Derleyen: Batuhan Sarıcan
([email protected])
İnternet üzerinden fiyatsız olarak erişilebilen beyin haritası; tümü üç boyutlu olarak oluşturulmuş 50.000 hücreyi içeriyor, sinaps ismi verilen 130 milyon ilişki, yüz milyonlarca örümcek kısmıyla birbirine bağlanıyor. Bilgi seti, ortalama bir çağdaş bilgisayarın depolama kapasitesinin kabaca 700 katı olan 1,4 petabayt’a karşılık geliyor.
Mountain View, Kaliforniya’daki Google Research’ten Viren Jain, bilgi kümesinin çok büyük olduğunu söylüyor. Çalışmada yer almayan Harvard Üniversitesi’nden Catherine Dulac ise insan beyninin bu kadar büyük bir kesiminin gerçek yapısını birinci sefer gördüğümüzü söylüyor.
Bu devasa teşebbüs, tekrar Harvard Üniversitesi’nden Jeff Lichtman liderliğindeki bir takımın, ilaca dirençli epilepsi hastası olan 45 yaşındaki bir bayandan küçük bir beyin modülü almasıyla başlamıştı. Hasta, nöbetlerinin kaynağı olan sol hipokampüsünün beyninden çıkarılması emeliyle ameliyat olmuştu. Cerrahlar, bunu yapmak için hipokampüsü kaplayan birtakım sağlıklı beyin dokusunu da çıkarmak zorunda kalmıştı.
İNSAN SAÇININ YAKLAŞIK BİNDE BİRİ
Lichtman ve grubu, numuneyi çabucak esirgeyici bir unsura daldırdı, akabinde osmiyum üzere ağır metallerle boyadı, böylelikle her hücrenin dış zarları bir elektron mikroskobu altında görülebilecekti. Sonra “malzemeyi” sertleştirmek için reçineye gömdüler. Son olarak, 30 nanometre (insan saçının yaklaşık binde biri) genişliğinde dilimler halinde kestiler ve her dilimi görüntülemek için bir elektron mikroskobu kullandılar.
Bu noktada, Jain’in Google’daki takımı, çalışmaya dahil olarak üç boyutlu bir hacim oluşturmak için dilimleri bir ortaya getirecek formda, bir nöronu başkasına bağlayan kolları tekrar yapılandırmak maksadıyla makine tahsilini kullandı. Ve farklı hücre tiplerini işaretlediler. Ki bütün bu detaylar beynin yalnızca küçük bir kısmına karşılık geliyordu.
Çalışmayı yapan takım, beynimizde nasıl temaslar olduğu hakkında da yeni keşifler yaptı: Örneğin, nöronlar ortasındaki irtibatların sayısında büyük bir tutarsızlık vardı. Olağanda, bir nöron “dalı” başkasına yakın geçtiğinde, yalnızca bir sinaps oluşturur yahut daha nadiren iki ila dört sinaps oluştururdu. Lakin bu çalışmada, bir maksat nöron üzerinde 20’ye kadar sinaps oluşturan birtakım kollar vardı.
GİZEMLİ NÖRON ÇİFTLERİ
Takım ayrıyeten korteksin derinliklerinde daha evvel gözlemlenmemiş gizemli nöron çiftleri de buldu. Lichtman, “İki hücre tıpkı eksende tam olarak zıt istikameti işaret ediyor” diyor ve kimsenin bunun nedenini bilmediğini belirtiyor.
Konektomi de denen beyin haritalaması, araştırmacıların Caenorhabditis elegans isimli bir iplik kurdunun hudut sistemindeki 302 nöronun haritasını çıkardığı, 1980’lerdeki birinci atılımından bu yana çok yol kat etti. Jain, Dulac ve Lichtman, 2020’de tüm fare beyninin emsal bir detay seviyesinde haritalandırılmasını savunan bir kümenin kesimiydi.
Lichtman, “Bütün bir fare beyni bu çalışmadakinden yalnızca 1000 kat daha büyüktür, bir petabayt yerine bir eksabayttır” diyor. Bu, 10 yıl içinde üstesinden gelinebilecek bir ölçek mi, o bahiste kuşkulu. Dulac da korteksin beynin başka kısımlarına nasıl bağlandığını görmek istiyor ve fare beynini tam olarak haritalandırmak da bunu ortaya çıkarmak için faal bir prosedür.
Tüm bir insan beyninin haritasını çıkarmak ise Lichtman’a nazaran, “Gezegenimizde bir yılda üretilen dijital içerik miktarı” olan bir zettabayt’la karşılaştırılabilir seviyede. Lakin bilim insanları, bunu yapmanın işe yarayıp yaramayacağı konusunda kuşku taşıyor. Lichtman, her beynin tecrübe yoluyla gelen kodlama bilgisi olduğunu ve bu nedenle her beynin başkasından farklı bir şey “söyleyebileceğini” öne sürüyor. Bilginin nasıl depolandığını anlamadan, bilgilerin anlamsız olacağını söylüyor.
Dulac, daha acil bir fayda üzerine çalışılarak, zihinsel sıhhat problemlerine sahip şahıslarda hücre haritasının nasıl farklılık gösterdiğini keşfetmek gerektiğini belirtiyor. Şizofreni üzere durumların nasıl ortaya çıktığına daha fazla ışık tutmak için “akıl hastalıkları olan hastalarda da emsal çalışmalar yapılabilir” diyor.
https://www.newscientist.com/article/2279937-google-has-mapped-a-piece-of-human-brain-in-the-most-detail-ever/
Cumhuriyet
