Düşünmenin Nörobiyolojisi Prof Dr Süheyla ÜNAL

Düşünce Dünyayı modelleme aracılığı ile yaşamla amaç, plan, arzu ve sonuçlara göre etkin bir şekilde başa çıkmayı sağlayan zihinsel süreç visual representation interpret store spatial deep perceive reconstruct

Düşüncenin gelişimi Birincil düşünce süreçleri Somut Animistik Büyüsel Ambivalan İkincil düşünce süreçleri (Kavramsal düşünce) Soyut Gerçekçi Mantıklı

Düşünce süreçleri Çocuklar görsel imgelerle düşünür Yetişkinler kavramlarla düşünür

Somut düşünme Somut imgelenebilen linguistik anlamlarla, dile ait olmayan uzaysal imgelem aynı posterior beyin bölgelerinde işlem görmektedir (Wallentin et al, Brain & Language, 2005)

Soyut düşünme Somut cümleler > soyut cümleler fusiform gyri, parahippocampal gyri, retrosplenial gyri, occipital-temporal-parietal junctionın iki taraflı aktivasyonu Soyut cümleler left posterior cingulate, including precuneus and left middle and right medial frontal gyri

Yüksek bilişsel sistem Şimdiki amaçları oluşturma Bu amacı gerçekleştirmek için gerekli yol haritasını hazırlama Amaçla şimdiki durumu karşılaştırma Amaçla şimdiki durum arasında farklılık varsa düzenleyici eyleme girişme Sürecin her aşamasındaki etkinliği değerlendirerek, hedeflenen amaca ulaşmayı sağlamak

Prefrontal Korteks İşlem belleği Kendine yönelik konuşmanın içselleştirilmesi Duyguların kontrolü, motivasyon ve uyanıklık durumu Yeniden yapılandırma Duyguları kontrol etme Yargılama Soyutlama Dürtüleri denetleme

Prefrontal Korteks Gelecekteki eylemin sonuçlarını öngörebilme Uygun motor tepkiyi seçmek, karar verme Yeni sorunlara çözüm üretme Davranışı planlama ve düzenleme Davranışların zaman içindeki ardışıklığını sağlama Kimlik, kendilik duygusunu oluşturma

Santral yönetici DLPFK VLPFK WM süreçlerinin manüplasyonu Yönetsel kontrol DLPFK WM süreçlerinin manüplasyonu VLPFK WM’nin sürdürümü Prova Prova/sürdürüm D’Esposito et al., 1998

Çalışma belleği PERCEPTION Episodic Buffer Visual Cache Inner Scribe Inner Speech PERCEPTION (Logie, 1995; 2003; Baddeley, 2000)

Yönetici işlevler Rutin olmayan koşullarda davranışın optimizasyonunu sağlar Planlama - birçok görevin planlanması İnhibisyon- önceki güçlü uyaranın baskılanması Genelleştirme - yeni tepki seçeneklerini genelleme Değiştirme - bir tepkiden diğerine geçişi sağlama

Karar verme Uygun tepkiye hazırlanma süreci iki aşamadan oluşur Kodlama ve sınıflandırma (decide that) Tepki hazırlığı (decide to)

Sakkadik tarama FEF SCi Visual Cortex LGN RF Saccade Thalamus Cerebellum SCs SCi Frontal cortex (DLPFC, ACC, SEF) Parietal Cortex (LIP) Retina Temporal Cortex (TEO) FEF Basal Ganglia Munoz DP, Schall JD (2003) Concurrent distributed control of saccade initiation in the frontal eye field and superior colliculus. In The Oculomotor System: New Approaches for Studying Sensorimotor Integration. Edited by WC Hall, AK Moschovakis. CRC Press, Boca Raton, FL. Pages 55-82.

Karar verme Stimulus encoding Sequential sampling Response preparation Time from stimulus (sec) Activation 0.0 0.1 0.2 Time from stimulus (sec) Activation 0.0 0.1 0.2

MacDonald et al, Science, 2000 Anterior cingulate cortex birbiriyle uyumlu olan uyaranlarla daha fazla aktive olmaktadır “conflict detector” Lateral dorso-lateral prefrontal korteks davranışa hazırlanma, davranışın kontrolü ve sürdürümü sırasında aktive olmaktadır MacDonald et al, Science, 2000

Kavramsal üretim Sosyal ve retorik çerçevede, ToM becerimizi kullanırız Fikirleri anlatım sırasını belirleriz Dinleyicinin dikkatini rehber alırız WM’yi yönetiriz Propositional formatı kullanırız Bir perspektif seçeriz Bazı leksikal kavramlarla sonlandırırız

Bilişsel kontrol Amaçları gerçekleştirmek üzere düşünce ve eylemleri yapılandırma Araya giren diğer çeldiriciler sorunu Çevre genellikle çatışmalı ve dikkati dağıtıcı uyaranlara sahiptir Bu uyaranlar niyetlenilen amaçla genellikle uyumsuzdur

