya çok acınacak bir halde başka bir hayata başladığı düşünülüyordü. Bazı dinler, kutsal gelenekler ve felsefelerde, ruh’un, bir canlının ilahi veya ebedi bir parçası olduğu, ve varlığını genellikle fiziksel kısımdan ayrılarak da sürdürebileceği kabul edilir. Ruh=Soul bazan bilinç ve şahsiyet olarak da betimlenir. O aynı zamanda, tin, akıl veya nefis (spirit, mind veya self) ile eşanlamlı da kullanılır. Ruh’un, bazen şahsın fiziksel ölümünden sonra da yaşamağa devam ettiği, bazı dinlerde de onu Tanrı’nın yarattığına inanılır. Bazı kültürlerde, insan olmayan canlıların, ve bazen de (animizmde olduğu gibi) nesnelerin de (nehirler gibi) ruhlarının olduğuna inanılır. Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

17 Plato, (MÖ ) hocası Socrates’in sözlerine dayanarak, ruhu bir şahsın özü (essence) olarak gördü. O, bizim nasıl davranmamız gerektiğine karar veren bir varlıktı (being). Plato, bu özü, bedensiz olan ve sonsuza kadar mevcudiyetimizin içinde kalan bir varlık olarak düşündü. Bedenler öldükçe, ruh sürekli olarak başka bedenler içinde yeniden doğuyordu. Platonik ruhta üç kısım bulunuyordu: logos (akıl, tin, veya mantık) thymos(heyecan=emotion, veya canlılık=spiritedness, veya eril = masc.) eros (iştahsal=sappetitive, veya arzu=desire, veya dişi = fem.) Dengeli ve huzurlu bir ruhta bunların hepsinin bir fonksiyonu vardır. Aristotle, (MÖ ) Plato’yu izleyerek ruhu (Yun. Περὶ Ψυχῆς (Perì Psūchês), Lat. De Anima) bir canlının özü veya çekirdeği olarak kabul etmekle birlikte onun tümü itibariyle ayrı bir varlık sahibi olduğuna itiraz etti. Onun görüşüne göre, bir canlının ruhu, onun aktivitesidir, yani onun “yaşamı”dır. Örneğin, bir gözün ruhu, eğer kendisi ayrı bir yaşam şekli olsaydı, görüş olurdu. Onun düşünceleri farklı canlıların sahip olduğu, işlev farklarıyla biri diğerinden ayrılan ruh çeşitleri üzerinde yoğunlaşıyordyu. Örneğin, bitkiler, canlı bir organizmanın en azından sahip olması gereken, beslenme ve üreme kabiliyetine sahipti. Aşağı hayvanlar, bunlara ek olarak, duyu algılama yeteneğine ve hareket imkanına da sahipti. İnsanlarda ise, bunlardan fazla olarak, zeka= intellect de bulunuyordu. Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

18 Eski Yunanistanda Bilinç konusu Dualizm, akıl ve bedenin (mind and body) ontolojik olarak birbirinden farklı iki şey olduğunu kabul eder. Bu farklılık, akıl ve bedenin farklı maddelerden meydana geldiği (madde dualizmi) veya aynı maddeden olsa da farklı fonksiyonlara sahip olacağı (fonksiyon dualizmi) görüşüne dayanır. Dualistik kavramın izi, MÖ 1000 ‘lere uzanan Zerdüştlüğe giderken, onun geniş ölçüde Budist felsefenin içine ve hatta modern dinsel inançlara da girdiği açıktır. Akıl zeka ve bilincin görünümü olup, ortaya düşünce (thought), algı (perception), hafıza (memory), heyecan (emotion), istenç (will) ve imgelem (imagination) ile bilinç dışı tüm kognitif süreçlerin bir kombinasyonu olarak ortaya çıkar. Bu terim, çoğunlukla, akıl yürütmekle ilgili düşünce süreçlerini anlatmak için kullanıllır. Akıl, sübjektif olarak kendini bir bilinç akışı şeklinde gösterir. Yunan Mitolojisinde: Eleusialılar (Atina yakınında bir şehir) ruhun uykudayken veya, herhalde kendilerinin verebilecekleri özel bir eğitimle bedenden ayrılacağını iddia ediyorlardı. Bu şekilde, Persephone de uyanık olduğu saatlerde Karanlıklar Dünyası’nın kralı Pluto’ nun eşi iken, uykusunda ruhlar dünyasına çıkmaktaydı. Eleusialılar kendilerine katılacak bir adaya, Pluto’yu nasıl kandırarak, Persephone’ye (yani adayın kendi ruhuna) maddi dünyasının karanlığından, anlayış dünyasının nuruna çıkma fırsatı verebileceği öğretiliyordu.

19 Anaxagoras (MÖ ) Yunan felsefesine, "Nous" (akıl, mantık)=(mind, reason) kavramını soktu. Nous, ebedi akıl, kaos’u düzene sokar ve onun Sayesinde maddi alem oluşur. Anaxagoras’a göre, akıl sonsuzdur ve kendini düzenleyicidir. O başka bir şeyle karışık değildir ve saftır. Socrates (MÖ469–399) Kimsenin bilerek bir kötülük ve yanlış yapmayacağını inanarak, fazileti, insanın gerçek kendini bilmesine eşitlemiştir. O, tine, bilincin uyandığı ve ahlaki karakterin bulunduğu yer olarak bakmış, evrenin amaçlı olarak akıl tarafından düzenlendiğini iddia etmiştir. Plato (MÖ ), Pythagoras gibi, Madde ve aklın mistik bir şekilde birbirine bağlı olduğunu kabul ediyordu. Ona göre, mantık, sayılar, tin ve ruh (spirit ve soul) aynı gerçekliğin tezahürleriydi. Ruhun ölümsüz olduğunu, bir bedenden diğerine giden bir yol üzerinde dolaştığını düşünüyordu. Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

20 Plato, insan aklını, rasyonel olan, irade ve arzular şeklinde üç kısma ayırarak, idealin, iradenin rasyonel olanı desteklemesi ve onun da arzuları kontrol etmesi olduğunu belirtiyordu. Eğer rasyonel unsur gelişmemişse, kişinin ahlaksızca davranacağını, yani ahlaksızlığın cehaletin bir sonucu olduğunu vurguluyordu. Plato ayrıca, bilinçli düşüncenin fikir ve bilgi gibi iki cinsini ayırdediyordu. Dış dünya hakkındaki tüm görüşlerin mecburen duyu deneyimlerine dayandığını ve bu yüzden sadece fikirlerden ibaret olduğunu söylüyordu. O, bilgiyi ise, bundan farklı olarak, duyu deneyimlerinden değil, mantıkdan kazanıldığı için farkında olmanın daha üst bir şekli olarak betimliyordu.

21 Aristotle (MÖ ) aklı, canlı ruhun bir özelliği olarak mantık ve düşünce’ye (reason and thought ) eşitliyordu. Beden ve ruhun iki farklı varlık olduğunu kabul eden Plato’dan farklı olarak, o, beden ve ruhun tüm canlılarda karmaşık bir şekilde birbirine bağlı olduğu için ayrılamayacağına inanıyordu. Buna göre, büyüme, amaç ve yön doğanın içine yerleştirilmiştir. Aristo, üç cins ruh olduğunu ileri sürmüştü: 1. bitkilerde bulunan, büyüme, çürüme ve besinden yararlanma özelliklerini taşıyan, fakat hareketsiz olan ve duyusu olmayan bitkisel ruh. 2. hayvanlara hareket ve duyu veren hayvansal ruh ve 3. bilinçli ve zeki olan ruh (conscious and intellectual soul) ise yalnızca İnsanda bulunan rasyonel ruhtur (tin). Her üst şekil, daha alttakilerin özelliklerine de tam olarak sahip olduğundan, sadece insan her üç tip ruha da sahiptir. Aristo, bir de hafıza teorisi ortaya atmıştır. Buna göre, (hemen başvurmak için kullanılan) kısa süreli bir hafıza içindeki süreçler, uzun süreli hafızanın içindekilerden farklı olmaktaydı.. t Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

22 Aristo keza, aklın maddi olmadığını, beden dışında da var olabileceğini ve ölümsüz olduğunu iddia ediyordu. Argümanları, bilindiği gibi, kısa ve özdü. Bu durum yüzyıllar boyunca yanlış anlamalara ve farklı yorum ekolleri arasında rekabetlere yol açmıştır. Bu tartışmalardan, İbn Rüşd ve St. Thomas Aquinas arasıda olanı özellikle ünlüdür. Aklın maddi olmayan varlığına dair bir argüman, şu şekildedir: Eğer akıl maddi olsaydı, onun uygun bir düşünen organa İhtiyacı olacaktı. Tüm duyuların birer duyu organına sahip olması gerektiğinden, düşünme de o zaman duyum gibi olacaktı. Duyular asla yanlış olmadığı için, düşünme de hiçbir zaman yanlış olamayacaktı. Halbuki, bu doğru değildir! Bu nedenle akıl, Aristo’ya göre, maddi olamazdı!

23 Epicurus’ün (MÖ ) psikolojisinde, akıl (νοῦς), çok küçük atomlardan meydana gelen bir topluluğun ortasındaki bir yoğunlaşmadır. Bu atomlar, (ψυχή) adlı hayat enerjisini (vital principle) oluşturan, tüm bedene dağılmış ve bedenin atomlarıyla karışmış olanlarla aynı karaktere sahiptir. Bu atom yığını, ya doğrudan dış nesnelerden veya ‘beklenti’ (πρόληχις) olarak akılda depolanmış olan hayallerle harekete geçirilebilir. Örneğin, aklıma kendi yürümemle ilgili bir imge geldiğini varsayalım: Bunun sonucunda, aklın savrulan atomlarının yaşam enerjisinin atomlarını harekete geçirmesi ve onların da bedenin ve organların atomlarını hareketlendirmesiyle yürümeğe başlayabilirim. Fakat bu başlamadan önce de, iradi seçim süreci gibi, diğer bir sürecin oluşması gereklidir. Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

24 Bilinç konusunu ele alan İslam düşünürleri İbn-i Şirin (654–728).....rüya yorumları, Kindi (Alkindus) (801–873), de Uyku ve Rüyalar adlı bir rüya tabirleri kitabı yazdı. Farabi (Alpharabius) ( ) rüyaların nedenleri hk. İbn-i Sina (Avicenna) ( ), bilinç, 5 dış + 5 iç duygu tanımı, tabula rasa konuları hk.. Gazzali ( ) Öz’ü: Kalp, Ruh, Nefis ve Akıl gibi 4 unsura ayırdı. 5 iç duygu’yu da daha derinden ele aldı: His muştarik (akl-ı selim), tahayyül (hayal), tefekkür (düşünmek), tadhakkur~(tezekkür) (hatırlamak), hafıza (bellek). Bunlar beynin farklı bölgelerinde işlenir. Hayvanlarda da 5 iç duyu olmakla beraber, (sonradan bunun zayıf olduğunu belirtir ve akıl ve irade sadece İnsanda bulunur) der. İbn-i Tufeyl (Abubacer) (1105 – 1185 )’in, Hayy ibn-i Yaqzan, adlı roman’ın 1671’deki latince tercümesi, Philosophus Autodidactus, daha sonra J. Lock’u, Essay Concerning Human Understanding’de ele aldığı tabula rasa konusuna yöneltti. İbn-i Rüşt (Averroes) ( ), ruh ve zeka hk. İbn-el Nafiz ( ) Mısır’da, insan beyni üzerindeki bilinen en eski dissection’ları gerçekleştirerek, Galen ve İbn-i Sina’’nın beyin anatomisi hakkındaki bazı yanlış teorilerini de düzeltti.’.

25 İbn-i Sina ve İbn el Nafis Aristo’dan sonra, müslüman filozof-tabipler İbn-i Sina ve İbn el Nafis, ruh konusunda Aristocu anlayış üzerinde çalışarak ruh hakkında kendi teorilerini ortaya attılar. Her ikisi de ruh ve tin (soul and spirit) arasında bir farklılık belirttiler. Ve özellikle ruhun doğası konusundaki İbn-i Sina doktrini Skolastikler arasında etkili oldu. İbn-i Sina’nın bazı görüşleri içinde, tinin ölümsüzlüğünün onun doğası gereği olduğu, ama ulaşmak istediği bir amaç dolayısıyla olmadığı bulunuyordu. “On Akıllar=The Ten Intellects” adlı teorisinde, o, insan tinine onuncu ve son akıl =intellect olarak bakıyordu. İbn-i Sina hapisteyken, insanın kendini-farkındalığını ve ruhun önemini gösteren, ünlü “Uçan Adam” adlı düşünsel deneyi yazdı. Bunda okuyucularına, kendilerini havada asılı gibi ve her tür duyudan yalıtılmış olarak, yani bedenleriyle dahi duyu teması olmadan duruyor varsaymalarını söyler ve bu durumda dahi, insanın kendine dair bilincinin olacağını belirtir. Bu şekilde, insanın kendine dair düşüncesi mantıksal olarak herhangi bir fiziksel şeye bağlı değildir, der. Bu şekilde, ruhun göreceli olarak değil, temel olarak verilmiş =primary given bir madde (substance) olduğunu söyler. Bu görüş daha sonradan René Descartes tarafından şu şekilde epistemik kavramlarla geliştirilerek sadeleştirilmiştir: Tüm dış şeylere ait faraziyelerden soyutlaştırabilirim ama kendi bilincimin faraziyelerinden değil! Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

26 İbn-i Sina genellikle Aristo’nun ele aldığı kalp’ten doğan ruh kavramını desteklemiştir. İbn el Nafis ise, bu fikri reddederek, ruhun bütüne ait olduğunu ve bir veya birkaç organa ait olamayacağını iddia etti. Ayrıca Aristo’nun, her bir ruhun belirli tek bir kaynağın varlığını, bu durumda o kalp oluyordu, gerektirdiği şeklindeki görüşünü tenkit eder. İbn el Nafis, “ruh esas itibariyle, ne tinle ne de başka bir organla ilişkilidir. O daha çok, karakteri ruhu almağa hazır tüm maddeyle ilişkilidir. Kendisi ruhu, “bir insanın ‘ben’ dediği zaman ifade ettiği şeyden başka bir şey değildir” diyerek tanımlamıştır. Açıklamaİng.Alm.Fr.Gr.Lat. tinus sahibi ruhspiritGeistespritπνεύμα=pneumanous ruhorganik yaşam ilkesisoulSeeleâmeψυχή=psykheAnima

27 Onyedinci yüzyılda erken modern çağ başlarken Bilinç, akıl hakkındaki düşüncelerin tam merkezini işgal ediyordu. Gerçekten de, orta-17. den geç 19. yüzyıla kadar bilincin, akılla ilgili konularda belirleyici olduğu ve bir temel teşkil ettiği yaygın bir görüştü. René Descartes ( 1596 – 1650) düşünce (pensée) kavramının kendisini, refleksif bilinç veya kendini farketme (self-awareness) şeklinde tanımlamıştır. Felsefenin İlkeleri (1640) adlı eserinde, ‘düşünce’ (‘pensée’) kelimesiyle, ben, içimizdeki faaliyetinin bilincinde olduğumuz her şeyi anlıyorum, demiştir. John Locke ( 1632 –1704) daha sonra, 17. yüzyıl sonuna doğru, benzer ama belki biraz daha sağlam bir iddiada bulunarak, An Essay on Human Understanding (1688), adlı eserinde, -uykusunda onun duyusunu almadığı için insanda ruh olmadığını söylemiyorum. Fakat, uyanık veya uykuda olsun, onun farkında olmadan düşünemeyeceğini söylüyorum. Bizim onu farketmemiz, düşüncelerimizden başka bir şeye gerekli değildir. Onlara gereklidir ve daima gerekli olacaktır.- J. Locke, bilincin esas temeli hakkında ve onun maddeyle ilişkisi hakkında herhangi bir hipotez yapmamağa kararlıydı. Ama, açıkca onu düşünce ve şahsın kişiliği İçin önemli görmüştü.

