Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Bir insan beyninin gelişimi, embriyonik bir nöral tüpten gelen ve birbirine bağlı 100 milyardan fazla nöronla biten gizemli bir süreç olmaya devam etmekte. Bu biyolojik mühendislik harikasını elde etmek için, gelişmekte olan cenin beyni, hamilelik boyunca ortalama olarak dakikada yaklaşık 250.000 sinir hücresi hızında büyümelidir.

Bu sinir hücreleri sıklıkla, beyinde yeni yerleşecekleri yerden çok uzakta ortaya çıkar; bu göç, kimyasal veya biyolojik izleyiciler kullanılarak hayvan modellerinde kapsamlı bir şekilde araştırılmasına rağmen şu ana kadar doğrudan insanlarda incelenmedi. 

Joseph Gleeson, "Bir hücre şans eseri iki yavru hücreye bölündüğünde, modern DNA sıralayıcıları tarafından okunabilen bir kırıntı izi bırakan bir veya daha fazla yeni mutasyon ortaya çıkar. Beyindeki bu mutasyonları okumak için yöntemler geliştirerek, insan beyninin diğer türlere kıyasla nasıl oluştuğuna dair temel bilgileri ortaya çıkarabiliyoruz" dedi.

İnsan vücudunda 3 milyar DNA bazı ve 30 trilyondan fazla hücre olmasına rağmen, Gleeson ve meslektaşları çabalarını, embriyonun döllenmesinden sonraki ilk birkaç hücre bölünmesi sırasında veya erken gelişim sırasında ortaya çıkması muhtemel sadece birkaç yüz DNA mutasyonuna odakladılar. Ölen bireylerin beyinlerindeki bu mutasyonları izleyerek, insan beyninin gelişimini ilk kez yeniden yapılandırmayı başardılar.

Bu kırıntı mutasyonlarını sergileyen hücre tipini anlamak için beyindeki ana hücre tiplerinin her birini izole etmek için yöntemler geliştirildi. Bu bağlamda uyarıcı nöronlardaki mutasyonların önleyici nöronlardakine kıyasla profilini çıkararak, bu iki hücre tipinin beynin farklı germinal bölgelerinde üretildiği ve daha sonra en dış katman olan serebral kortekste birbirine karıştığına dair uzun süredir devam eden şüphe doğrulandı.

Bununla birlikte, beynin sol ve sağ taraflarında bulunan mutasyonların birbirinden farklı olduğu da keşfedildi. Bu da - en azından insanlarda - iki serebral hemisferin gelişme sırasında önceden şüphelenilenden çok daha erken ayrıldığını düşündürdü.

UC San Diego'da eski proje bilimcisi ve şimdilerde yardımcı doçent olan Martin W. Breuss, sonuçların hastaların spontan konvülsif nöbetler gösterdiği ve epileptik beyin odağını kaldırmak için ameliyat gerektiren inatçı epilepsiler gibi bazı hastalıklar için etkili olduğunu söyledi.

Araştırmacılar, "Bu çalışma, odakların neden neredeyse her zaman beynin bir yarım küresi ile sınırlı olduğu konusundaki gizemi çözüyor. Bu sonuçları diğer nörolojik durumlara uygulamak, bilim insanlarının beynin daha fazla gizemini anlamalarına yardımcı olabilir” dedi.

Çalışma: nature.com