Geniç Açı_Actual Medicine

GENİŞ AÇI
“fMRI - Ütünün tarihçesi
Havayı soğutmak
Op Dr. Hilmi OR
Yazılarımızda sık sık beyin ve
onun işlevleri üzerine yazıyoruz. Naçizane bir beynimiz
var. Beynin kapasitesi yaşamda yaptıklarımızı, yapabileceklerimizi (bireysel kapasitemizi) ve yapıp yapmamamızı
belirliyor. Peki, bu kadar işlevi üstlenen beyin ne kadarlık
bir bellek ile çalışıyor.
Psikolojik ve sosyal anlamda
ölçülen bir çok sistem var.
Ama artık dijital çağdayız.
Bilgisayar ile karşılaştırınca
acaba beynin “sabit disk” depolama kapasitesi ne kadar?
Bir araştırmaya göre insan
beyninin depolama kapasitesi
yaklaşık olarak 256 exabyte
imiş. (1 exabayte=1 milyar
GB (gigabyte)). (Bu arada
“yaklaşık” deyip 256 rakamını vermek, matematiksel olarak veya anlamsal “doğru değil” denebilir! Ama…
56
Bilgisayar teknolojisinde bellek tanımlamalarında 256-512-1024 byte şeklinde bir sıralama olduğu için “yaklaşık 256” anlamlı!) Bu kapasite
1,2 milyar adet ortalama bilgisayar sabit diski
kadar… Ya da 15 şehir kütüphanesi dolusu kitabın depolama kapasitesi kadar… Güzel… Peki,
beynimin bu kadar iyi bir depolama kapasitesi
varken, dün öğlen ne yediğimi anımsamakta
neden zorlanıyorum? ☺
Bu konuda beyni anlamak için kullanılabilecek
en iyi alet fMRI olmalı…
fMRI (İşlevsel MR) ve yeni bulgular…
İşlevsel MR olan fMRI klinisyenlerden çok,
araştırmacıların kullandığı bir alet… fMRI beynin bir işlem sırasında neresinde ne kadar kan
akımı olduğunu ölçüyor. Diğer bir deyişle, beynin hangi kısmının o işlev sırasında çalıştığını ve
beynin hangi kısmının o işlevden sorumlu olduğunu belirliyor. Ölçüm sistemleri ve algoritmaları gittikçe hassaslaşıyor; her yeni gün daha sofistike, daha hassas ölçümler yapılabiliyor.
Nörobilimciler bu bulguları değerlendiriyor ve
çeşitli sonuçlara varıyorlar. Ben son 7 senedir
görsel algılama ile özellikle ilgilendiğimden,
Actual
Medicine
fMRI ile ölçülebilen ve saptanabilen görsel algı ve beyindeki fMRI bulguları beni çok
etkilemişti. Ancak fMRI’nın
fizyolojik ve klinik kullanımı
çok farklı boyutlara ulaşmak
üzere… İsterseniz gelin bir inceleyelim…
En yeni fMRI destekli çalışmalardan biri Japonya’da yapılmış. Science dergisinin Mayıs 2013 sayısında yayınlanmış olan Horikawa ve arkadaşlarının çalışması… Uykuda görülen imajların ne olduğunu ve beynin hangi kısmında olduğunu anlamak için, 3
denek üzerinde uykuda (öğleden sonra yatılan kısa uykuda) fMRI çekiliyor. Denekler
RAM fazında iken uyandırılıyor ve en son hangi görüntüyü anımsadığı soruluyor. Sonuçlar; araştırmacıların yarıHaziran 2013
GENİŞ AÇI
fMRI beynin bir işlem sırasında neresinde ne kadar kan akı mı olduğunu ölçüyor. Diğer bir deyişle, beynin hangi kıs mının o işlev sırasında çalıştığını ve beynin hangi kısmının
o işlevden sorumlu olduğunu belirliyor. Ölçüm sistemleri
ve algoritmaları gittikçe hassaslaşıyor; her yeni gün daha
sofistike, daha hassas ölçümler yapılabiliyor. Nörobilim ciler
bu bulguları değerlendiriyor ve çeşitli sonuçlara varıyorlar.
dan fazla olguda deneğin ne
gördüğünü anlayacak seviyeye geldiğini gösteriyor. Artık
rüyalarımız bile gizli kalamayacak galiba… Eskiden komplo teorisi veya kurgubilim
gibi görünen olaylar, yakında
gerçek olacak… Hepimize
kolay gelsin.
