50 Yazı Prof. Dr. Sefa Saygılı

Yazar Profili »

İnsan Beynine Özgü Heyecan Verici Keşif: Kuşburnu Nöronları

Kasım 2019, 515 663 Görüntülenme Eklenme Tarih: 21 Ekim 2019 17:40 Prof. Dr. Sefa Saygılı

 

 

İnsan beyni, sinir sistemi için bir kumanda merkezi gibidir. Duyu organlarından sinyaller alır ve kaslara bilgi verir. İnsan beyni diğer memeli beyinleri ile benzer temel yapıya sahip olmasına rağmen vücut büyüklüğü ile oranlandığında diğer beyinlerden büyüktür.

Beynin yapıtaşları dendiğinde ise aklımıza hemen sinir hücreleri yani nöronlar geliyor. Ancak insan beyni elektriksel ve kimyasal mesajlar iletebilen, vücudumuzun ve düşüncelerimizin kontrolünde rol alan bu 100 milyar nörondan ibaret değil. Beyinde, elektriksel olarak aktif olmayan, hatta sayıları nöronlarınkinden on kat daha fazla olan glia hücreleri de var.

İngiliz Sinirbilim Derneği Genel Müdürü Anne Cooke, nöronları bir arada tutan glia hücrelerinin destek hücresinden daha öte olduklarını söylüyor ve onlara beynin kahramanları diyor.

Farklı türleri olan gliaların en önemli görevleri arasında nöronlara yeterli oksijeni ve besini sağlamak, nöronların koruyucu kılıfını (miyelini) oluşturmak, sinir sistemindeki zararlı mikroorganizmaları yok etmek ve ölü nöronları temizlemek.. sayılabilir. Örneğin, mikroglia denilen küçük türleri, beyin içinde dolaşarak nöronları korumak için yabancı maddeleri toplayıp imha etme görevinde çalıştırılıyor. Gliaların diğer bir türü olan astrositler ise nörotransmitterler olarak bilinen kimyasal mesajların seviyelerini kontrol ederek nöronları koruyor ve oluşan hasarı gideriyor. Araştırmalardan elde edilen bilgilere göre, astrositler aynı zamanda zekânın gelişiminde de rol oynuyor.

Seattle’daki Allen Beyin Bilimi Enstitüsünden Ed Lein, nöronların her zaman önemini koruyacağını ama glia hücrelerinin de merkezi sinir sisteminin inşasında büyük önemi olduğunu tekrar hatırlatıyor.

Beyin hücreleri gibi hücreler arasındaki boşluklar da hayli önemli. Beynimizin derinliklerinde, beyin hücrelerini yıkayan sıvının (beyin omurilik sıvısı) üretildiği ventrikül denen küçük boşluklar var. Bu boşluklarda günde 500 ml beyin omurilik sıvısı üretiliyor. Bu sıvı, beyin için mekanik koruma görevi yaparken aynı zamanda hücrelere besin sağlanmasında ve zararlı atıkların uzaklaştırılmasında görev alıyor. Aslında beyinde her şeyin yolunda gitmesinde büyük rol oynuyorlar.

Beyinde keşfedilmemiş farklı hücre tiplerinin olması da muhtemel. Örneğin, araştırmacılar yakın bir zaman önce şeklinin adeta kuşburnu ağacını andıracak şekilde çok sayıda dallanmalar içermesi sebebiyle kuşburnu nöronu olarak adlandırdıkları yeni bir tür beyin hücresi keşfettiler ve bu hücrenin sadece insanlarda olduğunu tespit ettiler.

Araştırma ekibinden Ed Lein, 2018 yılında Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan çalışmayla tanımlanan bu özel hücre tipinin özelliklerinin başka canlılarda bulunmadığını söylüyor.

Yetiştirilme kolaylığı, hızlı üreme döngüleri ve kısa yaşam süreleri, fareleri beyin çalışmalarında bir başlangıç noktası haline getiriyor. Fakat kuşburnu nöronları, deneylerde model olarak kullanılan fare beyinlerinde bulunmuyor. Beyinlerinin bizimkilerden nasıl ayrıldığını ve nörolojik özelliklerin nasıl korunduğunu daha iyi anladıkça, elde ettiğimiz sonuçların tutarlılığı daha da güçleniyor. Bu da onları, insan beynine özgü, önemli bir kontrol mekanizması olarak düşünmemize neden oluyor. Farelerde görülmeyen bu hücreler, insana özgü kilit önemdeki farklılıkları anlamamıza yardımcı olabilir.

