Karşınızda beynimizin en detaylı haritası

Barcali

Member
Katılım
14 Şub 2021
Mesajlar
318
Puanları
16
Karşınızda beynimizin en detaylı haritası Derleyen: Batuhan Sarıcan

([email protected])


İnternet üzerinden fiyatsız olarak erişilebilen beyin haritası; tümü 3d olarak oluşturulmuş 50.000 hücreyi içeriyor, sinaps ismi verilen 130 milyon irtibat, yüz milyonlarca örümcek kısmıyla birbirine bağlanıyor. Data seti, ortalama bir çağdaş bilgisayarın depolama kapasitesinin kabaca 700 katı olan 1,4 petabayt’a karşılık geliyor.

Mountain View, Kaliforniya’daki Google Research’ten Viren Jain, bilgi kümesinin hayli büyük olduğunu söylüyor. Çalışmada yer almayan Harvard Üniversitesi’nden Catherine Dulac ise insan beyninin bu kadar büyük bir kesiminin gerçek yapısını birinci defa gördüğümüzü söylüyor.

Bu devasa teşebbüs, bir daha Harvard Üniversitesi’nden Jeff Lichtman liderliğindeki bir grubun, ilaca dirençli epilepsi hastası olan 45 yaşındaki bir bayandan küçük bir beyin modülü almasıyla başlamıştı. Hasta, nöbetlerinin kaynağı olan sol hipokampüsünün beyninden çıkarılması emeliyle ameliyat olmuştu. Cerrahlar, bunu yapmak için hipokampüsü kaplayan kimi sağlıklı beyin dokusunu da çıkarmak zorunda kalmıştı.

İNSAN SAÇININ YAKLAŞIK BİNDE BİRİ

Lichtman ve takımı, numuneyi çabucak kollayıcı bir unsura daldırdı, akabinde osmiyum üzere ağır metallerle boyadı, bu biçimdece her hücrenin dış zarları bir elektron mikroskobu altında görülebilecekti. daha sonra “malzemeyi” sertleştirmek için reçineye gömdüler. Son olarak, 30 nanometre (insan saçının yaklaşık binde biri) genişliğinde dilimler halinde kestiler ve her dilimi görüntülemek için bir elektron mikroskobu kullandılar.

Bu noktada, Jain’in Google’daki grubu, çalışmaya dahil olarak 3d bir hacim oluşturmak için dilimleri bir ortaya getirecek biçimde, bir nöronu başkasına bağlayan kısımları bir daha yapılandırmak maksadıyla makine tahsilini kullandı. Ve farklı hücre tiplerini işaretlediler. Ki bütün bu detaylar beynin yalnızca küçük bir kısmına karşılık geliyordu.

Çalışmayı yapan takım, beynimizde nasıl temaslar olduğu hakkında da yeni keşifler yaptı: Örneğin, nöronlar içindeki ilişkilerin sayısında büyük bir tutarsızlık vardı. Olağanda, bir nöron “dalı” başkasına yakın geçtiğinde, yalnızca bir sinaps oluşturur yahut daha nadiren iki ila dört sinaps oluştururdu. Fakat bu çalışmada, bir maksat nöron üzerinde 20’ye kadar sinaps oluşturan birtakım kısımlar vardı.

GİZEMLİ NÖRON ÇİFTLERİ

Takım ayrıyeten korteksin derinliklerinde daha evvel gözlemlenmemiş gizemli nöron çiftleri de buldu. Lichtman, “İki hücre birebir eksende tam olarak zıt istikameti işaret ediyor” diyor ve kimsenin bunun sebebini bilmediğini belirtiyor.

Konektomi de denen beyin haritalaması, araştırmacıların Caenorhabditis elegans isimli bir iplik kurdunun hudut sistemindeki 302 nöronun haritasını çıkardığı, 1980’lerdeki birinci atılımından bu yana hayli yol kat etti. Jain, Dulac ve Lichtman, 2020’de tüm fare beyninin benzeri bir detay seviyesinde haritalandırılmasını savunan bir kümenin kesimiydi.

Lichtman, “Bütün bir fare beyni bu çalışmadakinden yalnızca 1000 kat daha büyüktür, bir petabayt yerine bir eksabayttır” diyor. Bu, 10 yıl ortasında üstesinden gelinebilecek bir ölçek mi, o hususta kuşkulu. Dulac da korteksin beynin öteki kısımlarına nasıl bağlandığını görmek istiyor ve fare beynini tam olarak haritalandırmak da bunu ortaya çıkarmak için faal bir metot.

Tüm bir insan beyninin haritasını çıkarmak ise Lichtman’a bakılırsa, “Gezegenimizde bir yılda üretilen dijital içerik miktarı” olan bir zettabayt’la karşılaştırılabilir seviyede. Fakat bilim insanları, bunu yapmanın işe yarayıp yaramayacağı konusunda kuşku taşıyor. Lichtman, her beynin tecrübe yoluyla gelen kodlama bilgisi olduğunu ve bu niçinle her beynin başkasından farklı bir şey “söyleyebileceğini” öne sürüyor. Bilginin nasıl depolandığını anlamadan, dataların anlamsız olacağını söylüyor.

Dulac, daha acil bir fayda üzerine çalışılarak, zihinsel sıhhat sıkıntılarına sahip şahıslarda hücre haritasının nasıl farklılık gösterdiğini keşfetmek gerektiğini belirtiyor. Şizofreni üzere durumların nasıl ortaya çıktığına daha fazla ışık tutmak için “akıl hastalıkları olan hastalarda da misal çalışmalar yapılabilir” diyor.

 
Üst