Bilim insanları yarısı alınan beynin kendini yeniden yapılandırdığını keşfetti

Araştırmacılar, beyinlerinin yarısı alınmış kişilerin, kalan ağlar kaybı telafi etmek için çalıştığı için "önemli derecede yüksek işlevli" olduğunu keşfetti (Reuters)
Araştırmacılar, beyinlerinin yarısı alınmış kişilerin, kalan ağlar kaybı telafi etmek için çalıştığı için "önemli derecede yüksek işlevli" olduğunu keşfetti (Reuters)
TT

Bilim insanları yarısı alınan beynin kendini yeniden yapılandırdığını keşfetti

Araştırmacılar, beyinlerinin yarısı alınmış kişilerin, kalan ağlar kaybı telafi etmek için çalıştığı için "önemli derecede yüksek işlevli" olduğunu keşfetti (Reuters)
Araştırmacılar, beyinlerinin yarısı alınmış kişilerin, kalan ağlar kaybı telafi etmek için çalıştığı için "önemli derecede yüksek işlevli" olduğunu keşfetti (Reuters)

Çocukluk döneminde beyninin yarısı alınmış yetişkinleri inceleyen bilim insanları, beynin geri kalan yarısının kendini yeniden yapılandırdığını keşfetti.
Buna göre beyin geri kalan fonksiyonel beyin ağları arasında görülmemiş derecede güçlü bağlar kuruyor ve böylece kişinin beyni bütünmüş gibi işlev görmesini yardım ediyor. 
Çalışma epilepsi nöbetlerini azaltmak amacıyla çocukken hemisferektomi ameliyatı olmuş 6 yetişkin ve 6 kontrol katılımcısıyla gerçekleşti.
12 katılımcının her birinden fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) tarayıcısına uzanması istendi.
Tarayıcı kan akışına bağlı değişiklikleri tespit ederek beyin aktivitesini ölçüyor.
Bu teknik beyindeki kan akışı ve sinirsel aktivitenin doğrudan birbirine bağlı olduğu gerçeğine dayanıyor. Beynin bir bölgesi kullanılırken o bölgeye kan akışı da aynı şekilde artıyor.
Hareketsiz duran katılımcılara araştırmacılar spontane beyin aktivitesini takip ederken uyumamaya çalışmaları söylendi.
Independent Türkçe'de yer alan habere göre, araştırma ekibi görme, hareket, duygu ve kavrama gibi süreçleri kontrol etmesiyle bilinen beyin bölge ağlarını inceledi.
Ayrıca Caltech Beyin Görüntüleme Merkezi'nde toplanan verileri, Brain Genomics Superstruct Projesi'nin yaklaşık bin 500 normal beyine ilişkin veritabanıyla karşılaştırdılar. Brain Genomics Superstruct Projesi, bilim insanlarının beyin fonksiyonu, davranış ve genetik çeşitlilikle ilgili verileri karşılaştırması ve araştırması için tasarlanmış bir proje olarak biliniyor.
Ekip normal beyne sahip insanlardaki ağlar beynin iki yarım küresini de kapladığı için tek yarım küreye sahip katılımcıların belli ağlarında daha zayıf bağlantılar bulacaklarını düşünüyordu.
Bunun yerine şaşırtıcı derecede normal küresel bağlantı ve kontrol katılımcılarının farklı ağlar arasındaki bağlantılarından daha güçlü bağlantılar buldular.
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'ndeki doktora sonrası bilim insanı ve birinci yazar Dorit Kliemann şunları söyledi:
İncelediğimiz hemisferektomili insanlar önemli derecede yüksek işlevliydi. Dil becerileri bozulmamıştı. Onları tarayıcıya yerleştirdiğimde tıpkı taradığım yüzlerce başka kişiyle yaptığım gibi havadan sudan konuştuk. (...) Onlarla ilk kez karşılaştığınızda sağlık durumlarını unutabilirsiniz bile. Bilgisayarın önüne oturup MRI görüntülerinin beynin sadece yarısını gösterdiğini gördüğümde dahi bu görüntülerin daha az önce konuştuğunu, yürüdüğünü gördüğüm ve zamanını bu araştırmaya vakfetmeyi seçen aynı insandan geldiğine hayret ediyordum.
6 katılımcının tamamı çalışma sırasında 20'li yaşlarında veya 30'lu yaşlarının başındaydı ama hemisferektomi olduklarında yaşları üç aylıkla 11 yaş arasında değişiyordu.
Ameliyat geçirdikleri yaşların geniş aralığı, araştırmacıların beynin hasar gördüğünde kendini nasıl yeniden düzenlediğini incelemesine izin verdi.
Kliemann, “Bu farklı hemisferektomi hastalarının vakalarında beyin organizasyonunun nasıl mümkün olduğunu incelememize yardım edebilir ki böylece genel beyin mekanizmalarını daha iyi anlayabiliriz” dedi.
Üst düzey araştırmacı bilim insanı ve baş araştırmacı Lynn Paul'un idaresindeki Caltech'teki hemisferektomi araştırma programı, çeşitli beyin atipikliğine sahip kişilerde beynin nasıl geliştiğini, kendini düzenlediğini ve işlediğini daha iyi anlamak için çalışmayı genişletmeyi umuyor.
Kliemann sözlerini şöyle sürdürdü:
Yarım beyinle yaşayabilen kişilerin olması ne kadar dikkate değer bir durum olsa da bazen inme veya bir bisiklet kazasında alınan travmatik bir beyin hasarı veya tümör gibi çok küçük beyin lezyonlarının mahvedici etkileri olabiliyor. Kompensasyona götürebilecek beyin yeniden yapılanma ilkelerini anlamaya çalışıyoruz. Belki de gelecekte bu çalışma beyin hasarı olan daha çok kişiye yardım etmek için hedefe yönelik müdahale stratejilerini ve farklı sonuçlara dair senaryoları bilgilendirebilir.
Bu vaka çalışması Cell Reports adlı bilimsel yayında yer alıyor.



"Asya tek boynuzlu atı"nın genom haritası ilk kez çıkarıldı: Yok olmalarını engelleyebilir mi?

Laos'ta 1999'da kameralara yakalanan saolanın en iyi tahminlere göre 100'den az üyesi kaldı (Ban Vangban Village/Wildlife Conservation Society)
Laos'ta 1999'da kameralara yakalanan saolanın en iyi tahminlere göre 100'den az üyesi kaldı (Ban Vangban Village/Wildlife Conservation Society)
TT

"Asya tek boynuzlu atı"nın genom haritası ilk kez çıkarıldı: Yok olmalarını engelleyebilir mi?

Laos'ta 1999'da kameralara yakalanan saolanın en iyi tahminlere göre 100'den az üyesi kaldı (Ban Vangban Village/Wildlife Conservation Society)
Laos'ta 1999'da kameralara yakalanan saolanın en iyi tahminlere göre 100'den az üyesi kaldı (Ban Vangban Village/Wildlife Conservation Society)

Son derece nadir rastlanan "Asya tek boynuzlu atı" saolanın ilk defa genom haritası çıkarıldı. Yeni çalışma nesli kritik tehlike altındaki türün yaşamasını sağlayabilir. 

İlk kez 1992'de tanımlanan saola (Pseudoryx nghetinhensis), en yakın zamanda keşfedilen büyük memeli türü. Vietnam ve Laos'un dağlık ormanlarında yaşayan bu sığır türü, boynuzlarının yanı sıra çok nadir görülmesi nedeniyle "Asya tek boynuzlu atı" diye biliniyor.

Dünya Doğa ve Doğal Kaynakları Koruma Birliği'ne (IUCN) göre nesli kritik tehlike altındaki bu türün 100'den daha az üyesi kaldığı tahmin ediliyor. Üstelik en son 2013'te görülmesi, soyunun çoktan tükenmiş olabileceği ihtimalini de gündeme getiriyor. 

Uluslararası bir araştırma ekibi, avcıların evlerinden toplanan saola kalıntılarından alınan parçaları analiz ederek 26 saolanın tam genomunu çıkardı. Türünün ilk örneği olan bu çalışma, saolanın geçmişini anlama ve geleceğini güvence altına alma yolunda kritik bilgiler sundu. 

Bulguları hakemli dergi Cell'de 5 Mayıs Pazartesi günü yayımlanan çalışmaya göre saolalar 5 bin ila 20 bin yıl önce iki ayrı popülasyona ayrılmış. 

Makalenin başyazarı Genís Garcia Erill "Saolanın önemli genetik farklılıklara sahip iki popülasyona ayrıldığını görmek bizi epey şaşırttı" diyerek ekliyor: 

Bu daha önce hiç bilinmiyordu ve genetik veriler olmadan bilmemizin yolu yoktu. Bu önemli bir sonuç çünkü türün genetik varyasyonunun nasıl dağıldığını etkiliyor.

Bilim insanları ayrıca iki popülasyonun da Son Buzul Çağı'ndan itibaren azaldığını saptadı. Ekip, toplam saola nüfusunun 10 bin yıldır hiçbir zaman 5 binin üstüne çıkmadığını tahmin ediyor.

Bu durum, iki grubun da genetik çeşitliliğini kaybettiği anlamına geliyor. Ancak her biri genetik kodlarının farklı kısımlarını kaybetmiş. Araştırmacılara göre bu, nesillerinin tükenmesini önlemede kritik bir rol oynayabilir. 

Garcia Erill "Bir popülasyonda kaybolan genetik varyasyon diğerini tamamlıyor. Yani eğer bunları karıştırırsak, diğerindeki eksiklik giderilebilir" diye açıklıyor.

Bilim insanları saolaların hayatta kalması için esaret altında çiftleşmelerini sağlayacak bir program geliştirmeye çalışıyor. Yeni çalışmayı yürüten ekibin hesaplamalarına göre böyle bir program, tükenme riski karşısında en etkili çözümü sunuyor. 

Çalışmanın bir diğer yazarı Rasmus Heller şöyle diyor:

Gelecekteki bir popülasyonun temelini oluşturmak için en az bir düzine saolayı (ideal olarak her iki popülasyonun karışımı) bir araya getirebilirsek, modellerimiz türlerin uzun vadede hayatta kalma şansının yüksek olacağını gösteriyor.

En son 2013'te görülen bir türün 12 üyesini bulmak zorlu bir iş. Ancak araştırmacılar, yeni çalışmanın bu sorunu çözebileceğine inanıyor. Saolanın genetik haritasının çıkarılması, daha kapsamlı arama çalışmalarının önünü açabilir. 

Makalenin yazarlarından Minh Duc Le, "Birçok araştırmacı, suda ve hatta aynı habitatta yaşayan kan emiciler olan sülüklerde, saola DNA'sının izlerini bulmayı deneyip başaramadı" diyerek ekliyor:

Bu tekniklerin hepsi küçük DNA parçalarını tespit etmeye dayanıyor ama artık saola genomunun tamamını bildiğimize göre, bu parçaları bulmak için çok daha geniş bir el kitabımız var.

Independent Türkçe, Science Alert, Phys.org, Cell