PubMed’de sadaece “fMRI”
ve “brain” (beyin) kelimelerini beraber taradığınızda
132.552 makaleye ulaşabiliyorsunuz. Diğer alt başlıkları
da incelediğiniz zaman belki
de 1.000.000’un üzerinde
fMRI ile yapılmış araştırmaya
ulaşmak olası bugün… Peki,
bu konuda ufuklar nerede?
Bir bakalım:
PubMed’de en güncel çalışmalar incelendiğinde, eskiden daha çok psikolog ve biyologların çalışma yaptığı bir
alet olan fMRI’nın artık klinisyenler tarafından da kullanıldığını, özellikle de psikiyatrik (şizofreni v.b.) veya
psikosomatik olduğu düşünülen hastalıklarda fMRI ile
araştırmalar yapıldığını görüyoruz. Yakın bir gelecekte psikolojik ve psikiyatrik olguların olası somatik nedenlere
bağlı olduğunun saptanması
bizleri şaşırtmamalı…
Haziran 2013
Ancak fMRI ile sadece klinik değil, temel tıp konularına da eğiliniyor: fMRI konusunda yapılan
bazı temel fizyolojik çalışmaların gelecekte çok
önemli sonuçları olabilir. Radiologe dergisi
2013 Temmuz sayısında yayınlanmış bir çalışma
kompleks bir işlev olan konuşmayı fMRI ile incelemiş. Fizyolojiden patolojiye gidersek:
Konuşma bozukluklarını anlamak, tanısını koymak ve gerektiğinde nörolojik olarak tedavi etmek, yapılacak fMRI çalışmaları ile yakında
mümkün olabilir.
Bugün tıbbın hangi branşın içinde ve nasıl sınıflaması gerektiğini pek de bilmediği ağrı, fMRI
çalışmaları için güncel ve özel konulardan biri
olmuş:
British Journal of Anaesthesiology 2013 Temmuz sayısında ise “Ağrı görüntülenmesi ile, hastalardaki ağrı mekanizmasının anlaşılması” araştırılmış. Hemen her tıp branşında görülebildiği
için, interdisipliner bir algı olan ağrı, belki de
daha kolay anlaşılabilecek.
Pediatric Radiology 2013 Haziran sayısında ise
-yaşları gereği büyükler kadar iyi ifade edilemeyen- çocuklardaki ağrı algısı fMRI ile incelenmiş. Başlıkta “Yes, we (s)can.” denmiş. Yani
“Evet, yapabiliriz/(ağrıyı) tarayabiliriz.” Gelecekte günümüzden çok farklı bir tıp gözüküyor… Çok daha hedefe yönelik, bazı açılardan
daha başarılı… Ama hastaların (bireylerin) tüm
bireysel kalması uygun olan özelliklerinin ortaya çıktığı bir dönem… Hepimize kolay gelsin.
Bunun yanında fMRI bazı metabolik hastalıkların psikolojik algılamalarda değişikliğe neden
olup olmadığı da inceleniyor:
Actual
Medicine
Frontiers of Human Neuroscience dergisinin 2013 Mayıs
sayısında ise, kan şekeri yüksek olguların, duygusal tepki
vermekte zorlandıkları gösterilmiştir. Birçok hastalığın veya semptomun nedenlerini
bulmaya fMRI ile bir adım
yaklaşıyoruz gibi gözüküyor.
fMRI ile çok değişik konular
da araştırılıyor. Haker ve arkadaşları Brain Imaging Behaviour dergisinin 2013 Mart
sayısında yayınlanan makalelerinde, bulaşıcı (!) esnemenin beyindeki ayna nöronlar
ile ilişkisini araştırmışlar. Empati ile birlikte, beyinde ayna
nöron aktivitesinde değişiklik
bulmuşlar… İşimiz hiç kolay
değil… Artık hemen her davranışımızın beyindeki kökenleri bulunmak üzere…
Hazır “bulaşıcı” esneme ile ilgilenmişken, sosyal “bulaşıcı”
davranışlara bir bakalım:
“Bulaşıcı” insan yaklaşımları
Esnemenin bulaşıcı olduğu
konusunda sanırım hiç kimsenin itirazı olmaz. İçten gülen
bir insanın gülmesinin de-gülmenin nedeni bilinmese debulaşıcı olduğu bilinmekte…
Bilim dünyası, fizyolojik yaklaşımlar dışındaki “bulaşıcı”
insan yaklaşımlarını da inceliyor.
Michigan Üniversitesi’nde
yapılan yeni bir bilimsel araştırma, cep telefonunu kontrol
etme yaklaşımının (çağrı/mesaj gelip gelmediğini veya
sosyal paylaşım sitelerine
bakma isteğinin) bulaşıcı ol57
GENİŞ AÇI
Eski Mısır’da zenginler evlerini soğutmak için pencere boş luklarını kamışla kapatıyor ve daha sonra bu kamışları ısla tıyorlardı. Hava ıslak kamışların arasından geçerken kendi
ısısını kaybederek suyu buharlaştırıyordu. Böylece içeriye
giren hava hem daha serin oluyordu, hem de çölün orta sında kuru bir havaya sahip olan Mısır’da evin içinde göre ce rutubetli bir ortam sağlıyordu. Eski Mısır’da Nil dışında
bir su kaynağı yoktu. Yağış ise çok nadirdi
duğunu, hatta en az esneme
kadar bulaşıcı olduğunu göstermiş.
Düşünüyorum da… Bu yaklaşım benim için de doğru.
Bulunduğum herhangi bir ortamda bireyler (akıllı) cep telefonuna bakmaya başlarsa,
benim içimde de benzer bir
istek uyanıyor. Bu yazıyı okuyanlar içinde kaç kişinin bu
duyguya kapılmadığını merak etmiyorum desem yalan
olur. ☺ (Hemen cep telefonuma bakıp, bu konuda bir
araştırma olup olmadığını
kontrol edeyim. ☺)
Cep telefonu v.b. modern iletişim araçları, bilinen klasik
“ev ihtiyacı olan” beyaz eşyayı en üstte olan tahtından indirdi. Artık beyaz eşyalar çok
daha uygun fiyatlı iken, yazılım içeren üst teknolojili cihazlara çok yüksek fiyatlar
ödüyoruz. Peki bu durum beyaz eşyaları gereksiz mi kıldı?
Ya da beyaz eşyalarda bir değişim oluyor mu? Bu durumu
önce ütü örneği ve tarihçesinde inceleyelim…
Ütülemek sadece son yüzyılın
gereksinimi mi?
Normanlar zamanında (gü58
nümüzden yaklaşık 100 sene kadar önce) ilk
ütü benzeri bir ihtiyaç doğmuş. Bu savaşçı toplum elbiselerinin hem kırışıklıklarını yok etmek,
hem de suya karşı daha dayanıklı olmasını istiyorlardı. Bunun için düz yüzeyli taşları balmumu ile kaplayıp, elbiselerinin üzerinde ince bir
katman oluşana kadar gezdirmişlerdir. Daha
sonra bu yöntem farklı kumaşlardan oluşturulan elbiselerde yakın geçmişe kadar su itici bir
yöntem olarak kullanılmıştır. Ancak bu yöntem
ile sıvı geçirgenliği engellenirken, porlar kapatıldığı için, hava veya gaz geçirgenliği de engellenmişi oluyordu. Bugün su itici (ama hava geçirici) sistemler için nanoteknoloji ile üretilen
yeni kumaşlar kullanılmaktadır. Böylece kumaşın altına sıvı geçmezken, tende oluşan ve buharlaşan ter dışarıya çıkabilmektedir.
Ütü teknolojisine geri dönelim. Normanlar’ın
kullanmış olduğu yöntemler Ortaçağ’da daha
rafine hale getirilmiştir. Kullanılan gereçler bugün kullanılanlara şekil olarak oldukça yaklaşmıştır. Ütüler özellikle 18. yüzyıldan itibaren
demirden yapılmaya başlandı. İçi boş (ısınmış
kömür koymak için) demirden yapılma ve tutan el yanmasın diye de ahşap sapı olan ütüler
doğdu. Kırışıklıkları açmak için de o dönemden
itibaren çeşitli yöntemler ile kumaşa iletilen sıcak su buharı kullanıldı.
İngilizce’de ütüye, kullanılan demirden yapılma
aygıta atfen “iron” (“demir”) denmiştir. Eski
evlerde halen bunlara anı veya antika olarak
rastlayabilirsiniz. 1882’de ilk defa elektrikli ütü
bulunmuş olsa da, tüm dünyaya yayılması 20.
yüzyılın ortalarını bulmuştur. Bugün elektrikle
ısıtılan ütüler genellikle çelikten yapılıyor olsa
Actual
Medicine
da, artık kumaşa değen kısmı
porselen v.s. olan ütüler de
var.
Belki de en sıkıcı ev işlerinden
biri olan ütü yapmak; hem
modern ütülerin bulunması
hem de kablosuz ütülerin bulunması ve sıcak su buharının
ütü dışında üretilip kumaşa
aktarılması ile kolaylaşıyor gibi… Dilerim öyle olur.
Bu sıcak havalarda ortamı ısıtacak aletler yerine, serinletecek aletlerden bahsetmek daha uygun olacak…
Havayı soğutmak üzerine…
Havayı soğutmak ve insanın
bunalmayacağı bir seviyeye
getirmek insanın binyıllardır
denediği bir işlem… İnsan
için en rahat ortam 22 derece ve %50 nem oranı… Dünyada birçok yer bu özelliğe
sahip değil… Sıcak ülkelerdeki uygarlık yüzyıllar boyunca
yavaş bir ilerleme göstermişken, son on yıllarda hızlı bir
şekilde gelişmesi, klimanın
yoğun kullanımı ve klimalı
ortamların oluşturulması ile
sağlanmış.
Eski Mısır’da zenginler evlerini soğutmak için pencere boşluklarını kamışla kapatıyor ve
daha sonra bu kamışları ıslatıyorlardı. Hava ıslak kamışların arasından geçerken kendi
ısısını kaybederek suyu buharlaştırıyordu. Böylece içeriye giren hava hem daha serin
oluyordu hem de çölün ortasında kuru bir havaya sahip
olan Mısır’da evin içinde görece rutubetli bir ortam sağlıHaziran 2013
GENİŞ AÇI
yordu. Eski Mısır’da Nil dışında bir su kaynağı yoktu. Yağış
ise çok nadirdi. Bu nedenle
çok tanrılı olan Eski Mısır dininde su veya yağış tanrısı
yoktu ama Nephtis adında
Rutubet Tanrısı vardı. Suyun
ve kamış ıslatarak serinletmenin Eski Mısır’da neden sadece zenginlere has olduğu
böylece daha iyi anlaşılıyor.
Eski Roma’da ise su yolları ile
(akuidukt) şehre ulaştırılan
su, evin duvarının içindeki
kanallarda dolaştırılıyordu.
Böylece duvarların ve evin
soğuması sağlanıyordu. (Eski
Romalılar bu tip mimari konularda bayağı usta idi. Ilıca
olan bölgelerde de sıcak suyu
hamamların tabanının altındaki kanallarda dolaştırarak
hamamın ısınmasını sağlıyorlardı.)
Daha sonra mekanik yöntemler devreye girmiş. Çin’de
Han Hanedanlığı sırasında
M.S. 2. yüzyıldan itibaren
mekanik olarak çevrilen 3
metre çapında fanlar sarayda
kullanılmış. Çin’de 8. yüzyılda bu sistem su ile çalıştırılır
hale gelmiş. Daha sonrasında
ise, havuzlardan yükselen suyun fan ile püskürtülmesi teknikleri uygulanmış.
Bugünkü klimalar da aslında
benzer bir yöntemle, daha
lokalize ve sofistike edilmiş
şekli ile çalışıyor. Klima 1902
yılında bir mühendis olan
Willis Carrier tarafından bulunmuş. Carrier’in asıl problemi kağıda yapılan baskı sırasında ortamdaki nem nedeHaziran 2013
ni ile kağıdın kıvrılması, bunun sonucunda da
istenilen baskı kalitesine ulaşılamaması imiş.
Aslında kağıdın kıvrılması kitap basıldıktan sonra da başımıza gelebiliyor. Carrier soğuk havadaki nem oranının düştüğü gerçeğinden hareketle, soğuk ortamda ve düşük rutubette yapılan baskılar ile kağıdın şeklinin bozulmaması
ve mürekkebin istenilen yerde kalıcı olması hedefine, yani istenilen başarılı baskılara ulaşmış.
Carrier’in kullandığı yöntem; o tarihte zaten bilinen buharlı ısıtma sistemini tersten uygulamak
olmuş.
Klimalarda kullanılan yöntem aslında basit bir
bilginin art arda defalarca uygulanmasından
oluşuyor: Bir sıvı gaz haline gelirken çevreden
ısı çeker. Bu nedenle de dışarısı 40 oC iken bile,
üzerimiz ıslak ise ve rüzgarda kalmışsak, üzerimizdeki su buhar haline gelirken üşüyebiliriz!
1758 yılında Benjamin Franklin ve Prof. John
Hadley bu durumu hızlı buharlaşan alkol ve
eter kullanarak göstermişler. Ortam 18 oC iken,
buharlaşma ile lokal sıcaklığı -14 oC’ye düşürmüşler.
Klimada ise ortamdaki metal bobinlerin içindeki kimyasal maddeler, dönüşümlü olarak buharlaşır ve yoğuşur. Buharlaşma sırasında oluşan
düşük sıcaklık, fanlar ile klimanın dışına itilir.
Neyse donmadan klima işini de atlattık…
Ama... Soğuktan ve soğutucudan kurtulamadık.
Sıcak havalarda insanın daha çok dikkatini çekiyor: Çöpe atılmış bir soğutucu ambalajının üzerinde gördüm: “Termoelektrik soğutma”. Hiç
duymamıştım ve ne olduğunu bilmiyordum.
Enteresan… Aslında buzdolabı yöntemine benzer çalışıyor. Önemli olan çevre sıcaklığı ne
olursa olsun, kendi sıcaklıklarını sabit tutmaları… Elektrik içinden geçince, yarı iletkenin bir
tarafı ısınıyor, diğer tarafı da soğuyor. Isınan taraftaki ısıyı uzaklaştırıyorsunuz. Peltier sistemi
denilen bir sistem ile çalışıyorlar. -40 oC’de sistem duruyor. Verimli aralığı -5 oC ile -15 oC
arasında…
Buzdolabında kullanılan dondurucu sıvı & yoActual
Medicine
ğuşturucu & kompresör ile
çalışan soğutma sistemi, termoelektiksel soğutucuda yarı
iletken & ısı transfer elemanı
& doğru akım kaynağı ile yer
değiştiriyor. Prizlerde olan ve
bizim daha alışık olduğumuz
alternatif akım yerine; pillerden alışık olduğumuz “doğru
akım”, yarı iletkenin üzerinde
elektrik akımına bağlı sıcaklık
farkının oluşmasını sağlıyor.
Bu nedenle de termoelektrik
soğutucu ismini alıyor.
Yeni teknolojiler klasik beyaz
eşyayı da değiştiriyor. Aletlerin dış şekli aynı kalsa bile,
uygulaması daha kolay bir
hale geliyor. Yine de onlar olmadan olmuyor.
Toparlayacak olursak: Beynimizin çalışmasını bir girişim
yapmadan inceleyen fMRI,
bilime ve insanlığa yeni ufuklar açıyor (bu ufuklar bizi sadece olumlu yerlere mi götürür, bunu başka bir yazıda
tartışalım). Bugün artık çok
basit gibi gözüken iki beyaz
eşya kategorisinde bulunan
eşyanın (ütü ve hava soğutucular) tarihte nereden nereye
geldiklerini gördük. Bazen
başka bir şeye ulaşmak amaçlanmışken, bir yan ürün olarak bu aletlerin teknolojisinin
ortaya çıktığını gördük.
Bu kadar teknoloji ve yaşam
kolaylıkları içinde, insan diğer insanlara olan ihtiyacını
unutabilir. Bizi insan yapan
değerlerin, teknoloji ve maddi değerlerden önde gelmesinin tüm dünyada sağlanması
dileklerimle…
59