Bilim insanları, insan beyninin yetişkinlikte de yeni nöronlar üretmeye devam ettiğine dair net kanıtlar bulduklarını ve böylece onlarca yıldır süren bir tartışmayı potansiyel olarak sona erdirdiklerini belirtiyor. Bu yeni nöron oluşumu veya "nörogenez," beynin öğrenme, hafıza ve duygularla ilgili kritik bir bölümü olan hipokampüste gerçekleşiyor.
Araştırmanın baş yazarlarından biri, "Kısacası, çalışmamız yetişkin insan beyninin yeni nöronlar üretip üretemeyeceği konusundaki uzun süreli tartışmayı sona erdiriyor," ifadelerini kullandı. Diğer uzmanlar da bu çalışmanın yetişkin nörogenezi için güçlü bir argüman sunduğu konusunda hemfikir.
Çalışmaya dahil olmayan uzmanlardan biri, tek bir araştırmanın mutlak kanıt teşkil etmese de, "bu, kök hücrelerin ve yeni nöronların öncüllerinin yetişkin insan beyninde var olduğu ve çoğaldığı fikrini destekleyen güçlü bir kanıt" olduğunu belirtti. Uzman, "Bu, klinik nörobilim topluluğu için harika bir bilimin yolu açmasına mükemmel bir örnek," diye ekledi.
Yeni Teknolojilerle Çığır Açan Araştırma
Araştırmacılar, 3 Temmuz'da Science dergisinde yayımlanan makalelerinde, tek çekirdekli RNA dizilemesi ve makine öğrenimi gibi ileri teknikleri birleştirerek uluslararası biyo bankalardan alınan beyin dokusu örneklerini sıralayıp incelediklerini bildirdi. DNA'nın bir akrabası olan RNA, hücreler içinde "açık" olan genleri yansıtırken, makine öğrenimi genellikle büyük veri kümelerini işlemek için kullanılan bir yapay zeka türüdür.
1960'lardan beri araştırmacılar, farelerin, sıçanların ve bazı insan dışı primatların yaşamları boyunca hipokampüsün bir parçası olan dentat girusta yeni beyin hücreleri ürettiklerini biliyordu. Ancak yetişkin insanlardan kaliteli beyin dokusu örnekleri almak son derece zordur.
Uzmanlar, insan dokusunun otopsi veya ameliyatlardan elde edildiğini ve dokunun nasıl işlendiğinin (koruyucu maddeye sabitlenmeden ne kadar önce, hangi kimyasalların kullanıldığı, dilimlerin ne kadar ince olduğu gibi faktörler) bu yeni doğmuş hücreleri gizleyebileceğini belirtiyor. Yeni teknolojilerin kullanılması, ekibin bu zorluğun üstesinden gelmesini sağladı.
Ekip, 24 kişiden alınan 400.000'den fazla hipokampüs hücresi çekirdeğini analiz etti ve ek olarak, diğer teknikleri kullanarak 10 beyin daha inceledi. İncelenen beyinler, 0 ila 78 yaş arasındaki, altı çocuk ve dört genci içeren kişilere aitti.
İki son teknoloji görüntüleme yöntemi kullanarak, ekip yeni hücrelerin dokuda nerede bulunduğunu haritalandırdı. Hayvan çalışmalarında yetişkin kök hücrelerinin bulunduğu aynı noktalarda, tam olarak oluşmuş nöronların hemen yanında bölünen öncü hücre grupları gördüler.
Araştırmacılardan biri, "Bu bölünen öncü hücreleri sadece bebeklerde ve küçük çocuklarda görmekle kalmadık, aynı zamanda ergenlerde ve yetişkinlerde de bulduk," dedi. "Bunlar, kendilerini yenileyebilen ve diğer beyin hücrelerine dönüşebilen kök hücreleri de içeriyor." Yeni teknolojiler, araştırmacıların yeni beyin hücrelerini çeşitli gelişim aşamalarında tespit etmelerini ve birkaç yıl önce mümkün olmayan araştırmaları yapmalarını sağladı.
Ekip ayrıca çoğalan hücreleri işaretlemek için floresan etiketler kullandı. Bu, geçmiş kemirgen çalışmalarına dayanarak nörojenik kök hücrelere dönüşeceğini bildikleri hücreleri tanımlayan bir makine öğrenimi algoritması oluşturmalarını sağladı. Uzmanlar, bunun ergenlerde ve yetişkinlerde beyin hücresi oluşumunu inceleme zorluklarıyla başa çıkmak için "akıllıca bir yaklaşım" olduğunu belirtti.
Beklendiği gibi, çocukların beyinleri ergen veya yetişkin beyinlerinden daha fazla yeni beyin hücresi üretti. Bu arada, bir teknikle analiz edilen 14 yetişkin beyinden dokusu nörogenez belirtileri gösterirken, ikinci bir teknikle analiz edilen 10 yetişkin beyinden 10'u yeni hücreler içeriyordu. Yeni hücre içermeyen birkaç beyin hakkında ise, uzmanlar yeni hücre kanıtı olan yetişkin beyinler ile olmayanlar arasındaki fark hakkında sonuç çıkarmak için henüz çok erken olduğunu dile getirdi.
Çalışmaya dahil olmayan başka bir uzman, araştırmacıların, yeni beyin hücreleri üreten yetişkinlerin bunu Alzheimer gibi nörolojik bir hastalığa tepki olarak mı yaptığını, yoksa yetişkin nörogenezinin iyi bir beyin sağlığı belirtisi mi olduğunu inceleyebileceklerini söyledi.
Uzman, "Bu samanlıkta iğne aramak gibiydi, onları bulmayı başardılar," dedi. "Onları tespit ettiğinizde, haklarında bilgi edindiğinizde ve düzenlenmelerini anladığınızda, bilim insanları öncü hücreleri zaman içinde nasıl takip edeceklerini ve varlıklarının hastalıklarla nasıl ilişkili olduğunu araştırabilirler," diye ekledi. Daha sonra, demans hastalarını yaşlılıkta bilişsel olarak dirençli olan "süper yaşlılar" ile karşılaştırmayı düşündü. Nörogenez ve hastalık arasındaki bağlantı ortaya çıkarılırsa, bu belki de yeni tedavi yöntemlerinin önünü açabilir.
Araştırmanın baş yazarı, "İnsanlarda kesin tedavi stratejileri hala aktif araştırma aşamasında olsa da, yetişkin beyinlerimizin yeni nöronlar üretebilmesi gerçeği, yaşam boyu öğrenme, yaralanmalardan iyileşme ve nöral plastisitenin keşfedilmemiş potansiyeli hakkındaki düşüncelerimizi dönüştürüyor," şeklinde konuştu.
