Yeni bir şey öğrendiğimizde beynimizde ne oluyor? Bilim insanları ilk kez canlı canlı kaydetti!
University of Nottingham araştırmacıları, 22 acemi kemancının tek ders öncesi ve sonrasındaki beyin aktivitelerini izledi. Bulgular, beta dalgalarındaki değişimlerin keman çalma becerisindeki gelişmeyle ilişkili olduğunu gösterdi.
University of Nottingham araştırmacıları, yeni başlayanların keman öğrenirken beyin aktivitelerinin nasıl değiştiğini ortaya koydu. Giyilebilir bir beyin tarama cihazıyla yapılan çalışma, yalnızca bir keman dersinden sonra bile ölçülebilir farklılıklar oluştuğunu gösterdi.
Imaging Neuroscience dergisinde yayımlanan araştırmaya 22 acemi kemancı katıldı. Bilim insanları, katılımcılar "Twinkle Twinkle Little Star"ı çalmaya çalışırken sinirsel aktivite örüntülerini izledi. Keman çalmada en fazla gelişme gösterenlerin, hareket ve öğrenmeyle ilişkili belirli beyin sinyallerinde de en büyük değişimleri yaşadığı belirlendi.
Metalsiz keman beyin taramasını mümkün kıldı
Bir kişi enstrüman çalarken beyin sinyallerini kaydetmek teknik açıdan zor. Nöronların elektriksel aktivitesi, beyin işlevini incelemek için ölçülebilen son derece zayıf manyetik alanlar oluşturuyor. Kullanılan ekipmanın hem doğal hareketlere izin vermesi hem de bu sinyalleri parazit olmadan algılayacak kadar hassas olması gerekiyor.
Araştırmacılar, Nottingham'da geliştirilen OPM-MEG teknolojisinden yararlandı. Sistem, beyin tarama sensörlerini sırt çantasına takılan bir kontrol ünitesine bağlı hafif bir kaska yerleştiriyor. Hareketi kısıtlayan geleneksel tarama sistemlerinin aksine bu tasarım, insanların günlük görevleri yerine getirirken beyin aktivitelerinin izlenmesine olanak tanıyor.
Ancak geleneksel kemanlarda bulunan metal parçalar tarayıcının ölçümlerini etkileyebiliyordu. Ekip bu sorunu aşmak için Nottinghamlı keman sanatçısı ve yapımcısı Alan Kirby'den yardım aldı. Kirby, standart bir kemanın tüm metal parçalarını kendi ürettiği alternatiflerle değiştirdi. Böylece Barok müzikle ilişkilendirilen frekanslarda çalışan, tamamen ahşaptan bir keman ortaya çıktı.
Kirby, "Keman yapımının kadim sanatını bu beyin tarayıcısının temelindeki kuantum fiziğiyle bir araya getirmek harikaydı. Belki de daha etkileyici olan, derslerimin insanların beyinleri üzerindeki etkilerini gerçekten görebilmekti. Bu oldukça farklı bir deneyimdi" dedi.
Araştırmacılar beynin müzikal tahminlerini izledi
Kirby, katılımcıların keman eğitmenliğini de üstlendi. Deneyin başında 22 aceminin tamamı, Kirby'nin "Twinkle Twinkle Little Star"ı çaldığı bir videoyu izledi. Ardından ilk tarama oturumunda aynı melodiyi çalmaya çalışırken beyin aktiviteleri kaydedildi.
İlk kayıt tamamlandıktan sonra katılımcılar Kirby'den keman dersi aldı. Daha sonra aynı prosedür izlenerek ikinci tarama oturumuna katıldılar ve ezgiyi yeniden çalmaya çalıştılar. Araştırmacılar, ders öncesi ve sonrası kayıtları karşılaştırarak beynin kısa süreli müzik eğitimine verdiği tepkiyi inceledi.
Çalışmanın odağında, nöron gruplarındaki elektriksel aktivitede görülen ritmik dalgalanmalar olan beyin dalgaları yer aldı. Ekip özellikle, bir hareketin beynin beklediği sonucu üretip üretmediğine ilişkin sinyal vermeye yardımcı olduğu düşünülen beta frekans aralığındaki salınımları inceledi.
Keman öğrenirken bu süreç, bir notayı çalmadan önce sesini tahmin etmeyi ve gerçek sesin bu tahminle uyuşup uyuşmadığını kaydetmeyi içerebilir. Beklenmedik notalar, hareketin amaçlanan sonucu üretmediğine ilişkin bilgi sağlar.
