Çığır açıcı keşif: İnsan beyni aslında iki ayrı organ

Çığır açıcı yeni bir araştırmaya göre insan beyni tek bir organ değil, birbirinden bağımsız olarak evrimleşip daha sonra birleşen iki ayrı sistem. Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları, uzun süredir gizemini koruyan…

Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları, uzun süredir gizemini koruyan bir laboratuvar sorununu çözmeye çalışırken bu keşfi yaptı: Beynin arka kısmına ait hücreleri petri kabında yetiştirmek neredeyse imkansızken, ön kısmına ait hücreler neden kolayca üretilebiliyordu?

fazla oku

Bu bölüm, konuyla ilgili referans noktalarını içerir. (Related Nodes field)

Ekip, beynin en erken aşamalarında nasıl oluştuğunu inceleyerek organın ön ve arka bölümlerinin birbirinden tamamen farklı öncül hücrelerden geliştiğini keşfetti.

Daha önce, beynin tamamının tek bir ana öncül hücreden geliştiği düşünülüyordu.

Ancak Stanford ekibi, gastrulasyon (basit bir hücre kümesinin gerçek vücut yapılarına dönüşmeye başladığı kritik gelişim aşaması) sırasında embriyoları gözlemleyerek iki farklı hücre grubu tespit etti.

Bir hücre grubu yalnızca beynin ön kısmını oluşturmak üzere programlanmışken, diğeriyse sadece arka kısmını oluşturmaya adanmıştı. Daha ileri analizler, bu iki grup içindeki genetik talimatların tamamen farklı şekillerde gruplandığını ve böylece birbirleriyle asla kesişmeyen ayrı yollara yönlendirildiklerini gösterdi.

Stanford Üniversitesi'nde gelişim biyolojisi alanından Doç. Dr. Kyle Loh şöyle diyor:

Beynin tek bir organ olması muhtemelen daha verimli olurdu ancak beyni iki ayrı parça halinde üreten bu kadim yönteme bağımlıyız.

Araştırmacılar, tıpkı denizanasının vücudunun farklı bölgelerinde ayrı sinir ağları bulunması gibi, uzak evrimsel tarihte bu iki sistemin, ilkel hayvanlarda ayrı fiziksel konumlarda var olduğuna inanıyor.

Kafatasının tabanında yer alan arka beyin, vücudun otomatik kontrol merkezi görevini üstleniyor ve kalp atış hızı, solunum ve uyku döngüleri gibi hayati fonksiyonları yönetiyor.

Orta beyin ve ön beyin ise dil, mantık ve soyut muhakeme gibi üst düzey düşünme süreçlerini yürütüyor.

Ayrı kökenlere sahip olmalarına rağmen bu iki sistem mükemmel bir uyum içinde entegre olarak günlük görevleri yerine getiriyor.

Araştırmacıların, insanlarla uzak bir ortak ataya sahip deniz canlıları Enteropneusta'da da aynı ikili sistem yapısını saptaması, bu iki parçalı tasarımın en az 500 milyon yıl öncesine dayandığına işaret ediyor.

Nature Neuroscience'ta yayımlanan bulgular, tıbbi araştırmalar açısından önemli bir dönüm noktası.

Arka beyin hücrelerinin nasıl benzersiz bir şekilde oluştuğuna dair bilgiyle donanan ekip, laboratuvarda ilk kez insan kök hücrelerini işlevsel arka beyin motor nöronlarına dönüştürmeyi başardı.

Bu özel sinir hücrelerinin üretilebilmesinin, özellikle arka beyindeki motor nöronları hedef alıp yok eden amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve spinal musküler atrofi (SMA) gibi ölümcül nörodejeneratif hastalıklara yönelik araştırmaları büyük ölçüde hızlandırması bekleniyor.

Jokhai, "Petri kabında kök hücrelerden çok sayıda insan arka beyin motor nöronu yaratabilmemiz, bu hastalıkların modellenmesinde yeni bir yaklaşım sunuyor" diyor.