Bilim insanları yapay bir mini beyin geliştirdi
Cambridge Üniversitesi araştırmacıları, kendiliğinden omuriliğe bağlanan bir yapay organ geliştirdi. Mini bir beyin niteliğindeki organsı doku, ALS, epilepsi ve benzeri sinir sistemi hastalıklarının araştırılmasında kullanılacak.
Hannah Devlin
Bilim insanları, omurilik ve kaslara bağlı bir kapta minyatür bir beyin geliştirdiler; buluş, motor nöron hastalığı (ALS) gibi sorunların incelenmesini hızlandırma olanağı sunuyor.
Araştırmada, insan beyin hücrelerinde bulunan mercimek büyüklüğündeki gri kabarcıkların, bir fareden alınan omurilik ve kas dokusuyla bağlantı kurmak için kendiliğinden bitki köklerine benzer bağlantılar oluşturdukları görüldü. İlerleyen aşamalarda, kasların, yapay beyin benzeri organın kontrolü altında gözle görülür şekilde kasıldığı gözlemlendi.
ADIM ADIM İLERLEDİLER
Araştırma, laboratuvarda geliştirilen insan beynine ilişkin gittikçe karmaşıklaşan bir dizi yaklaşımın sonuncusu ve bu defa merkezi sinir sistemine odaklanılan bir deney gerçekleştirildi.
Çalışmalarını Cambridge’de bulunan Tıbbi Araştırma Konseyi’nin Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda yürüten Madeline Lancaster, “Onları gelişim halindeki mini beyinler olarak düşünmek hoşumuza gidiyor,” diyor.
Bilim insanları, insan kök hücrelerinden yarattıkları minyatür beyni büyütmek için yeni bir yöntem kullandılar ve bu yaklaşım, organsıların daha önceki deneylerden daha ileri seviyedeki bir gelişim aşamasına ulaşmasını sağladı. Üretilen son kabarcık, nöronların çeşitliliği ve organizasyonu bağlamında (anne karnındaki) 12 ilâ 16. haftalık bir insan fetüsünün beyniyle benzerlikler gösteriyor.
Diğer yandan, bilim insanları oluşan yapının henüz düşünce, duygu ya da bilince benzer bir şeye sahip olamayacak derecede küçük ve ilkel olduğunu ifade ediyorlar.
Lancaster, “Atılan her adımda bu tartışmayı yenilemek doğru bir tavırdı,” diyor. “Ama genel olarak henüz bundan, gerçek bir beyin işlevinden, oldukça uzakta olduğumuzda hemfikiriz.”
Tam anlamıyla gelişmiş bir insan beyni 80-90 milyar nörona sahipken, organsının birkaç milyon nöronu bulunuyor ve bu sayı, barındırdığı gri maddenin hacmi açısından onu bir hamamböceğiyle zebra balığı arasında bir konuma yerleştiriyor.
BESLENME SÜRDÜKÇE GELİŞİM ARTTI
Daha önce, bilim insanlarının organsılarda yaratabildiği karmaşık yapı, kabarcığın merkezine besin taşınması olmaması nedeniyle sınırlı kalmıştı. Kabarcık belli bir boyuta eriştiğinde, merkezde bulunan nöronlar besin kaynaklarından ayrılarak ölmeye başlayacak ve dolayısıyla organik yapı gelişimini durduracaktı.
Gerçekleşen son çalışmada, bilim insanları önce organsıyı büyüttüler ve sonrasında besin yönünden zengin bir sıvının üstünde yüzen bir zara yerleştirilmiş yarım milimetre kalınlığındaki parçalar halinde kesmek için titreşimli küçük bir bıçak kullandılar. Bu, tüm parçaların enerji ve oksijene erişimi olacağı anlamına geliyordu ve besleyici sıvı içerisinde tutulduğu bir yıl süresince yeni bağlantılar geliştirmeyi ve oluşturmayı sürdürdü.
Bilim insanları, yapay organın yanına fare embriyosu ve sırt kaslarından alınan 1 milimetre uzunluğundaki omurilik parçasını eklediler. Sonrasında, beyin hücreleri kendiliğinden nöron bağlantıları geliştirerek omuriliğe bağlandı ve kasların hareket etmesini sağlayan elektrik iletileri göndermeye başladı.
Buradaki amaç, insan beyninin ve sinir sisteminin nasıl geliştiğini anlamak ve motor nöron hastalığı (ALS), epilepsi ve şizofreni gibi hastalıklarda yanlış giden şeylerin neler olduğunu araştırmak amacıyla buna benzer yapılar kullanmak.
Lancaster, “Kesin olan şu ki, kendimizi eğlendirmek amacıyla bir şeyler yaratmaya çalışmıyoruz,” diyor. “Bu çalışmayı, hastalıkları modellemek ve bu sinir ağlarının ilk başta nasıl oluşturulduğunu anlamak için kullanmayı istiyoruz.”
İsviçre’nin Basel kentindeki Moleküler ve Klinik Oftalmoloji Enstitüsü’nün bu son çalışmasına katılmayan bir genetikçi olan Gray Kamp, gerçekleştirilen ilerlemeyi “bu alan açısından büyük bir adım,” diye nitelendiriyor. “İnsandaki beyin dokusunu geliştiren ve diğer dokulara hayat vererek büyüyen işlevsel sinir yollarının oluşumuna dair bulguları görmek son derece heyecan verici,” diyor.
Araştırmada elde edilen bulguların detayları Nature Neuroscience adlı dergide yayınlandı.
* Yazının aslı The Guardian sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)