Tutunmak için bir şey araştıran sarmaşık bitkilerin filizlerini saçması gibi, beyin nöronları da diğer nöronlarla bağlanan sürgünler göndermektedir. Yeni bir dijital rekonstrüksiyon yöntemi, beynin bütün dış katmanın çevresini saran ve beyin boyunca dallanan üç nöronun varlığını gösterdi. Bulgu, beynin bilinçliliği nasıl oluşturduğunu açıklamaya yardımcı olabilirWashington, Seattle’daki Allen Beyin Bilimi Enstitüsü Başkanı Christof Koch, grubunun yeni tekniğini Maryland Bethesda’daki İleri Yenilikçi Nöroteknolojiler girişimiyle beyin araştırmaları konusunda gerçekleştirilen bir toplantıda açıkladı. Koch, ekibinin klavstrum adı verilen küçük ve ince bir hücre tabakasındaki üç nöronu izlediklerini gösterdi. Klavstrum, Koch’un farelerde ve insanlarda bilinci desteklediğine inandığı bir alan.Bir nöronun tüm dallarını geleneksel yöntemlerle takip etmek zor bir görevdir. Araştırmacılar, tek tek hücrelere bir boya enjekte ederler, beyni ince kesitlere ayırırlar ve daha sonra boyanmış nöronun yolunu elle takip ederler. Çok azı tüm organ boyunca bir nöronu izleyebilmiştir. Bu yeni yöntem, daha az yaygın ve ölçeklenebilirdir; zaman ve emek tasarrufu da sağlamaktadır.Koch ve meslektaşları, belirli bir ilacın klavstrum nöronlarında spesifik genleri aktive etmesini sağlamak için bir dizi fare hattı tasarladılar. Araştırmacılar farelere az miktarda ilaç verdiklerinde, yalnızca bir avuç nöron bu genleri devreye sokmak için yeterli oldu. Bu, tüm nöron boyunca yayılmış bir yeşil floresan proteininin üretilmesine neden oldu. Ekip, daha sonra fare beyninin 10.000 enine kesit görüntüsünü aldı ve sadece parlayan üç hücrenin 3D rekonstrüksiyonu için bir bilgisayar programı kullandı.
Gelişmiş bağlantılar
Koch, üç nöronun beynin her iki yarıküresine uzandığını ve bunlardan birinin “diken tacı” gibi organın çevresinde sarılmış olduğunu ifade ediyor. “Nöronların şu ana kadar beyin boyunca uzadığını hiç görmemiştim” açıklamasını ekliyor. Fare vücudu, bacak içindeki sinir izdüşümü ve beyin sapından gelen nöronlar gibi diğer uzun nöronları içermektedir. Bu nöronlar, sinyal moleküllerini serbest bırakmak için beynin içinden geçerler. Fakat, klavstrum nöronları duyu bilgisini alan ve davranışları yönlendiren beynin dış kısımlarının çoğuna veya hepsine bağlanmış gibi görünmektedir. Koch, bunu klavstrumun bilinç oluşturmak için beynin giriş ve çıkışlarını düzenleyebileceğinin kanıtı olarak görmektedir. Beyin taramaları, insan klavstrumunun beynin en yoğun şekilde birbirine bağlı bölgelerinden biri olduğunu göstermiştir; ancak bu görüntüler tekil nöronların yolunu göstermemektedir.Pennsylvania Üniversitesi’nden farmakolog James Eberwine, “Klavstrum, yeni tekniği test etmede kullanılabilecek iyi bir beyin bölgesi. Çünkü, farelerde yoğun şekilde çalışılmıştır ve sadece birkaç hücre tipinden oluşmaktadır” diyor.
Stok alma
New York’taki Columbia Üniversitesi’nden nörobiyoloji uzmanı Rafael Yuste, yöntemin oldukça takdire şayan olduğunu dile getiriyor. Ancak Yuste’ye göre, beyni çevreleyen nöronların varlığı kesin olarak klavstrumun bilinçlilik olayına karıştığını kanıtlamamaktadır. Ancak Yuste tekniğin, beyindeki farklı hücre tiplerini belirleyen sayım çalışmaları için yararlı olacağını söylemektedir; bunun da beynin işlevlerinin nasıl yürüdüğünü anlamak için çok önemli olacağını düşünmektedir. “Alfabenin ne olduğunu anlamadan, dili deşifre etmeye gayret etmek gibi” ifadesinde bulunmuştur. Yuste ve Eberwine, bu nöronlarda ifade edilen genlerin analizlerine kıyasla tekil olarak nöronların 3D rekonstrüksiyonlarını görmek istiyorlar. Bu, her bir hücrenin türü ve işlevi konusunda ipucu sunabilir. Koch, tekniğin büyük bir ölçekte nöronların tamamını inşa etmedeki kullanımı pahalı olmasına karşın, klavstrumdan kaynaklanan nöronları haritalamayı sürdürme yönünde planlar yapmaktadır. Ayrıca, tüm bölgenin nöronlarının beynin her tarafına yayılıp yayılmadığını ya da her bir nöronun benzersiz olup olmadığını da araştırmayı düşünmektedirler.