University of Nottingham School of Physics and Astronomy'de doktora araştırmacısı olan Joe Gibson, "Beyniniz, eylemlerinizin sonucunda ne olacağına ilişkin tahminlerde bulunarak çalışır. Dolayısıyla keman çalıyorsam beynim hangi sesi çıkaracağına dair bir beklentiye sahip olur. Beklenen notayı çalarsam beynim sonucun tahminiyle örtüştüğüne dair bilgi alır; beklenmedik bir notaya basarsam bunun gerçekleşmediğine dair bilgi alır. Bu deneyde, enstrüman çalınırken bu sinyalleri gerçek zamanlı olarak ölçebildik" dedi.
Beta dalgalarındaki değişim daha iyi çalmayla ilişkilendirildi
Kayıtlar, dersten sonra beta dalgası aktivitesinde değişimler olduğunu ortaya koydu. Bu sonuç, kısa süreli müzik eğitiminin bile ölçülebilir beyin işlevi örüntülerini değiştirebileceğine ilişkin kanıt sundu.
Araştırmacılar ayrıca sinirsel değişimlerle çalma becerisindeki gelişmeler arasında ilişki bulunduğunu belirledi. İki tarama oturumu arasındaki beta dalgası aktivitesinde en büyük farklılıkları gösteren katılımcılar, keman performanslarında da en fazla gelişmeyi sergiledi.
Bulgular, beyin aktivitesindeki değişimlerin daha iyi çalmaya neden olduğunu göstermiyor. Ancak beta salınımlarının insanların yeni motor becerileri edinme biçimiyle yakından ilişkili olabileceğine işaret ediyor.
Giyilebilir tarama sistemi demans araştırmalarına katkı sağlayabilir
Bu ölçümlerin yapılabilmesi fizik, mühendislik, matematik ve müzik alanlarındaki uzmanlıkların bir araya gelmesini gerektirdi. University of Nottingham School of Physics and Astronomy'den Profesör Matthew Brookes, OPM-MEG teknolojisinin geliştirilmesine on yılı aşkın süredir öncülük ediyor.
Brookes, "Bu, üzerinde yıllardır çalıştığımız bir araştırma ve benzersiz bir beceri bileşimi gerektirdi: beyin aktivitesini ölçmek için gereken fizik; insanların giyebileceği ergonomik bir tarayıcı oluşturmak için tasarım mühendisliği; sinyalleri modellemek için gereken matematik ve elbette Alan'ın keman sanatçısı ve yapımcısı olarak bilgi ve yetenekleri. Bu harika yetenek çeşitliliği olmasaydı bu çalışmayı kesinlikle gerçekleştiremezdik" dedi.
Araştırmacılar, teknolojinin müzik öğreniminden daha fazlasını incelemeye yardımcı olabileceğini düşünüyor. Deney sırasında ölçülen bazı beyin aktivitesi örüntüleri, demans da dahil olmak üzere nörolojik hastalıklardan etkilenebiliyor. Bu sinyalleri doğal hareketler sırasında incelemek, beyin işlevlerinin sağlık ve hastalık durumlarında nasıl değiştiğini araştırmak için yeni bir yöntem sunabilir.
Brookes, "Sonuçlar motor öğrenmeye ilişkin daha kapsamlı bir anlayış sağlıyor. Burada ölçtüğümüz bazı etkilerin demans gibi hastalıklardan etkilenebilen etkiler arasında olması da büyüleyici. Bu tür bir araştırmanın yalnızca sağlıklı beyin işlevlerine değil, hastalıklara ilişkin de yeni bir anlayış getirmesini umuyoruz" dedi.
HABERİN DEVAMI 
- Popüler Haberler -
Bütün meyve mi meyve suyu mu kalp sağlığı için daha iyi
Onkologdan kansere karşı brokoli ve orman meyveleri önerisi
Diyetisyenden kilo vermek isteyenlere ekmek uyarısı! Sofradan kaldırmak zorunda değilsiniz
Doktordan burun açıcı ilaçlara karşı önemli uyarı
Cumhurbaşkanı Yardımcısı Yılmaz: 1 Milyon vatandaşa ücretsiz sigara bırakma tedavisi ve poliklinik hizmetleri
Aşırı işlenmiş gıdalar neden kalp hastalığıyla bağlantılı?
