304 Share

İnsan Beyninin Bir Parçasına Derin Bir Bakış

Furkan Altunsoy3 ay önce



İnsan beyninin yeni bir görünümü, hücre sakinlerini tüm vahşi ve tuhaf görkemiyle gösteriyor. Bir kadının beyninin küçücük bir parçasından çizilen harita, 50.000 hücrenin ve aralarındaki 130 milyon bağlantının çeşitli şekillerini gösteriyor.

“İnsan örneği 1” için H01 olarak adlandırılan bu karmaşık harita, bilim adamlarının bir beynin her zamankinden daha ayrıntılı tanımlarını sağlama arayışında bir kilometre taşını temsil ediyor.

Seattle'daki Allen Beyin Bilimi Enstitüsü'nden sinirbilimci Clay Reid, “Kesinlikle güzel” diyor. "Mümkün olan en iyi şekilde, çok heyecan verici bir şeyin başlangıcı."

Harvard Üniversitesi, Google ve başka yerlerdeki bilim adamları beyin dokusu örneğini hazırladı ve analiz etti. Bir susam tanesinden daha küçük olan beyin parçası, tüm beynin hacminin milyonda biri kadardı. Epilepsi ameliyatı geçiren 45 yaşındaki bir kadının korteksinden - karmaşık düşünceden sorumlu beynin dış tabakasından - geldi. Çıkarıldıktan sonra beyin örneği hızla korundu ve hücresel yapıları ortaya çıkaran ağır metallerle boyandı. Numune daha sonra 5.000'den fazla gofret inceliğinde parçaya bölündü ve güçlü elektron mikroskopları ile görüntülendi.

Hesaplamalı programlar, ortaya çıkan görüntüleri tekrar bir araya getirdi ve yapay zeka programları, bilim adamlarının bunları analiz etmesine yardımcı oldu. Ortaya çıkan görünümün kısa bir açıklaması, 30 Mayıs'ta bioRxiv.org'da ön baskı olarak yayınlandı. Tam veri kümesi çevrimiçi olarak ücretsiz olarak kullanılabilir.

Şimdilik, araştırmacılar orada ne olduğunu görmeye başlıyorlar. Harvard Üniversitesi'nde gelişimsel bir nörobiyolog olan çalışma ortak yazarı Jeff Lichtman, “Bu veri setine gerçekten ayaklarımızı soktuk” diyor. Lichtman, beyin haritasını Google Earth ile karşılaştırıyor: "Orada bulunabilecek değerli taşlar var ama kimse her şeye baktıklarını söyleyemez."

Ancak şimdiden, bazı "fantastik derecede ilginç" manzaralar ortaya çıktı, diyor Lichtman. "Büyük veri kümeleriniz olduğunda, aniden bu garip şeyler, bu garip şeyler, bu nadir şeyler öne çıkmaya başlar."

Böyle bir merak, sinyallerin sinir hücreleri arasında hareket ettiği bağlantı noktaları olan sinapslarla ilgilidir. Genellikle, mesaj gönderen aksonların çoğu, mesaj alan bir dendrite sadece bir kez dokunur. Yeni veri kümesinde, bağlantıların yaklaşık yüzde 90'ı bu tek isabetli kişilerdi. Bazı hücre çiftlerinin biraz daha fazla teması vardır. Ancak ara sıra, araştırmacılar, 19 sinaps ile birbirine bağlanan bir çift de dahil olmak üzere, birden çok kez bağlanan hücreleri tespit ettiler.

Fare beyinlerinde, bu insan örneğindeki kadar bol olmasa da, birden fazla bağlantı tespit edildi. Howard Hughes Tıp Enstitüsü'nün Ashburn, Va'daki Janelia Araştırma Kampüsü'nden sinirbilimci Pat Rivlin, yeni açıklanan insan bağlantılarından daha dağınık olmalarına rağmen, sinek beyinlerinin hücreler arasında da birçok bağlantısı olabileceğini söylüyor. Rivlin, FlyEM Projesi üzerinde çalışıyor. Meyve sineği sinir sisteminin ayrıntılı haritalarını oluşturmayı amaçlamaktadır.

Reid, insan beynindeki büyük veri kümesinin, bu tür bağlantıların ne kadar yaygın olduğunun bir dökümünü sağladığını söylüyor. Bu da, bu olağanüstü güçlü sinapsların beyinde ne yapıyor olabileceği sorusunu gündeme getiriyor.


Lichtman, bu hücrelerin hedef hücrelerini güçlü bir şekilde harekete geçmeye zorlayabileceğini düşünüyor. Belki de 5 çarpı 5'in 25 olduğunu bilmek veya kırmızı ışıkta durmayı bilmek gibi ezbere dayalı bilgiler, bilgiyi beyne verimli bir şekilde yönlendiren bu güçlü girdilere dayanır.

Edinburgh Üniversitesi'nden moleküler sinirbilimci Seth Grant, haritanın değerli bir araç olmasına rağmen sadece beynin anatomisini gösterdiğine dikkat çekiyor. Diğer araştırmalar, beyin davranışını yönlendiren moleküllerin işlevini ve bileşimini netleştirmeye yardımcı olacaktır. Şimdilik harita "çok fazla bir keşif aracı" diyor.

Daha fazlasını keşfetme merakı, ekibin simetrik bir dansla birbirine dolanmış gibi görünen iki sinir hücresini veya nöronu gözlemlemesidir. Görüntüler ayrıca ayrıntılı sarmallar oluşturan nöronların mesaj gönderen aksonlarını, sarmal yılanlara benzeyen sıra dışı ve gizemli sarmalları da ortaya çıkardı. Lichtman, “Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştik” diyor. Araştırmacılar bu bobinleri nasıl arayacaklarını öğrendiklerinde, giderek daha fazla ortaya çıktı.

Allen Enstitüsü’nde fare ve insan beyni haritaları üzerinde çalışan Reid, bu son derece ayrıntılı beyin haritalarının yıllarca süren araştırmaların bir sonucu olduğunu söylüyor. Reid, hesaplama yöntemleri, makine öğrenimi ve güçlü mikroskoplar gibi harita oluşturma araçlarının hepsinin mevcut olduğu “tarihin bu büyülü zamanı” diyor. "Bu çalışma gün ışığını görmeye yeni başlıyor."

Bu haritaların nihayetinde ortaya çıkaracağı şey hala kimsenin tahmininde değil. Lichtman, bu haritaların beynin derinlemesine anlaşılmasına yol açıp açmayacağı konusunda ihtiyatlı. “Bence yapabileceğimiz en iyi şey tarif etmek” diyor. "Umarım bir noktada gördüklerimize artık şaşırmayacağımız bir yere varırız."

Kaynak:

https://www.sciencenews.org/article/brain-map-neurons-connections-google-harvard

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

1

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar