Bilim insanları, bir farenin beyninden kum tanesi büyüklüğündeki bir noktayı kullanarak, ilk kez memeli beyninin üç boyutlu bir haritasını çıkarmayı başardı.
Harita, 84 bin nöronun şeklini, işlevini ve etkinliğini ayrıntılarıyla gösteriyor. Bu nöronlar, mesajları uzun bir kol olan akson boyunca ileten ve ardından 500 milyondan fazla sinaps üzerinden geçen dallı yapılar. Ayrıca, bu küçük doku parçasında 200 bin beyin hücresi yer alıyor. Bu küçücük doku parçası, 5.4 kilometre uzunluğunda bir nöronal ağ içeriyor.
Harita, Princeton Üniversitesi, Baylor Tıp Okulu ve Allen Beyin Bilimleri Enstitüsü'nün öncülük ettiği 22 kurumdan 150 bilim insanının yaklaşık 10 yıl süren çalışmaları sonucunda ortaya çıkarıldı.
Allen Enstitüsü'nden Dr. Forrest Collman konuyla ilgili açıklamasında, "Tüm projenin bir yan ürünü bize beynin ne kadar güzel olduğunu gösterdi.
Collman sözlerine, "Bu nöronlara sadece bakmak bile, onların detayını ve ölçeğini öyle bir şekilde gösteriyor ki, beyne karşı hayranlık duymanı sağlıyor — tıpkı gökyüzüne bakarken, çok uzaklardaki bir galaksinin fotoğrafını gördüğünde hissettiğin o hayranlık gibi" diye devam etti.
Bilim insanlarının elde ettiği harita, bir fare beyninin yalnızca 1/500’'lük kısmını temsil ediyor ama buna rağmen 1.6 petabaytlık veri içeriyor. Bu rakam, 22 yıl boyunca durmaksızın HD video izlemeye denk gelen büyüklükte bir veri boyutuna işaret ediyor.
Haritayı oluşturmak için, Houston’daki Baylor Tıp Fakültesi’nden bilim insanları, laboratuvar faresinin görsel korteksinde bulunan 1 milimetreküp büyüklüğündeki bir doku parçasında beyin aktivitelerini özel mikroskoplarla birkaç gün boyunca kaydetti.
Araştırmacılar, görüntüleme sırasında farenin uyanık ve görsel olarak uyarılmış olmasını sağlamak için, hayvanı bir koşu bandında koşturup, aralarında "The Matrix" ve "Mad Max: Fury Road" gibi filmlerden 10 saniyelik sahnelerin bulunduğu çeşitli görüntüleri izlemesini sağladı. Princeton Üniversitesi’nin basın bültenine göre, motokros, kızakla kayma ve yüksek atlama gibi ekstrem sporlara ait YouTube klipleri de bu izleme döngüsünün bir parçasıydı.
Ardından, fareyi ötenaziyle uyuttuktan sonra, Seattle’daki Allen Enstitüsü’nden araştırmacılar aynı bir milimetreküplük beyin dokusunu alıp, her biri insan saçının 1/400’ü kalınlığında olan 28 binden fazla katmana dilimlediler ve her bir dilimin görüntüsünü kaydettiler. Daha sonra bu görüntüleri birleştirerek bütüncül bir beyin haritası oluşturdular.
Beyni bu şekilde haritalamak, uzun süre boyunca imkansız olarak görülüyordu. DNA'nın yapısını tanımlayarak Nobel Ödülü kazanan moleküler biyolog Francis Crick, sinirbilimcilerin beynin bu denli ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını asla başaramayacaklarını öne sürmüştü.
Araştırmacıların aktardığına göre, bir milimetreküp fare beyni, tam bir meyve sineği beyninden yaklaşık 20 kat daha büyük ve çok daha karmaşık. Buna rağmen, nihai hedefin yakın gelecekte tüm fare beyninin bağlantı haritasını çıkarabilmek olduğu belirtildi.
Farelerin beyin yapısı ve işleyişinin daha iyi anlaşılmasının, Alzheimer, Parkinson, otizm ve şizofreni gibi sinirsel iletişim bozukluklarıyla ilişkili hastalıkları incelemek için yeni olanaklar sunacağı tahmin ediliyor.
Kaynak: Gazete Oksijen
