WASHINGTON — Haritalardan bir
tanesinde fare beynindeki tüm sinir bağlantıları gösterilirken
((http://dx.doi.org/10.1038/nature13186)), ikinci haritada insan
beyni gelişimi sırasındaki gen faaliyetleri ortaya kondu
((http://dx.doi.org/10.1038/nature13185)).
Ayrıntılı beyin haritalarının,
Alzheimer ve otizm gibi hastalıkların nasıl oluştuğunun
anlaşılmasına yardımcı olması hedefleniyor.
İnsan beyninde, hisleri, hafızayı,
refleksleri, duygu ve düşünceleri birbirine bağlayan yaklaşık
100 milyar sinir hücresi bulunur. Araştırmacılar, ayrıntılı
bir haritanın, beynin değişik bölümlerinin birbiriyle nasıl
iletişim kurduğunu anlamaya da yardımcı olacağını söylüyor.
Bugüne kadar, sadece 302 nörona sahip
küçük bir solucanın kapsamlı beyin haritası çıkarılmıştı.
Bu iki harita, vücudun en karmaşık organı olan beynin nasıl
çalıştığını çözme yolunda önemli bir ilerleme olarak
görülüyor.
100 milyon nöron bulunan fare beyni,
insan beyninden daha az karmaşık ve araştırması da daha kolay.
Amerika’nın Seattle eyaletindeki
Allen Beyin Enstitüsü’nden uzmanlar, fare beyninin küçük
bölümlerine, değdiği hücrelere parlaklık veren bir protein
virüsü aşılamışlar.
Virüs, az sayıda sinir hücresine
bulaşmış ve hücrelerin parlamasına yol açmış.
Araştırmacılar, parlayan
nöronları takip ederek, farenin beynini ince katmanlar halinde
taramışlar.
Fare beyninin kapsamlı haritası 1,8
petabit büyüklüğünde çok geniş bir veri tabanı içeriyor.
Uzmanlar bunun, 24 yıl uzunluğunda yüksek çözünürlüğe sahip
bir filmle eşdeğer olduğuna dikkati çekiyor.
Araştırmacılar, bu haritanın sadece
bir başlangıç olduğunu, hafıza kaybına yol açan Alzheimer gibi
hastalıkları anlamak için harita üzerinde çalışmaya devam
edeceklerini söylüyor.
Farelerin de Alzheimer benzeri bir
hastalığa yakalandığını belirten Allen Beyin Enstitüsü
uzmanlarından Hongkui Zeng, “Farelerdeki erken hafıza kaybının
nedenlerini anlamaya çalışıyoruz” diyor. Harita projesinin
lideri Zeng ekliyor: “Hafıza kaybının nedenlerinden biri, beynin
özel bir bölümündeki hassas sinir bağlantılarında meydana
gelen değişiklikler olabilir.”
Allen Beyin Enstitüsü’nden başka
bir araştırma ekibi tarafından yayınlanan ikinci beyin
haritasıysa, hamileliğin ilk yarısında beyinde hangi genlerin
faaliyete geçtiğini gösteriyor.
Nörobiyoloji uzmanı Ed Lein, harita
sayesinde genlerin beyin hastalıklarında oynadığı rolü
anlayabileceklerini söylüyor.
Otizmle bağlantılı genlerin beynin
hangi kısmında daha aktif olduğunu belirlediklerini söyleyen
Lein, “Harita bize hangi tür hücrelerin bu genlerden etkilendiği
konusunda fikir verdi. Ayrıca, otizmin daha hamileleğin ilk
evresinde oluştuğunu da gösterdi” dedi.
Buarada, Allen beyin Enstitüsü, her
iki beyin haritasının da, diğer bilimadamlarının erişimine açık
olduğunu belirtti.
Araştırmanın bütçesi, Başkan
Barack Obama’nın başlattığı ve kısa adı BRAIN Girişimi olan
Gelişen Yenilikçi Nöroteknolojiler ile Beyin Araştırması
Programı tarafından karşılandı.
2 Nisan 2013’te açıklanan ve 100
milyon dolarlık bütçeye sahip olan program, kamu ve özel
kuruluşların araştırma projelerini destekliyor.
Sonunda bir fare beyninin tüm sinir
bağlantıları bilgisayara yüklendi. Beyin simüle edildiğinde bir
fare bilinciyle karşılaşabilecek miyiz, dersiniz. Örneğin bir
peynir gösterildiğinde bilgisayarın ağzının suyu akacak mı?
:-) Yani peyniri kaydetmiş olan sinir ağı uyarılabilecek mi!
Peyniri hatırlayacak. Ardından peynire gitmek için, ayak kaslarını
çalıştırmaya yarayan zincirleme sinir ağı uyarıları
kendiliğinden oluşacak mı! Bunlara yakından tanıklık edecek
olan Allen Beyin Enstitüsü'ndeki bilim insanları için heyecan
verici olmalı.
Aslında henüz bir bilgisayar
kamerası, görmeyle ilgili sinir ağına bağlanmadı. Dolayısıyla
böyle bir deney için daha erken. Sinir bağlantıları 1.8 petabit
yer tutuyor. Bu kadar veriyi anında işlemek kolay değil. En hızlı
sunucular bile bu veriyle başa çıkarak gerçek sinir tepkisi
hızında beyin simüle edemeyecektir. Tabii şimdilik. Yani gerçek
zamanlı bir fare bilinci beklemeyelim. Uyuşuk bir fare bilincine
tanık olunacak. :-) Peynir gösterildikten ancak saatler sonra
peynire doğru hareket etmeye karar verecek. Ama sinirlerin tepkisi
adım adım izlenebilseydi canlı fare beyniyle hemen hemen aynı
sinirlerin uyarıldığı görülebilirdi.
Eh zaten, bir şeyi insanda denemeden
önce hep fareler üzerinde araştırma yapılmıyor mu! Şimdi,
farenin beyin simülasyonu da bahtsız olacak görünüyor. Beyni
anlamak için de insan beyni simülasyonu yerine fare beyni
simülasyonu üzerinde çalışılacak.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder