Apr 1

Apr 1 Özgür İrade 8: Beyin ve Libet Deneyi

Bu içeriğin orijinali podcast olarak 28 Kasım 2021’de yayınlandı. Yukardaki uzantıdan veya podcast uygulamanızdan aratıp dinleyebilirsiniz. Yazı disizi için: Önceki bölüm | Sonraki Bölüm

Bugün konumuz beyin ve içerik görece hafif, rahat olun. Fizik-nörobilim ilişkisi ile başlayıp, "emergent" yapılarla devam edip, Libet Deneyi ile bitiriyoruz.

Fizik ve Özgür İrade

Serinin fizikle ilgili önceki bölümleri toplarlayarak başlayalım ki beyin ölçeğine geçişe hazırlanalım.

Evren, en temel seviyede seçime, yani farklı alternatiflere, farklı geleceklere bir alan bırakıyor mu? Hep aklımızın bir köşesinde olması gereken soru buydu. Ve bu insanın ötesinde bir soru. Belki biz özgür değiliz ama en azından teoride, iradesi özgür olan canlıların veya yapay zekanın olması mümkün mü, böyle bir evrende?

Bugün insanların çoğunluğu, evrenin temelde deterministik olmadığına inanıyor. Dahası, en azından kısmen özgür iradeye ve de tam bir ahlaki sorumluluğa inanıyor. Bu bizim ortalamamız. Dini değerlerimiz, hukuk anlayışımız, felsefe tartışmalarımız, default varsayımlarımız, hepsini toplayınca elimizde olan bu.

100 sene öncesine kadarki klasik fizikçilerimiz ne diyorlardı? Ortada bizden bağımsız bir gerçeklik var, bu gerçekliğin geleceği de geçmişi de belli. "Özgür irade" diye bir şey olamaz, Sadece bizim için değil, olası tüm bilinçler için olamaz. Çünkü tek bir olası gelecek var. Bu gelecek teoride tahmin de edilebilir bu arada, ama tahmin ettiğin anda, o bilgi, şimdiki kararlarını etkileyeceğinden, gelecek de değişecek. Dolayısıyla onu da hesaba katan bir gelecek tahmini yapman lazım ama o da etki yaratacak vs, bu böyle sonsuza kadar giden bir döngü oluşturuyor. Yani komik bir şekilde, determinizm berraklaştıkça, tahmin de zorlaşıyor.

Peki kuantumcular ne dediler? Gelecek belirsiz. Hatta, bir gözlem olmazken şimdi dahi belirsiz. Rastgelelik evrenin özünde. Erken yorumlarda, bu belirsizliğin özgürlüğe bir alan bıraktığı düşünülüyordu, özellikle de bilincin özel bir rolü olduğu düşünülüyordu ama bu yorumdan vazgeçildi.

Eski fizikle yenisi arasında bir köprü olan Einstein açısından bu belirsizlik, cehaletimizden kaynaklanıyordu. Eğer kuantum teorisi tamamlanmış bir teori olsaydı, yani birtakım gizli parametreleri biliyor olsaydık, tüm hesaplar tekrar determinizme dönerdi. Ve tam da bu ayarda bazı kuantum yorumları geliştirildi.

