Sinir sistemi insanların vücudunda en önemli yapıdır. Tarihsel süreçte diğer sistemlere karşı üstünlük kazanarak vücudun efendisi olmuştur. Hatta bazıları o kadar ileriye giden fikirler ortaya atmıştır ki insanın bu sinirsel ağlardan ibaret olduğunu iddia etmiştir. İnsan eğer sadece bu sistemden ibaret değilse bile günümüzde biliyoruz ki insanın yaşamsal faaliyetlerinden tutun kişiliğine kadar çok geniş bir skalada etkilidir. Kurulan ağlar tüm vücuda yayılarak hem vücuttaki hem de duyusal veriyi toplayarak insanın yaşamını idame ettirmesini sağlar. Ancak bu büyülü sistem her zaman böyle miydi? Cevap tabi ki de hayır. Sinir sisteminin yükselişi canlılık tarihindeki uzun ve çetrefilli bir hikayedir. Bu yazımda sinir sisteminin doğuşu ve nasıl hakimiyet kurduğuna değineceğim.
Sinir Sistemi Nedir?
Yazıya başlamadan önce sinir sistemi ve onun hikayesini anlatırken yaşadığı olayları anlamanız için ilk iki bölümü bu yazının temelini anlamanız için hazırladım. Ancak temel sinir sistemi ve evrim üzerine bilginiz varsa bu iki bölümü atlayabilirsiniz.
Sinir sistemi inceleme alanı olarak çeşitli bilimler tarafından incelenmektedir: sinir bilim, psikiyatri, nöroloji, psikoloji, antropoloji, teorik sinir bilim ve biliş bilim bunların en ünlüleri ve en bilinenleridir. Ancak pek çok bilim sinir sisteminin anlaşılmasında yardımcı olmaktadır. Sözüm ona beynin doğasını anlamak için fizik ve kimya gibi bilimlerden de yararlanmanız gerekir.
Böylece sinir sistemi üzerine ufak bir fikriniz olmuştur. Elbette sinir sistemi buradaki anlatımdan daha karmaşık ve katmanlı. Buradaki anlatım sadece beyin hakkındaki bir girizgahtı.
Sürekli Tartışılan Evrim Meselesi
Genelde evrim pek çok kişi tarafından bahsedilince ön yargıyla yaklaşılan veya pekte bilinmeyen bir konudur. Çoğu kişi onu Darwin’in gezi sırasında elde ettiği bir fikir sanır ve pekte geçerliliği yok diye düşünür. Ancak günümüz yaşambilimleri evrim üzerine kuruludur. Evrim sadece biyoloji de değil tıp, sosyal bilimler ve jeolojide de paradigmaların değişmesine neden olmuştur. Hatta evrim dediğimiz fikir Darwin’e de ait değildir. Antik Yunan ve İslam uygarlığında pek çok düşünür bu alanda çalışmıştır. Hatta modern anlamdaki evrim fikrini bulan kişi bile Darwin değildir esasında Lamarc’tır. Ancak Lamarc’ın evrimi eksiktir hatta Darwin’in ki de tamamlanmış sayılmaz. Darwin’in çalışmalarındaki eksiği jeoloji ile gelişen Dünya’nın daha yaşlı olduğuna dair fikirler, paleontoloji ile bulunan fosiller ve özellikle Mendeleyev ile gelişen genetik kapatmıştır.
Temelde evrimi mikro ve makro olarak ikiye ayırabiliriz. Mikro evrim genelde küçük değişimler üzerineyken makro evrim doğa tarihi ile ortaya çıkan büyük resim ile ilgilenir. Evrim esasında canlılığın öyküsünü bize verir. Ancak evrim genetik ile şekillenir. Evrimin temelindeyse yanlış anlaşılanın aksine en güçlü değil en iyi uyum sağlayan hayatta kalır. Uyum meselesindeyse temelde adaptasyon yer alır. Tabi ki genetik aktarım sadece basit bir kopyala yapıştırmadan ibaret değildir. Burada etkili olan eşeyli üreme ve mutasyon gibi faktörleri unutmamak lazım.
