16 Haziran 2024 Pazar
TEKNOLOJİ

1 milimetreküp beyinde kopan fırtına

Harvard Üniversitesi uzmanları milimetrik beyin dokusunu ‘haritaladı’, ortaya inanılmaz bir manzara çıktı. Beyin dokusunda 57 bin hücre ile nöronlar arasında 150 milyon bağlantı tespit edildi

Bir insandan ameliyatla alınan beyin dokusu örneğine dayanan harita, bir milimetre küp beyni temsil ediyor. Bu yaklaşık bir pirinç tanesinin yarısı büyüklüğünde bir alan. Ancak bu küçük bölüm bile yaklaşık 57 bin hücre, 230 milimetre kan damarı ve nöronlar arasındaki 150 milyon bağlantıyı içeren 1.4 milyon gigabyte bilgi ile dolup taşıyor. Popular Science'tan Lauren Leffer'a konuşan çalışmanın yazarlarından ve Harvard Üniversitesi'nde biyolog Jeff Lichtman, "Bir açıdan veri setimiz çok küçük. Ama küçük hissettirmiyor, çünkü içine girdiğinizde devasa bir orman gibi olduğunu görüyorsunuz” diye konuştu. Araştırmanın ortak yazarlarından ve Google'da nörobilimci olan Viren Jain ise, Nature News'ten Carissa Wong'a"Tüm bu karmaşıklıkla nasıl başa çıkacağız?” yorumunu yaptı. Google yapay zeka ile destek verdi Yeni makale için araştırmacılar epilepsi hastası bir kişinin beyin dokusundan bir parça aldılar. Hastanın hipokampüsündeki bir lezyona erişmek için bir cerrah, beynin; nesneleri, insanları, kelimeleri ve gerçekleri hatırlamamızda rol oynadığı düşünülen bir bölümü olan sol ön temporal lobundan dokuyu çıkarmıştı. Bilim insanları daha sonra her biri sadece 30 nanometre kalınlığında olan 5.000'den fazla doku dilimini görüntülemek için bir elektron mikroskobu kullandı. Bu işlem yaklaşık 11 ay sürdü. Google tarafından geliştirilen yapay zeka algoritmaları daha sonra hücreleri ve bağlantılarını 3 boyutlu olarak yeniden yapılandırdı. ‘Herkül büyüklüğüne bir çalışma' Guardian'dan Ian Sample'a konuşan Lichtman, "Amaç, her birimizin omuzlarında taşıdığı bu en gizemli biyoloji parçasının yüksek çözünürlüklü bir görüntüsünü elde etmekti. Bunu daha önce yapmamış olmamızın nedeni çok zorlayıcı olması. Bunu yapmak gerçekten son derece zordu” dedi. Allen Beyin Bilimi Enstitüsü’ndem Michael Hawrylycz ise, MIT Technology Review'dan Cassandra Willyard'a "Bu muhtemelen tüm sinirbilimdeki en yoğun bilgisayar çalışması. Herkül büyüklüğünde bir çalışma söz konusu” ifadesini kullandı. Beklenmedik bulgular Veriler araştırmacılar için şimdiden bazı beklenmedik bulgular ortaya çıkardı. Lichtman ders kitaplarında okutulanlarla uyuşmayan pek çok şey görüldüğünü kaydetti. Araştırmacılar örneğin, nöronların 50'den fazla sinapsla birbirine bağlandığı bazı nadir bölgeler buldular. Oysa ki, nöronlar arasındaki bağlantıların yüzde 96'sından fazlasında sadece bir sinaps, yüzde 99'undan fazlasında ise üç ya da daha az sinaps bulunuyor. Lichtman'ın Guardian'a yaptığı açıklamaya göre, bu güçlü bağlantılar "öğrenmenin beyinde nasıl şekillendiğini" gösterebilir ve bir arabayı durdururken ayağınızı gaz pedalından frene doğru hareket ettirmek gibi neredeyse hiç düşünmeyi gerektirmeyecek kadar iyi uygulanmış davranışları temsil edebilir. Ekip ayrıca, nöronlarda mesaj ileten dallar olan aksonların kendilerini düğümler halinde sardığı bölgeler de buldu; ancak bunun nedenini bilmiyorlar.

Jain Nature News'e "Daha önce kimse böyle bir şey görmemişti" dedi.•