E-bültenimize kayıt olarak güncellemelerden haberdar olabilirsiniz.

ZİHNİN HARİTASI ÇIKARILDI

ZİHNİN HARİTASI ÇIKARILDI

THE NEWYORK TIMES

Bilim adamları açıkladı:  Ağlarını anlamak akıl hastalıklarının tedavisine yardımcı olabilir.

 


Doktor Jeff Lichtman ve Harvard Üniversitesi'ndeki araştırma ekibi, zihnin nasıl çalıştığını anlamaya yönelik bir araştırma kapsamında beyin parçalarını dilimliyor. Amaçları, dilimleri güçlü bir elektron mikroskobunda inceleyerek beynin karmaşık sinir ağlarının ayrıntılı resimlerini çıkarıp sonra da bunları birleştirmek. Kısacası, zihnin bütünsel bir haritasını çıkarmak.

Yeni gelişen bu bilim dalının adı "konnektomi" ("connectomics" yani bağlantı bilimi). Bu alanda çalışan sinirbilimciler anıların, kişilik özelliklerinin ve yeteneklerin nasıl depolandığını bulmak istiyor.

Sinirbilimciler bir "konnektom" yani kişinin zihinsel yapısını elde etmek istiyor. Konnektominin bilgisayarla ilgili yönü üzerinde çalışan, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden sayısal sinirbilim profesörü H. Sebastian Seung, "Konnektom, genleriniz ile deneyimlerinizin bir ürünü.

Genetik ve çevresel etkenlerin birleştiği bir alan" diyor. Sonuca ulaşmaya daha yıllar var. En gayretli kişiler bile çalışmalarının bir sonuç vermemesi olasılığını kabulleniyor. Ancak ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü Eylül ayında Harvard, St. Louis'deki Washington Üniversitesi, Minnesota Üniversitesi ve Los Angeles California Üniversitesi araştırmacılarına 40 milyon dolarlık bağış yaptı.

Bu araştırmacılar, İnsan Konnektom Projesi kapsamında çalışıyor. Araştırmacılar 1970'lerden beri sadece 300 nörona (sinir hücresi) sahip bir solucanın konnektomunu çıkardı. Fare beyninde 100 milyon nöron var. İnsan konnektom'unu çıkarmanın çok daha zor olduğu biliniyor. Çünkü bu 100 milyarı aşkın nöron arasındaki tüm bağlantıları ve beyindeki milyonlarca kilometrelik sinir ağlarının bir haritasını çıkarmak demek. Araştırmacılara göre, fare beyninin bir milimetre küpünün resmini oluşturan görüntüleri saklamak için, bir petabyte kadar bilgisayar belleği lazım.

Bir kıyaslama yaparsak, Facebook'ta 40 milyar fotoğrafı saklamak için yaklaşık bir petabyte veri depolama alanı gerekli. Lichtman "Şu anda insan beynini görüntülemek için gereken milyon petabyte boyutundaki veri dizisini saklayamayız. Ama ileride bu mümkün olacak" diyor.

Sinirbilimciler, konnektom'un kendilerine beynin işleyişiyle ilgili sayısız bilgi sağlayacağını ve özellikle akıl hastalıklarının anlaşılmasında yararlı olacağını söylüyor. Doktorlar hastaların sinir hücresi bağlantılarının resmini "normal" beyinle karşılaştırabilecek. Cerrahlar beyinde daha hassas kesimler yapabilecek. Konuya eleştirel yaklaşanlar ise konnektom meraklılarının değerli araştırma bütçelerini heba ettiklerini ve kendilerini büyük bir hayal kırıklığına hazırladıklarını belirtiyor.

Ayrıca araştırmacılar başarılı olsalar bile, beynin farklı uyaranlara nasıl tepki verdiğini gösteren bir resim yerine sadece onun durağan bir resmini çıkaracak. Ancak dünyanın birçok yerinden bilim insanları, hem insanların hem de diğer canlıların beynini ve sinir sistemini haritalamak için değişik teknikler geliştirdi. Harvard Üniversitesi'nden Moleküler ve Hücre Biyolojisi Profesörü Lichtman "Bazı insanlara göre, 'Maliyeti düşünülünce, belki de bu bilgiye ihtiyaç yok ve bu proje ertelenmeli'.

Bu haklı bir tartışma" diyor. Lichtman'ın laboratuvarındaki aletler, elmas bıçaklarla fare beyninden 29,4 nanometre inceliğinde dilimler kesebiliyor. Bu dilimleri toplayıp görüntüleyen araştırmacılar, yapbozun parçalarını tekrar birleştiriyor.

Bilgisayar tarafından birleştirildiklerinde görüntüler güzel. Ekip beyin hücrelerine ayrı renkler verip tek bir nöronun bağlantılarını izlemeyi kolaylaştırıyor. Araştırmacıların fare beyni korteksinden 7 bin parça kesmesi üç gün sürüyor. Lichtman "Kesmek kolay, ama asıl zaman alan şey görüntüleme" diyor. Lichtman fare beyninin konnektomunu tamamlamanın birkaç yıl alacağını tahmin ediyor. Tabii ki, insan beyni çok daha karmaşık ve zaman alıcı. Harvard'daki araştırmacılardan Boby Kasthuri'nin dediği gibi, "Bu ya büyük bir başarı öyküsü ya da ibretlik bir başarısızlık olacak" diyor.