Bir tanesini öğrendik: Pilot dalgası teorisinde tek bir gelecek var. Bu geleceği tahmin etmemiz imkansız, belirsizlik ilkesi bunu engelliyor ama yine de her şey deterministik işliyor. Bu serinin en başında konuştuğumuz "hard determinizm" kalıbına en uygun olan kuantum yorumu bu. Tabii bu yorumun bir maliyeti vardı, o da yerellik ilkesini yok etmesi. Einstein bu yüzden onun bayraktarlığını yapmadı.
Daha önce konuşmadığımız bir başka seçenek de Çoklu Dünya Yorumu. Burada da deterministik bir işleyiş var ama tek bir gelecek yok, tüm olasılıklar için ayrı ayrı evrenler var. Biz bir gözlem yapınca A olasılığının gerçekleştiğini görüyoruz, çünkü o evrendeyiz. B evrenindekiler, B olasılığının gerçekleştiğine tanık olmuş olanlar. Dallanıp budaklanan bir ağaç gibi, her gözlem sonunda yeni yeni dallara ayrılıyor gerçeklik. Dolayısıyla bu modelde de gerçek bir seçimden ve iradeden bahsedilemez. Hatta, tüm olasılıklar gerçekleşiyorsa "olasılık" kavramı bile manasızlaşıyor bence.
Üçüncü bir alternatif yorum da en son gördüğümüz şeydi: Tek bir gelecek var, evren deterministik ve yerellik ilkesi korunuyor. Einstein'ın gizli parametre fikri doğru yani. Süperdeterminizm denilen bu şeyin adı biraz yanıltıcı olabilir, "iki kat determinizm" demek değil, onun yerine "ince ayarlı determinizm" demek: Öyle bir deterministik olmak ki, tüm deneylerde kuantum teorisinin rastgeleliğini ve yerelsizliğini haklı çıkaracak gibi gözükmek. Geronimo teorik fizik öğrenmek. Bir başka deyişle, rastgelelik üzerinden özgür iradeyi imkansız kılan bir evren varmış gibi görüyoruz ama aslen determinizm üzerinden özgür iradeyi imkansız kılan bir evren var. Bu teori, test edilemeyeceğinden bilimsel bir alternatif olarak düşünmüyorum, gördüğüm kadarıyla pek kimse de ciddiye almıyor zaten ama düşünmesi eğlenceli.

Şimdi bu yorumlara göre, evrenin temelinde, serbest seçime alan bırakan bir yapı gözükmüyor. Yani iradenin kaynağı beyinse, o beyin de her fiziksel obje gibi mikro seviyede kuantum kanunlarına uyuyor, makro seviyede de klasik fizik kanunlarına yakınsıyorsa, iradenin özgür olmasına imkan yok gibi. Bir yandan determinizm, bir yandan rastgelelik kıskacında özgürlük. Peki insan zihni, evrenin temelinde olan bitenlere rağmen özgür olabilir mi, bir şekilde? Bundan sonra bu soruya odaklanacağız…

Dualizm

Bunun bir kolay, bir de ilginç cevabı var. Kolay cevap, zihin ile fiziksel dünyayı ayırmaktan geçiyor. Fiziksel dünyanın temel kurallarından bize ne, zihin ve özellikle de irade, bunlardan ayrı bir alanda yaşıyorlar. Bu tip ayrımlara mind-body dualizmi deniyor. Beyinden bağımsız, yani maddeden, enerjiden ve fizik kanunlarından bağımsız olan bir zihin fikrine inanıyor musunuz?

Bir kere metafizik bir iddia bu, zihin yerine ruh kelimesini kullansaydım, ayet gibi olacaktı. "İrade doğaüstü bir şeydir, test edilemez" demekle aynı şey.
İkincisi, bu ayrım bir sorunu çözmek şöyle dursun, daha zor bir soruna dönüşüyor: Düşüncelerimizin eyleme dönüştüğünü biliyoruz, e ama fizikselden bağımsız bir şey, fiziki dünyaya nasıl etki etsin, o sıçramayı nasıl yapsın?
Üçüncüsü, zihnin fizikselliği lehine kanıtlar kuvvetli. En basiti beyin hasarlarının zihne olan etkileri…

Birçoğunuz Phineas Gage'ı duymuşsunuzdur, 1800lerde bir yere tren rayı döşerken, kazara patlayan barutun fırlattığı bir demir çubuk, elmacık kemiğinin altından giriyor, gözünün arkasından geçiyor ve kafatasının tepesinden çıkıyor mermi gibi. Ve inanılmaz biçimde hayatta kalıyor Gage, hatta doktor ilk yardıma gelince adamla muhabbet ediyor hiçbir şey olmamış gibi. Sonra muhabbetin ortasında kusmaya gidiyor ve doktorun yazdığına göre, kusmanın basıncıyla, tepedeki delikten yarım fincan beyin çıkıp yere düşmüş. Bir beyin ölçüm miktarı olarak çay fincanı kullanmak da acayip. Neyse, adam sonraki haftalarda iyileşiyor ama karakteri, davranışları ve hafızası değişmiş şekilde.

Bu değişimlerin miktarı, hep abartılagelmiş, adamı bir nevi Mr Hyde gibi betimlemek moda olmuş, dramatik bir öykü anlatmak uğruna. Gerçek değişimin boyutu bilinmese de, ilk defa, beynin insanın kişiliği ve alışkanlıkları üstündeki etkisi bu kadar günyüzüne çıkıyor ve doktorların ilgisini çekiyor. Yani taa o zamanlardan beri, beyin-zihin ilişkisi hakkında fiziksellik lehine bir trend var.

Tabii illa dramatik kazalara bakmanıza gerek yok, dejeneretif hastalıklar çok daha yaygın örnekler. Bugün Alzheimer, 65 yaş üstü insanların 20'de birini etkiliyor, yani aranızda binlerce kişi var Alzheimer'a tanıklık eden. Nöron bağlantıları çürüdükçe, kişi de günden güne değişiyor.

İradenin, biyolojik temellerine yaygın olmayan bir örnekle bu bahsi kapayayım: Bir deneyde, milletin elini buzlu suya sokup, dayanabildikleri kadar dayanmaları isteniyor. Fakat insanları hemen öncesinde bir testten geçirmişler, yarısı testte zor kararlar vermek zorunda bırakılmış, yarısı ise otopilotta giderek testi tamamlayabilmiş. Sürekli karar vermek zorunda bırakılmış olanlar, buzlu su deneyine fazla dayanamıyorlar, ellerini erken çıkarıyorlar. Bu da iradenin sınırlı bir biyolojik kaynak olduğu, kas gibi kullanıldıkça yorulduğu şeklinde yorumlanmış.

Emergence

Zihin, evrenin temelinde olan bitene rağmen özgür olabilir mi sorusunun kolay cevabı buydu, gelelim ilginç olan cevaba: Her şey fiziksel evet, ama belki irade, kuantum seviyesinde olan bitenden etkilenmeyecek kadar üst seviye bir sistem. Bir gökdelenin temelindeki sarsıntıların, aradaki katlar tarafından emildiğini ve en tepe katı etkilemediğini düşünün. Şöyle bir akışla, meseleyi genelleştirmeyi deneyeyim:

Beyin, farklı seviyelerden oluşan, emergent bir yapı. Emergent yapı neydi? Herkesin favori analojisi olan karınca kolonilerini kullanalım. Bir koloni, karıncalardan oluşur, karıncalar da atomlardan. Dolayısıyla koloni, fiziki dünyanın parçasıdır. Karıncalara mesela alkol verirsek, onları uyuşturucu ve kumar batağına sokarsak, koloninin de uyumu bozulur. Yani karıncaların fiziğinden, kimyasından bağımsız "koloni ruhu" diye bir şey yok. Ama karıncanın davranışlarını açıklayan modellerle koloninin davranışlarını açıklayan modeller farklıdır. Mesela bir karıncanın feromonlara verdiği farklı tepkileri gözlersin, koloni ölçeğinde ise, ki bazı kolonilerde 300 milyon karınca yaşıyor, koloninin çevresine nasıl uyum sağladığından, nerelere genişlediğinden filan bahsedilebilir. 300 milyonluk bir şehri yönetmek gibi bu. Bu kararları alan bir yönetici karınca yok, hiçbir karınca koloninin genel durumundan haberdar değil, sadece o anki çevresiyle basit iletişimlere giriyor. Koloninin davranışları, ancak o seviyede değerlendirilebilecek, emergent davranışlardır.

