Eşi benzeri görülmemiş ayrıntılarla devasa 3 boyutlu insan beyni haritası yayınlandı.
Harvard’dan bilim adamları ve Google araştırmacıları, insan beyninin bugüne kadarki en büyük 3 boyutlu rekonstrüksiyonunu oluşturdular.
Sadece bir milimetreküp beyin dokusu olmasına rağmen, haritada 57.000 hücre, 230 milimetre kan damarı, 150 milyon sinaps bulunuyor. Bu bilgiler 1.400 terabayt veriye karşılık geliyor.
Öncü çalışmayı bir sinir bilimci, moleküler ve hücresel biyoloji profesörü Dr. Jeff Lichtman yönetti. Dr. Lichtman konektom (Ç.N.: Nöronların ve sinapsların beyinde oluşturduğu bağlantı) konusunda uzmandır. Bu, beyin yapısı hakkında, bireysel hücre düzeyine kadar kapsamlı kataloglar oluşturan, oldukça yeni bir alandır. Bilim adamları bu alanın, beyin fonksiyon ve hastalıkları hakkında paha biçilmez bilgilerin kilidini açabileceğine inanıyor. Bugün araştırılan konular, bilim adamları ve sağlık uzmanları için bugüne kadar büyük ölçüde gizemli kalmıştı.
Ne Yaptılar
Harita, temporal korteksin küçük bir parçasını hücresel düzeyde gösteriyor. Ayrıca yarım pirinç tanesine eşdeğer bir alandaki her bir sinirsel bağlantıyı ortaya çıkarıyor. Beyin yapısının daha önce hiç görülmemiş ayrıntılarını içeriyor. Örneğin seyrek fakat güçlü bir dizi ince lifin, sinir hücrelerinin iletişim kurmasını ve elektriksel uyarıları iletmesini nasıl sağladığı görülüyor.
Araştırmacılar, hipokampustaki bir lezyonu tedavi etmek için ameliyat olan bir epilepsi hastasından beyin örneği aldılar. Numuneyi görüntülemek için yüksek verimli bir seri kesitli elektron mikroskobu kullandılar ve bu haritayı oluşturdular.
Ekip, elde ettikleri veri setini kullanarak, binlerce nöronu, 100 milyonun üzerinde sinaptik bağlantıyı tespit etti. Ayrıca insan beynini oluşturan diğer tüm doku unsurlarını yeniden yapılandırdılar. Bunlar arasında; nöronları çevreleyen ve onları yerinde tutan glial hücreler, kan damarları ve sinirlerin etrafındaki koruyucu yağ tabakası, miyelin de var.
Araştırma bulguları ilk olarak Science dergisinde yayınlandı. Bunun yanı sıra araştırmacılar, 3 boyutlu insan beyni verilerini ücretsiz çevrimiçi kullanıma açtılar. Böylece daha fazla analiz ve düzeltme yapmak isteyecek araştırmacılar için araçlar sağladılar.
Ne Öğrendiler
Beynin yeniden yapılandırılması, araştırma ekibinin insan beyninin bileşimi hakkında önemli bilgiler edinmesine olanak sağladı. Analiz, glial hücrelerin sayısının nöronların iki katı olduğunu ortaya çıkardı. Glial hücreler beynin ve sinir sisteminin bir parçasıdır, ancak nöronlardan farklıdır. Sinir uyarılarını ileten nöronların aksine, glial hücreler sinaps işlevinde çok önemli bir rol oynarlar. Ayrıca bilginin işlenmesini etkileme kapasiteleri vardır.
Daha ileri analizler, oligodendrositlerin en bol hücre türü olduğunu gösterdi. Bunlar sinir lifleri etrafındaki miyelin kılıfının üretilmesinden ve korunmasından sorumlu bir tür glial hücredir. Miyelin kılıfının düzgün şekilde oluşturulması çok önemlidir. Çünkü bunun yokluğu, demiyelinizan hastalığına neden olur ve bunun yaygın bir örneği multipl skleroz (MS)’dir. Hareket ve görme kabiliyeti, bağırsak veya mesane fonksiyonlarında bozulma ile karakterize edilen çeşitli nörolojik bozukluklara yol açabilir.
Araştırma ekibi ayrıca daha önce tanınmayan bir nöron sınıfı tespit etti. Bunun yanı sıra nadir görülen, 50’ye kadar sinaps içeren “güçlü aksonal girdiler” de belirledi. (Ç.N.: Akson bir nöronun, elektriksel uyarıları hücre gövdesinden diğer nöronlara veya kaslara taşıyan, uzun, ince çıkıntısıdır.)
Araştırmacılar, “Bu 3 boyutlu insan beyni çalışması, konektomik yaklaşımların uygun olduğunu kanıtlıyor. Bu yaklaşımla normal ve düzensiz insan beyni fonksiyonlarının fiziksel temellerini görselleştirmek ve anlamak mümkün” diye yazdı.
Nihai hedef, bir fare beynindeki sinir bağlantılarının kapsamlı, yüksek çözünürlüklü bir haritasını oluşturmaktır. Bu proje, analiz edilen 1 milimetreküp insan korteksinden yaklaşık 1000 kat daha fazla veri içerecektir. Bu iddialı girişim, Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies Initiative – BRAIN tarafından desteklenmektedir. Son olarak Dr. Lichtman, “Hücreler ve sinapslar düzeyinde, tüm memeli beyinleri temelde aynıdır” dedi.
Yazan: Amie Dahnke, The Epoch Times
Çeviren: Hatice Atmaca, The Epoch Times Türkiye
Yorumlar kapalı, ancak trackbacks Ve pingback'ler açık.