İnsan beyninin karmaşık yapısını daha iyi anlamak adına Harvard Üniversitesi ve Google, dev bir adım attı. İş birliği sonucunda gerçekleştirilen araştırmada, insan beyninin bir kesitinde yer alan 57 bin hücre, 230 milimetrelik kan damarı ve 150 milyon sinaptik bağlantı içeren detaylı bir harita ortaya çıkarıldı. Bu harita, bilim camiasına, beyin yapısını daha ayrıntılı inceleme ve nörolojik hastalıkların kökenlerini daha iyi anlama imkânı sunuyor.
Harvard’daki araştırmacılar, epilepsi hastası bir kadından alınan ve ameliyat sırasında çıkarılması gereken sağlıklı beyin dokusundan binlerce ince kesit resmi toplayarak işe başladı. Çıkarılan bu küçük dokunun bir kısmı, daha sonraki analizler için IRB onaylı bir çalışma kapsamında korundu.
Google Araştırma ekibi, beyin dokusunun interaktif bir 3D modelini oluşturmak için gelişmiş AI araçları geliştirdi. Model, insan beyninin karmaşıklığını vurguluyor: Google’ın verdiği örneğe göre, toplam insan beyninin milyonda biri ve yaklaşık 3 mm uzunluğunda bir bölüm için 1.4 Petabayt veri, yani milyonlarca gigabayt veri gerekiyor. Bu, bu çözünürlükte insan beyni yapısının oluşturulmuş en büyük veri seti olarak nitelendiriliyor
Örnekleme, kortexin (gri madde) anterior temporal lob adı verilen bir bölümünden alındı. Kortexin altı katmanı bulunmaktadır ve nöronlar boyut ve türlerine göre renklendirilerek, bu nöronların hepsinin zoom-out görünümünde katmanlar görülebiliyor. Beynin yüzeyi aşağıdaki görüntünün üst kenarında yer alıyor.
Bir kübik milimetrelik doku örneği, yaklaşık 50.000 hücre ve 150 milyon sinaps, yani bir nörondan diğerine sinyallerin geçtiği bağlantı noktalarını içeriyor. Bazı nöron çiftlerinin, 50’ye kadar sinaps aracılığıyla birbirine son derece güçlü bir şekilde bağlı olduğu sürpriz bir özellik gösteriyor. Araştırmacılar, bunun nedenini bilmiyorlar. Bu görüntü, boyutlarına göre renklendirilmiş heyecan verici nöron tipinin bir yakın görünümünü sunuyor.
Araştırmanın şaşırtıcı bulgularından biri de “akson girdapları”nın meydana gelmesiydi. Aksonlar (mavi), bir sinir hücresinin sinyali hücreden uzaklaştıran ipliksi kısmıdır. Bu döngüsel akson yığınları örnekte nadiren bulunmuş ve bazı durumlarda başka bir hücrenin (sarı) yüzeyi üzerinde yer alıyor. İşlevleri bilinmiyor.
Bu parça insan beyninin yeniden yapılandırılmasından gözlem yapmak ve anlamak için daha çok şey var ve diğer araştırmacıların ek keşifler yapmak için veriyi kullanmalarını umuyoruz. Bilim insanları, beynin bağlantılarına yönelik araştırmaları sürdürerek, bir gün anılarımızın nasıl oluştuğunu veya otizm ve Alzheimer gibi nörolojik bozukluklara ve hastalıklara neyin yol açtığını anlayabileceklerine inanmaktadırlar.
Bu önemli gelişme, nörolojik rahatsızlıklarla mücadele eden milyonlarca insan için yeni umutlar vaat ediyor. Araştırmacılar, beyin yapısını daha derinlemesine anlamanın, bu hastalıkların tedavisinde yeni yöntemlerin geliştirilmesine zemin hazırlayabileceğine inanıyorlar. Gerçekten de, elle tutulur ve gözle görülebilir bir beyin haritasına sahip olmak, nörolojik tedavilerde devrim yaratabilecek nitelikte sayılıyor.
Sonuç olarak, Harvard ve Google tarafından gerçekleştirilen bu çalışma, nöroloji biliminin sınırlarını genişletiyor ve beyinle ilgili hastalıkların anlaşılması ve tedavi edilmesi konusunda çığır açan bir adım olarak görülüyor. Gelecekte, bu detaylı beyin haritasının yardımıyla, belki de nörolojik hastalıklar tarih olacak.
