İnsan beyninin yeni haritası !.

AylinER – 02 Temmuz 2008

Uluslararası araştırmacılar ekibi düşünme, planlama ve kendini tanıma ile ilgili olarak bilinen beynin dış katmanı olan serebral kortekste bulunan milyonlarca nöron fiberin ilk, tam yüksek-çözünürlü haritasını çıkardılar. Bu ses getiren çalışma, belki de beynin her iki yarısındaki aktivitelerin anahtarı olabilecek tek bir ağın özünü ya da merkezini belirliyor.

Indiana Üniversitesi, İsviçre Lausanne Üniversitesi ve Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Harvard Tıp Okulu’ndan araştırmacıların gerçekleştirdiği bu çalışma ile en karmaşık ve gizemli insan organı olan beyni anlamada çok önemli bir adım attılar. Bu çalışma sadece beynin bağlantılarının (the brain “connectome”) kapsamlı bir haritasını ortaya koymuyor, ayrıca “connectomics” adı altında yeni bir bilim alanı olmaya başlayan, beyindeki trilyonlarca nöron bağlantılarını daha geniş çözünürlükle haritalamaya devam etmek için diğer bilim insanları tarafından kullanabilecek bir non-invasiv (Cilt ya da mukozayı geçmeden tamamlanan tıbbi girişim) tekniğin yeni bir uygulamasını sağlıyor.

Bu çalışmada yer alan Indiana Üniversitesi’nden nörobilimci Olaf Sporns şöyle bir açıklamada bulunuyor: “Bu çalışma, insan beyninde hastalık aşaması ya da iyileşme aşaması gibi takip edilmesi zor olan süreçleri takip edebilmeyi ve anlamaya yardım eden geniş-ölçekli bilgisayar modelini oluşturmak adına atılan ilk önemli adımdır.”

Şimdiye kadar bilim insanları, algılama, kavrama, tanıma, anımsama, bilme gibi bilişsel aktivitelerin beynin hangi bölgesinde gerçekleştiğini tespit etmek için çoğunlukla fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) diye adlandırılan bir teknik kullanmaktaydılar ve bu oluşan aktivitelerin altında yatan anatominin rolü hakkında çok az bilgiye sahiptiler. Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalardan yola çıkarak nöral fiber bağlantı ve yollar hakkında şu ana kadar bilinenler, insan beyninde oluşan tam bir beyin bağlantı haritasını çıkarmaya yetmemekteydi.

Hangman adlı bilim insanı tarafından yönetilen nöron görüntüleme araştırma ekibi, bu yeni çalışmada son teknoloji ürünü olan difüzyon MRI (dMRI) teknolojisini kullandılar. Bu non-invasiv (cilt ya da mukozayı geçmeden tamamlanan tıbbi girişim) tarama tekniği, beyin dokuları yolu ile su molekülleri yayılım-dağılım (difüzyon) değişim haritasına bağlı olarak fiber bağlantı yollarını hesaplamaktadır.

Yüksek derecede hassas değişken metod olan difuzyon spektrum görüntüleme (DSI), çoklu fiberin kimyasal yapıdaki atom pozisyonlarını (oryantasyon) tek bir alandan geçerken görüntüleyebilmektedir. Bu yeni çalışma, bu tekniği milyonlarca nöral fiberlerin haritalarını tüm kortekse uygulamaktadır. Nörobilimci Sporns da daha sonra, bağlantıda beynin daha merkezî role sahip olan, kortikal ağ içindeki merkez görevinde olan kısmı belirlemek için bilgisayar analizi yapar ve şaşırtıcı olan ise bu analizlerin sonucunda ulaşılan noktadır; beynin içinde tüm kısımlarla yüksek derecede ve yoğun bağlantılı yapısal tek bir merkezin ya da özün olduğu!…

Sprons bu konu hakkında açıklamalarına şu şekilde devam etmektedir: “Beynin en merkezi kısmının, özünün, korteksin orta hattın arka kısmı olduğunu bulduk ve bu beynin her iki kısmını da kaplamaktadır. Bu durum daha önceden bilinmiyordu. Şimdiye kadar araştırmacılar beynin bu kısmı ile başka sebeplerden dolayı ilgiliydiler… Biz artık bu çalışma ile beyin dinamiği ve beyin anatomisi arasındaki önemli bir bağlantıyı hesaplayabiliriz. Eğer biz beynin nasıl bağlantılı olduğunu bilirsek, onun ne yapacağını da tahmin edebiliriz!. ”
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/06/080630200947.htm

İngilizceden Çeviren: AylinER

Yukarıda açıklanan ve bilim dünyasında ses getiren bu çalışma ile yeni bir dal olan “connectomics” de daha çok popüler olacağa benziyor. “Connectomics” kısaca bağlantı bilimi!… Beynindeki nöronların bağlantısını inceleyen bilim… Milyonlarca nöron ağı ve bağlantıları keşfedilemeyi beklemekte!… Mikro planda bu yeni çalışma ile bir bakıma başlanmış gözükmekte! Bu yeni çalışma belki de ilerde mikro plandan, makro plana da bir geçiş kapısı olur!…