Kuşburnu hücreleri beynimizin trafik ışıklarıdır ve kavşakta bulunan trafik ışıkları gibi, gelen sinyalleri durdurarak veya faaliyete geçirerek gamma aminobütirik asit (GABA) nörotransmitterine karşılık verirler.

Yeni keşfin sahiplerinden Dr. Tamas, “Birçok organımız bir hayvan modelinde makul bir şekilde modellenebilir. Ama bizi diğer canlılardan ayıran şey, beynimizin kapasitesi ve faaliyetleridir. Bizi insan yapan budur. Dolayısıyla, insani faaliyetlerin hayvan modellemelerinde birebir uygulanması çok zordur” diyor.

Allen Institute for Brain Science’te kıdemli bilim insanı ve araştırmanın yazarı olan tıp doktoru Trygve Bakken, “Beyinlerimiz sadece büyütülmüş fare beyinleri değildir,” diyor  ve ekliyor: “İnsanlar yıllardır beynimiz sanki böyleymiş gibi yorum yapıyorlardı, fakat bu araştırma çeşitli açılardan bunun kabul edilemeyeceğini gösteriyor.”

Bu bulgu insan beynini diğer canlıların beyinlerine kıyasla özel kılan şeyin ne olduğu kadar ayrıca beyin bozuklukları için birçok deneysel tedavinin neden farelerde işe yarayıp da insanlarda başarısız olduğunu açıklamaya yardımcı olacaktır. Ayrıca otizmden Alzheimer’a ve şizofreniye kadar farklı problemleri inceleyen bilim insanlarına da yeni ipuçları sağlayabilir. Bilim insanları kuşburnu hücrelerinin görevini tam olarak çözemeseler de beynin belirli alanlarındaki bilgi akışını kontrol altında tuttuklarını düşünüyorlar.

Bu arada Ed Lein’in beynin tüm hücre tiplerinin haritasını çıkarmak için çabaları devam ediyor. Lein, yakın bir zaman önce beynin daha karmaşık işlemleriyle ilgili olan ve kütlesinin %80’ini oluşturan neokorteks tabakasını inceledi ve sadece bu tabakada 75 farklı hücre tipi buldu.

İnsan beyni yaklaşık yumruğumuz kadar olan hacminde 100 milyar nöron, bu nöronlar arasında sayısız bağlantılar, 1 trilyon kadar glia hücreleri ile oldukça karmaşık bir yapı olmasına rağmen, hiçbir karışıklığa meydan vermeden, kusursuz mükemmellikte çalıştırılır. Yeni araştırmalar, beynin farklı ve harika özelliklerini anlamamızı sağlamakta, beynimize ve onu yaratıp çalıştıran Rabbimizin işlerine hayranlığımız artmaktadır.

 

 



YAZARIN DİĞER YAZILARI

Darwin, Tavus Kuşlarını neden sevmezdi?

Darwinistler, canlıların hayatta kalabilmek için değişim geçirdiklerini ileri sürerler. Peki, öyleyse tavus kuşları neden yırtıcı hayvanların birkaç kilometre öteden bile görmesine sebep olan parlak, canlı renklere sahip oldular?

Devamı »

Alzheimer'dan Korunan Beyin Bölgesi

Demans hastalıklarının en önemli sebebi beyin hücrelerinin ve dokularının hasarlanmasıdır. Hasarlanma ise hücreler arası haberleşmeyi imkânsız kılar ve normal beyin işlevlerinin yeterince sağlıklı yapılamamasına sebep olur.

Devamı »

Şaşırtan Organımız: Talamus

ARA BEYNİN bir parçası olan talamus, ceviz büyüklüğünde yaratılmış bir sinir dokusudur. İnsan beyninin orta kısmındadır. Koku duyusu dışında tüm duyu organlarının bağlantı yeri talamusta yer alır.

Devamı »

Beynimizin Şaşırtan ve Yeni Anlaşılan Esnekliği: Nöroplastisite

Nöroplastisite kavramı; gelişim, öğrenme, büyüme, yaşlanma, bozulma, hasarlanma, iyileşme, tedavi, terapi ve rehabilitasyon gibi farklılaşmanın yaşandığı tüm süreçlerde ortaya çıkan değişim ve düzenleme mekanizmalarının yönlendirdiği tüm ‘yeni’ veya ‘yeniden’ yapılanmaları ifade eder.

Devamı »