Bize gelelim: Karıncalar nöronlar olsun. Feromonlar, elektrik sinyalleri ve nörotransmitterler olsun. Koloni beyin olsun. Koloninin davranışları da beynin aldığı kararlar. Biz bu kararların özgür olup olmadıklarını merak ediyoruz, değil mi?

Özgürlük için, karar seviyesindeki etkileşimler ne deterministik olmalı, ne de tamamen rastgele. Robot gibi davranan biri de, rastgele davranan biri de, özgür iradeye eşit derecede uzaktır.

Şimdi kritik nokta: Eğer temel seviyede olan biten gerçekten deterministik ise, tepe seviyelerde olan bitenin indeterministik olmasına imkan var mı? Yani karıncaların özgür olmadığı ama koloninin özgür olduğu bir kombinasyon olabilir mi?

Açıkçası, benim aklım almıyor bunun olabileceğine. Ne kadar emergent bir yapı da olsa, temel seviyede olan biteni yeterince bildiğiniz takdirde, üst seviyede olan biteni tahmin edebilirsiniz diye düşünüyorum. Bu tahmini pratikte yapıp yapamamanız önemsiz.

Ama unutmayın, bu, kuantumun azınlık yorumuydu. Anaakım yoruma göre, temel seviyede olan biten deterministik değil, gerçekten rastgele. Belli sınırlar içinde rastgele tabii, olasılık kümemiz Schrödinger'in denklemi tarafından belirleniyordu. Peki böyle bir altyapı, karar seviyesinde, yani milyonlarca nöronun ortaklaşa oluşturduğu sinirsel devreler seviyesinde, rastgele olmayan bir seçime izin verebilir mi? Bu daha zor bir soru bence.

Anladığım kadarıyla şu anda kimse, temel rastgeleliğin beyni ne kadar etkilediğini bilmiyor. Birkaç argüman var:

Bir tanesi kuantum seviyesindeki bir çok etkinin, sadece düşük sıcaklıklardaki izole sistemlerde gözlendiği, beyninse bu işler için fazla sıcak ve karmaşık olduğu. Yani bırak karar seviyesini, daha nöron seviyesinde iş klasik fiziğe dönüyor.
Gerçi bu argüman, gördüğüm kadarıyla, kuantum tunneling veya entanglement gibi fantastik özelliklerin bilince etki edip etmedikleri bağlamında kullanılıyor daha çok. Biz biraz daha basit yaklaşırsak, moleküllerin şekline odaklanırsak mesela, onların temeldeki rastgele etkileşimlerce belirlendiğini söyleyebiliriz. Bu şekil de önemli, çünkü nöronlar arası boşluklarda komando gibi karşıdan karşıya atlayan nörotransmitterlerin karşıya bağlanıp bağlanmayacağını etkiliyor. Hatta bazı alıcıların o sırada kapalı mı açık mı olacakları tek bir magnezyum atomuna bağlı. Dolayısıyla o atomun davranışı, belki o nöronun ateşlenmesini 0.1 milisaniye geciktirecek, onun da sonraki ateşlemelere etkisi kelebelek etkisi gibi büyüyecek. Yani kuantum seviyesinde olan biten, beynin karmaşık yapısı yüzünden makro seviyeleri rastgele kılabilir teoride.
Ben biraz daha karşı cepheye kayıyorum: Herhangi bir elektron davranışı belirsiz olabilir ama bir sürüsü bir araya gelince, bunun etkisi azalıyor. Hatta bırak tek tek elektronları, nöronları düşünün. Çoğumuz 20 yaşından beri net olarak nöron kaybetmeye başlıyoruz. Hem de her gün 10 bin tane ortalamada. Kalanların da bağlantıları değişiyor sürekli, ve her bir bağlantı, sayısız nörotransmitter demek. E şimdi siz, dünden bugüne kendinizi çok değişmiş hissediyor musunuz? Değişmediniz geliştiniz mi? 5-10 senelik aralıklarla kendimizi sorguya çeksek, karakterimizde ve irademizde gözle görülür değişiklikler bulabiliriz ama saatten saate, günden güne? Binlerce nöron ve milyonlarca bağlantının kaybı, o kadar da değişime neden olmuyor.
Her bir nöron aptal sonuçta. Ama velakin, milyarlarcası bir araya geldiğinde kendi kendini inceleyip tartışacak bir karmaşıklığa ulaşıyor. Belli ki elektrondu, nörondu bırakıp, daha üst bir seviyede inceleme yapmamız lazım. İşte geldik, meşhur Libet Deneyi'ne