28

29

30 G.W. Leibniz (1646 –1716) diferansiyel ve integral hesapla ilgili çalışmalarından da aldığı ilhamla Discourse on Metaphysics (1686) adlı eserinde bir akıl teorisi ortaya attı. Bu teori sonsuz sayıda bilinç derecesine ve hatta, “petites perceptions” dediği bilinç dışı bazı düşüncelere de yer veriyordu. Leibniz, müşahede (perception) ve İdrak (apperception) ‘u birbirinden açıkca ayırdeden ilk kişidir. Bunlar kabaca, farkında olmak (awareness) ile kendini bilmek (self awareness) arasındaki fark gibidir. Monadology (1720) adlı eserinde, bilincin sadece maddeden çıkamayacağını hakkındaki inancını açıklamak için ünlü değirmen örneğini vermiştir. Bunda okuyucuya, tıpkı değirmende gezinen ve oradaki tüm mekanik işlemleri gözleyen biri gibi, geniş bir beynin içinde dolaşan birini düşünmesini söyler. Burada değimen Leibniz için fiziksel niteliğini kaybetmektedir. Böyle bir gözlemcinin hiçbir yerde bilinçli bir düşünceye rastlamayacağını vurgular. Çağrışımcı psikoloji (Associationist psychology), ister Locke, isterse daha sonra 18.YY.’da David Hume ( ) veya 19.YY.’da James Mill (1773 –1836) tarafından uygulansın, bilinçli düşünce veya fikirler arasındaki etkileşmelerin ilkelerini keşfe yönelmişti. James Mill‘in oğlu, John Stuart Mill (1806 –1873) babasının Çağrışımcı psikoloji üzerindeki çalışmalarına devam etti. Kendisi, bir fikirler toplamının, içindeki zihinsel bileşenlerin ötesine geçebilen sonuçlar da üretebileceğini öngörerek, (1865)’de zihninsel çıkış (mental emergence) için erken bir model verdi.

31 Immanuel Kant (1724 –1804), 18. Yüzyıl sonuna doğru, saf çağrışımcı Psikoloji, tarafından eleştirildi. Onun görüşüne göre, uygun miktarda deneyim ve görüngüsel bilinç (phenomenal consciousness) için, çok daha zengin bir zihinsel ve amaca yönelik organizasyon yapısı gerektirdiğini İddia etti. Kant’a göre, görüngüsel bilinç, yalnızca bir çağrışımsal Fikirler dizisinden ibaret olamazdı. Bunda, en az, uzay, zaman ve ve nedensellik ile yapılanmış objektif bir dünyada bulunan bilinçli bir nefsin deneyimleri gerekiyordu.

32

33 Anglo-Amerikan dünyasında çağrısımsal yaklaşımlar, hem felsefede hem de psikolojide etkili olmağa 20. YY’a kadar devam ederken, Alman ve Avrupa bölgesinde daha geniş ölçekli deneyime daha büyük ilgi vardı. Bu durum, kısmen Edmund Husserl (1913, 1929), Martin Heidegger (1927), Maurice Merleau-Ponty (1945) ve diğerlerinin çalışmalarıyla Görüngübilim üzerinde yoğunlaştı. Bu şekilde, bilinç Konusundaki çalışmalar, sosyal, bedensel ve şahıslararası ( interpersonal) alanlara taşındı. Özellikle A.B.D.’de Davranışçılık (Behaviorism)’ın (Watson 1924, Skinner 1953). Yükselişiyle 20. YY. başlarında Bilinç, bilimsel psikolojide gördüğü ilgiyi kaybetti. Buna karşılık, Gestalt Psikolojisi, gibi hareketler Avrupa’da ona duyulan bilimsel ilgiyi devam ettirdi (Köhler 1929, Köffka 1935). 1960’lara gelindiğinde, davranışçılığın bastırıcı etkisi, enformasyon işlenmesine ve içsel zihinsel süreçlerin modellenmesine (Neisser 1965, Gardiner 1985) yer veren cognitif psikolojinin gelişmesiyle zayıfladı. Bununla beraber, hafıza, algı ve dil anlama gibi kognitif yeteneklerin açıklanmasına yönelik ilgiye rağmen bilinç gene de birkaç on yıl daha oldukça ihmal edildi. Lakin 1980’ler ve 90’lardan itibaren bilimsel ve felsefi araştırmalarda bilincin doğası ve temelleri Konusunda önemli bir ilgi artışı oldu (Baars 1988, Dennett 1991, Penrose 1989, 1994, Crick 1994, Lycan 1987, 1996, Chalmers 1996). Bilinç bir kere tartışmalarda yer almaya başlayınca, hızlı bir şekilde ona ait makaleler, kitaplar ve özel dergiler de ortaya çıktı.

34 Bilinç Kavramları “Bilinçli (conscious)” ve “bilinç (consciousness)” kelimeleri, altına çok çeşitli zihinsel olayı alabilen birer şemsiye terimdir. Her ikisi de çeşitli anlamlarda kullanılırlar. Sıfat olan “conscious”, -canlılar bilinci- örneğindeki gibi, organizmaların tamamı için kullanıldığı gibi, belirli zihinsel durumları ve süreçleri ifade etmek için de –durum bilinci-(Rosenthal 1986, Gennaro 1995, Carruthers 2000) şeklinde de heterojen şekilde kullanılır. Canlı (Creature) Bilinci Bir hayvan, insan veya diğer bir kognitif system farklı manalı bir çok şekilde bilinçli olarak kabul edilebilir. Duygululuk (Sentience). Sadece, duyu alma yeteneği olan ve çevresine tepki veren, duyan bir yaratık olarak, generic manada bilinçli olabilir (Armstrong 1981). Bu manada bilinçli olmanın dereceleri olabilir. Hangi duyu kabiliyetlerinin yeterli olacağı kesin olarak tanımlanamaz. Balıklar uygun şekilde bilinçli midir? Karides veya arılar için de aynı soru sorulabilir. Uyanıklık (Wakefulness). Organizmanın sadece böyle bir kabiliyette ve durumda olması değil, böyle bir yeteneği gerçekten de kullanması istenebilir. Böylece, o ancak uyanık ve normal bir dikkat halindeyse bilinçli olarak kabul edilebilir. Bu manada, organizmalar uykuda veya derin koma durumlarından birinde iken bilinçli olarak kabul edilemezler. Yine sınırlar bulanık veya ara durumlar karışık olabilir. Örneğin, biri rüya görürken, hipnoz altında veya amnesia durumunda iken bilinçli midir? Kendini bilme (Self-consciousness). Üçüncü ve daha zorlayıcı bir manada, bilinçli yaratıkların, yalnız farkında değil, aynı zamanda farkında olduklarının farkında olmaları istenebilir. Böylece, yaratık bilinci bir tür kendini bilmek olarak (Carruthers 2000) ele alınabilir. Kendinin farkında olmak koşulu, çeşitli şekillerde yorumlanabilir. Hangi yaratıkların dikkate alınan manada bilinçli sayılabilecekleri de buna uygun olarak değişecektir. Eğer bu, açık şekilde kavramsal kendinin farkında olmakla ilişkiliyse, insan dışındaki bir çok hayvan ve hatta küçük çocuklar bu tanıma giremez. Ama kendini farketmenin sadece daha basıt gerekleri söz konusuysa, o zaman konuşamayan geniş bir yaratık grubunun da kendinin farkında olduğu söylenebilir.

35 F. Brentano ( ) is also well known for claiming that Wahrnehmung ist Falschnehmung ('perception is misception' or literally 'truth-grasping is false- grasping') that is to say perception is erroneous. In fact he maintained that external, sensory perception could not tell us anything about the de facto existence of the perceived world, which could simply be illusion. However, we can be absolutely sure of our internal perception. When I hear a tone, I cannot be completely sure that there is a tone in the real world, but I am absolutely certain that I do hear. This awareness, of the fact that I hear, is called internal perception. External perception, sensory perception, can only yield hypotheses about the perceived world, but not truth. Hence he and many of his pupils (in particular Carl Stumpf and Edmund Husserl) thought that the natural sciences could only yield hypotheses and never universal, absolute truths as in pure logics or mathematics. I E. Husserl ( ) (phenomenological school), had already stated that our consciousness, always consciousness of something, is not a simple container of psychic “facts”, neither is it a mirror that passively reflects, or deforms, the external reality; our consciousness is intentional, active, and it possesses its own way of structuring sensations and of building “realities” (Intentionality)

36 Durum bilinci (State consciousness) Bilinçli bir zihni durum kavramı, birbirinden farklı olmakla birlikte birbiriyle ilişkili anlamlara gelir. En az altı seçenek vardır. Farkında olunan durumlar. Bilinçli bir zihni durumdan genellikle anlaşılan, insanın, içinde olduğunun farkında olduğu bir zihni durumdur (Rosenthal 1986, 1996). Bu anlamı taşıyan bilinçli durumların kendileri, bir şekilde zihni durumlar ile ilgili zihni durumlar olduğu için, meta-zihniyet veya meta-yönelim (meta-mentality or meta-intentionality) şeklindedir. Bir fincan kahve içmek için bilinçli bir istek duymak, hem böyle bir istek duymak, ve hem de bu isteğin farkında olmak demektir. Niteliksel Durumlar (Qualitative states). Görünüşte oldukça farklı ve daha niteliksel bir anlamda da bilinçli durumlar olduğu kabul edilebilir. Yani, bir durum, eğer niteliksel veya deneyimsel bakımından “saf bir duyumsal algı” (raw sensory feels ) yani “qualia” ise, veya bununla ilişkiliyse, yine bilinçli kabul edilebilir. Birini bardakta limonata içerken, veya birini kumaş seçerken görmek, bu anlamda birer bilinçli zihni durumdur, zira bunlar çeşitli duyu qualia’sı ile ilişkilidir. Limonata halinde bu tatma qualia’sı ve kumaş seçme deneyiminde de renk qualia’sı ile ilişkilidir.

37 Phenomenal states. Such qualia are sometimes referred to as phenomenal properties and the associated sort of consciousness as phenomenal consciousness, but the latter term is perhaps more properly applied to the overall structure of experience and involves far more than sensory qualia. The phenomenal structure of consiousness also encompasses much of the spatial, temporal and conceptual organization of our experience of the world and of ourselves as agents in it. What-it-is-like states. Consciousness in both those senses links up as well with Thomas Nagel's (1974) notion of a conscious creature, insofar as one might count a mental state as conscious in the “what it is like” sense just if there is something that it is like to be in that state. Nagel's criterion might be understood as aiming to provide a first-person or internal conception of what makes a state a phenomenal or qualitative state. Access consciousness. States might be conscious in a seemingly quite different access sense, which has more to do with intra-mental relations. In this respect, a state's being conscious is a matter of its availability to interact with other states and of the access that one has to its content. Narrative consciousness. States might also be regarded as conscious in a narrative sense that appeals to the notion of the “stream of consciousness”, regarded as an ongoing more or less serial narrative of episodes from the perspective of an actual or merely virtual self. The idea would be to equate the person's conscious mental states with those that appear in the stream (Dennett 1991, 1992).

38 Theories of consciousness. In response to the What, How and Why questions many theories of consciousness have been proposed in recent years. However, not all theories of consciousness are theories of the same thing. They vary not only in the specific sorts of consciousness they take as their object, but also in their theoretical aims. Perhaps the largest division is between general metaphysical theories that aim to locate consciousness in the overall ontological scheme of reality and more specific theories that offer detailed accounts of its nature, features and role. The line between the two sorts of theories blurs a bit, especially in so far as many specific theories carry at least some implicit commitments on the more general metaphysical issues. Nonetheless, it is useful to keep the division in mind when surveying the range of current theoretical offerings. Metaphysical theories of consciousness General metaphysical theories offer answers to the conscious version of the mind- body problem, “What is the ontological status of consciousness relative to the world of physical reality?” The available responses largely parallel the standard mind-body options including the main versions of dualism and physicalism.

39 Dualist Teoriler Dualist theories regard at least some aspects of consciousness as falling outside the realm of the physical,but specific forms of dualism differ in just which aspects those are. Substance dualism, such as traditional Cartesian dualism (Descartes 1644), asserts the existence of both physical and non-physical substances. Such theories entail the existence of non-physical minds or selves as entities in which consciousness inheres. Though substance dualism is at present largely out of favor, it does have some contemporary proponents (Swinburne 1986, Foster 1989, 1996). Property dualism in its several versions enjoys a greater level of current support. All such theories assert the existence of conscious properties that are neither identical with nor reducible to physical properties but which may nonetheless be instantiated by the very same things that instantiate physical properties. In that respect they might be classified as dual aspect theories. They take some parts of reality — organisms, brains, neural states or processes — to instantiate properties of two distinct and disjoint sorts: physical ones and conscious, phenomenal or qualitative ones. Dual aspect or property dualist theories can be of at least three different types.

40 Physicalist theories Most other metaphysical theories of consciousness are versions of physicalism of one familiar sort or another. Eliminativist theories reductively deny the existence of consciousness or at least the existence of some of its commonly accepted sorts or features. The radical eliminativists reject the very notion of consciousness as muddled or wrong headed and claim that the conscious/nonconscious distinction fails to cut mental reality at its joints (Wilkes 1984, 1988). They regard the idea of consciousness as sufficiently off target to merit elimination and replacement by other concepts and distinctions more reflective of the true nature of mind (P. S. Churchland 1983). Most eliminativists are more qualified in their negative assessment. Rather than rejecting the notion outright, they take issue only with some of the prominent features that it is commonly thought to involve, such as qualia (Dennett 1990, Carruthers 2000), the conscious self (Dennett 1992), or the so called “Cartesian Theater” where the temporal sequence of conscious experience gets internally projected (Dennett and Kinsbourne 1992). More modest eliminativists, like Dennett, thus typically combine their qualified denials with a positive theory of those aspects of consciousness they take as real, such as the Multiple Drafts Model. Identity theory, at least strict psycho-physical type-type identity theory, offers another strongly reductive option by identifying conscious mental properties, states and processes with physical ones, most typically of a neural or neurophysiological nature. If having a qualitative conscious experience of phenomenal red just is being in a brain state with the relevant neurophysiological properties, then such experiential properties are real but their reality is a straight forwardly physical reality.

41 A variety of such models have been proposed including the following. David Chalmers (1996) has offered an admittedly speculative version of panpsychism which appeals to the notion of information not only to explain psycho-physical invariances between phenomenal and physically realized information spaces but also to possibly explain the ontology of the physical as itself derived from the informational (a version of “it from bit” theory). In a somewhat similar vein, Gregg Rosenberg has recently (2004) proposed an account of consciousness that simultaneously addresses the ultimate categorical basis of causal relations. In both the causal case and the conscious case, Rosenberg argues the relational-functional facts must ultimately depend upon a categorical non-relational base, and he offers a model according to which causal relations and qualitative phenomenal facts both depend upon the same base. Also, as noted just above, some quantum theories treat consciousness as a fundamental feature of reality (Stapp 1993), and insofar as they do so, they might be plausibly classified as non-physical theories as well

42 Bilinçle ilgili Problemler The task of understanding consciousness is an equally diverse project. Not only do many different aspects of mind count as conscious in some sense, each is also open to various respects in which it might be explained or modeled. Understanding consciousness involves a multiplicity not only of explananda but also of questions that they pose and the sorts of answers they require. At the risk of oversimplifying, the relevant questions can be gathered under three crude rubrics as the What, How, and Why questions: The Descriptive Question: What is consciousness? What are its principal features? And by what means can they be best discovered, described and modeled? The Explanatory Question: How does consciousness of the relevant sort come to exist? Is it a primitive aspect of reality, and if not how does (or could) consciousness in the relevant respect arise from or be caused by nonconscious entities or processes? The Functional Question: Why does consciousness of the relevant sort exist? Does it have a function, and if so what it is it? Does it act causally and if so with sorts of effects? Does it make a difference to the operation of systems in which it is present, and if so why and how?

43 Specific Theories of Consciousness Although there are many general metaphysical/ontological theories of consciousness, the list of specific detailed theories about its nature is even longer and more diverse. No brief survey could be close to comprehensive, but six main types of theories may help to indicate the basic range of options: higher-order theories, representational theories, cognitive theories, neural theories, quantum theories and nonphysical theories. Higher-order theories Higher-order (HO) theories analyze the notion of a conscious mental state in terms of reflexive meta-mental self-awareness. The core idea is that what makes a mental state M a conscious mental state is the fact that it is accompanied by a simultaneous and non-inferential higher-order (i.e., meta-mental) state whose content is that one is now in M. Having a conscious desire for some chocolate involves being in two mental states; one must have both a desire for some chocolate and also a higher-order state whose content is that one is now having just such a desire. Unconscious mental states are unconscious precisely in that we lack the relevant higher-order states about them. Their being unconscious consists in the fact that we are not reflexively and directly aware of being in them. Higher- order theories come in two main variants that differ concerning the psychological mode of the relevant conscious-making meta-mental states. Higher-order thought (HOT) theories take the required higher-order state to be an assertoric thought-like meta-state (Rosenthal 1986, 1993). Higher-order perception (HOP) theories take them to be more perception-like and associated with a kind of inner sense and intra-mental monitoring systems of some sort (Armstrong 1981, Lycan 1987, 1996).

44 Aspects of conscious experience State of consciousness Definitions of ASC Defining state of consciousness and ASC DEFINING ALTERED STATE OF CONSCIOUSNESS The Sourceress (1878) John William Waterhouse

45 There are (at least) two different ways to understand the notion of “consciousness” (in association with “altered state of consciousness”). The first is: “Primary phenomenal consciousness” This refers to subjective experiences per se; to the mere presence or having of subjective experiences in any sensory modality or cognitive mode of functioning (cf. Block 1995, 2001; Farthing 1992) Two types of consciousness

46 It is dependent on primary phenomenal consciousness “Reflective consciousness” Reflective consciousness requires that we focus on some particular phenomenal content and select it as input for further conscious processing, such as categorizing, judging or evaluation

47 Representationalist theories Almost all theories of consciousness regard it as having representational features, but so called representationalist theories are defined by the stronger view that its representational features exhaust its mental features (Harman 1990, Tye 1995, 2000). According to the representationalist, conscious mental states have no mental properties other than their representational properties. Thus two conscious or experiential states that share all their representational properties will not differ in any mental respect. The exact force of the claim depends on how one interprets the idea of being “representationally the same” for which there are many plausible alternative criteria. One could define it coarsely in terms of satisfaction or truth conditions, but understood in that way the representationalist thesis seems clearly false. There are too many ways in which states might share their satisfaction or truth conditions yet differ mentally, including those that concern their mode of conceptualizing or presenting those conditions. Cognitive theories Models that aim to explain consciousness in terms of cognitive process have been offered both by philosophers and psychologists. The most prominent philosophical example is the Multiple Drafts Model (MDM) of consciousness, advanced by Daniel Dennett (1991). It combines elements of both representationalism and higher-order theory but does so in a way that varies interestingly from the more standard versions of either. The MDM includes many distinct but interrelated features. Its name reflects the fact that at any given moment content fixations of many sorts are occurring throughout the brain. What makes some of these contents conscious is not that they occur in a privileged spatial or functional location — the so called “Cartesian Theater” — nor in a special mode or format, all of which the MDM denies. Rather it a matter of what Dennett calls “cerebral celebrity”, i.e., the degree to which a given content influences the future development of other contents throughout the brain, especially with regard to how those effects are manifest in the reports and behaviors that the

48 Canlıların ve Bilincin Evren’deki Varlık Problemi

49 The Drake Equation 1961 Frank Drake summarized the factors that would determine whether any attempt to find intelligent ETs would be successful. Equation to calculate the number of civilizations in our galaxy that we could potentially receive a signal. N = R * x f Planet x n e x f Life x f Intelligence x f Civilizations x L N = the number of transmitting/communicating civilizations R * = galactic birthrate of G/K/M type stars suitable for hosting life (~10/year) f Planet = the fraction of such stars having planets n e = the number of those planets that are habitable f Life = fraction of those planets on which life originated/evolved f Intelligence = the fraction of inhabited worlds that developed intelligent life f Civilizations = the fraction of inhabited worlds that developed civilizations capable of interstellar communication L = lifetime of those communicating civilizations This is a simple equation, but most of the variables are unknown. Get a huge range for N. Power can use to constrain our most optimistic and pessimistic estimates -allows us to identify where we need more data/knowledge

50

51 Evrim Tabakaları Memeliler Çok hücreli organizmalar Hücreler Organik Moleküller İnorganik Moleküller Atomlar Kuvanta, belirsizlik

52 Güneş Sistemi Gezegen Yörünge Parametreleri Uzaklık Peryot Eğim (derece) Eksantrisite Dünya ile karşılaştırma Merkür Venüs Dünya Mars Jüpiter Satürn Uranus Neptün Pluto

53 Dünya’da Yaşamı Kontrol eden Kozmik Kuvvetler The rise and fall of species on Earth might be driven in part by the undulating motions of our solar system as it travels through the disk of the Milky Way, scientists say. Scientists at the University of California, Berkeley found the marine fossil record shows that biodiversity-the number of different species alive on the planet-increases and decreases on a 62-million-year cycle. The galactic bow shock is only present on the north side of the Milky Way's galactic plane, because that is the side facing the Virgo Cluster as it moves through space, and it would cause superheated gas and cosmic rays to stream behind it, the researchers say. Normally, our galaxy's magnetic field shields our solar system from this "galactic wind." But every 64 million years, the solar system's cyclical travels take it above the galactic plane. The 62 million year fossil diversity cycle is most evident in the historical records of genera that survived less than 45 million years. A genera is a group of similar species. Curiously, some organisms seem immune to the cycle. Corals, sponges and trilobites follow the cycle, while fish, squid and snails do not. Credit: Robert Rohde and Richard Muller, U.C. Berkeley, 2007.

54 Fizik açısından yaşama bakış Yaşam ve Çoğalma madde ve enerji gerektirir – Bunlar, içinde yaşamın meydana geldiği çevreden sağlanmalıdır Fakat, bu süreçte belki de en önemli kavram entropi’dir Kimyaya dayanan canlıların evrimi için bize en önemli yol gösterici, termodinamiktir. – Termodinamiğin 1. ve 2. Yasalarını hızla gözden geçirmek yararlı olacaktır.

55 “Bir ısıl süreçte, enerji ne yoktan var, ne de varken yok edilebilir. Yani evrendeki tüm enerji sabittir” İç enerjisi U olan, ve W işini yaparken dışarıdan Q ısısını alan bir sistem için Termodinamiğin 1. Yasası UU W Q Örnek olarak, genişleyen bir gazı alalım: Çevreye karşı iş yapılırken, iç enerji azalır. Eğer bu sisteme ısı verilirse, sıcaklığın arttığı görülür.

56 Termodinamiğin 2. Yasası İkinci yasa farklı şekillerde tanımlanabilir. Uygun bir şekli sudur: Her sistemin entropi adlı bir hal değişkeni vardır. Onun değişimi  S=  S d +  S i şeklinde yazılabilir. Burada  S d sisteme çevresi tarafından verilen entropiyi gösterir. Çevresiyle sadece ısı alış-verişi yapan bir sistem (kapalı sistem) için, Carnot-Clasius teoremine göre, bunun değeri  S d =  Q  dir. Burada  Q sisteme verilen ısıyı, T’ de sistemin sıcaklığını gösterir. Termodinamiğin 2. Yasasına göre, sistem içinde üretilen entropiyi gösteren  S i ise, eğer sistem tersinir bir değişimden geçmişse, sıfıra eşit; ama tersinmez bir süreçten geçmişse sıfırdan büyüktür. Yani, tersinmez  S i > 0 tersinir

57 Entropi argümanının evrime karşı olduğu şeklindeki yanlış bir kanaat: “Termodinamik düzenli sistemlerin oluşamayacağını kanıtlar, zira düzensizlik artmak zorundadır”. – Böyle bir argüman, düzen arkasında özel bir anlam olduğunu kabul eder. Örnek: Bir çok kristal sisteminin görünüşü düzenli şekillerdir, zira bu şekiller enerji açısından daha uygundurlar. – Dünya ise kapalı bir sistem değildir. Yerel sistemleri daha aşağı entropi düzeylerine indirirken dağıtmamız ve kullanmamız için bize dışarıdan sürekli olarak yeni, alçak entropili enerji gelmektedir. Bu konu “Gibbs Serbest Enerji”, kavramıyla daha uygun şekilde de tartışılabilir.

58 Entropi ve İnformasyon Kavramları Çevresinden yalıtılan her sistem zamanla bir termodinamik dengeye ulaşırken, sistemin entropisi de bir maksimuma doğru artar. Entropi kavramı ile informasyon kavramı birbirinin tersidir. Bir termodinamik dengeye doğru giden bir sistem içindeki informasyon bir minimuma doğru azalır.

59 Termodinamik Seleksiyon “Hatta doğal seleksiyondan da önce, mevcut kinetik, termo-dinamik, ve kimyasal opsiyonlar içinden, ikinci yasa, verilen sınırlayıcı koşullarla gradyentleri azaltmağa en uygun sistemleri seçer.” (Schneider) Doğal seleksiyon termodinamik akımlar oluşturmağa en yetenekli sistemleri ortaya çıkarır.” (ibid)

60 Yaşam Yaşam ve diğer kompleks sistemlerin varlık nedeni, Termodinamiğin 2. Yasasıdır. Yaşam ve kompleks sistemler, doğada daha önceden var olan gradyentleri, onlarsız mümkün olandan daha etkin şekilde azaltırlar. Canlı sistemler, enerjiyi, büyümek, üremek ve metabolizma için optimal şekilde kullanarak (yüksek entropili şekle) indirgerler.

61 Biyolojik Organizasyon “Entropik dissipasyon, evrimsel yapılanmayı yürütür; doğa kuvvetleri de ona şekil verir.” (Wicken) Basit görünüşlü gradyent, potansiyel olarak kompleksiteyi temsil eder. “Bedavadan ısmarlama”: organizmaların kompleksliği, daima daha önceden var olan gradyentlerin zenginliği tarafından ödenir.

62 Türlerin Evrimi Evrim, sistem içindeki toplam enerji akısı koşullara uygun şekilde bir maksimum olacak yönde gelişir. Organizmalar ve türler ise, enerjiyi, kendilerinin maddesel sistemler olarak hayatta kalmalarını ve genişlemelerini sağlayacak şekilde kullanırlar.

63 Canlı sistemlerde informasyon Canlı sistemler (a) kendi özelliklerini tanımlayan bir enformasyon taşıyıcısına ve (b) bu informasyonu icra edecek bir mekanizmaya lüzum gösterirler. Bunlara genler ve (kabaca) metabolizma denir. İnformasyon Teorisi açısından, bu özellikleri taşıyan komputer kodları yazılabilir. Virüslerin ötesine geçen kompüter kodları zaten yazılmış bulunuyor. Bunlar evrimleşebilir, seleksiyon kriterlerine ve biyolojik sistemlerin bir çok özelliğine sahiptirler. Bunlar yapay yaşam alanına girmekte olup, genetik algoritmalar ve evrimsel programlarla ilişkilidir. Bkz:

64 Canlı sistemlerin informasyon içeriği Genlerimizdeki toplam “yararlı” enformasyon yaklaşık olarak 100  10 6 bit informasyondur. – 1 byte = 8 bit information olup, bilgisayarınızdaki hard drive’ın belleği, herhalde onlarca gigabyte’dir. Ucuz bir resimli roman herhalde ortalama 2  10 6 bit informasyon taşır. – Herbirimiz yaklaşık 50 kötü aşk romanına eşdeğeriz! Üniversite kütüphaneleri rahatça on trilyon bit enformasyon içerirler. – Kitaplarda verilen enformasyon, gerçekte, DNA tarafından taşınandan çok daha fazladır… Scientific American article by Stephen Hawking

65 İnformasyon transfer hızıyla evrimin ilişkisi Yaklaşık 3 ½ milyar yıldan beri enformasyon nesillerden nesillere genetik kod vasıtasıyla aktarılmıştır. – Herhalde öğrenilen davranışlar için de bunda bir kapasite bulunuyor. Son 10,000 yılda dilin gelişimi, enformasyon transferini genetikden dış mekanizmalara kaydırmıştır. – Bu informasyonun çoğu şimdi kitaplarda bulunuyor, ama dijital kayıtlar da hızla çoğalmaktadır. Bu kaçınılmaz olarak, (biri tarafından, bir yerde..) DNA’mızın değiştirilmesinin ve “geliştirilmesinin” yolunu açacaktır. Bu noktaya varıldıktan sonra, üstün insanlar mı üretilecektir? Evrim o zaman, genlerde taşınan genetik informasyondan ziyade, doğrudan dış etkilerle belirlenecektir. Bu bir spekülasyondan ibaret değildir!

66 Bir proteindeki informasyon taşıma potansiyeli N amino asit biriminden oluşan bir protein zinciri 20 N farklı şekilde oluşturulabilir Bu nedenle protein geniş bir (genetik?) informasyon depolama potansiyeline sahiptir. – Ortalama 100 amino asitten oluşan bir protein uzunluğunda, farklı protein bulunabilir (bu, ‘a eşittir—evrenin görünen kısmında yaklaşık tanecik vardır). Lakin çoğu organizma 10,000 ‘den azıyla yetiniyor.

67 Bases, Nucleosides, Nucleotides and ATP DNA and RNA are built from monomer units (nucleotides) which are in turn composed of: – A phosphate group (PO 4 ) – A sugar deoxyribose for DNA (deoxyribonucleic acid) ribose for RNA (ribonucleic acid) – A nitrogen-containing compound called a nitrogeneous base In DNA four different nucleotides are used, each with the same sugar and phosphate groups but different bases

68 The four bases… Nucleotide names: – adenosine (A) corresponding base: adenine – thymidine (T) corresponding base: thymine – cytidine (C) corresponding base: cytosine – guanosine (G) corresponding base: guanine The nucleotides with additional phosphate groups bonded to them are called, for example: diphosphate, triphosphate etc. e.g.: – adenosine diphosphate (ADP) adenosine triphosphate (ATP) ATP is the basic energy currency of life

69 DNA-RNA Structure of DNA and RNA (Watson and Crick, 1953) The nucleotides form a chain by linking phosphates to sugars producing a sugar-phosphate backbone (polymer) with side bases – Somewhat akin to proteins, which are a glycine polymer backbone with various amino side groups. – The proteins are actually more capable of carrying info as they can link together 20 independent amino acids. Base-pairing (Watson-Crick pairs): – C always bonds with G – A always bonds with T (DNA), U (RNA) The bonded chains spiral together in the famed "double helix" in DNA Base pairings: AT T A GC CG

70 The genetic code The bases of the DNA form a triplet code whereby each unit of three bases (codon) represents an amino acid In a triple of four possible choices there are 4 3 = 64 possibilities – This is greater than the 20 amino acids (plus a stop) so there is some redundancy e.g. glycine is represented by GGT, GGC, GGA, or GGG – If we went to a doublet code only 4 2 = 16 possibilities, so not enough to code for the aminos needed.

71 Kromozom Sayıları Normally, all the individuals of a species have the same number of chromosomes. Closely related species usually have similar chromosome numbers. Presence of a whole sets of chromosomes is called euploidy. It includes haploids, diploids, triploids, tetraploids etc. Gametes normally contain only one set of chromosome – this number is called Haploid Somatic cells usually contain two sets of chromosome - 2n : Diploid

72 On the extreme, round worm shows only two chromosomes, while the other extreme is represented by Protozoa having 300 or more chromosomes. However, most organisms have numbers between 12 to in fungi From 8 – 16 in Angiosperms (Most common number being 12).

73 OrganizmalarKromozom Sayıları Human46 Chimpanzee48 Dog78 Horse64 Chicken78 Goldfish94 Fruit fly8 Mosquito6 Nematode11(m), 12(f) Horsetail216 Sequoia22 Round worm 2

74 OrganizmalarKromozom Sayıları Onion16 Mold16 Carrot 20 Tomato 24 Tobacco 48 Rice 24 Maize 20 Haploppus gracilis 4 Crepis capillaris 6

75

76 Canlıların ortaya çıkışı We don’t know how life originated. Probably arose on Earth, but an alternate theory suggests it arose elsewhere and drifted through space to seed the Earth. Note that it still had to originate somewhere. What does life need? A way of harnessing energy to do useful work, a way of storing and reproducing genetic information, a way to keep the inside separated from the outside. Which of these arose first is a matter of debate. Inheritance first or metabolism first? Or both simultaneously? However, once a genetic system is in place, natural selection will quickly improve the new life form.

77 Demir-Sülfür Dünyası A “metabolism first” scenario involves naturally occurring iron sulfide (also called pyrite) crystals. These crystals can catalyze both oxidation-reduction reactions (producing energy) and polymerizations of amino acids. Works especially well at high temperatures and pressures, such as are found in deep ocean vents called “black smokers”. Very small pores in the rocks make good chambers that take the place of membranes. An active self-sustaining metabolic system in the absence of inheritance. Some nucleic acids randomly polymerized by the Fe-S crystals eventually colonized the pores and had the property of self- replication.

78 Dünya’da canlıların ortaya çıkışının özeti

79 Dünya’da canlıların tarihi Çokhücreliler Dünya’da 0.7 milyar yıl önce ortaya çıktı

80 Bacteria and Archaea: genetic material NOT separated from rest of cell. Eukarya: DNA separated from rest of cell by membrane. Extremophiles (live near deep-sea vents or in hot springs) closest to root of tree of life Dünya’da Yaşam

81 Archaea: similar to Bacteria, but now considered a separate “domain” of life -- distinction from bacteria is partially based on a chemically distinct cell wall -- were initially categorized as a subclass of bacteria ● Archaea include many extremophiles

82 metremetre Organik “yapı bloklarının” göreceli büyüklükleri metre

83 Dünya atmosferindeki değişimler The absence of oxygen forced early life to be completely anaerobic However, the geological record shows massive amounts of iron oxides (“banded iron formations”=BIF) deposited around 2.7 Gyr ago Cyanobacteria were the first organisms to develop photosynthesis and release oxygen into the atmosphere Believed that dissolved iron in the Earth’s ocean reacted with the new oxygen at the surface Huge deposits may possibly be related to snowball-Earth events

84 Copyright © Allyn & Bacon 2007

85 The diversity of life on Earth has not increased steadily, but has gone through a series of sharp changes. This graph of marine animals in the fossil record is indicative of the overall growth in families and of extinctions. The extinction of the dinosaurs is labeled 5.

86 Copyright © Allyn & Bacon 2007 İnsan ve maymun türlerinin evrimi

87 Copyright © Allyn & Bacon 2007 İnsan ve maymunlarda beyin ağırlığı

88 Copyright © Allyn & Bacon 2007 İnsanların dünya üzerine yayılması

89 Male chromosome a powerhouse of evolution, study says By Tom Spears, Canwest News Service January 13, 2010 Men have a sex chromosome called the Y chromosome. Women don't. And the male Y, once scoffed at for being small, short of genes, and full of "junk DNA," is turning out to be a powerhouse of evolution. Most of our DNA has stayed more or less the same since our ancestors split from those of chimps, scientists say. Chimp genes look like human ones. But not the Y. It has changed as many as half of its genes since that split, some six million years ago, in an evolutionary race to produce better sperm cells. Scientists say having a Y is like living in a house that's constantly under renovation, with work in progress at high speed. "The Y is actually reinventing itself through continuous, wholesale renovation," says the team led by Jennifer Hughes, a post-doctoral fellow at Whitehead.

90 Maymun ve İnsan Y kromozomlarının çok farklı olduğu yeni farkedildi (2010) Sex chromosomes evolved some 200 million–300 million years ago, but the chimpanzee and human lineages diverged only 6 million–7 million years ago. Comparisons of the chimp and human genomes suggested that not much has changed between the species since. Page’s team found that the chimp Y chromosome has only two- thirds as many distinct genes or gene families as the human Y chromosome and only 47% as many protein-coding elements as humans. The remainder of the chimp and human genomes are thought to differ in gene number by less than 1%. The rapid evolution of the Y chromosome is not a total surprise, because the Y chromosome has no partner during cell division and so largely avoids the exchange of DNA that occurs between partnered chromosomes and keeps modifications in check. “It’s expected that they are going to be more different than the rest of the genome, but the extent of it is pretty amazing,” says geneticist Christine Disteche at the University of Washington in Seattle. Çarli

91 Bazı bitkilerde genetik bilinçlilik

92 Pflanzen kommunizieren durch Elektrosignale Reaktion auf Umweltreize bereits nach zwei Sekunden messbar In der Wurzel laufen Umweltinformationen zusammen (Foto: pixelio.de/Stihl) Bonn (pte/ /06:10) - Vergleichbar mit Quallen und Würmern, kommunizieren auch Pflanzenzellen durch elektrische Signale. Diese Widerlegung der Annahme der Botanik, dass Pflanzenzellen ausschließlich durch chemische Signale kommunizieren, liefert eine Studie der Universitäten Florenz und Bonn. Die Biologen untersuchten die Wurzelspitze von Mais und konnten elektrische Signale nachweisen, die über pflanzliche Synapsen schnell von Zelle zu Zelle weiter geleitet werden. Das berichtet das Online- Wissenschaftsjournal Proceedings of the National Academy of Sciences. "Pflanzen nehmen Veränderungen ihrer Umwelt sehr aktiv wahr und müssen diese Informationen auch integrieren. Das könnte in der Wurzelspitze geschehen, die wie ein Kommandozentrum agiert", erklärt der Biologe Frantisek Baluska vom Institut für zelluläre und molekulare Botanik der Universität Bonn gegenüber pressetext. Bitkiler de elektriksel sinyalleriyle haberleşiyorlar! Çevre etkilerine 2 saniye içinde tepki veriyorlar !

93 Aspects of Plant Intelligence Annals of Botany 92: 1-20, 2003 © 2003 Annals of Botany Company Aspects of Plant Intelligence ANTHONY TREWAVAS Institute of Cell and Molecular Biology, University of Edinburgh, Edinburgh EH9 3JH, UK although as a species we are clearly more intelligent than other animals, it is unlikely that intelligence as a biological property originated only with Homo sapiens. ‘Adaptively variable behaviour within the lifetime of the individual’. Stenhouse (1974) examined the evolution of intelligence in animals and described intelligence as ‘Adaptively variable behaviour within the lifetime of the individual’. a simple definition of plant intelligence can be coined as adaptively variable growth and development during the lifetime of the individual. Learning, memory, goal-directedness, choice Learning, memory, goal-directedness, choice etc.

94 EMOTION in ALGAE In complex animals, the latter [mechanisms for detecting information in the internal milieu] are recognized to be feelings and desires – emotions and motives – but I suggest that they have an essential continuity with the mechanisms by which a simple animal or plant coordinates the presence of, for example, water in the external environment with the fluid balance within the organism. emotion exist in algae. The answer is YES. The reader may ask if I am suggesting that the equivalent of subjective, expressive, and peripheral bodily components of emotion exist in algae. The answer is YES. (pg ) [Ross Buck. Subjective, expressive, and peripheral bodily components of emotion. Handbook of Social Psychophysiology. H. Wagner & A. Manstead eds. John Wiley & Sons Ltd. 1989, pg ]

95 MISIR BİTKİSİNİN kök ucunda ölçülen elektrik potansiyeli, bir sinir hücresinde üretilene çok benzemektedir.

96 Örneğin, koli basilinin amaca uygun genetik davranışı! (Bilinç DNA) Escherichia coli bacteria genes mutate more rapidly when under stress - a last ditch attempt to evolve features that might help them survive ! (Image: DR Linda Stannard, UCT/Science Photo Library)

97 Bakterilerde amaca uygun hareket davranışı! Gradient’lere göre hareket! (Bilinç DNA) Bacteria like E.coli use temporal sensing to decide whether life is getting better or worse. In this way, it finds the location with the highest concentration of attractant (usually the source) quite well. Even under very high concentrations, it can still distinguish very small differences in concentration. Fleeing from a repellent works with the same efficiency. It seems remarkable that this purposeful random walk is a result of simply choosing between two methods of random movement; namely tumbling and straight swimming. In fact, chemotactic responses such as forgetting direction and choosing movements resemble the decision-making abilities of higher life- forms with brains that process sensory data.

98 Böceklerde Bilinç Var mı? Tiny Insect Brains Solve Big Problems Insects have scientists re- thinking an age-old question: Are bigger brains better? By Emily Sohn Mon Nov 16, :00 PM ET Insects may have tiny brains, but they can perform some seriously impressive feats of mental gymnastics. Smaller brains do not necessarily mean less intelligence, as some insects have proven. Getty Images According to a growing number of studies, some insects can count, categorize objects, even recognize human faces -- all with brains the size of pinheads.

99 Hayvanlarda Sinir Sistemi ve Nöronlar

100 İnsan beyni ve farklı bölgelerinin görevleri Temporal Lobe Auditory memories Some hearing Visual memories Some vision pathways Other memory Music Fear Some language Some speech Some behavior amd emotions Sense of identity Right Hemisphere (the representational hemisphere) The right hemisphere controls the left side of the body Temporal and spatial relationships Analyzing nonverbal information Communicating emotion Left Hemisphere (the categorical hemisphere) The left hemisphere controls the right side of the body Produce and understand language Corpus Callosum Communication between the left and right side of the brain THE CEREBELLUM Balance Posture Cardiac, respiratory, and vasomotor centers THE CEREBRUM: Frontal Lobe Behavior Abstract thought processes Problem solving Attention Creative thought Some emotion Intellect Reflection Judgment Initiative Inhibition Coordination of movements Generalized and mass movements Some eye movements Sense of smell Muscle movements Skilled movements Some motor skills Physical reaction Libido (sexual urges) Occipital Lobe Vision Reading Parietal Lobe Sense of touch (tactile senstation) Appreciation of form through touch (stereognosis) Response to internal stimuli (proprioception) Sensory combination and comprehension Some language and reading functions Some visual functions THE BRAIN STEM Motor and sensory pathway to body and face Vital centers: cardiac, respiratory, vasomotor

101 Corpus callosum Gustav Fechner (1860): bilincin birliği için gerekli

102 Embriyonik beyin bölgeleri Forebrain Midbrain Telencephalon Diencephalon Mesencephalon Hindbrain Metencephalon Myelencephalon Diencephalon Mesencephalon Metencephalon Myelencephalon Midbrain Hindbrain Forebrain Telencephalon Spinal cord Bir aylık embriyo Beş haftalık embriyo Cerebral hemisphere Medulla oblongata (part of brainstem) Pituitary gland Pineal gland (part of epithalamus) Diencephalon: Hypothalamus Thalamus Brainstem: Midbrain Pons Medulla oblongata Cerebellum Central canal Erişkin Pons (part of brainstem), cerebellum Midbrain (part of brainstem) Diencephalon (thalamus, hypothalamus, epithalamus) Cerebrum (cerebral hemispheres; includes cerebral cortex, white matter, basal nuclei) Beynin erişkindeki son hali Beynin embriyodan itibaren gelişimi

103 Neural theories Neural theories of consciousness come in many forms, though most in some way concern the so called “neural correlates of consciousness” or NCCs. Unless one is a dualist or other non-physicalist, more than mere correlation is required; at least some NCCs must be the essential substrates of consciousness. An explanatory neural theory needs to explain why or how the relevant correlations exist, and if the theory is committed to physicalism that will require showing how the underlying neural substrates could be identical with their neural substrates or at least realize them by satisfying the required roles or conditions (Metzinger 2000). Such theories are diverse not only in the neural processes or properties to which they appeal but also in the aspects of consciousness they take as their respective explananda. Some are based on high-level systemic features of the brain, but others focus on more specific physiological or structural properties, with corresponding differences in their intended explanatory targets. In each case the aim is to explain how organization and activity at the relevant neural level could underlie one or another major type or feature of consciousness. Global fields or transient synchronous assemblies could underlie the intentional unity of phenomenal consciousness. NMDA-based plasticity, specific thalamic projections into the cortex, or regular oscillatory waves could all contribute to the formation of short term but widespread neural patterns or regularities needed to knit integrated conscious experience out of the local activity in diverse specialized brain modules. Left hemisphere interpretative processes could provide a basis for narrative forms of conscious self-awareness. Thus it is possible for multiple distinct neural theories to all be true, with each contributing some partial understanding of the links between conscious mentality in its diverse forms and the active brain at its many levels of complex organization and structure.

104 Nöron Tipleri Sensory Neuronscarry messages to the brain about sensations Motor Neuronscarry messages from the brain to the muscles and glands Intraneuronsare connecting neurons between the sensory and motor neurons Communication between neurons occurs in the synaptic gaps with chemicals called neurotransmitters

105 At the dendrite the incoming signals arrive (incoming currents) At the soma current are finally integrated. At the axon hillock action potential are generated if the potential crosses the membrane threshold The axon transmits (transports) the action potential to distant sites At the synapses are the outgoing signals transmitted onto the dendrites of the target neurons Bir Nöronun yapısı:

106 Nöron tipleri Multi-polar Bi-polar Uni-polar

107 Neuroglia (glial cells) - Long described as supporting cells of the nervous system, there is also a functional interdependence of neuroglial cells and neurons. Types of Glial Cells – the CNS microglia - these cells are phagocytic to defend against pathogens. They may also monitor the condition of neurons. astrocytes - these cells anchor neurons to blood vessels, regulate the micro-environment of neurons, and regulate transport of nutrients and wastes to and from neurons. Part of “Blood-brain Barrier”. Star Shaped Many functions – Control the chemical environment around neurons by buffering K + and NT – Exchanges between capillaries and neurons (blood- brain barrier) – Nutrient transfer

108 Slide 8 of 41 Slide 8 of 41 Nöronlar, vücudun diğer her yerindeki hücrelerden daha büyük çeşitlilik gösterirler.

109 Korteks tabakaları Korteks yaklaşık 2 mm kalınlığında ve bir “peçete büyüklüğünde” olan bir tabakadır. Kafatasının içine sığması için üzerinde bir çok kıvrım oluşmuştur. Korteks Tabakaları Notice that the layers are visible (when dyed appropriately) ---they are real structures. However, they are also fuzzy. Also remember that the physical location of neurons is not terribly important: it’s the wiring that really matters.

110 Uykusuzluk gri maddeyi yok ediyor Altena E, Vrenken H, Van Der Werf YD, van den Heuvel OA, Van Someren EJ Institution Department of Sleep & Cognition, Netherlands Institute for Neuroscience, Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Amsterdam, The Netherlands; Department of Neurology, VU University Medical Center (VUMC), Amsterdam, The Netherlands. Source Biol. Psychiatry, 2009 Sep 24. Reduced Orbitofrontal and Parietal Gray Matter in Chronic Insomnia: A Voxel-Based Morphometric Study. BACKGROUND: Brain mechanisms of chronic insomnia, a highly prevalent condition, have barely been investigated. We demonstrate here a decrease in orbitofrontal gray matter (GM) volume that strongly correlates with the severity of complaints. METHODS: In a case-control study, optimized voxel-based morphometry was used to compare the regional brain volumes of 24 medication-free chronic primary insomnia patients (age range years, 17 women), carefully selected to exclude psychiatric comorbidity, with those of 13 matched control subjects without sleep problems (age range years, 9 women). Additionally, the correlation of regional volumes with insomnia severity was investigated. RESULTS: Patients had a smaller volume of GM in the left orbitofrontal cortex, strongly correlating (r = -.71) with the subjective severity of insomnia. Furthermore, reduced GM volume was found in the anterior and posterior precuneus. Patients did not show increased GM volume in any area. No group differences were found for white matter volume. CONCLUSIONS: This is the first voxel-based morphometry study showing structural brain correlates of insomnia and their relation with insomnia severity. Functional roles of the affected areas in decision-making and stimulus processing might better guide future research into the poorly understood condition of insomnia.

