bilimkurgu kulubu

Tarih: 4 Ağustos 2015 | Yazar: Sinan İpek

Beynin Karmaşık Yapısı Görüntülendi

Araştırmacılar bugüne kadarki en yüksek çözünürlüğe sahip beyin görüntülerini elde etmeyi başardılar. Görüntüler öylesine ayrıntılı ki sadece beyin hücreleri ve kan damarları değil, hücreler arasındaki bağlantılar (sinaps denen yapılar) ve hücrelerin birbirleriyle iletişimini sağlayan kimyasalları taşıyan hücre içi kesecikler (vesicles) bile gözlenebiliyor. Yukarıdaki videodaki görüntüler fare beynine ait; sadece elli mikrometre genişliğinde (bir insan saç telinden çok daha küçük) bir bölgeyi gösteriyor.  Söz konusu bölge farelerin beyninde bıyıklardan gelen sinyalleri işleyen bir duyu bölgesine ait.

Kullanılan teknik kısaca şöyle: Görüntülenecek olan beyin bölgesi 29 nanometre kalınlığında çok ince kesitlere ayrılıyor ve bu kesitler elektron mikroskopunda fotoğraflanıyor. Elde edilen milyonlarca kesitin fotoğrafı daha sonra bir bilgisayar yazılımıyla birleştirilerek üç boyutlu bir model oluşturuluyor. Bu modelde her bir yapı ayrı bir renge boyanıyor.

Buradaki yapının bir aksonun etrafındaki çok küçük bir alanın görüntüsü olduğunu unutmayalım. İnsan beyni 1400 cm3’lük bir hacme sahiptir. Varın karmaşayı siz düşünün! Beyin, evrende (şimdilik) bilinen en karmaşık ve kompleks yapıya sahip nesne. Canlılarda ve özellikle de insandaki muazzam düşünme kapasitesi ve bilinç bu kompleks yapı sayesinde ortaya çıkıyor. Araştırmacılar elde ettikleri bu yüksek çözünürlüklü görüntünün bile beynin gerçek karmaşıklığını tam olarak yansıtmadığın söylüyorlar. Nano düzeyde birçok kimyasal yapı ve molekül de beynin çalışmasında rol oynuyor. Bu denli karmaşık bir yapının yakın gelecekte bir “çip”e sığdırılamayacağı ortada…

Yapının karmaşıklığına bakınca bu yapıda herhangi bir düzen yokmuş gibi görünüyor, ama gerçek öyle değil. İstatistiksel incelemeler bu yapının bir düzeni olduğunu teyit ediyor. Yani görünen bu kablo ve sinaps yığını aslında belli bir düzene ve prensibe göre düzenlenmiş. Bu çalışma prensibinin ne olduğu ise henüz tam olarak anlaşılmış değil. Bilinen tek şey, nöronların sinaps denen (videodaki bademe benzeyen minik çıkıntılar) yapılar aracılığıyla birbirlerine elektro-kimyasal sinyaller gönderdiği. Bazı nöronlar baskılayıcı, bazıları ise uyarıcı sinyaller üretiyor. Her nöron on bin civarında komşu nörondan topladığı veriyi işliyor ve ateşleme yapıp yapmayacağına karar veriyor. Nöron ateşlenmesinin henüz hangi formüle göre yapıldığı da tam anlaşılmış değil.

Nöronlar ateşlemeyi akson denen uzantılarıyla yapıyorlar. Kısaca, nöronlar dentrid denen ve ağaç dallarına benzeyen yapı ile çevresinden topladığı verileri biriktiyor ve sinyal yollamaya karar verdikleri zaman aksonlar aracılığıyla çevrelerine bir elektro-kimyasal ileti yolluyorlar. Beyinde 80 milyar civarında nöron olduğu ve bu nörünların 100 trilyon civarında sinapsla birbiriyle veri alış verişi yaptığı tahmin ediliyor. Bu araştırmalar Alzheimer, depresyon, şizofreni gibi birçok hastalığın çözümünü aydınlatacağı gibi, insan beyninin nasıl çalıştığına dair önemli bilgiler elde edilmesini sağlayacak. Kim bilir, belki böylece düşünebilen ve bilince sahip yapay zeka makineleri üretmenin de önü açılacak.

Kesit alma işleminin ayrıntılarını ve görüntülenen bölgenin akıl almaz küçüklüklüğüne rağmen sahip olduğu karmaşanın büyüklüğünü daha iyi kavramak için aşağıdaki iki videoyu da izlemenizi tavsiye ederiz:

Etiketler: , , , , , , , , , ,


Yazar Hakkında

Yazar, çizer, düşünür, öğrenir ve öğretmeye çalışır. Temel ilgi alanı Bilimkurgu yazarlığıdır. Bunun dışında Matematik, bilim, teknoloji, Astronomi, Fizik, Suluboya Resim, sanat, Edebiyat gibi konulara ilgisi vardır. Ara sıra sentezlediklerini yazı halinde evrene yollar. ODTÜ Matematik Bölümü mezunudur ve aşağıdaki başarılarıyla gurur duyar:TBD Bilimkurgu Öykü yarışmasında iki kez birincilik, 2. Engelliler Öykü yarışmasında birincilik, Ya Sonra Öykü Yarışması'nda finalist, Mimarlık Öyküleri Yarışması'nda finalist, 44. Antalya Altın Portakal Belgesel Film Yarışmasında finalist. Ithaki yayınları Pangea serisinin 5. üyesi "Beyin Kırıcı" adlı bir romanı var. https://www.ilknokta.com/sinan-ipek/beyin-kirici.htm