Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Alzheimer'a karşı mücadelede atılım yapılmasını sağlayabilir

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
TT

Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)

Bilim insanları beyindeki zaman hücrelerinin sadece zamanı takip etmekle kalmadığını, karmaşık davranışları öğrenmede de kritik rol oynadığını keşfetti.

Beynin medial entorhinal korteks (MEC) denen bölgesindeki zaman hücreleri, kronometre gibi çalışarak deneyimlenen olayların takip edilmesini sağlıyor. Biriyle sohbet etmekten araba kullanmaya kadar pek çok şeyi yapabilmek için bunların ne kadar zaman aldığını algılamak ve hatırlamak gerekiyor. 

Fareler üzerinde yakın zamanda yapılan bir çalışmada bu hücrelerin saat gibi çalışmanın ötesinde, zamanlama gerektiren davranışların öğrenilmesini sağladığı da saptandı. Bulguların Alzheimer gibi zaman algısını etkileyen hastalıklara karşı önemli etkiler yaratması bekleniyor. 

Nature Neuroscience adlı hakemli dergide yayımlanan çalışmada fareler, zamanlamayı merkeze alan testlerden geçirildi. Hayvanların ödül almak için farklı zamanlamalarda verilen koku uyaranlarının nasıl bir düzen içinde salındığını anlamaları gerekiyordu. Başka bir deyişle, Mors alfabesinin basit bir versiyonunu öğrenmeleri bekleniyordu.

İlk başta farelerin beynindeki zaman hücreleri, farklı koku örüntülerine benzer tepkiler verdi. Fakat hayvanlar bu örüntüleri öğrenmeye başladıkça hücreler her birine farklı zaman çizelgeleri oluşturmaya başladı.

Araştırmacılar MEC'yi engelleyerek zaman hücrelerini devre dışı bıraktığında fareler zamanlamayı algılayıp öngörebildi. Fakat zamanlama gerektiren yeni bir görevi öğrenemediler. 

Makalenin başyazarı nörobiyolog Erin Bigus, "Şaşırtıcı bir şekilde, zaman hücreleri sadece zamanı takip etmekten daha karmaşık bir rol oynuyor" diyor.

MEC, basit bir durumda zamanı takip etmek için gereken basit bir kronometre gibi davranmıyor. Rolü aslında bu daha karmaşık zamansal ilişkileri öğrenmek gibi görünüyor.

Daha önceki çalışmalarda MEC'nin mekanla ilgili bilgileri öğrenmede de rol oynadığı bulunmuştu. Yeni çalışmayı yürüten ekip, zamansal ve uzamsal görevleri öğrenirken beynin benzer şekilde çalıştığını fark etti. 

Araştırmacılara göre bu durum beynin mekan ve zamanı benzer şekilde işlediği anlamına gelebilir ancak bu savın daha fazla çalışmayla desteklenmesi gerekiyor. 

Çalışma, Alzheimer gibi hastalıkların erken tespit edilmesini de sağlayabilir. Bu rahatsızlıkta beynin ilk etkilenen bölümlerinden birinin MEC olduğu biliniyor.

Zamanlama gerektiren karmaşık görevler sayesinde hastalığı ilk evrelerinde tespit etmek mümkün olabilir. Fakat bundan önce zaman hücrelerinin insanlarda da benzer bir işlevi olduğunun doğrulanmasına ihtiyaç var.

Independent Türkçe, Science Daily, Science Alert, Nature Neuroscience



Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)
TT

Parkinson hastalığını tespit eden kalem üretildi

(Unsplash)
(Unsplash)

Vishwam Sankaran Bilim ve Teknoloji Muhabiri 

Bilim insanları, Parkinson hastalığının erken belirtilerini saptamak için el hareketlerini yapay zekayla analiz eden özel bir kalem geliştirdi. Bu gelişme, hastalığın düşük maliyetli teşhisine önayak olabilir.

Bu cihaz, dünya çapında 10 milyon kişiyi etkileyen bu nörolojik hastalığa sahip olan ve olmayan kişilerin yazma şeklindeki farklılıkları tespit edebiliyor. Hastalığın belirtileri arasında titreme ve uzuv ve vücut hareketlerinde bozulma yer alıyor.

Parkinson hastalığı, Alzheimer'dan sonra en yaygın ikinci nörodejeneratif hastalık ve bu tür rahatsızlıklar arasında en hızlı ilerleyeni.

Ancak genellikle hastanın motor becerilerini gözlemleyerek yapılan teşhisler, uzman eksikliği nedeniyle düşük ve orta gelirli ülkelerde yetersiz kalıyor.

El yazısı, beyin-el koordinasyonu gerektiren karmaşık bir süreç ve önceki araştırmalar, Parkinson hastalığının el yazısını önemli ölçüde etkilediğini gösterdi.

Manyetik mürekkep içeren yapay zekalı kalem, el yazısı örneklerini analiz ederek Parkinson hastalığının belirtilerini tespit ediyor. Kaliforniya Üniversitesi'nin Los Angeles kampüsünden araştırmacılar, "Burada, yumuşak manyetoelastik uç ve manyetik sıvı mürekkep içeren, hem yüzeydeki hem de havadaki yazma hareketlerini hassas ve niceliksel olarak yüksek kaliteli, analiz edilebilir elektrik sinyallerine dönüştürebilen, kendi kendine çalışan, Parkinson hastalığı teşhisi için bir teşhis kalemi geliştirdik" dedi.
 

Görsel kaldırıldı.

Parkinson hastalığı tanı kalemi (Jun Chen)


Araştırmacılar, yapay zeka sisteminin yardımıyla kalemin, Parkinson hastası üç kişinin el yazısı örneklerini 13 sağlıklı katılımcının el yazısı örneklerinden başarıyla ayırt edebildiğini gösterdi.

Cihazın 16 kişilik küçük bir grupta Parkinson hastalığını yüzde 95'in üzerinde doğrulukla tespit edebildiğini buldular.

Araştırmacılar, kalemin düşük maliyetli, doğru ve yaygın şekilde dağıtılabilir bir teknolojiye dönüştürülerek, geniş nüfuslu ve kaynakları sınırlı bölgelerde Parkinson teşhisini iyileştirmesini umduklarını belirtti.

Geliştirdiğimiz tanı kalemi, büyük nüfuslarda ve kaynakların sınırlı olduğu bölgelerde Parkinson hastalığı tanısını iyileştirme potansiyeline sahip, düşük maliyetli, yaygın şekilde dağıtılabilir ve güvenilir bir teknolojiyi temsil ediyor.

Bu, henüz muhtemel Parkinson hastası olduğunu bilmeyen, tedavi görmemiş bireyler için özellikle faydalı.


Independent Türkçe, independent.co.uk/tech