111 Korteks sütunları Korteks’de tabakalara dik olan, sütun şekilli farklı yapılaşmalar da mevcuttur. Korteks Sütunları

112 Synaptic transmission Two types: Electrical and Chemical. Almost all synapses in the CNS of the humans utilize chemical transmission. Action potential arriving at the synapse causes the presynaptic membrane to release a neurotransmitter into the synaptic cleft. Across the synaptic cleft is another neuron or excitable cell that expresses cell surface receptors capable of selectively binding the neurotransmitter. This arrangement ensures “one-way” conduction. Over 40 types of neurotransmitters have been described.

113

114 There are electrical and chemical synapses, depending on whether they transmit a signal electrically or chemically. At electrical synapses, the current generated by the action potential at the presynaptic neuron flows directly into the postsynaptic cell, which is physically connected to the presynaptic terminal by a so-called gap junction. At chemical synapses, there is a cleft between pre- and postsynaptic cell. In order to propagate a signal, a chemical transmitter (glutamate) is released at the presynaptic terminal. This release process is called exocytosis. The transmitter diffuses across the synaptic cleft and binds to receptors at the postsynaptic membrane, thus opening an ion channel (Kandel et al. 2000, part III; see Fig. 2). Chemical transmission is slower than electric transmission.

115 Postsynaptic Electrical Effects

116 Signals Carried by Neurons Any part of the neuron depolarizes if stimulated, but at the axon alone this can result in the triggering of a nerve impulse or action potential

117 İnsan ve hayvanlarda, (bitkilerde olmayan) sinirler üzerinde bir elektrik sinyalinin akışı Kaynak: Bild der Wissenschaft, Kasım 2009

118 Action Potential A difference in electrostatic potential always exists between the inside and outside of a cell: the cell is polarized. This membrane potential results from the distribution of ions across the cell membrane and from the permeability of the membrane to these ions. The voltage of an inactive cell remains close to a resting potential with an excess of negative charge inside the cell. When the membrane of an excitable cell is depolarized beyond a threshold, the cell will undergo (or "fire") an action potential, often called a "spike" (see Threshold and initiation).

119 When a neuron is active, its voltage may change by 100 mV or more. Electrical activity in a single neuron. How do EEGs work? Neural communication produces electrical activity.

120 Synaptic Potential 1.Binding of NTX to receptor causes an electrical potential in the neuron. 2. If the synaptic potential is large enough, it will trigger an action potential Synaptic Potential Action Potential

121 Neurotransmission Communication through release of chemical substances into the SPACES between the axon and dendrites This space is known as the SYNAPSE Stimulus enters the brain through senses Promptly processed by a electrical chemical reactions in a complex network of neurons. Prioritized by value, meaning, and usefulness as well as how it relates to prior learning

122 Elektriksel ve Kimyasal Synapse’lar Electrical synapseChemical synapse Rare in complex animalsCommon in complex animals Common in simple animals Rare in simple animals FastSloooooow Bi-directional ↔Unidirectional → Postsynaptic signal is similar to presynaptic Postsynaptic signal can be different ExcitatoryExcitatory or inhibitory

123 Synaptik Transmisyon Çeşitleri

124 Elektriksel synaps’lar cells connect via gap junctions -membranes are separated by 2 nm -gap junctions link the cytosol of two cells -provide a passageway for movement of very small molecules and ions between the cells -gap junction channels have a large conductance -NO synaptic delay (current spread from cell to cell is instantaneous) - important in some reflexes -chemical synapses do have a significant delay ie slow -commonly found in other cell types as well i.e. glia -can be modulated by intracellular Ca 2+, pH, membrane voltage, calmodulin -clusters of proteins that span the gap such that ions and small molecules can pass directly from one cell to another

125 Elektriksel synaps’lara devam cells connect via gap junctions - made up of 6 protein subunits arranged around a central pore, made up of the connexin protein - the two sides come together to make a complete unit of 12 proteins around the central pore

126 Kimyasal Synaps’lar  most common type of synapse  electrical signal in the presynaptic cell is communicated to the postsynaptic cell by a chemical (the neurotransmitter)  separation between presynaptic and postsynaptic membranes is about 20 to 30 nm  a chemical transmitter is released and diffuses to bind to receptors on postsynaptic side  bind leads (directly or indirectly) to changes in the postsynaptic membrane potential (usually by opening or closing transmitter sensitive ion channels)  the response of the neurotransmitter receptor can depolarizes (excitatory postsynaptic potential; epsp) or hyperpolarizes (inhibitory postsynaptic potential; ipsp) the post-synaptic cell and changes its activity  significant delay in signal (1 msec) but far more flexible than electrical synapse

127 Olayların genel akışı * * * * * * *

128 General model for learning-related enhancement of excitatory glutamatergic synapses. This model is based on recent data from studies of synaptic plasticity in invertebrates and vertebrates. Two prominent features of the model are postsynaptic modulatory input from monoaminergic interneurons and retrograde signaling. Evidence for a postsynaptic contribution of monoamines comes from recent studies in Aplysia and mammals. In Aplysia, prolonged stimulation with 5-HT causes modulation of AMPA receptor trafficking, which appears to involve exocytotic insertion of AMPA receptors into the cell membrane of the motor neuron. This process is mediated by G protein-stimulated release of Ca 2+ from intracellular stores. In the mammalian hippocampus there is evidence that heterosynaptic modulatory input from the basolateral amygdala can convert early-LTP to late-LTP. In this instance, the heterosynaptic input may be from norepinephrine- or acetylcholine-containing axons. In other instances, the heterosynaptic modulatory input may be from peptidergic axons as well. (Only monoaminergic interneurons are shown in the model for the purpose of simplicity.) As shown in the model, the conversion of early-LTP to late-LTP could be mediated by the summing of separate pools of intracellular Ca 2+, one resulting from open NMDA receptor channels and the other from release of Ca 2+ from intracellular stores, which is stimulated by the heterosynaptic monoaminergic input. The elevated intracellular Ca 2+ is also responsible, either directly or indirectly (perhaps through protein synthesis), for triggering the activation of one or more retrograde signals; the retrograde signals, in turn, contribute critically to presynaptic changes and enhanced presynaptic release.An important question is the identity of the presynaptic molecules that are the targets of the retrograde signals. In Aplysia there is evidence that one of these presynaptic targets may be PKA. Another important question is to what extent the long-term presynaptic changes result from an interaction between the heterosynaptic input to the presynaptic neuron and the retrograde signal(s). An intriguing possibility is that retrograde signaling alone may be sufficient for long-term changes in the presynaptic neuron. Current Biology, Volume 20, Issue 1, R31-R36, 12 January 2010Volume 20, Issue 1

129 Neurotransmitters More than 50 known substances Categories – Amino acids – Neuropeptides – Biogenic amines – Acetylcholine – Miscellaneous ….. Neurons can synthesize many kinds of neurotransmitters

130 İnformasyon Synaps’ı nasıl geçer? Synaptic Transmission 1. Action Pot. invades presynaptic terminal 2. Causes channels for Ca ++ to open 3. Ca ++ goes into terminal 4. Ca ++ causes NTX to be released 5. NTX crosses cleft and binds to RX

131 Neurotransmitters found in the nervous system EXCITATORY Acetylcholine Aspartate Dopamine Histamine Norepinephrine Epinephrine Glutamate Serotonin INHIBITORY GABA Glycine

132 Neurotransmitter Molecule Derived From Site of Synthesis Acetilcholine CholineCNS, parasympathetic nerves Serotonin Hydroxytryptamine (5-HT) TryptophanCNS, chromaffin cells of the gut, enteric cells GABA GlutamateCNS HistamineHistidinehypothalamus Epinephrine Synthesis pathway Tyrosineadrenal medulla, some CNS cells TyrosineCNS, sympathetic nerves Dopamine Synthesis pathway TyrosineCNS Nitric oxide, NO ArginineCNS, gastrointestinal tract Summary: Norpinephrine Synthesis pathway

133 NEUROTRANSMITTERS 1. ACETYLCHOLINE a. This transmitter controls muscle contractions. Curare is a poison that is extracted from plants in South America and is used in hunting. Indians have dipped their arrows in it. When pierced by the arrow, animals can no longer use their chest muscles to breathe. b. This transmitter is also found in the hippocampus, a structure involved with memory. Consequently, if there is not enough of this neurotransmitter there is a problem with memory.

134 2. SEROTONIN It is involved with sensory perception such as sleep, emotions, and temperature regulation. Drinking a warm glass of milk at night may help you to sleep at night because it contains an amino acid that the brain uses to make serotonin. a. Deficiencies of it have been linked to anxiety, mood disorders, and insomnia.

135 3. DOPAMINE a. This transmitter inhibits impulses. It is involved in voluntary movements, thoughts, and memory. b. Excess amounts of it is linked to involuntary movements c. Deficiencies of it is linked to memory and motor problems, such as Parkinson’s disease: example; Muhammad Ali d. Schizophrenia is also linked to dopamine. People with this disorder may have more receptor sites for dopamine in pivotal parts of the brain. Thus, too much dopamine is processed and these people have hallucinations and thought disturbances.

136 4. NOREPINEPHRINE a. Is involved in increased heart rate and the slowing of intestinal activity during times of stress. b. It is involved with learning, memory, cognitive functioning, dreaming, waking from sleep, and emotions.

137 5. ENDORPHINS a. This neurotransmitter inhibits impulses. They lock receptor sites so that pain is not registered. b. This transmitter acts as the body’s natural tranquilizer c. The effects of endorphins are mimicked by morphine, heroin, and other opiates.

138 Nitrik oksid gazının rolü (?) Dwayne Godwin, Ph.D., journal Neuroscience Sensory information from the eyes, skin or ears goes first to the thalamus, which acts like a gateway and either allows the information to flow on to the cortex, the thinking part of the brain, or stops it. Scientists knew that the thalamus sends information to the cortex, but did not know that nitric oxide affects how the cortex communicates back. "What we have shown is that nitric oxide released into the thalamus enhances communication between the thalamus and cortex. This is a whole new understanding of how the brain communicates," said Godwin. He explained that the cortex receives visual information from the thalamus that is basically just a small part of an image, analogous to a pixel in a photograph. The cortex then builds up a more complex representation, which it then feeds back to the thalamus to select the information that it needs to complete or organize the picture. Nitric oxide enhances this feedback effect.

139 Hebbian theory describes a basic mechanism for snaptic plasticidy wherein an increase in snaptic efficacy arises from the presnaptic cell's repeated and persistent stimulation of the postsnaptic cell. Introduced by Donald Hebb in 1949, it is also called Hebb's rule, Hebb's postulate, and cell assembly theory, and states: Let us assume that the persistence or repetition of a reverberatory activity (or "trace") tends to induce lasting cellular changes that add to its stability.… When an axon of cell A is near enough to excite a cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells such that A's efficiency, as one of the cells firing B, is increased.

140 Sinaptik Plastiklik Hebb’s Postulate: When an axon of cell A... excites cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells so that A's efficiency as one of the cells firing B is increased. Slices of the hippocampus can be removed and its CA1 neurons studied in vitro with recording electrodes. Rapid, intense stimulation of presynaptic neurons evokes action potentials in the postsynaptic neuron. This is just what we would expect from the properties of synapses.

141 Dokunma duyusunun etkisi Touch creates chemical and electrical signals that travel the branches and pathways of nerves starting from the surface of the body to many locations, including the brain, organs, glands, etc. Many of the electrical and chemical mechanisms have been identified. Dozens of large molecules convey information from cell to cell and within cells. Proteins created from touch guide nerves to make connections with other nerves. A square inch of skin has 21,000 nerves that communicate with our body.

142 Ölüme yakın olma deneyimleri (NDEs). Starting in 1988 a physician, Pim van Lommel did a study of 344 heart attack survivors who were temporarily clinically dead. (Clinical death means all vital signs have ceased: no fibrillation in the heart, no electrical activity on the cortex of the brain, and no brain-stem activity.) 18% of the patients reported an experience from the time they were clinically dead. --Pim van Lommel, “About the Continuity of Our Consciousness,” in Brain Death and Disorders of Consciousness, ed. Calixto Machado and D. Alan Shewmon (New York: Kluwer Academic / Plenum, 2004)

143 Ölüme yakın olma deneyimleri (NDEs). These experiences include: 1) details of the operating room at the time of brain death that could only be accessed by consciousness; 2) dissociation from the body (sometimes seen from above); 3) a review of one’s life actions; 4) encounter with deceased relatives and friends; 5) return to the body; 6) disappearance of the fear of death; 7) a transformed life showing more concern for others. ---See Beauregard and O’Leary, The Spiritual Brain,

144 Temporal Lobe Epilepsy: religious experiences are hallucinations. Michael Persinger’s “God helmet” results derive from suggestion. His results were not replicated by Granqvist and associates at Uppsala University in Sweden. Using Single Positron Emission Computed Tomography (SPECT) scans, Andrew Newberg showed: “The mind remembers mystical experience with the same degree of clarity and sense of reality that it bestows upon memories of ‘real’ past events. The same cannot be said of hallucinations, delusions or dreams.” --Andrew Newberg, Eugene D’ Aquili, and Vince Rause, Why God Won’t Go Away: Brain Science and the Biology of Belief (New York: Ballantine Books, 2001), 113.

145 No “God Spot” in the Brain explains Religious Spiritual and/or Mystical Experiences (RSMEs). “[M]any brain regions, not just the temporal lobes, are involved in mystical experiences. These include the inferior parietal lobule, visual cortex, caudate nucleus, and left brain stem as well as many other areas. Our findings demonstrate that there is no single ‘God spot’ in the brain located in the temporal lobes. Rather our objective and subjective data suggest that RSMEs are complex and multidimensional and mediated by a number of brain regions normally implicated in perception, cognition, emotion, body representation, and self-consciousness.” --Beauregard and O’Leary, The Spiritual Brain, 272.

146 Localization of Intelligence A recent study by Duncan et al. has found evidence that general intelligence is localized to regions of the lateral prefrontal cortex. M. Atherton et al. Cognitive Brain Research, 16 (2003) 26-31, pg. 27

147 THE CONNECTIONS EXISTING BETWEEN THE LIMBIC SYSTEM AND THE PREFRONTAL CORTEX OFFER A MATERIAL BASIS FOR RELATIONSHIPS BETWEEN THE EMOTIONAL AND COGNITIVE SPHERES [Changeux J.-P. & Dehaene S. Neuronal models of cognitive functions. Cognition, 1989, 33, ]

148 The dual-aspect principle Mind and Body Mind and matter are manifest aspects of something deeper in Nature. B. Spinoza, 1677 Mind and physical are two aspects of united reality. G.W.F. Hegel, 1830 Psychological and physiological descriptions are partial descriptions of the same systemic informational processes. V.B. Shvyrkov, 1978 Consciousness and its correlated brain states may be thought of as dual aspects of a particular kind of “information”, which is in turn, a fundamental property of nature. M. Velmans, 1991 Information has two basic aspects, a physical aspect and a phenomenal aspect. D. J. Chalmers, 1995 Electricity and Magnetism At the beginning of the nineteenth century electricity and magnetism were thought to be quite distinct, and it was the work of Michael Faraday and, later, James Clerk Maxwell which showed that they were basically two aspects of the same phenomenon. A. Salam, 1990.

149 NEUROTRANSMITTERS 1. ACETYLCHOLINE a. This transmitter controls muscle contractions. Curare is a poison that is extracted from plants in South America and is used in hunting. Indians have dipped their arrows in it. When pierced by the arrow, animals can no longer use their chest muscles to breathe. b. This transmitter is also found in the hippocampus, a structure involved with memory. Consequently, if there is not enough of this neurotransmitter there is a problem with memory.

150

151

152

153 Hallucinogens and Perception Olivia Carter 2007

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163 Hallucinogens have striking effects on perception! These drawings, by an artist under the influence of LSD, illustrate the perceptual changes experienced over the time course of the drug effects. LSD öncesi1h 25 dk 2h 45 dk 2h 30 dk 5h 45 dk8h

164 Low Change in test score for each measure of emotion 2 Dose of caffeine None High Hostility Depression Anxiety Change in emotion after drinking decaffeinated coffee, and coffee containing small or large amounts of caffeine

165 CONSISTENT SELF – personality is consistent across the lifespan - Kagan THE AUTOMATIC SELF – most of our functions are autonomic –even our insights TENTATIVE SELF – neural activity precedes and prepares voluntary action –Libet TASTEFUL SELF – Right frontotemporal dementia can involve a dramatic change in taste: religious, political, even food and clothing. –Lee et al NARRATIVE SELF – a left hemisphere “interpreter” integrates past and current experiences into a sense that we have control over ourselves --Gazzaniga ACTIVE SELF – You are what you do, then conduct post hoc rationalizations to minimize cognitive dissonance SOCIALLY CONSTRUCTED SELF – My cortices mirror yours –about 15% CREATIVE / EXTRASOMATORY SELF – Corporealization of the psyche; reafference; art RESONANT SELF – Consciousness arises from coordination different parts of the brain –Crick & Koch, Llinas CURIOUS SELF – Novelty is pleasurable, it makes my synapses tingle Kişiliğin cepheleri

166 For 23 torturous years, Rom Houben says he lay trapped in his paralysed body, aware of what was going on around him but unable to tell anyone or even cry out. Powerlessness. Utter powerlessness. At first I was angry, then I learnt to live with it," he said, punching the message into the screen during an interview with the Belgian RTBF network, aired on Monday. He has called his rescue his "renaissance". "I would scream, but no sound would come out,'' he said. "I will never forget the day they finally discovered what was wrong - it was my second birth.'' He could hear what was being said around him throughout but was unable to respond. "I became the witness to my own suffering as doctors and nurses tried to speak to me and eventually gave up," he said. Cut off from the world, he passed his time in thought. Rom Houben 23 yıl komada yattı ama bilinci yerindeydi (?) A patient is scanned in a machine similar to that used to discover Rom Houben, bottom left and right, was not brain dead.

167 Anesteziye rağmen bilinçli kalmak Motivated by the mystery of a nightmare clinical scenario, scientists studying how anesthesia affects the brain are now opening a window to the source of human consciousness. After every thousand surgeries performed under general anesthesia, an average of one to two patients may report a vague recollection of operating room events. For most patients the memory is fleeting, and life goes on undisturbed. But some will vividly experience being awake under the scalpel. While the drugs normally cause amnesia during their inhaled or intravenous administration, there is no anesthetic dose high enough to erase a memory once it has formed. The damage is done. The American Society of Anesthesiologists maintains a database of closed malpractice claims against practitioners. Now totaling about 8,000 cases, 2 to 4 percent involve anesthesia awareness said Karen Domino, Chair of the Society's Committee on Professional Liability. Dr. Domino has provided expert testimony in awareness cases and attributes about 20 percent of awareness events to medical errors. "People could get a muscle relaxant instead of a sedative. There are vaporizer problems as well, more so in older days when there were fewer electronic safeguards and people might forget to refill the vaporizers. There are also cases where the anesthesiologist shuts off the inhaled anesthetic because the patient is hypotensive but then forgets to turn it back on."

168 Memory is not stored in one place in the brain,bits and pieces of memory are stored in various functional areas – neuroscientists are beginning to map the different parts of the brain where memory resides Source: National Institute on Drug Abuse

169 When information is recalled, it is instantaneously retrieved from its relative storage area of the brain to form an integrated composition

170 Cellular Memory Pathway Remembering something requires activation of Specific networks of neurons to trigger the exact memory. Darkened neurons are the ones activated.Others dormant unless stimulated. Activation can be triggered by stimuli randomly or can be consciously cued.

171 Balance between inhibitory and excitatory connections among neurons. What is the neural correlate of a mental representation? According to standard accounts (cf. Noë & Thompson (2004) for recent discussion), mental representations are correlated with the activity of neuronal assemblies, i.e., ensembles of several thousands of coupled neurons. The neural correlate of a mental representation can be characterized by the fact that the connectivities, or couplings, among those neurons form an assembly confined with respect to its environment, to which connectivities are weaker than within the assembly. The neural correlate of a mental representation is activated if the neurons forming the assembly operate more actively, e.g., produce higher firing rates, than in their default mode.

172 Retrograde amnesia  Damage to hippocampal system which impairs new learning  Disrupts some memories that were acquired before the damage occurred - First studied carefully in 19 th century French psychologist and philosopher Theodule Ribot Ribot’s observation  Remote memory to be less affected than recent memory when brain injury or disease causes memory impairment  Ribot’s law of regression or reversion : new perishes before the old, complex before the simple 1.First to be affected are recent memories 2.Second, personal memories disappear, "going downward to the past." 3.Third, things acquired intellectually are lost bit by bit; 4.Lastly the habits and emotional memories (forgetting your relatives and friends)

173 Ribot’s observation – Memory Development Time of Learning – Memory is not fixed/developed Fixation Process Stabilization Process Eyewitness Memory Flashbulb Memory  Depend on structures of medial temporal lobe  Vulnerable to disruption  Completed in first few hours of learning  Involves continuous changes in the organization of long term memory  Take several years (study by Squire in 1970)

174 Hkelime işitmekring words kelime görmekSeeing words Max Min kelime konuşmaksöylemekSpeaking kelime üretmek

175 The objective of the research in the Stanford Memory Laboratory is to understand how memory is organized and supported by the mind and brain. A particular emphasis is placed on understanding the interaction between cognitive control and long-term memory, as well as on delineating the nature of "cross-talk" between different forms of memory (e.g., interactions between declarative and nondeclarative processes). In the course of these efforts, we further aim to characterize the functional contributions of prefrontal and medial temporal regions to learning and remembering. We adopt a multi-modal imaging approach that combines the spatial resolution of functional magnetic resonance imaging (fMRI) with the temporal resolution of magnetoencephalography (MEG) and, more recently, electroencephalography (EEG).

176 KİŞİLİĞİN MANEVİ YÖNÜ “... rites manage to tap into the precise brain mechanisms that tend to make believers interpret perceptions and feelings as evidence of God or, at least, transcendence. “As long as our brain is wired as it is God will not go away.” Left: the brain of an experienced Tibetan meditator shows decreased activity in the parietal lobe (on the right side) when he meditates. Right: the same person's brain during normal activity Referans için bkz: Whole Brain Atlas at

177 Cognitive and neural foundations of religious belief Dimitrios Kapogiannisa,b, Aron K. Barbeya,c, Michael Sua, Giovanna Zambonia, Frank Kruegera, and Jordan Grafmana,1, Edited by Marcus E. Raichle, Washington University School of Medicine, St. Louis, MO, and approved February 3, 2009 Effect of religious knowledge (D3): Experiential (Above) vs. Doctrinal (Below). Threshold was set to P < 0.05, FDR corrected. Slices are oriented from L to R. Activations are shown in purple for doctrinal knowledge and as a spectrum for experiential knowledge.

178 Hypothalamus Thalamus Hippocampus Amygdala Olfactory bulb Prefrontal cortex Beynin duygusallıkla ilgili bölgeleri The limbic system is a ring of structures around the brainstem. It includes three parts of the cerebral cortex: the amygdala, hippocampus, and olfactory bulb. These structures interact with the neocortex to mediate primary emotions and attach emotional “feelings” to survival-related functions

179 THE NEURAL BASIS OF ROMANTIC LOVE Nothing is known about the neural substrates involved in evoking one of the most overwhelming of all affective states, that of romantic love. The activity in the brains of 17 subjects who were deeply in love was scanned using fMRI, while they viewed pictures of their partners. The activity was restricted to foci in the medial insula and the anterior cingulate cortex and, subcortically, in the caudate nucleus and the putamen. A unique network of areas is responsible for evoking this affective state. Bartels A. & Zeki S. Neuroreport. 2000, 11 (17):

180 Romantic love: a mammalian brain system for mate choice Helen E Fisher, Arthur Aron and Lucy L Brown Phil. Trans. R. Soc. B 2006, 361, Mammals and birds regularly express mate preferences and make mate choices. Data on mate choice among mammals suggest that this behavioural ‘attraction system’ is associated with dopaminergic reward pathways in the brain. It has been proposed that intense romantic love, a human crosscultural universal, is a developed form of this attraction system. To begin to determine the neural mechanisms associated with romantic attraction in humans, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study 17 people who were intensely ‘in love’. Activation specific to the beloved occurred in the brainstem right ventral tegmental area and right postero-dorsal body of the caudate nucleus. These and other results suggest that dopaminergic reward and motivation pathways contribute to aspects of romantic love.We also used fMRI to study 15 men and women who had just been rejected in love. Preliminary analysis showed activity specific to the beloved in related regions of the reward system associated with monetary gambling for uncertain large gains and losses, and in regions of the lateral orbitofrontal cortex associated with theory of mind, obsessive/compulsive behaviours and controlling anger. These data contribute to our view that romantic love is one of the three primary brain systems that evolved in avian and mammalian species to direct reproduction. The sex drive evolved to motivate individuals to seek a range of mating partners; attraction evolved to motivate individuals to prefer and pursue specific partners; and attachment evolved to motivate individuals to remain together long enough to complete species-specific parenting duties. These three behavioural repertoires appear to be based on brain systems that are largely distinct yet interrelated, and they interact in specific ways to orchestrate reproduction, using both hormones and monoamines. Romantic attraction in humans and its antecedent in other mammalian species play a primary role: this neural mechanism motivates individuals to focus their courtship energy on specific others, thereby conserving valuable time and metabolic energy, and facilitating mate choice.

181 Romantic love: a mammalian brain system for mate choice Helen E Fisher, Arthur Aron and Lucy L Brown Phil. Trans. R. Soc. B 2006, 361, Three axial sections through the human brain at 2 mm intervals show a consistent activation difference between a group happily in love and a group in love but recently rejected (yellow colour, p!0.01). Those who were recently rejected show greater activation in the right ventral putamen–pallidum and accumbens core (side definition is radiological convention) than those who were happily in love. These regions have been associated with reward, especially uncertain large gains and losses in gambling, and uncertain reinforcement in rats. (Figure data from Aron et al and a preliminary report, Fisher et al. 2005a,b).

182 Bellek ve Öğrenmek The frontal lobes are a site of short-term memory They interact with the hippocampus and amygdala to consolidate long-term memory Many sensory and motor association areas of the cerebral cortex are involved in storing and retrieving words and images

183 Sinir Hücresi Gelişimi Signal molecules direct an axon’s growth by binding to receptors on the plasma membrane of the growth cone This receptor binding triggers a signal transduction pathway, which may cause an axon to grow toward or away from the signal source

184 Neural Stem Cells The adult human brain contains stem cells that can differentiate into mature neurons Induction of stem cell differentiation and transplantation of cultured stem cells are potential methods for replacing neurons lost to trauma or disease

185 Schizophrenia About 1% of the world’s population suffers from schizophrenia Schizophrenia is characterized by hallucinations, delusions, blunted emotions, and other symptoms Available treatments focus on brain pathways that use dopamine as a neurotransmitter

186 Depression Two broad forms of depressive illness are known: bipolar disorder and major depression Bipolar disorder is characterized by manic (high- mood) and depressive (low-mood) phases In major depression, patients have a persistent low mood Treatments for these types of depression include drugs such as Prozac and lithium

187 Dağlamayla sara tedavisi (15. yüzyıl) Şerafettin Sabuncuoğlu’nun yazdığı, "Cerrahiyyet'ül Haniyye” adlı (Türkçe) ilk tıp ders kitabından alınmış bir resim. Beyin fonksiyonlarını incelemek için kullanılan teknolojiler

188 Y. Müh. Zafer İşcan 4. EEG Ölçümü EEG elektrot yerleştirme sistemi 19 elektrot kafa üzerine, kulak memesine yerleştirilen 20. elektrot ise toprak elektrodu olarak kullanılır.

189

190 Y. Müh. Zafer İşcan Yaşla birlikte, EEG işaretlerindeki ana bileşenin; frekansı artar, genliği azalır. 2. EEG Hakkında Bilgi Yaşın EEG üzerine etkisi (Webster)

191 Y. Müh. Zafer İşcan 2. EEG Hakkında Bilgi Uykunun EEG üzerine etkisi

192 Harekete ilişkin düşünceler belirli korteks bölgelerini aktive ediyor Several EEG studies have also demonstrated that imagined movements elicited desynchronization patterns different for right and left movement imaginations FNeuroscientific studies with fMRI have demonstrated that motor and parietal areas are involved in the imagination of the limb movements Imagined left movementExecuted left movement

193 EEG dalgalarının değişimleri ile bazı zihinsel durumlar arasında korrelasyon var 8-12 Hertz, alpha EEG waves 8-12 Hertz, mu EEG waves

194 2. EEG Hakkında Bilgi Beyin Aktivitesi ile EEG Arasındaki İlişki: Aktivite ile frekans birlikte yükselir.

195 OLASI BCI UYGULAMALARI: KOGNİTİF PERFORMANSIN İYİLEŞTİRİLMESİ Alpha frequency of good memory performers is higher than that of bad performers (Klimesch et al, 1990; 1993) A strong positive correlation between alpha power and intelligence has been reported (Doppelmayr, et al, 2002) Theta activity can be successfully trained and theta suppression significantly improves performance in radar monitoring (Beatty, et al, 1974) Increased SMR and theta amplitude training improves musicians subsequent musical performance (Egner & Gruzelier, 2003)

196 BCIs cannot read minds or literally interpret mental activity. hello yes pain Bir BCI ne de ğ ildir?

197 BCIs rely on voluntary mental activities such as: Certain mental tasks 6 X 9 42 Object rotation Math Singing Bir BCI nedir?

198 Emerging new tasks for BCIs: Perceived error Imagined music New modalities and variants (Passive BCIs): Anticipation Alertness/fatigue Familiarity/recognition

199 Acquisition: The user performs a task that produces a distinct EEG signature for that BCI Extraction: Salient features are extracted from the EEG Translation: A pattern classification system uses these EEG features to determine which task the user performed Environment: The BCI presents feedback to the user, and forms a message or command Bileşenler

200 Stereotypical Interaction Stereotypically, a neuron receives signals from its dendrites. It sends signals down its axon to the synapses, where it is transmitted to the dendrites of a connected neuron (or some enervated tissue). In the cortex, a typical neuron will send signals to ~10,000 postsynaptic neurons. Synapses don’t transmit the spike with perfect efficiency. It will typically take tens of spikes in a short time to excite the postsynaptic neuron. The efficiency varies from connection to connection, it can even be negative (inhibiting spikes rather than exciting them).

