17. yüzyılda, Dr. Marcello Malpighi parmak uçlarında belirgin çıkıntılar ve ter bezlerinin varlığını gözlemledi. Bu önemli gözlem, bugüne kadar yaygın olarak kullanılan bir teknik olan parmak izlerine dayalı olarak bireyleri benzersiz bir şekilde tanımlamanın yollarını bulmak için uzun ve sürekli bir arayışa yol açtı. Modern çağda, parmak izi kavramı, diğerlerinin yanı sıra ses kayıtları ve retina taramaları gibi diğer biyometrik verilere de genişledi.
Son birkaç yılda ise, bir bireyin beyninin kişilik özelliklerinin ve davranışının artık karakterize edilebildiği yüksek kaliteli ölçümler elde edildi: beyin parmak izi!
Genel olarak insan beyni ve özelde beyin parmak izleri üzerine yapılan araştırmalardan sonra her birimizin bir beyin “parmak izi” olduğunu ve bu parmak izinin zamanla değiştiğini öğrendik.
Yeni araştırmalar, benzersiz beyin aktivitesi kalıplarının, Alzheimer gibi nörolojik hastalıkların tespitinin yanı sıra kişileri tanımlama amacıyla nasıl kullanılabileceğini gösteriyor.
Beyin parmak izi nasıl tespit ediliyor?
Araştırmacılar beyindeki ağları ve bağlantıları ve özellikle farklı alanlar arasındaki bağlantıları inceliyor. Bu büyük ölçüde belirli bir süre boyunca beyin aktivitesini ölçen MRI taramaları kullanılarak yapılıyor. Araştırma grubu, bir deneğin beyin aktivitesini özetleyen renkli matrisler olarak temsil edilen grafikler oluşturuyor. Bu tür modelleme tekniği, bilimsel çevrelerde ağ sinirbilimi veya beyin konnektom (bağlantı) bilimi olarak bilinir.
Tüm bilgiler, yaygın olarak “fonksiyonel beyin konnektomları” olarak bilinen bu grafiklerde oluşturuluyor. Konnektom, sinir ağının bir haritasıdır, bağlantısal bütüsellik olarak da adlandırılır. Deneklerin MRI taramaları sırasında ne yaptıklarını -dinleniyorlarsa veya başka görevler yapıyorlarsa- ortaya çıkarır. Konnektomlarımız, hangi aktivitenin gerçekleştirildiğine ve beynin hangi bölümlerinin kullanıldığına bağlı olarak değişir
Birkaç yıl önce, Yale Üniversitesi’ndeki bu bağlaçları inceleyen sinirbilimciler, her birimizin benzersiz bir beyin parmak izine sahip olduğunu keşfettiler. Birkaç gün arayla aynı deneklerin MRI taramalarından elde edilen grafikleri karşılaştırarak, belirli bir öznenin iki taramasını %95 oranında doğru şekilde eşleştirebildiler. Başka bir deyişle, beyin parmak izine dayanarak bir kişiyi doğru bir şekilde tanımlayabilirler.
Şimdiye kadar, sinirbilimciler, oldukça uzun bir süre boyunca alınan iki MRI taraması kullanarak beyin parmak izlerini tanımladılar. Ancak parmak izleri, örneğin, gerçekten sadece beş saniye sonra mı ortaya çıkıyor, yoksa daha uzun bir süreye ihtiyaçları var mı?
Sadece 1 dakika 40 saniyede beyin parmak izi
Araştırma grubu, yararlı verileri tespit etmek için yaklaşık 1 dakika 40 saniyenin olduğunu buldu. Baş araştırmacı Enrico Amico, “Bir beyin parmak izinin ortaya çıkması için gereken bilgilerin çok kısa sürelerde elde edilebileceğini fark ettik” diyor. “Örneğin, beş dakika boyunca beyin aktivitesini ölçen bir MRI’ya gerek yok. Daha kısa zaman ölçekleri de işe yarayabilir.” Çalışması ayrıca en hızlı beyin parmak izlerinin beynin duyusal alanlarından ve özellikle göz hareketi, görsel algı ve görsel dikkat ile ilgili alanlardan ortaya çıkmaya başladığını gösterdi. Zaman geçtikçe, daha karmaşık bilişsel işlevlerle ilişkili olan frontal korteks bölgeleri de her birimize benzersiz bilgiler vermeye başlar.
Bir sonraki adım, sağlıklı hastaların beyin parmak izlerini Alzheimer hastalarıyla karşılaştırmak olacak. Amico, “İlk bulgularıma dayanarak, beyin parmak izini benzersiz yapan özelliklerin hastalık ilerledikçe giderek kaybolduğu görülüyor” diyor; “İnsanları bağlantılarına göre tanımlamak zorlaşıyor. Sanki Alzheimer’lı bir kişi beyin kimliğini kaybediyor.”