Beyinsiz Canlılardan İlkel Sinir Sistemine
Genelde espri olarak yapılan beyinsiz ifadesi bazı canlılar için doğrudur (hatta pek çok canlı için). Ancak bu durum insanlar için değil evrimsel tarihin başlarına özgüdür. Günümüzde bilim insanları canlılığı tek bir ortak ataya dayandırır ve sürpriz bu atamız beyinsizin önde gideniydi. Daha doğrusu beyni de olamazdı çünkü beyin için lazım olan çok hücreli yapı henüz ortada yoktu. Bu yazıda canlılığın başlangıcına ve onun geniş serüvenine yer verilmeyecektir ancak kısaca sinir sisteminin oluşumuna kadar olan süreye ve etkileyen süreçlere bakmakta yarar var. İlkel yaşam okyanuslarda başlamıştı ve prokaryotik yapıdaydı. Biyolojide hücreler prokaryot ve ökaryot olarak ikiye ayrılır. Ökaryotların prokaryotlardan en büyük farkı zarlı organellere ve bir çekirdeğe sahip olmasıdır. Esasında ökaryotik yapıya sahip erken hücreler iki tane hücrenin kaynaşmasıyla oluşmuştur. Birbirinden yararlanan bu iki hücre ökaryotik canlıların atası olmuştu. Peki bunu nereden biliyoruz? Bunun nedeni bazı organellerin kendine ait DNA’ya sahip olmasıdır. Bunlardan en önemlilerinden birisi şüphesiz mitokondridir. Bundan sonraki aşamadaysa tek hücreli canlıların çok hücreli yapıya evrilmesindeki en büyük olay ise hücrelerin oluşturduğu kolonilerdi. Bu koloniler kendi arasında iletişim kurarak bir bütün gibi hareket ediyorlardı ama en büyük fark bu kolonilerde çok hücreli canlılar gibi tam bir bütünlük ve özelleşme gibi özellikler olmaması. Bu iletişim yöntemleri arasında nöronlardan aşina olduğumuz elektriksel iletimde bulunmaktaydı. Ancak bu iletim organize bir biçimde değildi.
Sinir sisteminin evrimindeki en büyük kırılmalardan bir tanesi hayvanların ortaya çıkmasıydı. İlk hayvanların nasıl olduğuna dair net bir fikrimiz yok. Uzun süre kabul edilen görüş erken hayvanlarda sinirsel iletime benzer yapının olmadığı üzerineydi. Ancak yapılan araştırmalar bilim insanlarının kafasını karıştırmakta. Yeni ortaya atılan görüşler esasında sinirsel iletimin tarihte iki kez gelişmiş olabileceği yönünde. Genelde antik hayvanlar deyince akla sünger benzeri canlılar gelir çünkü sinirsel iletim adına herhangi bir yapı yoktur ancak bazı araştırmalar erken sinir sistemi benzeri yapıların süngerlerden de eski olabileceğini ve süngerlerin sonradan kaybetmiş olabileceği yönünde. Genelde sinirsel yapıya benzer en eski oluşumlarınsa denizanası benzeri canlılarda olduğu yönünde. Ancak şu açık ki erken sinir sistemi günümüzdekinden farklıydı. Hidra ve denizanası benzeri hayvanlarda sinir sistemi merkezileşmemiş halde sadece basit tepkiler verme üzerineydi. Erken sinir sistemi benzeri yapılara ganglian hücre denir.
Basit Ama İşlevsel: İlk Bilateraller
İlerleyen evrimsel süreçte sinir sistemi ganglian hücreleri aşarak daha karmaşık tepkiler vermeye başladı. Bilateral yani simetrik hayvanlara geldiğimizde ganglian hücreler daha merkezi bir yere sahip olmaya başladı. Böylece hücresel farklılaşmalar, merkezileşme ve duyu organları ortaya çıktı. Solucanlarda iki düğümle bulunan sinirsel iletim anthropodlarla birlikte farklı bölümleşmeler ve birbirinden farklılaşan hücreler halini aldı. İlerleyen evrimsel süreçle birlikte alt, orta ve üst beyin netleşti. Kordetalıların ortaya çıkmasıyla birlikte beyin daha da merkezileşti. Omurgalı hayvanların ortaya çıkmasıyla birlikte başlarda değindiğimiz merkezi ve çevresel sinir sistemi yapısı oturmaya başladı. Bununla birlikte beynin duyusal işlevleri ve hareket üzerindeki hakimiyeti daha da perçinlendi.
