Kişilik ve Davranışın Nörofizyolojisi: Phineas Gage Vakası Üzerine
Selen EMİRHANOĞLU - Biyomühendislik, Mühendislik Fakültesi, Marmara Üniversitesi
İnsan canlılık doğası gereği biyolojik, psikolojik ve sosyal açıdan çevresiyle karmaşık etkileşimler halindedir. Bu etkileşimlerin kişilik ve davranışsal işlevler yönünden beyinde oluşturduğu değişimler ve cevaplar insanın üç boyutta sağlıklı, Dünya Sağlık Örgütünün tanımıyla “biyolojik, psikolojik ve sosyal yönlerden tam bir iyilik hali” nde olup olmadığı hakkında ipuçları vermektedir. Kişilik ve davranış kökenlerini bu ipuçlarından yararlanarak biyolojik boyutta anlayabilme çabası nöroanatomi, nörokimya ve nörofizyoloji gibi bilimleri doğurmuştur.[1]
İnsan davranışlarının kökenini beyne bağlayarak psikonörolojik bilimlerin temellerini atan Hipokrat’tan sonra 19. yüzyılda birçok nöroanatomist, psikolojik durumları beynin bölümleriyle ilişkilendirebilmek için konuşma yeteneği gibi ruhsal halden etkilenen yeteneklerini kısmi olarak gerçekleştirebilen ya da tamamen kaybetmiş insan ölülerinde beyin otopsileri yapmıştır. Ancak yapılan otopsiler beynin fiziki anatomisi ve yalnızca kaybedilen duyuların veya uzuvların yeteneklerinin beyinde ilişkili olduğu bölümler hakkında bilgi vermiş; örneğin beynin iki yarı küreden meydana geldiği ve sağ kürenin sol bedeni sol kürenin ise sağ bedeni kontrol ettiği anlaşılmıştır. Bu durum özgün kişilik ve davranış biçimlerinin oluşumunun anlaşılabilmesi için beynin çalışma mekanizmasının, beyinde meydana gelen fizyolojik ve kimyasal değişimlerin, beynin vücudun diğer organlarıyla ilişkilerinin kişiye özgü ve bütüncül bir yaklaşımla incelenmesi gerektiğini ortaya koymuştur. [1]
Gizemli bir biyolabirent: Beyin
İnsanı diğer canlılardan ayıran düşünce ve duygu üretimi yeteneğine sahip insan beyni; nöron adı verilen vücudun iç ve dış çevresini analiz etmesini sağlayan, bilgi alan, üreten ve depolayan milyarlarca sinir hücresiyle birlikte bu hücreleri destekleyen ve koruyan glia hücrelerinden meydana gelmektedir. Nöronlar basit bir anlatımla alıcı, iletici, iletinin sağlıklı ve hızlı iletilmesini sağlayan üç ana kısımdan oluşmaktadır. Nöronun çekirdeğinin bulunduğu hücre gövdesi uzantıları olan dendritler, reseptörlerden veya diğer nöronlardan mesajı alıcı görevini üstlenirken, hücre gövdesinden gelen mesaj aksonda elektrik sinyalleri şeklinde ilerleyerek akson uçlarından sinaps boşluklarına salınan nörotransmitter maddeler denilen kimyasal maddeler aracılığıyla diğer nöronlara ya da organlara iletirken, aksonu saran miyelin kılıf bu iletimin sağlıklı ve hızlı bir şekilde gerçekleşmesinden sorumludur. Bu hücreler başta beyinde özelleşmiş bölgelerde olmak üzere vücudun merkezi ve çevresel sisteminde işlev bakımından hiyerarşik ve fiziksel bakımdan karmaşık bir yapılanma gösteren sinir ağlarını oluşturmaktadır.[1,2]
Beyin bütünlüğünü oluşturan yapı birimleri bakımından incelendiğinde önden arkaya doğru derin bir yarıkla ayrıldığı görülen ancak korpus kallozum adı verilen köprü görevi gören sinir ağı ile iletişim halinde olan; yaratıcı, sanatsal ve sezgisel becerilerin yönetildiği sağ ile bilişsel, matematiksel ve mantıksal becerilerin yönetildiği sol yarı küreden meydana gelmektedir. Nobel ödüllü nörobiyolog Roger Sperry’nin korpus kallosumu hasar görmüş kediler üzerine yaptığı çalışma iki yarı kürenin farklı işlevsel özelliklere sahip olduğunu kanıtlamıştır. Bu çalışmadan yıllar sonra ABD’de epilepsi nöbeti geçiren hastaların korpus kallozumları kesilerek yaşam kaliteleri gözlemlenmiş; örneğin kamyon sürücüsü olan bir hastanın tüm çabasına rağmen sol kolunu kontrol edemediği, direksiyonu döndürmek istediği yöne döndüremediği rapor edilmiştir. Benzer hastalardan elde edilen raporlar, araba kullanmak gibi birçok değişkene bağlı bir yeteneği kontrollü bir şekilde gerçekleştirebilmek için iki yarı kürenin iletişim halinde olması gerektiği anlaşılmıştır.[1]
