İnsan Hafızasını Açıklayan Bilimsel Modeller: Anıları Nasıl Depoluyoruz ve Gerektiğinde Nasıl Hatırlıyoruz?

Teknolojinin bu kadar ilerlemediği dönemlerde bilginin en büyük yol göstericisi ‘hastalar’ olmuştur. Bunların en ünlülerinden biri H.M’dir. H.M, uzun yıllardır ağır epilepsi öyküsü olan bir hastadır. 1953 yılında doktorların da tavsiyesiyle deneysel denebilecek bir şekilde hastanın medyal temporal lobundan (hipokampusun bulunduğu beyin bölümü) doku çıkartılmıştır. Her ne kadar epilepsi krizleri azaldıysa da hastanın yeni anılar oluşturamadığı (bu hastalığa anterograd amnezi deniliyor, hasta 2-3 dakika önce yaşadığı olayları hatırlamıyor) fakat çocukluk anılarını net bir şekilde hatırlayabildiği görülmüştür. 

Hastadan, 2008 yılındaki ölümüne kadar bellek hakkında birçok şey öğrenilmiştir. Günümüzde ise nörogörüntüleme cihazlarının da gelişmesiyle belleğin nasıl bir fizyolojiye sahip olduğunu, anatomik olarak beynin hangi bölümleri ile bağlantılı olabileceğini anlamaya her gün daha da yaklaşıyoruz. 

Bu yazımızda, belleği kısaca açıkladıktan sonra spesifik olarak belleğin nasıl çalıştığına dair ortaya atılan iki önemli model üzerinde duracağız.

Bellek Nedir?

Bellek, duyu organlarımız ile aldığımız görsel, işitsel, uzamsal gibi farklı türleri olan bilgileri ilişkilendirip kullanabildiğimiz, belki bir ömür boyunca belki bir saniyeliğine depolayabileceğimiz, farklı anatomik yapıların (amigdala, hipotalamus, prefrontal korteks) birbirleriyle ilişkili olarak çalıştığı karmaşık bir sistemdir.

Belleğin üç temel işlevi olduğu kabul edilir. Bunlar:

• Kodlama (Encoding): Duyu organlarıyla alınan bilginin depolanabilecek hale gelecek şekilde işlenmesidir.
• Depolama (Storage): Bilginin depolama alanlarında belli bir süre boyunca saklanmasıdır.
• Geri Çağrılma (Retrieval): Bilginin kullanılabiliecek şekilde depolama alanından alınmasıdır, buna hatırlama da denir.

Ayrıca bellek, farklı özellikleri göz önünde bulundurularak çeşitli sınıflara ayrılmıştır:

• Depolanma süresine göre:
• kısa süreli hafıza (short-term memory),
• uzun süreli hafıza (long-term memory),
• Bilginin bilinç düzeyine ulaşıp ulaşamayacağına göre:
• açık (explicit) bellek,
• örtülü (implicit) bellek,
• Bilginin özelliklerine göre:
• epizodik bellek,
• semantik (anlamsal) bellek bunlardan bazılarıdır.

Peki bu karmaşık ve farklı özellikteki sistemler arasındaki ilişki nasıldır? Birbirleriyle hangi şartlar altında iletişim kuruyorlar? Nelerden ve nasıl etkileniyorlar? İşte bu noktada belleğin işleyişi hakkında ortaya atılan iki önemli model ile karşılaşıyoruz. Bunlar: Multi-Store Model (Modal Model) ve Working Memory (Çalışan Hafıza).

Multi-Store Model (Modal Model)

1968 yılında Atkinson ve Shiffrin tarafından sunulan bu model aslında yüzeysel olarak hepimizin aşina olduğu kavramların arasındaki ilişkilerin açıklandığı bir modeldir. 

Bu modele göre, 3 tane depolama alanı vardır. Bilgi, bu depolama alanlarına sırasıyla girer ve diğerine geçer. Bu döngüyü neredeyse bilgisayarlardaki girdi-çıktı sistemine benzetebiliriz. Bilgi bir depolama alanına girer, çıkar ve diğer depolama alanın girdisi olur. Modelde öngörülen 3 depolama alanının da kendisine özel bir kodlama şekli, depolama kapasitesi ve depolama süresi vardır.

Duyusal Hafıza (Sensory Memory)

Depolama alanlarının ilki Duyusal Bellek’tir (Sensory Memory). Bu depolama alanında duyularımız ile aldığımız bilgiler, hangi duyudan alındıysa o duyuya spesifik bir bölgede muhafaza edilir. Her duyudan bilgi alındığı için kodlama şekilleri (işitsel, semantik,görsel) farklı bilgiler burada birlikte depolanabilir. Bu depolama alanındaki bilgiler yarım saniyeye kadar saklanır ve bilgiler buradan, özel olarak ilgilenilirse, kısa süreli hafızaya aktarılır. 

Kısa Süreli Hafıza (Short-term Memory)

Kısa süreli hafızada bilgiler çoğunlukla işitsel kodlama yoluyla kodlanmıştır ve sınırlı bir kapasiteye sahiptir (7 +/- 2 öge). Bilgiler burada yarım dakikaya kadar depolanabilir. Yani bu depolama alanındaki bilgiler de geçicidir fakat duyusal bellekten farklı olarak burada depolanan bilgi kullanılabilir. Yani bilinç düzeyinde hatırlanabilir. Modele göre bilginin buradan sonra uzun süreli hafızaya geçmesi sadece bilginin tekrarlanması yolu ile olur. Fakat son dönemlerde yapılan deneylerle bu geçişin bu kadar basit olmadığı, daha farklı parametrelerin de (motivasyon, strateji) rol oynadığını biliyoruz.

Uzun Süreli Hafıza (Long-term Memory)

Uzun süreli hafızada bilgiler sınırsız bir süre boyunca saklanabilir. Diğer belleklerden farklı olarak bu belleğin kapasitesi de sınırsızdır. Ayrıca model, uzun süreli hafızanın iki alt depolama sisteminden oluştuğunu söyler. Bunlar açık (explicit) ve örtük (implicit) bellektir. 

Açık bellekteki bilgiler bilinçli olarak açıklanabilir ve iki alt üniteye daha ayrılır. Bunlar epizodik ve semantik bellektir. Semantik (anlamsal) hafızada kavramlar, anlamlar, kurallar, bilgiler depolanırken ("Türkiye’nin başkenti Ankara'dır" gibi); epizodik (episodic) hafızada bir durum ve bu duruma ait bilgiler depolanır ("10 sene önce Beşiktaş’ta gittiğim konser" gibi). 

Örtük (implicit) bellekte ise bilinç düzeyine ulaşmayan, açıklayamadığımız ama bildiğimizi bildiğimiz bilgiler bulunur. Buna refleksif bellek de denir. Mesela yüzmeyi ilk öğrenirken yüzme bilgisi deklaratif (açık, explicit) bellektedir. Su üstünde durmak için ellerimizi ve ayaklarımızı sürekli hareket ettirmemiz gerektiğini öğreniriz, bilinçli olarak uygularız fakat şu an yüzerken bu bilgi bilinç düzeyine ulaşmaz, hatırlamayız fakat oradadır, uygulamaya devam ederiz.

Bu model birçok şeyi başarı ile açıklamış olsa da bazı kısımlardaki yetersizliği ve fazla basitleştirilmiş olduğu gerekçesiyle eleştirilmiştir. Açıklamakta eksik kaldığı bir kavram kısa süreli hafızadır ve burada da karşımıza Working Memory (Çalışan Hafıza) modeli çıkar.

Working Memory (Çalışan Hafıza)

1974 yılında Baddeley ve Hitch tarafından oluşturulan bu hafıza modeli bazen kısa süreli hafıza ile eş anlamlı kullanılsa da (kısa süreli hafıza gibi sınırlı kapasitelidir ve geçici bir süre bilgi depolar), kısa süreli hafızadan büyük bir farkla ayrılır: Bu model bilginin sadece depolanabileceğini değil aynı zamanda işlenebileceğini (İng: "manipulation of information") de öngörür. Bu özellikleri ile kognitif testlerin tamamlanmasında ve günlük hayatımızda rolü büyük olan bir sistemdir. Dört ana alt üniteden oluşur. Bunlar:

• Fonolojik Döngü (Phonological Loop)
• Görsel ve Uzamsal Çizim Tahtası (Visuospatial Sketchpad)
• Merkezi Yönetim (Central Executive)
• Bölümsel Ara Bellek (Episodic Buffer)

Bu alt ünitelerin her birinin farklı özellikleri vardır ve birbirleri ile direkt ya da indirekt olarak bağlantı kurabilirler.

Phonological Loop (Folonolojik Döngü)
Bu ünite 2 alt bileşenden oluşur: phonological store (fonolojik depo) ve articulatory rehearsal (işitsel prova). Fonolojik depo, doğrudan işitsel olarak alınan bilginin birkaç saniye boyunca saklandığı, sınırlı kapasiteye sahip (5-8 öge) bir depodur. İşitsel prova ise (bir nevi iç ses) bu depodaki bilginin geri kazanılmasını, yenilenmesini, sürdürülmesini sağlayan bir işlemdir. 

Direkt olarak işitsel olarak alınan bilgiler otomatik olarak fonolojik depoda depolanabilirken farklı özellikteki bilgilerin bu depoya geçmesi için bilginin işitsel prova ile işitsel forma dönüştürülmesi gerekir. Mesela birisiyle konuşurken işitme organımızla aldığımız bilgiler direkt fonolojik depoya kayıt edilebilir ama kitap okurken alınan bilgiyi işitsel prova ile işledikten sonra burada depolayabiliriz.

Bu bileşen modelin en çok anlaşılmış kısmıdır, bileşeni destekleyici birçok deney yapılmıştır. Depolamayı etkileyen bazı etkenler bu deneylerle gösterilmiştir (işitsel benzerlik, kelime uzunluğu, işitsel baskılama vb.). Kısaca bahsedecek olursak, işitsel benzerlik burada depolanan öge sayısını artırırken anlamsal benzerliğin anlamlı bir etkisi olmamıştır (uzun süreli bellekte anlamsal benzerlik daha baskındır). Kelime uzunluğunun ise anlık hatırlanan kelime sayısında azaltıcı bir etkisi vardır. 

İşitsel baskılama deneylerinden de kapsamlı bilgiler elde edilmiştir. Bu deneylerde katılımcılardan hatırlama testinde deneyden bağlantısız bir kelimeyi sürekli ve sesli olarak telaffuz etmeleri istenmiştir. Bu şekilde işitsel provanın işlevi baskılanmıştır. Deney sonuncunda kelime uzunluğunun depolama süresi üzerindeki etkisi ortadan kaldırılmıştır. Hatırlanan kelime sayısı da anlamlı bir şekilde azalmıştır ama yok olmamıştır. Bu da depolamanın olası farklı yollarının olabileceğini akıllara getirmiştir. Önemli bir aday da bölümsel ara bellektir (Episodic Buffer).

Visuospatial Sketchpad (Görsel ve Uzamsal Çizim Tahtası)
Bu ünitede görsel ve uzamsal (mekansal) bilgiler depolanır. Yapılan deneylerde uzamsal algımızı baskılayan görevlerin görsel çalışan hafızayı, aynı şekilde görsel algımızı baskılayan görevlerin uzamsal çalışan hafızayı etkilemediği görülmüştür. Bu depo alanınının da 2 alt üniteye ayrıldığı bu deneylerle desteklenmiştir. Yani burada görsel ve uzamsal bilgiler birbirinden bağımsız depolarda saklanır ve bu bilgilerin işlenme süreçleri de farklıdır. 

Görsel çalışan hafızanın dış dünyayı algılama şeklimizde önemli bir rolü vardır. Görsel çalışan hafıza, gördüğümüz çevrenin sadece belli bir kısmını efektif bir şekilde yansıtabilir. Bu da ‘değişim körlüğü’ denilen bir fenomene yol açar. Bu fenomene Rensik tarafında 1997 yılında şu şekilde bir açıklama getirilmiştir. Uzun süreli hafızada biriken görsel manzaranın bilgisi merkezi bilgi alanını (regions of central interest) belirler, bu dikkatimizi yönlendirerek bilginin görsel çalışan hafızaya geçmesini sağlar. Bu yüzden dış dünyadaki değişiklikleri algılama kapasitemiz büyük oranda bu alanlarla sınırlıdır. Burada dikkatin rolü önemlidir, dikkatimizi verdiğimiz bölgedeki değişimleri algılarız.

Uzamsal çalışan hafızanın efektif bir şekilde fonksiyon göstermesinde, uzamsal bilginin depolanmasında otomatik göz hareketlerimizin önemi birçok deneyle desteklenmiştir. Bu konuya burada değinmeyeceğiz; fakat referanslar ve ileri okumalar kısmından konu hakkındaki makalelere ulaşabilirsiniz.

Central Executive (Merkezi Yönetim)
Merkezi yönetim, çalışan hafıza modelinin en önemli parçası olarak kabul görse de modelin en az anlaşılmış, en az bilimsel bilginin bulunduğu bileşenidir. Bu ünitenin dikkatin kontrolünde, odaklanmada, bilginin işlenmesinde ve diğer bileşenlere paylaştırılmasında görev aldığı düşünülüyor. 

Diğer bileşenlerin aksine tamamen bir depolama alanı olarak değil, diğer depolama alanları (fonolojik döngü, görsel ve uzamsal çizim tahtası, uzun süreli hafıza) ile bağlantılı çalışan bir kontrol mekanizması olarak da düşünülebilir. Yapılan deneylerle bilginin işlenmesinin (bilginin değiştirilmesi, diğer bilgilerle entegre edilmesi) bu üniteye bağımlı olarak gerçekleştiği desteklenmiştir. Bu çalışan hafızanın kısa süreli hafızadan büyük bir farkıdır.

Merkezi Yönetim dikkatimizi yönlendirerek aynı anda gelen birden çok bilgi arasında seçim yapmamızı sağlıyor, bu bilgilerden bazılarına öncelik veriyor. Bu da her gün yaptığımız dikkat gerektiren işlerde (araba sürerken, bıçak kullanırken vb.) bize avantaj sağlıyor. Bilgi işleme ve uzun süreli hafıza ile bağlantılı olabilme yetenekleriyle de özgün problemlerin çözümünde rol oynadığı düşünülüyor.

Episodic Buffer (Bölümsel Ara Bellek)
Bölümsel ara bellek, modele daha sonra eklenmiştir. Farklı kodlama türlerinin bir arada kullanılabildiği, sınırlı kapasiteye sahip bir depolama alanıdır. Bu depolama alanı da farklı bilgilerin (farklı duyulardan sağlanan, farklı depolama alanlarında saklanan, farklı kodlama türleriyle kodlanmış bilgiler) entegre edilmesinde ve bu entegre bilginin depolanmasında rol oynar. Bağımsız olduğu kanıtlanan diğer 2 alt ünitenin (fonolojik döngü, görsel ve uzamsal çizgi tahtası) birleştiği yerdir. Bu bilgi işleme fonksiyonuyla da modelin merkezi yönetim bileşeniyle bağlantılı haldedir. Ayrıca çalışan hafıza ile uzun süreli hafıza arasındaki bağlantı da rol oynadığı düşünülmektedir.

Sonuç
Çalışan hafıza modeli kısa süreli hafızayı ayrıntılı bir şekilde açıklamaya çalışmış ve bu konuda büyük oranda başarılı olmuştur. Birçok deneyle hipotezleri kanıtlanmıştır. Birçok açıdan ‘kısa süreli hafıza’ kavramının yerini alabilecek bir modeldir. Her ne kadar bu başarılarıyla öne çıksa da büyük oranda ‘kısa süreli hafıza’yı açıklayacak şekilde sunulması modeli sınırlamıştır. Bu sınırlı ama başarılı incelemesiyle ‘bellek’ kavramını bütüncül bir şekilde açıklamaktan uzaktır. Multi-Store Model ise belleğe daha bütünleyici bir şekilde yaklaşmaya çalışmıştır fakat bu sefer de ayrıntılı bir model sunmaktan uzak kalmıştır. Diğer

yandan bunun ne kadar mümkün olduğu tartışılabilecek bir konudur. 

kaynak: https://evrimagaci.org