Libet Deneyi

Özgür irade ve beyin deyince, entellik yasaları gereğince, 1983'te yapılan Benjamin Libet'in deneylerinden bahsetmek zorundayız. Libet Deneyleri, tıpkı psikolojideki Milgram veya Zimbardo Deneyleri gibi, hem bulguları yüzünden hem de bulgularının abartılı biçimde yorumlanmaları yüzünden önemliler.

Düzenek şu: Kafaya voltmetreleri bağlıyorlar ve sizden basit bir hareket yapmanızı istiyorlar, mesela sağ elinizi oynatmak. İstediğiniz zaman oynatabilirsiniz. Ama hemen öncesinde, tam oynatmaya karar verdiğiniz anı da kaydetmenizi istiyorlar. Yani önce kararınızın farkında olduğunuz an, sonra da hareket ettiğiniz an var. Bu ikisi arasındaki fark aşağı yukarı 200 ms.

Ama asıl terane, beynin motor hareketleri yöneten bir kısmındaki elektrik yükünde. Bu yüke "resting potential" deniyor, 1960lardan beri de biliniyor. Böyle hareketler öncesi, giderek artmaya başlıyor, hareket olunca reset atıyor. İşte bu yükün artışının, hareketten 550 ms önce başladığını görüyorlar. Yani karar farkındalığından 350 ms önce. Tam sayılar önemli değil, çünkü deneye göre değişiyor, örneğin sağ elinizi oynatma kararını son anda değil de epey önceden vermiş olduğunuzu hissediyorsanız, ona karşılık gelen RP daha da erkenden, tam 1 saniye önceden yükselmeye başlıyor.

Her halükarda, hareketin başlangıcını sinyalleyen bu aktivite, karar farkındalığından önce oluşuyorsa, o hareketin sebebi de kararım olamaz. "Karar" dediğimiz şey, hareketin sebebi değil, sonuçlarından biri, tıpkı oynattığımız elimiz gibi. O farkındalık, el oynamasından hemen önce geldiği için, biz hep aralarında bir neden-sonuç ilişkisi var gibi yorumlamışız. Safsatalar Ansiklopedisinde vardı bu hatırlayın: Post hoc, ergo, propter hoc. Bundan sonra, demek ki bunun yüzünden. "Elimi oynatmam, kararımdan hemen sonra oldu, demek ki onun yüzünden oldu". Halbuki asıl sebep yüzlerce milisaniye önce, bilinçdışında başlayan bir şeyler.

Dolayısıyla resting potentialı ölçen biri, deneğin kendisinden yüzlerce ms önce tahmin yapabilecek kolunu oynatacağını. Seni senden önce tahmin edebiliyorsam, iraden var mı? Libet bunu soruyor, herkes de hep bir ağızdan "yoktur paşam" diyor. Yani yaygın yorum şu: Karar verme sanrım, bilinçdışında olan bitenin bir yan etkisi.