İnsandan Önceki Son Adım: Primatlar
Evrimsel süreçle gelişen omurgalılarda memelilerin farklı bir özelliği vardı: bağ kurma. Bağ kurma iç güdüsü sayesinde memeliler daha karmaşık sosyal ilişkiler inşa ettiler. Ancak primatlar buradaki uç noktayıydılar.
Primatlar temelde yeni ve eski Dünya maymunları olarak ayrılırlar. Bizim türümüz eski Dünya maymunları altında değerlendirilir. Primatları anlamak uzun bir süredir insanları anlamak için önemli görülmüştür. Karşılaştırmalı Psikoloji alanında insan davranışlarını anlamak için özellikle primatolojiye ayrı bir önem verilmiştir. Bunun nedeni insanı anlamak için en yakın akrabası olan primatların büyük arz etmesi.
Primatlar diğer hayvanlardan farklı olarak daha gelişkin bir Neokortekse sahipler. Neokorteks beynin en dışında bulunan yapıdır ve bilişsel işlevler konusunda önemli bir yere sahiptir. Bilişsel işlevleri üzerindeki öneminden de anlayacağınız gibi bu gelişkin yapı primatların daha zeki ve daha karmaşık sosyal ilişkiler kurmasını sağlamıştır. Ancak bu gelişkin beyin daha fazla enerji kullanımı ve psikiyatrik hastalıkları beraberinde getirmiştir.
Peki neden bu kadar gelişkin bir neokorteksin nedeni neydi? Bu konuda net bir cevap yok. Burada genetik, ekolojik ve sosyal olmak üzere üç yaklaşım var. Genetik yaklaşım bunun sadece tamamen tesadüf eseri bazı mutasyonlar ve çiftleşme sonucu olduğunu savunur. Diğer iki yaklaşımsa adaptif nedenlere dayandırır. Ekolojik yaklaşım gıdaya ulaşmanın kolaylaşmasını öne sürerken, sosyal yaklaşım daha karmaşık bir organizasyon kurmayı öne sürer.
İnsanın Yükselişi
İnsanlığın tarihsel gelişiminden bahsettiğimizde sadece günümüz insanı olan homo sapiensi değil onun 7 milyon yıldan beri gelen insansılarında dahil olduğu macerasını kast ederiz. İnsan bu uzun soluklu yolculuğuna Afrika’da başlamış ve tüm Dünya’ya hatta Uzay’a bile yayılarak hiçbir canlının başaramadığı teknik ve sosyal bir hakimiyet kurmuştu.
İnsanlığın en eski atalarından itibaren Neokorteksin oransal olarak bir artış yaşamıştı. Bununla birlikte yaşanan epigenetik dönüşümlerde cabası. Özellikle Homo Erectus ile birlikte insanlar alet yapmak için alet yapımına başlamıştı. Benzer biçimde Homo Erectus ateşin evcilleşmesinde önemli bir rol oynamıştı. Ateşin evcilleşmesiyle birlikte insan beyni daha da gelişmişti. İlerleyen süreçte Erectus’tan gelen Neandartel ve modern insan (yani biz) daha karmaşık sosyal organizasyon ve alet yapım becerisine sahip olduk. Kuzenimiz olan Neandarteller alet yapımı, temel tıp bilgisi hatta karmaşık inançsal yaşama sahipti. Modern İnsanın en büyük farkıysa geniş bir sosyal ağ kurabilmesiydi. Bizim sosyal ağ kurabilme becerimiz diğer insansılara göre daha gelişmişti.
Ne yazık ki bu Dünya’yı paylaştığımız diğer insansı türlerin nesli tükendi ve geriye sadece biz kaldık. İnsanlığın beyinsiz canlılardan sinir sistemin krallığına giden yolun hikayesi şu anlık bitiyor ancak geleceğin getireceği teknoloji ile beyin entegrasyonu belki de insan üzerine fikirlerimizi tekrardan sorgulatacak kim bilir…
