Bu bir meyve sineği beyni, ama yine de etkileyici.
Google ve Virginia’daki Janelia Araştırma Kampüsü’nden bilim insanları, bir meyve sineğinin beynindeki 20 milyon sinapsın, 25 bin nöronu nasıl bağladığını gösteren üç boyutlu bir beyin haritası yayımladı.
Beynin oluşturduğu fiziksel yolların haritasını çıkarmak için detaylı görselleştirme tekniklerini kullandıkları bu model bir dönüm noktası. “Connectome” olarak bilinen bu harita, meyve sineğinin beyninin yaklaşık üçte birini kapsıyor. Şimdiye kadar sadece tek bir organizmanın, yuvarlak solucanların beyni tamamen bu şekilde haritalandırılabilmişti.
Connectomics bilim dünyasında tartışmalara yol açan, karma bir üne sahip. Destekleyenler, beynin fiziksel bölümlerini sinirbilimde anahtar bir hedef olan belirli davranışlarla ilişkilendirmeye yardımcı olduğunu savunuyorlar. Eleştirenler ise bu tekniğin, henüz büyük atılımlar üretmediğini ve nöronları haritalama konusunda yürütülen bu özenli çalışmanın başka alanlarda daha iyi kullanılabilecek kaynakları tükettiğini belirtiyor.
Nottingham Üniversitesi’nden Sinir Bilimci Mark Humphries, “Yeniden yapılandırma teknik bir mucize. Ancak bilimsel sorulara acil olarak cevap vermeyecek; ama bazı ilginç gizemler ortaya çıkarabilir” dedi.
Google ve Janelia’daki FlyEM ekibi tarafından oluşturulan 3D harita, otomasyon metodlarının ve insan işçiliğinin ortaya çıkardığı teknik bir başarıdır. Haritayı oluşturmak için ilk olarak meyve sineği beyninin bölümlerini sadece 20 mikron kalınlığında yani insan saçının yaklaşık üçte biri kadar parçalara ayırmak gerekiyor. Bu beyin dilimleri daha sonra taramalı elektron mikroskobundan çıkan elektron akışına tabi tutularak görüntüleniyor. Elde edilen veriler, her bir hücrenin yollarını izleyen bir algoritma kullanılarak işlenen yaklaşık 50 trilyon 3D piksel veya voksel içeriyor. Google’ın algoritmik yeteneğine rağmen, yazılımın ortaya çıkardığı çalışmayı incelemek hala önemli ölçüde insan emeği gerektiriyordu. Şirket, Janelia’daki bilim insanlarının ortaya çıkan 3D haritayı kontrol etmesi 2 yıl ve yüz binlerce saat sürdüğünü açıkladı. Bilim insanları bu süreçte 20 milyon kimyasal sinapsın her birinin rotasını doğrulamak için VR başlıkları ve özelleştirilmiş 3D düzenleme yazılımı kullandı.
Buna rağmen ortaya çıkan harita, meyve sineğinin beyninin yalnızca hemibrain olarak bilinen bir bölümünü kapsadı. Toplamda, bir meyve sineğinin beyninde 100.000 nöron bulunurken, insan beyninde yaklaşık 86 milyar nöron bulunmaktadır. Bu kendi sinirsel yollarımızın bağlantı haritasını oluşturmak için ne kadar uzak olduğumuzu gösteriyor.
Google ve FlyEM ekibi topladıkları verileri herkesin görüntüleyip indirebilmesini sağladı. Grup ayrıca yöntemlerini açıklayan bir ön baskı kağıdı yayınladı ve önümüzdeki haftalarda çalışmaları hakkında daha fazla makale yayınlayacaklarını da dile getirdi.
Çeviren: Elif Akçay
Kaynak: theverge.com