Nörolojik bilimlerle uğraşan bilim insanlarının kaydettiği vakalar, ameliyat notları ve otopsi analizleriyle belirlenmeye çalışılan, günümüzde geliştirilen çeşitli görüntüleme teknikleriyle araştırılması devam eden sırlarla dolu beynin nöroanatomisine bakıldığında duyusal algılama konusunda spesifik özellikleriyle sınıflandırılmış üç lob; bulunulan çevre ile ilişki kurmada dokunmanın merkezi parietal lob, koku ve işitme duyularının merkezi temporal lob ve görme merkezi oksipital lob ile problem çözme, organizasyon ve karar verme gibi insana özgü özellikleri kazandıran kişilik ve karakter oluşumunda etkili frontal lob yer almaktadır. Beynin iç yüzeyinde korpus kallosumu saran limbik sistem (talamus, hipotalamus, hipokampüs ve amigdala) sarkidyen ritimden, bellek ve duygu kontrolünden sorumlu beyin bölgesidir. Fiziki ve biyolojik işlevlere sahip lobları saran, bulunduğu loba göre tabakalaşan, daha çok soyut ve zihinsel işlevlerin gerçekleştirilmesinde rol oynayan korteks beyin hücrelerinin yoğun olarak bulunduğu bir dış kabuk olarak değerlendirilmektedir. Lobların dışında solunum, uyanıklılık gibi yaşamsal fonksiyonların devamlılığını sağlayan beyin sapı ve denge merkezi olan beyincik, beynin bütünlüğü içinde yer almaktadır. Beynin nöroanatomik ve nörofizyolojik yapısı sebebiyle beynin bölgelerinden birinin ya da birkaçının zarar görmesi durumunda, hayati fonksiyonlara verebileceği zarar dışında, o bölgeyle ilgisi olmayacağı düşünülen yaşam kalitesini etkileyebilecek kişilik ve davranış bozukluklarının ortaya çıkması beynin fiziki ve işlevsel bakımdan ayrılan bölgelerinin birbirinden bağımsız olmadığını, beynin bütüncül değerlendirilmesi gerektiğini, beynin hala tam olarak çözülememiş karmaşık bir çalışma mekanizması olduğunu göstermektedir.[1,2]
Nörobilimde çığır açan vaka: Phineas Gage vakası
Yaklaşık 172 yıl önce ABD’de bir demiryolu işçisi olan Phineas Gage, demiryolu inşası sırasında patlatılması gereken bir kayanın üzerinde açılan deliğe, 6 kg ve 110 cm bir demir çubuk yardımıyla barut, fitil ve kum doldurduğu sırada; kumun az olması sebebiyle barut patlamış, demir çubuk Gage’in sol gözünün altından girerek aynı hizada kafatasından dışarı çıkıp 25 metre uzağa fırlamıştır. Bilinci açık şekilde, bir at arabasıyla konuşarak gittiği hastanede yapılan ilk müdahalesinde beyninin sol ön lobu tamamen parçalanmasına rağmen nabzı olduğu ve kafatasındaki ağır yaralanma sonucu sol gözünün kör olması dışında fiziksel bir bozukluğu olmadığı rapor edilmiştir. Bir aylık tedavi sonunda yapılan tetkiklerde yürüme, konuşma ve el becerilerinde bozukluk görülmemiştir. Ancak zaman geçtikçe çevresindeki insanlar davranışlarında değişim olduğunu gözlemlemiştir. Phineas Gage’in tedavisini üstlenen Dr.Harlow bulgularını Boston Medical and Surgical Journal’ın Editöre Mektuplar kısmında şu şekilde yayınlamıştır: “Fiziksel olarak sağlıklı, baş ağrısı çekmiyor ama tanımlayamadığı garip bir şeyler hissettiğini söylüyor. Kazadan önce onu en üretken ve çalışkan işçi olarak gören patronu, Gage’e eski işini verdikten kısa bir süre sonra kişiliğindeki değişmeden dolayı onu işten çıkarmış. Sanki insani özellikleri ile hayvani özellikleri arasındaki denge ortadan kalkmış gibi. Düzensiz, saygısız, söz dinlemeyen, arada birçok kötü küfür eden (kazadan önce hiç görülmemiş bir durum), birlikte çalıştığı diğer işçilere karşı saygısız ve uyumsuz, isteklerine ters düştüğü zaman kısıtlama veya önerilere karşı