Görsel algımızın keskinliği, hızla hareket ettiğimiz anlarda bile nasıl korunuyor? Bilim insanları, beynimizin doğal bir görüntü optimizasyon mekanizmasına sahip olduğunu ortaya koydu. Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (ISTA) Profesör Maximilian Jösch liderliğindeki araştırma ekibi, hareketin neden olduğu görsel bozulmaları düzelten özel bir beyin bölgesini keşfetti. Bu çalışma, yalnızca fareler üzerinde yapılmış olsa da, bulguların tüm memeliler, hatta insanlar için de geçerli olduğu düşünülüyor. Araştırmanın sonuçları Nature Neuroscience dergisinde yayımlandı.
İnsan Gözü Neden En İyi Aksiyon Kamerasından Daha İyi?
Günümüzde aksiyon kameraları, hareket halindeki anları net bir şekilde kaydetmek için çeşitli algoritmalar ve donanım iyileştirmeleri kullanıyor. Ancak insan gözü, en gelişmiş kameralar kadar hatta onlardan daha başarılı bir görüntü stabilizasyonuna sahip. Peki, bunu nasıl başarıyor?
Bu soruya cevap arayan Profesör Maximilian Jösch ve ekibi, farelerin beyninde hareket kaynaklı bozulmaları öngören ve düzelten bir mekanizma keşfetti. Araştırmada, beynin derinlerinde bulunan ventral lateral genikulat çekirdeği (vLGN) adlı bir bölgenin, hareket komutlarını önceden kopyalayarak görüntüdeki bozulmaları önlediği tespit edildi. Böylece beyin, görsel bilgiyi çok daha verimli bir şekilde işleyebiliyor.
Beynimiz, görüntüleri hareket sırasında otomatik olarak düzelterek dünyanın daha stabil görünmesini sağlar.
vLGN: Beynin Doğal Görüntü Düzeltme Merkezi
Bilim insanları, vLGN’nin motor ve duyusal sinyalleri entegre ederek hareket kaynaklı bozulmaları düzelten bir merkez gibi çalıştığını keşfetti. Örneğin, gözlerimiz hareket ettiğinde oluşabilecek bulanıklık, bu bölge tarafından otomatik olarak düzeltiliyor. Bu sayede, görsel veriler beynin diğer bölgelerine bozulmadan iletiliyor.
Bu süreç, Formula 1 yarışlarından canlı yayın yapan kameralarla benzetilebilir. Yarış arabaları çok hızlı hareket ettiği için görüntünün net kalması adına pozlama süresi kısaltılır. İşte beynin vLGN bölgesi de benzer bir mekanizmayla çalışıyor: Göz hareket ettiğinde oluşan bulanıklığı önceden tahmin ediyor ve bunu düzeltiyor. Böylece çevremizdeki nesneleri net bir şekilde algılamaya devam ediyoruz.
Görsel Algıyı Dengeleyen Temel Bir Fonksiyon
Geçmişte yapılan araştırmalar, görsel algının hareketle nasıl başa çıktığını anlamaya yönelikti. Çoğunlukla, sakkadik göz hareketleri üzerine odaklanılmış ve bu süreçte daha çok beynin kortikal yapıları incelenmişti. Ancak yeni araştırma, görsel düzeltmenin beynin erken işlem aşamalarında başladığını gösteriyor.
Bu bulgular, insan beyninde de benzer mekanizmaların olduğunu düşündürüyor. Çünkü vLGN, primatlarda da bulunan bir yapı. Dolayısıyla, insanların da benzer bir hareket kaynaklı görüntü düzeltme sistemine sahip olduğu düşünülüyor. Bu keşif, gelecekte görsel algının nasıl çalıştığını daha iyi anlamamızı sağlayabilir.
Sanal Gerçeklik ile Canlı Beyin Görüntüleme
Bu çalışmanın en etkileyici yönlerinden biri, sanal gerçeklik kullanılarak canlı beyin aktivitesinin görüntülenmesi oldu. Araştırmacılar, özel olarak geliştirdikleri iki foton kalsiyum görüntüleme mikroskobu sayesinde farelerin beyinlerini hareket halindeyken gözlemledi. Bu teknik, farelerin sanal bir dünyada hareket ederken beyinlerindeki vLGN bölgesinin nasıl çalıştığını görmeyi mümkün kıldı.
Bu sayede, vLGN’nin hareket sırasında aldığı özel sinyallerle görsel bozulmaları nasıl düzelttiği detaylı bir şekilde ortaya kondu. Araştırmacılar, bu keşfin gelecekte nörolojik hastalıklar ve yapay görme sistemleri üzerine yapılacak çalışmalarda büyük bir rol oynayabileceğini düşünüyor.
No responses yet