Bilim İnsanları, “İnsan Beyni Projesi” İle Beynin Sırlarını Çözmeye Çalışıyor!..

Beyni birkaç kelimeyle açıklamak imkansızdır. Yıllardır incelenen ve günümüzde de birçok çalışma ve incelemeye konu olan beyin, halen gizemini korumaktadır. Jöle kıvamında, aynı harita gibi birçok girinti ve çıkıntılı yapısı olan yaklaşık 1,5 kilogram ağırlığındaki bu organ, hem vücudumuzu yönetip, hem de kişiliğimizi oluşturmakla görevli.


İnsan beyni yaklaşık 100 milyar nöron ve tahmini 100 trilyon bağlantıyla inanılmaz derecede karmaşıktır. Bilim insanları, yıllardır bu gizemli ve karmaşık organ hakkındaki sorulara cevap bulabilmek için kapsamlı çalışmalarını sürdürüyorlar.

123 kurumdan 500'den fazla araştırmacının yer aldığı büyük bir araştırma projesi olan İnsan Beyni Projesi'ndeki bilim insanları, insan beyninin derin karmaşıklıklarını anlamak için çalışıyorlar. Kişiye özel araştırma altyapılarıyla nörobilimi bir üst seviyeye taşıyorlar.


Beyin bölgelerindeki spesifik hücresel, moleküler gen bağlantıları ve ilişkileri tam olarak bilinmemektedir. İnsan Beyni Projesi'ndeki (HBP) bilim insanlarının yeni bulguları bu ilişkilere ışık tutuyor ve insan beynindeki işleyişin daha kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlıyor.


HBP araştırmacıları, sito-mimari, nörotransmitter reseptör mimarisi ve nörotransmitter reseptör gen ekspresyonu olmak üzere üç kortikal organizasyon düzeyini hedef alan bir çalışma yürüttüler. Çalışma, neokorteksi oluşturan alanların ‘mozaiğinin’ basitleştirilmiş görünümünün ötesine geçerek, görsel, işitsel ve motor fonksiyonel sistemler boyunca insan beyni işleyişinin ilkelerini ortaya koymaktadır. Sonuçlar NeuroImage dergisinde yayınlandı.


Ekip, insan beyninin Julich Beyin Atlası üç boyutlu modelli bir atlas analiz ve İnsan Allen Beyin Atlas verileri ile karşılaştırdı.


“Farklı beyin organizasyonu seviyeleri arasındaki boşlukları kapatmak, günümüzde sinirbilimdeki en büyük zorluklardan biridir. Julich Beyin Atlası'nda bunu sistematik olarak yapabiliriz. Verileri bütünleştirir ve paha biçilmez bir araçtır" diyor çalışmanın ilk yazarı Daniel Zachlod.


Araştırmacılar, görsel, işitsel, somatosensoriyel ve motor sistemlerin 15 sitoarşitektonik alanındaki nörotransmitter reseptör yoğunluklarının karşılık gelen genleriyle ilişkisini araştırdılar. Bu fonksiyonel sistemlerin her birinin beyin bölgelerindeki diferansiyel gen ekspresyonunu analiz ettiler.


Çalışmanın yazarlarından olan HBP Bilimsel Direktörü Katrin Amunts,” İşlevsel bir sistem içindeki reseptör mimarisinin ve gen ekspresyon modellerinin, bilgi işlemenin artan karmaşıklığına uygun olarak sistematik bir şekilde değiştiğini bulduk" diye açıklıyor.


Çalışma, beyin organizasyonunun farklı ölçeklerini köprülemek için çok düzeyli Julich-Beyin Atlası'nı kullanarak yapı-işlev ilişkilerini çözmenin bir yöntemini göstermektedir.


Önceki çalışmalar, kemirgenlerde beynin fonksiyonel farklılaşması için reseptör gen ekspresyonunun alaka düzeyini zaten göstermişti, ancak insan beynindeki veriler çok daha seyrek ve daha parçalanmış durumda. Bu çalışmanın yazarları, sağlıklı beynin yanı sıra nörotransmitter sistemlerindeki değişikliklerle beyin bozukluklarının sebebini daha iyi anlamak için bu tür çalışmaların genişletilmesinin zorunlu olduğunu savunuyorlar.


Referans: Daniel Zachlod, Sebastian Bludau, Sven Cichon, Nicola Palomero-Gallagher ve Katrin Amunts, 19 Mayıs 2022, NeuroImage tarafından” Sitoarşitektonik, moleküler ve transkriptomik kalıpların birleşik analizi, insan fonksiyonel beyin sistemlerinde beyin organizasyonundaki farklılıkları ortaya koymaktadır".


DOI: 10.1016 / j. nörogörüntü.2022.119286

Kaynak: https://scitechdaily.com/human-brain-project-scientists-shed-new-light-on-human-brain-organization/