201 Nöronlarda Kodlama: İnformasyon nerededir ? PALSLARIN ŞEKLİ:  Nöronlar integratör rolü oynar.  Potans. Sivriliklerinin süresi kısadır (1-2 ms)  İyon kanallarında aktif kontrol vardır. =>No (or very little) information in pulse-shape Nöronlar informasyonu yüksek potansiyel sivrilikleriyle gönderir, ama enformasyon, bu sivriliklerin hangi özelliğiyle kodlanır? Bir nöronda bir yüksek sivrilik tetiklemek için ona çok sayıda sivrilik (10-50) gelmesi gerekir, ve nöron bir eşiğe ulaşana kadar bunları integre etmeğe devam eder. Bu süreçte non- lineerlikler vardır. Fakat, pals ouşumu geniş ölçüde gelen pals şeklinden bağımsızdır. Keza, eğer bir aksiyon potansiyeli tetiklenmişse, nöronların iyon kanalları aktif olarak, gelen pals şeklinden bağımsız olarak uniform bir şekil üretmeğe çalışır.

202 Nöronlarda Kodlama: İnformasyon nerede saklı? ZAMANLAMA:  Potansiyel Sıçramaları stokastik.  Kodlama ortalama ateşleme hızına mı bağlı?  Görsel uyarıya kısa tepki süreleri: sinekte (30-40 ms, 1-2 sıçrama) İnsanda (birkaç yüz ms) 4 s boyunca 30 nöron için Komentler arkada…

203 Sinyallerdeki sivri potansiyel sıçramalarının stokastik olmasıyla, onların geliş zamanlarının düzgün veya öngörülebilir olmadığını ifade ediyoruz. Zamanlamalar termal salınımlara, yahut birbirine bağlanan nöron topluluğunun karmaşıklığına veya bu her iki faktöre de bağlı olabilir. Eski bir hipoteze göre enformasyon, bir nöronun ortalama ateşleme hızıyla kodlanıyordu. Kabule göre, beyin bir zaman aralığı içinde gelen sıçramaların sayısını ortalıyordu. Lakin bu teoride problemler vardır. Sineklerde, insanlarda ve diğer hayvanlardaki görsel tepki süreleri, böyle bir ortalamaya yer bırakmayacak kadar hızlıdır. Daha uygun bir bakış açısı, informasyonun tam sıçrama anları (ve keza sinaptik bağların kuvvetiyle) kodlandığı şeklindedir. Bu şekilde, nöronlar biribirlerine gönderdikleri (zamanlama) sayılarıyla haberleşmekte ve bu informasyonu sinaptik bağların kuvvetiyle yorumlamaktadırlar. İnformasyon nerede saklı?

204 İnformasyon İşleme Sistemleri The Brain The human brain contains about 10 billion nerve cells, or neurons. On average, each neuron is connected to other neurons through about synapses. (The actual figures vary greatly, depending on the local neuroanatomy.) The brain's network of neurons forms a massively parallel information processing system. This contrasts with conventional computers, in which a single processor executes a single series of instructions. Against this, consider the time taken for each elementary operation: neurons typically operate at a maximum rate of about 100 Hz, while a conventional CPU carries out several hundred million machine level operations per second. Despite of being built with very slow hardware, the brain has quite remarkable capabilities: its performance tends to degrade gracefully under partial damage. In contrast, most programs and engineered systems are brittle: if you remove some arbitrary parts, very likely the whole will cease to function. It can learn (reorganize itself) from experience. This means that partial recovery from damage is possible if healthy units can learn to take over the functions previously carried out by the damaged areas. It performs massively parallel computations extremely efficiently. For example, complex visual perception occurs within less than 100 ms, that is, 10 processing steps! It supports our intelligence and self-awareness. (Nobody knows yet how this occurs.)

205 What is computational neuroscience ? The Interdisciplinary Nature of Computational Neuroscience

206 Yapay-Yaşam: Entropi (A-Life : Entropy) Termodinamiğin İkinci Yasası: İki sistem birleştirilirse, birleşik sistemin entropisi (veya kaos) birleşen sistemlerin entropileri toplamından daha büyüktür. Bu kabaca her sistem için doğrudur. Buna aralarında informasyon alış verişi olanlar da dahildir. Yaşam tümüyle entropiye karşı verilen bir savaştır: Diğer sistemler çevreye informasyon kaybederken, yaşam sadece informasyonunu korumakla kalmaz, hatta bunu arttırır.

207 Yapay-Yaşam: Kompleksite A-Life : Complexity Yaşam bir kompleks sistemdir: Bu bir dinamik sistem olup, uzun bir süre ölmeden değişmeyi ve evrimleşmeyi sürdürür. Eğer bir sistem içindeki informasyon alış- verişi azdan çoğa doğru değişirse, bu aynı yönde, Sabit, Periyodik ve Kaotik saistemleri oluşturur. Arada bir yerde de sistem kompleks davranış gösterir. Buna uygun olarak, bir sistemin her birimi de, ya ölür, ya sabit kalır, veya periyodik salınım yapar, yahut kompleks bir şekilde davranır. SabitDeğişmez, Ölmez PeriyodikDeğişir, Evrim yok, Ölmez KaotikDeğişir, Evrim, Ölür KompleksDeğişir, Evrim, Ölmez

208 Alife : Cellular Automata Inspired by the way Natural biological cells behave and interact with their neighboring cells by following rules set out by the DNA code in them. Cellular Automata (CA) is an array of N-dimensional ‘cells’ that interact with their neighboring cells according to a pre-determined set of rules, to generate actions, which in turn may trigger a new series of reactions on itself or its neighbors. The best known example is Conway’s Life, which is a 2-state 2-D CA with simple rules (see on right) applied to all cells simultaneously to create generations of cells from an initial pattern. Different initial patterns generate different behavorial patterns, some die away (unstable), some blink (periodic), and the rest show complex behavior by continuing to live and evolve. Conway’s Life: Rules A living cell with neighbors dies of isolation A living cell with neighbors dies from overcrowding All other cells are unaffected

209 Nöral Ağ Modeli Geleneksel Nöral Ağlar:  Tipik olarak Üç Tabaka bulunur  Öne doğru Besleme Potansiyel Sivrilikleri sonsuz uzun sürer, yani nöronlar ya daimi olarak uyarılır, veya hiç uyarılmaz. Eğitim ile, düğümlerde, “doğru cevaplara” ulaştırabilecek “ağırlıklar”ı bulmak, düzeltmek ve yenilemek için algoritma sağlanır. Komentler arkada…

210 Geleneksel nöral ağlarda, 1. tabaka (giriş-input tabakası) doğrudan uyarılır. Örneğin, eğer bir bitmap analiz ediliyorsa, bir nöron resmin bir pikseline duyarlı olabilir. Giriş tabakası ise, ikinci tabakayı (“saklı tabakayı”) uyarır. Saklı tabaka da, sonuçlara karşı gelen “çıkış-output” tabakasını uyarır. Ağ eğer resimleri analiz ediyorsa, çıkış tabakasındaki belirli bir nöronun faaliyeti, örneğin, bir daireyi görmeye karşı gelebilir. Aynı tabakadaki nöronların birbirileriyle veya geriye doğru giden bağlantısı yoktur. Bir nöron uyarılıyorsa, bunun şekli süreklidir. Bu şekilde, bir giriş pattern’i, sabit bir nöron uyarılma pattern’ine yol açar-Yani kısa sivrilikler veya dinamik bir durum görülmez. Öğrenmek için, ağ üzerine bilinen doğru cevapları taşıyan bir eğitim seti (bir impuls seti) gönderilir. Eğitim setindeki belirli bir uyarı, ağın çıkış tabakasında belirli bir aktivite patterni ortaya çıkarır. Doğru cevap bilindiğinden, ağın doğru cevabı bulabilmesi için üç tabaka arasındaki bağlantılardaki ağırlıkların güncelleştirilmesi amacıyla bir algoritma kullanılır. Ağ üzerine böyle bir çok eğitim örneği uygulanarak, onun bunlar arasındaki ortaklıkları soyutlayabileceği ve gelecekteki inputlara uygun olarak tepki verebileceği ümit edilir. Elbette, bu özelliklerin biyolojide bir karşılığı yoktur. Geri-besleme ve dinamik, idrakin esas unsurlarıdır. Bu nedenle gerçekci biyolojik nöral ağlar daha farklı çalışmalıdır. Bir çok nöral ağ yukarıda tariflendiği gibi çalışsa da, daha gerçekci bir tasarım için çok sayıda başka çalışmanın yapıldığı da unutulmamalıdır.

211 Additional operations: learning Links get stronger when they are successfully used (Hebbian learning) – Initially, connection strengths are very weak – Learning consists of strengthening them Thresholds of nodes get adjusted – Otherwise, nodes would be too easily satisfied The Abundance Hypothesis – Abundant latent connections available – Abundant latent nodes available

212 Learning in cortical networks A bottom-up process – Cf. hierarchical structure Trial and error: – Thousands of possibilities available – Strengthen those few that succeed The abundance hypothesis – Needed to allow flexibility of learning – Abundant latent neurons/nodes – Abundant latent connections of a neuron/node

213 Abundance: A prevailing property of biological systems Electrical activity sent from a cell body to its axon travels along all of the thousands of axon branches, even though only one or a few of them may lead to downstream activation – Cf. Edelman: “silent synapses” Acorns falling from an oak tree A sea tortoise lays thousands of eggs – Only a few will produce viable offspring

214 Complexity from simplicity Complexity: what the brain can do Simplicity: every node is a simple processor – Integration – Broadcasting – Changes in connection strengths and thresholds Problem: how can such simplicity produce such complexity? Answer: – Huge quantity of nodes and connections – Parallel distributed processing – Hierarchical organization

215 Hawkins’in iddiaları The cortex has a few main functions  Hierarchically summarizes/abstracts data  Supplies predictions/feedback  Recognizes missed predictions and passes back error  Creates and recognizes “invariant representations”

216 Zeka Üzerine (Jeff Hawkins)  Zeka, davranışsal değildir (Çin Odası), içseldir.  Zeka (esas itibariyle) korteks sayesindedir.  Korteks’in yapısının/davranışının anlaşılması, zekanın anlaşılması için anahtar durumundadır.  Geleneksel sinir (nöral ) ağlarının, korteks ile benzerliği çok azdır.

217 Çin Odası örneği Çin Odasında Çince bilmeyen biri bulunmaktadır. Odaya Çince yazılar sokulduğunda oradaki kişi bir kitapta bulunan kurallara bakar. Kitap, bu şahsa, sembolleri hangi sırada sıralayarak odadan dışarı vereceğini söyler. Eğer kitaptaki kurallar yeterince karmaşıksa, bunun bir insanı onun zeki olduğuna inandıracağı kabul edilir. However, since neither the hum Çin Odası örneği, Hawkins ve diğer bazıları tarafından abartılı olarak kullanılmıştır. Şimdi bir dizi Çin odası ele alalım ve bunların ilki yukarıdaki olsun. İkincisinde mesajlar üzerinde birlikte çalışan bir çok operatör ve bir çok kitap bulunsun. Son odada ise operatör ve kitap bulunmasın. Onun yerine içinde aralarında mesaj alış verişi olan hücreler bulunsun ve bunlar yapılarında kodlanmış olan kural kitaplarındaki kurallara uysunlar. Aslında bu üçüncü oda, aynen bir beyne benzemektedir. Hatta birinci oda bile operatöre kitaplara bazı ekler yazmak ve bazı kısımları silme müsaadesi verilirse, gerçek zekaya malik olabilecekken, Çin Odası’nın düzenlenmesi ile ilgili iki gerçek problem bulunmaktadır: 1)(Belirli) bir hafıza bulunmamaktadır. Eğer kitapta değişiklik yapamazsa, yazıcının öğrenmesi mümkün değildir. Farzedelim Çin odasına bir soru sorduk ve bir cevap aldık. Bu cevabı yanlış bularak bunu söyledik. Ama eğer tekrar aynı soruyu sorsak, yine aynı cevabı alırız ki, bu tabii zeki bir davranış olmayacaktır. 2)Düzenek, dikkatsiz sorgulamalarda hileye yol açabilir. Çin Odasının gerçekten öğrenme kabiliyeti gösterip gösteremeyeceğini test etmek istiyen biri, Çincesi yetersiz olsa bile, kısa sürede bunun olmadığını anlar. Burada, zeka olup olmadığını belirlemek için behaviour (davranış) geçerli bir testtir. Lakin, testler dikkatle seçilmelidir. Hawkins, zekanın herhangi bir davranışla alakası olmayan, içsel bir gerçeklik olduğuna inanmakta ve bunu vurgulamaktadır.

218 The cortex is divided into regions by function and hierarchy. Example: the visual system.  Visual information flows from the retina, into a region of the cortex known as V1, which feeds into a different region known as V2, which feeds into V4, followed by IT.  Lower-level regions (such as V1) process simple information (e.g. responding to vertical lines)  Higher-level regions process complex information based on the abstracted results in lower-level regions (e.g. responding to a face) Hierarchy

219 Feedback  There are at least as many connections running from high regions to low as from low to high.  So if a higher region expects to see a face, it passes back the expected lines, etc. to lower regions. In order to pass back expectations, the higher-level regions must have an internal model of the world. This model sends the sense experience that it expects the lower region to receive.

220 Kuvantum Teorileri Diğer fiziksel teoriler bilincin doğal yerini, sinirsel olanın ötesine geçerek çok daha temel bir düzeyde, özellikle kuvantum olaylarının mikro-fiziksel düzeyinde aramışlardır. Bu teorilere göre, bilincin temeli ve doğası klasik fizik çerçevesinde gereği gibi anlaşılamayacağından, fiziksel gerçekliğin kuvantum mekanik tarafından sunulan alternatif resmi içinde aranmalıdır. Kuvantum bilinci yaklaşımı taraftarları, psiko-fiziksel aralığın üzerine köprü kurabilmek için daha standard yöntemlerin karşılaştıkları güçlükleri yenmek için kuvantum fiziğinin çoğu kez sezgiye uymayan doğasını gerekli görmektedirler. Fizikçi Roger Penrose (1989, 1994) ve anestezist Stuart Hameroff (1998) tarafından ortaya atılan modele göre, bilinç, nöron içlerindeki microtubule denilen hücrealtı yapılardaki kuvantum olayları sırasında ortaya çıkar. Model, kuvantum sisteminin mümkün olan bir çok durumun süperpozisyonundan tek bir belirli duruma dönüşümüyle ilgili olan “ objektif collapse“lar öngörür. Bu olay sırasında, ekseri kuvantum mekaniksel modelde olduğu gibi bir gözlemci veya ölçümün etkisi soz konusu değildir. Penrose ve Hameroff’a göre, mikrotubül içindeki çevre, böyle objektif kolapslara karşı özellikle uygun olup, ortaya çıkan self-kolapslar nöron aktivitesini düzenleyen koherent bir akım oluşturarak, algoritmik olmayan akıl süreçlerini mümkün hale getirirler. Psikiyatrist Ian Marshall, bilincin koherent bütünlüğünü açıklamak için, beyin içinde Bose-Einstein condensate’i andıran fiziksel bir halin ortaya çıktığını açıklayan bir model teklif etmiştir. Bu olay, bir grup atomun koherent bir birlik halinde davranarak, aralarındaki atomların farklılığının kaybolduğu bir kuvantum olayıdır. Beynin halleri tam olarak Bose-Einstein condensate’lerine karşı gelmese de, beynin niçin benzer bir coherence gösterme kabiliyeti olduğunu açıklayacak nedenlere işaret edilmiştir (Marshall and Zohar 1990). Bilinç için bir kaynak da kuvantum mekaniğinin holistik doğasında ve etkileşmekte olan taneciklerin doğalarının ayrılsalar da birbirlerine bağımlı kalacağıyla ilgili olan entanglement olayında aranmıştır. Bekleneceği üzere, bu modeller özellikle bilincin koheransını açıklamaya yönelmiş olmakla birlikte, bugüne kadar bilinci açıklamakta başarılı olamayan, bir bütünün özelliklerini onun parçalarının özellikleriyle, bunların birleşme moduna bağlı olarak açıklayan klasik fiziğin atom görüşüne de daha genel bir rakip olarak düşünülmüşlerdir (Silberstein 1998, 2001).

