Bugüne kadarki en detaylı beyin haritası: Hiç böyle görmemiştiniz

Bilim insanları bir farenin beyninin kum tanesinden bile daha küçük olan görme merkezinin haritasını çıkardı. Bu haritada birbirine yarım milyar sinapsla bağlı olan 84 bin nöronun yapısı ve yaklaşık 5.4 kilometreye uzanan nöral ağ görülüyor.

Haritanın 3 boyutlu olması da beynin nasıl organize olduğunu ve farklı hücre tiplerinin nasıl birlikte çalıştığını gözler önüne seriyor. Bu sayede zeka, bilinç ve Alzheimer, Parkinson, otizm ve şizofreni gibi sağlık sorunlarına neden olan sinirsel durumlar konusunda anlayışımız biraz daha artabilir.

Bilim insanları bu gelişmeyi, nörobilim alanında "dönüm noktası" olarak niteliyor.

HARİTAYI ÇIKARMAK İÇİN ÜÇ EKİP EL ELE VERDİ

MICrONS projesinin amacı sadece nöronların yapısını haritalandırmak değil, aynı zamanda birbirlerine yolladıkları sinyalleri incelemek, nasıl iletişim kurduklarını anlamak ve beyindeki bu gizli iletişimin daha iyi bir resmini çıkarmak.

Teksas'taki Baylor Tıp Okulu'ndaki bilim insanları, haritayı çıkarabilmek için farenin film ve YouTube videoları izlerken belli bölgelerdeki beyin aktivitelerini özel bir mikroskopla kaydetti.

Sonrasında Allen Enstitüsü'ndeki araştırmacılar söz konusu farenin beyninin incelenen kısmının her biri bir insan saçının 400'de biri inceliğinde olacak şekilde 25 binden fazla katmana ayırdı. Elektron mikroskobuyla her bir parçanın yüksek çözünürlüklü resimleri çekildi.

Son olarak Princeton Üniversitesi'ndeki başka bir ekip, hücreleri ve aralarındaki bağlantıları üç boyutlu olacak şekilde yeniden oluşturmak için yapay zeka ve makine öğreniminden faydalandı.

Tüm bu veri setleri 1.6 petabayt boyutunda, yani 22 yıl boyunca kesintisiz izlenebilecek HD videoya eşdeğer.

YENİ BİR KEŞİF

Hazırlanan harita sayesinde beyinde yeni hücre tipleri ve yeni inhibisyon ilkesi keşfedildi. Bilim insanları önceleri nöral aktiviteyi baskılayan inhibitör hücrelerinin diğer hücrelerin hareketini azaltan basit bir kuvvet olduğunu düşünüyordu.

Ancak bu çalışma, inhibitör hücrelerin hangi hücreleri hedef alacakları konusunda oldukça seçici olduğu ve ağ oluşturacak büyüklükte koordinasyon ve işbirliği sistemi oluşturduklarını gösteriyor.