'Rain Man' Benzeri Beyinler MR ve Ağ Analizi Kullanılarak Haritalandı
Hastane tipi MR makinelerini, ağ analizi (bkz; network analysis) olarak bilinen matematiksel araçla birleştiren UC San Francisco ve UC Berkeley'deki bir grup araştırmacı, üç boyutlu küresel bağlantıları, sahip oldukları bir genetik bozukluk nedeniyle beynin sağ ve sol loblarını birleştiren köprüleri yani korpus kallozumları (bkz; corpus callosum) olmayan yedi yetişkinin beyinlerinde haritaladı.
Bu “yapısal ağ modellemesi” (bkz; structural connectome) haritaları, korpus kallosum agenezisi (bkz; agenesis of corpus callosum) hakkında yeni bilgiler ortaya koydu.* Yapısal modellemeyle incelenebilen korpus kallosum agenezisi ise otizmin en büyük genetik sebeplerinden biridir. Bununla beraber, Rain Man filminde gördüğümüz dahi bir beynin fizyolojisinin altında yatan gizemin de kısmi bir sebebidir.
Görsel 1: Yapısal ağ modellemesinin nasıl göründüğüne dair bir örnek.
Korpus kallozumun agenezi ile doğan insanların bazıları normal zekada olup herhangi bir nörolojik hastalık belirtisi göstermezken, bu durumdaki insanların yaklaşık yüzde 40'ı otizm için yüksek risk altındadır. Beynin bağlantılarının kişiden kişiye değişip değişmediğinin anlaşılması, araştırmacıların otizm teşhisi için biyogöstergeleri (bkz; biomarkers) belirlemesine ve bireylerin tedavilerini düzenlemesine yardımcı olabilir. Şu andaysa otizm, blok istifleme ve kartlardaki resimlere bakma gibi bilişsel testlere dayanarak teşhis konulan ve değerlendirilen bir hastalık.
Beyin hemisferleri (bkz; brain hemisphere) ve otizm arasındaki bağlantı, yani korpus kallosum agenezisi, bireylerin DNA’larındaki 16. Kromozomları eksik olarak doğduklarında oluşur ve bu durum çoğunlukla otizme neden olur.
Rain Man filmindeki ünlü kürdan sahnesi.
Yönetmen: Barry Levinson
Doktora tezini bu konuda yazan nöroloji ve genetik profesörü Elliott Sherr, bilim insanlarının bu bozukluk ve otistik beyin arasındaki bağlantı konusunda uzun süredir şaşkınlık yaşadıklarını, çünkü bu malformasyona sahip herkes otizm geliştirmediğini söylüyor. Bu soruyu araştıran Mukherjee ve Sherr, uzun süredir aslında çevre ve inşaat mühendisliği gibi alanlarda kullanılan, aynı zamanda matematiksel bir teknik olan ağ analizine ve MRI'a yönelmişler. Mühendisler, bu tekniği, trafiği hızlandırmak için trafik ışıklarının zamanlamasını düzenlemede kullanıyorlar. Beyinse bir şehrin sokaklarından farklı olarak, yüzlerce milyondan fazla nörona sahip. Bu nöronların birçoğu birbirleriyle on binlerce bağlantı kuruyor ve bağlantı seviyesini sıradan bir caddeden çok daha karmaşık bir hale getiriyor.
Bilim insanları, bu 7 “Rain Man” benzeri beyni 11 sağlıklı beyinle karşılaştırarak singulat demetleri (bkz; cingulate bundles) olarak adlandırılan yapıların normale göre daha küçük ve bu demetler içindeki nöronların beyindeki diğer nöronlara daha az bağlı olduklarını belirledi.
Ayrıca, beynin ağ topolojisinin, korpus kallozum agenezisi bulunan kişilerde malformasyona sahip insanlara göre daha değişken olduğunu da buldular.**
*Bu modelleme (bkz; connectome) basitçe, bir canlının beyninin nöronlarının haritalandırılmasıdır aslında. Yapısal modellemeyle ile işlevsel (bkz; functional connectome) modelleme farklıdır (bkz; görsel 1).
**(Topoloji, yine bir matematik terimi olmakla beraber geometrik cisimlerin fiziksel uzunluk, büyüklük gibi özellikleri yerine nitel özelliklerini inceler.)
Yazının orijinal versiyonuna bu linkten ulaşabilirsiniz:
Çeviri: Hande Özlem Atar