Bilişsel kontrol Reaktif kontrol Çeldiricilerin saptanması ve çözümlenmesini sağlar Lateral PFK’in geçici, uyaran yönelimli yaygın aktivasyonu ACC tarafından çatışmalı uyaranların saptanması Geç düzeltme mekanizması: Amaçla ilgisi olmayan bilginin baskılanması Dopamin sistemindeki gürültü olarak kendini gösterir İpucunun bir hedefe yönelik aktivasyonu ile, daha geç aşamada ilgili görevin gerçekleşmesine katkıda bulunur Çeldiricilerin etkisine daha açıktır Daha az talep edicidir, daha güçlüdür

Bilişsel kontrol Proaktif kontrol Çeldiricileri öngörme ve önleme Görevle ilişkili bilginin LPFK’de oluşturulması ve sürdürülmesi, fazik dopamin salınımı ile ilişkilidir Erken seçim mekanizmaları: Yukarıdan aşağıya dikkat süreçleri Daha etkilidir ancak daha fazla enerji gerektirir Bozunmaya daha fazla duyarlıdır (kesinleşmiş dopamin dinamiği gerektirir)

Dopamin D1 ve D2 PFK’teki dopamin 1 ve 2 reseptörleri, hipokampustaki dolaylı geribildirim mekanizmaları aracılığı ile bellek temelli amaç yönelimli davranışın gerçekleşmesinde önemli rol oynar PFK’daki D1 reseptör aktivasyonu hipokampus kökenli geriye dönük bilginin PFK’da birleştirilmesini Bu gerçekleştiğinde D2 reseptör aktivasyonu ile bilgi gelecekteki eylem için kullanılabilir hale gelir Goto ve Grace 2007

Yakın bellek Prefrontal korteks‘in D1 reseptörüne sahip olan „yakın bellek” nöronları ufak uyarılardan sonra uzun zaman aktif kalabiliyorlar DA varlığında bu nöronların etkinliği daha uzun sürüyor

Yakın bellek Yakın belleğin bekleme süresi esnasında prefrontal korteks nöronları grup halinde aktivite gösterirler Bekleme sürecinde bu hücrelerin bulunduğu merkeze dopaminin salgılanmasıyla, geçici hücre koalisyonu (geçici düşünce kodları) stabilize olur Sonraki uyarılar bu ilk uyarının yol açtığı reaksiyonu bitiremez

Yakın bellek Yakın bellek sürecinde bazı prefrontal korteks nöronları grup halinde aktif olurlar (bir düşünceyi aktif tutarlar) Bu aktif nöronlar dopamin etkisiyle daha da aktif olurlar, az aktif olan nöronlar tümüyle susarlar (sırf bu düşünce aklımızda vardır)

Sinyal-gürültü-arası büyüyor Dopamin aktif olan nöronların aktivitesini arttırır. Pasif olan nöronları inhibe eder. Sinyal-gürültü-arası büyüyor Dopamin duyusal ve çağrışım korteksinden gelen girdilerin kuvvetini azaltır. Distraktörlerin etkisi azalıyor Prefrontal korteks‘te dopamin salınımından sonra D1 reseptörleri aktif olurlar DA salınımdan önce aktif değildi = nöron inhibe edilir DA salınımdan önce aktifti = nöron çok daha fazla aktivite gösterir Sinyalle gürültü arasındaki fark belirginleşir

Zihinde tutma PFK’daki bazı nöronlar, dopaminin varlığında uyarının etkinliği ortadan kalksa da “bekleme sürecinde” aktif kalmaya devam ederler (Goldman-Rakic; Miller)

Kortikal Düşünce Manzarası D o p a m i n e Birbiri ile rekabet içinde olan nöronlar DA etkisiyle güç kazanıyor DA dağı olduğunda düşünce kalıcı oluyor

D o p a m i n e D o p a m i n e Şizofrenide distraktörler dikkati dağıtıyor

KAYNAKLAR Psychology 337Section 4: The Brain C. Brain and Language: Aphasia. homepage.psy.utexas.edu/homepage/faculty/Macneilage/337Presentations/6The%20Brain%20Part2.ppt Schall DJ ve ark. Choice, decision and action investigated with visually guided saccades. Munoz DP, Schall JD (2003) Concurrent distributed control of saccade initiation in the frontal eye field and superior colliculus. In The Oculomotor System: New Approaches for Studying Sensorimotor Integration. Edited by WC Hall, AK Moschovakis. CRC Press, Boca Raton, FL. Pages 55-82.

F. Pulvermuller (2003) The Neuroscience of Language F. Pulvermuller (2003) The Neuroscience of Language. On Brain Circuits of Words and Serial Order. Cambridge University Press.