sabırsız, bazen inatçılıkta ısrarlı, ama kaprisli, keyfince davranan, kararsız, yapmak istedikleri için hazırlık yapmak yerine onları unutup yapabildiklerine yönelen biri. Zihinsel kapasite ve ortaya koyduklarına bakıldığında bir çocuk seviyesinde ama hayvansı duyguları yetişkin düzeyinde. Okumamış olmasına rağmen kazadan önce onu tanıyanların imrendiği, enerjik, başarılı bir profesyonel, planlarını gerçekleştirmede ısrarlı biriyken kazadan sonra kişiliğindeki değişimden dolayı arkadaşları ve yakınları ona artık Gage gözüyle bakmıyorlar.” [1,6]
Gage’in kazadan sonra dikkat, algılama, bellek, dil ve zeka gibi yetileri bozulmadığı halde karakterde ve sosyal hayatta sorunlar oluşmaya başlamıştır. Bu durumda Gage’de zarar gören sol frontal lobun prefrontal korteksinin kişilik oluşumunda; geleceği planlama, öğrenmiş olduğu sosyal kurallara göre davranma ve sonuçta kişinin yaşamını sürdürmesine yararı olacak kararlar alıp uygulama yeteneği ile ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. [1,6]
Phineas Gage vakası sonrasında, kafa travmasıyla meydana gelen kişilik ve davranış değişiklikleri incelenmiş ve ilk kez Dr. Harlow tarafından frontal lob sendromu (FLS) olarak tanımlanmıştır. Frontal lob sendromu, daha önceki davranışları normal olan bireylerde kişilik ve davranışta değişim ile karakterizedir. Bu değişiklikler depresyon, mani, paronaya, antisosyal kişilik bozukluğu gibi psikonörolojik durumlardır. [1,6]
Phineas Gage hayatını kaybettikten sonra ailesinin onayı alınarak sergilenmek üzere Harvard Üniversitesi’nin Warren Anatomi Müzesi’ne götürülen kafatası ve demir çubuk, alınan izinlerle Harvard Üniversitesi akademisyenleri tarafından incelemeye alınmış, kafatasının bilgisayarlı tomografisi çıkarılmıştır. Çıkarılan veriler kaybolunca, John Van Horn ve ekibi Gage’in kafatasını tekrar analiz etmeye çalışmış, kazayı yaşadığı yaştaki erkek bireylerin beyin ve merkezi sinir ağı modellerini incelemiş, on milyon olasılık arasından birinde karara vararak demir çubuğun izlediği yolu, beyninde hasara sebep olduğu bölgeyi modellemeyi başarmıştır. Modellemeye göre sol yanaktan giren çubuğun, sol frontal lobtaki beyaz dokuyu parçalayarak iletişimde bulunulan sağ lobu da etkileyecek hasara sebep olduğu anlaşılmıştır. [7,8]
Gage vakası üzerine yapılan çalışmalar; beynin nörofizyolojik yapısının anlaşılmasına, kaza sonrası yaşanan kafa travmasıyla oluşan psikonörolojik hastalıklar ve günümüzde genetik yatkınlıkla ilişkilendirilebilen Alzheimer gibi kişilik bozukluklarına sebep olan nörolojik hastalıklarla ilgili teşhis ve tedavi yöntemlerine ışık tutmaktadır.
Referanslar
Üngüren, E. (2015). Beynin Nöroanatomik ve Nörokimyasal Yapısının Kişilik ve Davranış Üzerindeki Etkisi. Journal of Alanya Faculty of Business/Alanya Isletme Fakültesi Dergisi, 7(1).
Rothwell, J. (2009). Meet the brain: Neurophysiology. International review of neurobiology, 86, 51-65.
Nöronun yapısı. 19 Ekim 2020 tarihinde, https://www.researchgate.net/figure/The-structure-of-a-real-neuron_fig1_266485234 adresinden erişildi.
Beynin nöroanatomik yapısı. 19 Ekim 2020 tarihinde, https://www.dana.org/article/neuroanatomy-the-basics/ adresinden erişildi.
García-Molina, A. (2012). Phineas Gage y el enigma del córtex prefrontal. Neurologia, 27(6), 370-375.
Karaçağ, B. (2010). “Beyin ve Kişilik”, TÜBİTAK Bilim Ve Teknik Dergi, Şubat ayı sayısı, 70.
Van Horn, J. D., Irimia, A., Torgerson, C. M., Chambers, M. C., Kikinis, R., & Toga, A. W. (2012). Mapping connectivity damage in the case of Phineas Gage. PloS one, 7(5), e37454.
Lessons of the brain: the Phineas Gage case. 15 Ekim 2020 tarihinde,https://youtu.be/yXbAMHzYGJ0 adresinden erişildi.