1983'ten sonra buna benzer bir çok deney yapıldı, periyodik olarak da bunların arasındaki en sansasyonel sonuçlar önümüze düşüyorlar. Mesela 2008 yılından bir deneyde, deneklerin sağ el mi sol mi kullanacaklarını 10 saniye öncesinden tahmin edildiği söyleniyordu. Halbuki bu, sonuçların %55-60'ı için geçerliydi sadece, yazı-turadan biraz iyi. Ve sadece 12 denek üstünde yapılmıştı. Valla, beynin, böyle önemsiz el-kol oynatma kararları için ta 10 saniye öncesinden hesaplara girişmesi bayağı verimsiz olur bana kalırsa ama sonuçlar böyle yorumlanmış, bizim farkındalığımıza girmeden, hesaplar başlıyor diye. (Soon et al., 2008).

Ama sansasyonel başlıkları bir kenara koyup, orijinal Libet Deneyi'ne dönerseniz ne görüyorsunuz? Kendinizi bir araştırmacının yerine koyun, herhangi bir açık yakalayabilir misiniz?

Bir kere, ölçüm kısmı sakat. Karar anını insanlar bildiriyorlar, bu bildirimde gecikme olabilir. Daha önemlisi, karar anı denen şeyin tam ne zaman başladığı belli olmayabilir. Belki deneklerin zannettiğinden daha önce oluştu, özgür irade göründüğünden daha olası yani. Ama belki de tam tersine, deneyde göründüğünden bile sonra oluşmuş olabilir, hatta ve hatta hareketten sonra, geriye dönük biçimde oluşmuş olabilir. Yani gerçekte elimi hareket ettirdikten birkaç yüz milisaniye sonra bu hareketin farkında oldum, ama kısa dönem hafızamı hack edip, öncesinde karar vermişim gibi hissettim. Bu size inanılmaz geliyor olabilir ama beyin bunu hep yapıyor zaten. Dublajlı bir film izlediğinizde mesela, ses ve dudak oynaması tam birbirini tutmasa da onu senkronize ediyor, duyulardan birini biraz geç algılamış gibi yaparak. Yeterince dikkat ederseniz bu senkronizasyonu bozabilirsiniz, böyle de bir esnekliği var beynin ama normal şartlar altında, bilincimizin kendi açısından bildirdiği olay sırasına pek güvenilmez.

1999 tarihli bir çalışma bu etkiyi başka bir yoldan göstermiş. İki kişi bir mouse imlecini oynatıyorlar aynı anda. Ama bir tanesi denek taklidi yapan bir işbirlikçi. Arada sırada, imleci, ekrandaki belli kelimelerin üstüne getiriyor bu kişi. Hemen öncesinde, eğer denek kulaklığında o kelimeyi duymuşsa, imleci de onun üstüne kendinin getirdiğine daha çok ikna oluyor. Yani aslında onun kontrolünde olmayan bir olay, geriye dönük olarak, onun kontrolündeymiş gibi, o karar vermiş gibi hatırlanıyor bilinç tarafından.

2006'da daha da güzel bir deney yapılmış, millet normal bir Libet Deneyindeyken, beynin belli bölgeleri manyetik olarak uyarılıyor. Bu uyarı, kişi elini gönüllü olarak hareket ettirdikten 200 ms saniye sonra yapılmışsa, kişi de hareket karar anını zamanda geriye atıyor. Yani karar verme algısı, hareket gerçekleştikten sonra değiştirilebiliyor.

Tamam, ne öğrenmiş olduk?

İnsanların, "şu zamanda karar verdim" tarzı bildirimlerine güvenilmez. Bu, Libet tarzı deneylerin zayıf bir noktası.
Özgür iradenin varlığından bağımsız olarak, bilincimizin kendi özgürlük seviyesini abarttığı bir gerçek.

Önümüzdeki bölümde bu ikinci maddeyi biraz genişleteceğiz ve içgörü illüzyonuna bakacağız.