221 Fiziksel olmayan teoriler Kognitif, nöral veya kuvantum mekaniksel olsun, ekseri bilinç teorileri, bilinci, fiziksel dünyanın bir doğal bir özelliği olarak açıklamağa çalışırlar. Halbuki, bilincin fiziksel ontolojisini reddedenler, onu gerçekliğin fiziksel olmayan bir özelliği olarak modellemenin yolunu bulmalıdırlar. Böylece, dualist veya fiziksel karşıtı bir metafiziksel bakış açısı benimseyenler, sonunda bilinç için yukarıdaki beş tipten başka bir model bulmak zorundadırlar. Madde veya özellik dualistleri kendi teorilerinin, bilinçle eşleştirdikleri veya onu açıklamak için başvurdukları gerçekliğin fiziksel olmayan önemli ayrıntılarının özgül doğasını belirtmelidirler.

222 Robotlarda da bilinç olabilir mi? Moral Machines: Teaching Robots Right from Wrong by Wendell Wallach and & Colin Allen, Oxford University Press: ) the human model of ethics is a general purpose one. While a morality specific to special purpose robots may be more tractable. We have already seen this in the case of trolley robots above; Arkin's research provides a more developed example for lethal military robots. Arkin can bypass general ethical theories (and their controversies) by focusing on the agreed international rules of war. 2) human ethics is fundamentally egalitarian, stressing the equality of all moral agents. But, again as Arkin points out, robots are expendable; they are different from humans. In the case of lethal force, a robot cannot appeal, as a human soldier can, to a right of self-defense that might balance threatening or killing a non-combatant. Less drastically, we are all familiar with moral relations with lesser moral agents, like dogs, that can be trusted to follow some rules under some temptations, but remain the responsibility of their owners. I suggest that our experience with lesser moral agents will be more useful for the foreseeable future than the full human model of ethics. 3) the model of human ethics appears to provide a misleadingly fixed goal. Wallach and Allen close their helpful discussion of ways an AMA could be held responsible with:

223 Robot development Steve is a simulation observing and evaluating our progress. Nomad, DB, Cog, Kismet – develop robot minds like babies’ minds. Cog: saccadic eye movements, sound localization, motor coordination, balance, auditory/visual signal coordination, eye, hand and head movement coordination, face recognition, eye contact, haptic (tactile) object recognition... Interesting model of autism! DB: learning from demonstration, dance, pole balancing, tennis swing, juggling...learning from demonstration complex eye movements, visuo-motor tasks, such as catching a ball. Kismet: sociable humanoidKismet: sociable humanoid with emotional responses, that seems to be alive.

224 Towards conscious robots Do we want to have conscious robots? Perhaps yes. Few explicit attempts to build them so far. Stan Franklin, "Conscious" Software Research Group, Institute of Intelligent Systems, University of Memphis, CMattie project: an attempt to design and implement an intelligent agent under the framework of Bernard Baars' Global Workspace Theory. Owen Holland, University of Essex: consciousness via increasingly intelligent behavior, robots with internal models, development of complex control systems, looking for “signs of consciousness”, 0.5 M£ grant. Pentti Haikonen (Nokia, Helsinki), The cognitive approach to conscious machines (Imprint Academic 2003). Simulations + microchips coming. More links at:

225 Typical design Haikonen has done some simulations based on a rather straightforward design, with neural models feeding the sensory information (with WTA associative memory) into the associative “working memory” circuits.

226 Bilinç Testleri Testler Bilincin kesin bir tanımı olmadığı için onun varlığını ölçebilecek bir ölçü de bulunmamaktadır. Blinç probleminin bu doğası gereği, ampirik testlerin olanaksız olduğu ileri sürülmüştür. Buna rağmen, bilincin operasyonel bir tanımını vermek için çalışmalar yapılmış ve bilgisayarlar ve insan dışındaki canlıların bu testleri geçtiklerini davranışlarıyla kanıtlayarak, bilinçli olduklarını gösterip gösteremeyeceği belirlenmeye çalışılmıştır. Tıpta, EEG ve fMRI gibi birkaç nörolojik ve beyin görüntüleme tekniğinin, bilinçle ilişkili beyin aktivitelerinin fiziksel ölçümü için yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Bu, özellikle, anestezi altında yapılan EEG ölçümlerinde anestetik derinliği belirlemekte geçerli olmakla birlikte, bunların kesinliği geniş ölçüde hastaya ve kullanılan ilaçlara bağlı olarak değişiklik göstermekte ve henüz ~%70 ile sınırlı bulunmaktadır.

227 Turing testi Matematikçi Alan Turing tarafından, bilgisayarların işlevsel bakımdan “zeki” tanımını hak edip etmediklerini belirlemek için ortaya atılan (Turing testi) şimdi de bilincin ölçülmesi için teklif edilmektedir. Asıl, yapay zeka (Artificial Intelligence) çalışmalarında ele alınan Turing testi, bir bilinç ve kendinin farkındalığı (self-awareness) testinden oldukça farklıdır. Bu testin esası, bir Taklit Oyunu şeklindedir. Buna göre, deneyi yapan bir şahıs, bir bilgisayar klavyesi aracılığıyla iki partnerle konuşmağa çalışır. Bu partnerlerden biri (bilinç sahibi olduğu a- priori kabul edilen) bir insandır. Diğer partner ise bir bilgisayardır. Tüm haberleşmeler klavye üzerinden yapıldığı için, ses, görünüş v.s. gibi kişilik özellikleri kimin insan ve kimin bilgisayar olduğunu belli etmemektedir. Eğer, deneyi yapan insan, partnerlerden hangisinin insan, hangisinin bilgisayar olduğunu farkedemiyorsa, o bilgisayarın Turing testini geçtiği (yani Turing’in işlevsel “zeki” tanımına uyduğu) söylenebilir. Turing testi büyük bir araştırma ve felsefi tartışma konusu olmuştur. Örneğin, Daniel Dennett ve Hofstadter‘e göre Turist testini geçebilen bir şeyin, bilinçli olması gereklidir. Halbuki, David Chalmers, bir felsefi zombi’nin bilinç sahibi olmadan da bu testi geçebileceğini iddia etmektedir. Sorunun kendisinin gereğinden fazla antropomorfik olduğu da ileri sürülmüştür. Edsger Dijkstra, “bir bilgisayarın düşünüp düşünmediği sorusu, bir denizaltının yüzüp yüzemeyeceği sorusundan daha ilginç değildir” demiştir. Bununla, aynı etkileri yaratsalar bile, bir makinanın çalışması hakkında kullanılacak kelimelerin, canlılarla ilişkili kullanılacak kelimelerden farklı olması gerektiği ifade edilmektedir. Zira, normalde, denizaltıların yüzdüklerinden söz etmeyiz. İnsan bilincine Turing Testi’nin uygulanması, her yıl yapılan bir yarışmaya konu olmuşur. Loebner Prize: Tepkileri insanınkinden ayırt edilmeyecek ilk bilgisayarı yapacak olana $ ‘lık büyük mükafat ve altın madalya verilecektir !

228 Turing Testine ilişkin tanımlar Weak equivalence Two systems (human and computer) are equivalent in results (output), but they do not arrive at those results in the same way Strong equivalence Two systems (human and computer) use the same internal processes to produce results

229 Turing testi

230

231 Çin Odası Testi Filozof John Searle, Çin Odası denilen, diğer hayali bir deney önererek Turing Testinin yetersizliğini göstermeğe çalışmıştır. Searle okuyucuya, Çince bilmeyen birini, içinde çok sayıda Çince semboller ve kural kitapları olan bir odaya götürdüğünü düşündürmektedir. Kapıdaki bir aralıktan bu kişiye Çince sembollerle yazılmış sorular iletilmekte ve şahıs da odadaki kural kitaplarına bakarak, bunlara doğru cevapları bulmaktadır. Sadece bu giriş-çıkış işlemlerine bakarak, “Çin Odası”, aslında hiç Çince bilmeyen bu kişiye, Çince biliyor görüntüsü vermektedir. 1980’de ileri sürülen bu örnek de, bugüne kadar süren yoğun felsefe tartışmalarına konu olmuş bulunmaktadır.

232 Prof. Searle kendi Çin Odası’nda

233 Çin Odası Testi

234 Beijing’li öğrencilerin Searle’nin “Çin Odası”a bakışları karikatürist Isabelle Follath

235 Ayna testi 1970’lerde Gordon Gallup tarafından ortaya atılan ayna testi’nde hayvanların kendilerini bir aynada tanıyıp tanımayacakları incelenir. Testin klasik örneğinde, bir deneğin postunun alın kısmına renkli bir boya sürülünce, bunu gören hayvanın o lekeyi çıkarmağa veya ona dokunmaya çalışıp çalışmayacağı ve böylelikle aynadaki hayalin kendisine ait olduğunu anlayıp anlamadığı araştırılır. 18 aylıktan büyük insan ve büyük maymunlar (gorillerin çoğunun dışında), küt burunlu yunuslar, güvercinler, filler and saksağanlar dahil hepsinin bu testi geçtiği görülmüştür. Deneylerde dokunulma duyusunun etkisini yok etmek için, genellikle kontrol amacıyla baş üzerinde eşit büyüklükte başka bir yere de görünmeyen bir madde sürülür. Güç bilinç problemi taraftarları, ayna testinin kendi başına fenomenal bilinç varlığını kanıtlayamayacağını, ama sadece bazı hayvanların çevrelerini modellemek için özel bir kognitif yetenekleri olduğunu gösterdiğini iddia ederler. Gallup‘un ayna testi, olumsuz sonuçlar yorumlanamayacağından dolayı, mantık açısından geçersiz olduğu savıyla tenkit edilmiştir. Örneğin Prosopagnosia ‘lar (yüz tanıma özürlüler), kendiliklerinin farkında olduklarını bildirecek yeteneğe sahip olmakla birlikte, bu testten başarısız çıkabilirler.

236 Ayna testi başarısız

237 Fino Ayna Testi’nde

238 Ayna Testi’nde bir yanlışlık yapılırsa

239 Gecikme Araştırıcıların karşılaştığı diğer bir problem de, bilinçsiz refleks ve içgüdüsel tepkileri, bilinçli tepkilerden ayırt etmektedir. Nörolog Francis Crick ve Christof Koch uyarı ve tepki arasına bir zaman aralığı koyarak biyolojik bir organizmanın hareketlerinde bilinç etkisinin büyüklüğünün belirlenebileceğini iddia ettiler. Örneğin, psikolog Larry Squire ve Robert Clark, belirli tondaki bir ses eşliğinde gözüne hava üflenen deneklerin, aynı sesi duyduklarında arkadan hava üfleneceğini beklediklerinden gözlerini kırptığını belirlediler. Ama eğer hava bir saniye sonra üflenirse, böyle bir şartlanma görülmemekteydi. Deneyler hakkında sorgulanan denekler arasında sadece sese dikkat etmeleri söylenenler, hava üflenmesinden önce bir sesin geldiğini bilinçli olarak ayırt edebiliyorlardı. Bir etkiye gösterilen tepkiyi geciktirme yeteneği, bize etkiyle ilişkili informasyonun kısa-süreli hafızada depolanması gereğini gösterir. Bunun, bilinç ile yakından ilişkili bir önşart olduğu kabul edilmektedir. Lakin bu test yalnızca biyolojik organizmalar için geçerlidir. Bu testi geçecek bir bilgisayar programı yazmak kolay olsa da, bu, yetenekli bir programcının ötesinde bir şeye işaret etmez.

240 Explanations in terms of rule Wittgenstein shows that explanations in terms of rule following must be completely mistaken. For example, how can one ascertain that a rule has been followed, say, in constructing a given sequence of numbers? Suppose you are given a sequence of numbers, ; What is the rule for generating it and its continuation? None! -Wittgenstein would say- because an infinite number of rules could generate the given sequence ( e.g.: multiply the preceding number by 2; add 2 to the preceding number; etc.)

241 Wittgenstein's argument against rules The development of the modern computer provided both a useful metaphor and -support for the view that rules lie at the center of cognitive processes. The software- hardware distinction, interpreted as parallel to the mind-brain distinction, permitted the symbolic approach to emphasize the non-reductionistic character of the new approach (e.g., Putnam's (1967) notion of "functionalism"). The mind was conceived as equivalent to a set of software, rather than to its neuronal underpinnings. Like computer programs, it was said to operate by following symbolic rules. In so-called "traditional AI," computers were used to model such processes as well as to make use of such model. Wittgenstein's argument undermines not only the appeal to rules but also the appeal to any other form of data-based generalization. For it shows that an indefinite number of hypotheses are equally possible candidates to capture the regularity underlying any given set of cases - the well-known fact that data underdetermine theory. Wittgenstein's argument against rules can be interpreted as showing the theoretical uselessness of this concept, since its alleged work can be performed by resorting to more economical concepts such as "activity" or "training.“ This is particularly clear in his remarks on language. Wittgenstein rejects the notion that language is taught ostensively, that is, the teaching of language is not explanation, but training." Language is not a set of rules, that is, “ Language is part of an activity, or of a form of life"; "Explanation is never completed... And never shall!" Wittgenstein is interpreted as rejecting "rules" as the underlying concept of cognitive processes and mental operations, whereby roles operate on mental symbols.

242 Space, Time and Consciousness John Smythies, 2003 This paper describes a new theory of consciousness based on previous work by C.D. Broad, H.H. Price, Andrei Linde and others. This hypothesis states that the Universe consists of three fundamental entities — space-time, matter and consciousness, each with their own degrees of freedom. The paper pays particular attention to three areas that impact on this theory: (1) the demonstration by neuroscience and psychophysics that we do not perceive the world as it actually is but as the brain computes it most probably to be; (2) the need to delineate between phenomenal space-time and physical space-time. Recent theories in physics that suggest that the Universe has more than three spatial dimensions are relevant here; (3) the role of consciousness in the block Universe described by Special Relativity. The integration of these topics suggests a new physical theory of the nature of consciousness.

243 QUANTUM REALITY AND MIND Henry P. Stapp Lawrence Berkeley Laboratory University of California, Berkeley, California ABSTRACT Two fundamental questions are addressed within the framework orthodox quantum mechanics. The first is the duality-nonduality conflict arising from the fact that our scientific description of nature has two disparate parts: an empirical component and a theoretical component. The second question is the possibility of meaningful free will in a quantum world concordant with the principle of sufficient reason, which asserts that nothing happens without a sufficient reason. The two issues are resolved by an examination of the conceptual and mathematical structure of orthodox quantum mechanics, without appealing to abstract philosophical analysis or intuitive sentiments.

244 Review Quantum physics in neuroscience and psychology: a neurophysical model of mind–brain interaction Jeffrey M. Schwartz, Henry P. Stapp and Mario Beauregard 2004 Contemporary basic physical theory differs profoundly from classic physics on the important matter of how the consciousness of human agents enters into the structure of empirical phenomena. The new principles contradict the older idea that local mechanical processes alone can account for the structure of all observed empirical data. Contemporary physical theory brings directly and irreducibly into the overall causal structure certain psychologically described choices made by human agents about how they will act. This key development in basic physical theory is applicable to neuroscience, and it provides neuroscientists and psychologists with an alternative conceptual framework for describing neural processes. Indeed, owing to certain structural features of ion channels critical to synaptic function, contemporary physical theory must in principle be used when analysing human brain dynamics. The new framework, unlike its classic-physics- based predecessor, is erected directly upon, and is compatible with, the prevailing principles of physics. It is able to represent more adequately than classic concepts the neuroplastic mechanisms relevant to the growing number of empirical studies of the capacity of directed attention and mental effort to systematically alter brain function.


"Bilinç Nereden, nasıl, neyle, nereye? Umur Daybelge -Pazartesi Konuşmaları- İ.Ü., Edebiyat Fak., Felsefe Bölümü 11/01/2010." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları