Bir fare, daha önce bir kez geçtiği labirentte doğru dönüşü hatırlayabilir. Bir kedi, evin karanlık koridorunda hiçbir yere çarpmadan ilerler. Bu becerilerin arkasında, beyinde kurulan bir tür harita var. Bu harita bir resim değil; hücrelerin belirli konumlarda etkinleşmesiyle oluşan bir konum kaydı. Yön bulmanın nasıl çalıştığını anlamak, hem hayvan davranışını hem de kendi mekân hafızamızı açıklıyor.

Beyinde konum bildiren hücreler

Beynin belirli bir bölgesinde, hayvan çevrede belirli bir noktaya geldiğinde etkinleşen hücreler bulunur. Her hücre farklı bir konuma karşılık gelir. Hayvan o noktadan uzaklaştığında hücre susar, başka bir hücre devreye girer.

Bu hücrelerin oluşturduğu örüntü, ortamın bir tür iç temsilini üretir. Yeni bir mekâna girildiğinde bu örüntü yeniden düzenlenir; tanıdık bir mekâna dönüldüğünde ise eski örüntü geri çağrılır. Yani beyin her ortam için ayrı bir kayıt tutar.

Izgara gibi çalışan bir ölçüm sistemi

Konum hücrelerini besleyen başka bir hücre grubu, düzenli aralıklarla tekrarlayan bir örüntüyle etkinleşir. Hayvan ilerledikçe bu hücreler belirli mesafelerde yeniden devreye girer.

Bu düzen, bir tür ölçek sağlar: kat edilen mesafenin ve yönün takip edilmesini mümkün kılar. Görsel işaret olmadığında bile hayvanın nereye geldiğini kabaca bilebilmesi büyük ölçüde bu sisteme dayanır. Karanlıkta yönünü kaybetmemek, dışarıdan bilgi almaktan çok içeriden hesaplamakla ilgilidir.

İki farklı yön bulma yöntemi

Yön bulmanın kabaca iki yolu vardır. Birincisi, tanıdık işaretleri kullanmak: şu ağacın yanından geç, sonra sola dön. İkincisi, mekânın bütününü kapsayan bir harita kurmak ve hiç kullanılmamış bir kestirme yolu bile hesaplayabilmek.

Bu ikisi farklı öğrenme biçimleridir; kimileri sırayla ezberleyerek, kimileri bütünü kavrayarak ilerler. Öğrenme tarzlarındaki bu ayrıma eğlenceli bir çerçeveden bakmak isteyenler öğrenme tarzları üzerine hazırlanan yazıya göz atabilir. Hayvanlarda iki yöntem çoğu zaman bir arada kullanılır.

Kestirme yolu bulabilmek

Bir hayvanın gerçek anlamda harita kurup kurmadığını anlamanın klasik yolu, hiç kullanmadığı bir kestirmeyi denemesidir. Alışılmış yol kapatıldığında bazı hayvanlar deneme yanılmaya girmez; doğrudan hedefe yönelen yeni bir rota izler.

Bu davranış, sıralı bir hareket ezberiyle açıklanamaz. Hayvanın kafasında konumlar arası ilişkileri içeren bir düzen bulunduğunu gösterir. Aynı yetenek, besin sakladığı yüzlerce noktayı hatırlayan türlerde de görülür.

Yönü belirleyen pusula hücreleri

Konum bilgisi tek başına yetmez; yön de gerekir. Beyinde, hayvanın başı belirli bir yöne döndüğünde etkinleşen hücreler bulunur. Bunlar bir pusula gibi çalışır ve harita üzerinde yönelimi sabitler.

İlginç olan, bu pusulanın manyetik kuzeye değil, ortamdaki referanslara göre ayarlanmasıdır. Odadaki belirgin bir işaret döndürüldüğünde, hücrelerin tercih ettiği yön de birlikte döner. Yani yön duygusu mutlak değil, ortama göre kalibre edilen bir sistemdir.

Uyku sırasında tekrar edilen rotalar

Gün içinde belirli bir rotayı izleyen bir hayvanın, uyku sırasında aynı hücre dizisini çok daha hızlı biçimde yeniden ürettiği kaydedilmiştir. Yaşanan yol, dinlenme sırasında adeta yeniden oynatılır.

Bu tekrarın, rotanın pekişmesinde rol oynadığı düşünülüyor. Aynı mekanizma, uykunun öğrenmedeki rolüne dair en somut örneklerden biri sayılıyor: bilgi yalnızca yaşandığı anda değil, sonrasında da işleniyor.

Kokuyla ve titreşimle kurulan haritalar

Görsel işaretlerin işe yaramadığı ortamlarda başka duyular devreye girer. Yer altında yaşayan türler, tünel duvarlarının dokusunu ve titreşimleri kullanarak yön bulur. Bazı türlerde koku izleri, bir yol ağı gibi çalışır.

Ortak nokta şu: harita, hangi duyudan beslendiğine bakılmaksızın aynı mantıkla kurulur. Konumlar birbirine göre kaydedilir ve aralarındaki ilişkiler saklanır. Duyu değişir, sistem aynı kalır.

Ne kadar hatırlanıyor?

Bazı türlerin, sonbaharda gömdüğü yüzlerce besin noktasını aylar sonra bulabildiği kaydedilmiştir. Bu, tek tek konumların değil, çevredeki işaretlere göre kurulmuş ilişkilerin hatırlandığını gösterir.

Çevre değiştiğinde performans düşer. Bir işaret kaldırıldığında ya da arazi değiştiğinde hayvan zorlanır; ama tamamen kaybolmaz, kalan işaretlerden yeniden hesaplar. Sistem tek bir referansa bağlı olmadığı için dayanıklıdır.

İnsanda aynı sistem

Aynı beyin bölgeleri insanda da mekân hafızasında rol oynar. Sık kullanılan karmaşık güzergâhlarda çalışan kişilerde bu bölgelerin daha yoğun kullanıldığına dair bulgular var.

Sürekli adım adım yönlendirme kullanmak ise farklı bir stratejiyi devreye sokar: sıralı talimat izleme. Bu yöntemle hedefe ulaşılır, ama bütünü kapsayan harita daha zayıf kurulur. Aynı yolu birkaç kez haritayla değil kendi başına giden biri, o bölgeyi genellikle daha iyi tanır.

Görünmeyen harita

Yön bulmak, ezberlenmiş dönüşlerden ibaret değil. Beyin, konumları ve aralarındaki ilişkileri kaydeden bir düzen kuruyor; yönü ortama göre ayarlıyor ve dinlenirken bu bilgiyi pekiştiriyor. Karanlık bir koridorda çarpmadan ilerleyen bir hayvan, aslında görmediği bir haritayı okuyor.