İnsan beynini taklit eden çip, hastalıkların gizemini çözecek

Üç bölge çok önemli
Harcamaların azalmasını sağlayabilir
Yorumlar

İnsan vücudunun belki de en karmaşık parçası olan beyin konusunda yüzyıllardır çalışmalar yapılıyor. Bugüne kadar elde edilen sonuçlar insanlığa pek çok şeyi öğretmiş olsa da buz dağının görünmeyen kısmı gizemini korumaya devam ediyor. Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ise beyindeki hücreler ve nöronlarla ilgili bilgi edinmek için vücut üzerinde araştırma yapmak yerine farklı bir yöntem geliştirdi: Beynin modellenerek incelenmesini sağlayan bir çip.

Araştırmacılar laboratuvar ortamında oluşturdukları bu model çip ile beynin yapısını taklit ederek beyinde farklı bölgelerde bulunan nöronlar arasındaki farkları ve nöronların faaliyetlerini incelemeyi amaçlıyor. Nöronların incelenmesi için canlı ortamda (in vivo) deney yapmanın masraflı olması ve her zaman bunun yapılamaması araştırmacılarda beyni modelleyerek bu model üzerinde yapay ortamda (in vito) deneyler yapma ihtiyacı doğurmuştu ve 1990'lardan itibaren Yapay Sinir Ağı çipleri üzerinde çalışmalar yapılmaktaydı ancak bu çalışmalar insan beynini çipler üzerinde incelemekten ziyade çipleri insan beynine benzeterek güçlü bilgisayar sistemleri oluşturulmasını sağlamıştı.

Harvard Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ise bu işi bir adım daha öteye taşıyarak ilk önce insan beynindeki çok farklı bölümlerden aldıkları hücreleri kontrollü şartlar altında yetiştirdiler ve bu hücreleri çipe gömülmüş olan, insan beynindekine benzer sinir ağlarına yerleştirerek hücrelerin hareketlerini inceleme imkanı buldu.

Üç bölge çok önemli

Araştırmacılar özellikle 3 önemli noktanın incelenmesinin çok önemli olduğunu düşünüyor: Duygusal hafıza ve duygusal tepkimelerin oluştuğu amigdala, hareketlerin davranışa dönüştürülmesinden sorumlu hipokampus ve önemli duyu ve motor sistemleri arasındaki bağlantıların bulunduğu preforental korteks. Bu üç bölgeden alınan hücreleri çip üzerinde izleyerek hücre kompozisyonu, protein ekspresyonu, metabolizma ve sinirsel elektriksel aktivite açısından yapay ortamda sınıflandıran uzmanlar her hücrenin karakterini ortaya çıkararak nöronların nasıl bir bozulma sürecinden geçerek nörolojik ve psikolojik bozulmaların meydana geldiğini görebilecek.

Hücrelerin diğer bölgelerle iletişim kurduğunda; hücresel özelliklerinin değiştiğini ve nöronların tüm doğal özelliklerinin değişmesine neden olduğunu ifade eden araştırmanın başyazarı Ben Maoz, bu durumun nörolojik hastalıkları araştırırken modelleme yapmanın ve değişikleri yakından takip etmenin ne kadar önemli olduğunun bir ispatı olduğunu belirtti.

Harcamaların azalmasını sağlayabilir

Bu model çalışması, sağlık bütçesinin yaklaşık %26’sının nörolojik ve psikiyatrik bozukluklara harcandığı ABD’de bu alandaki harcamaların azalmasını sağlayabilir. Ekip şimdiden şizofreniyi uyaran fensiklidin isimli maddeyi çipteki hücrelerle eşleştirdiğinde hücrelerde meydana gelen değişimleri ve fensiklidinle etkileşime girdikten sonraki hareketleri inceleme fırsatı buldu bile. Araştırmacılar modellerin daha da geliştirilerek yapısı bozulan hücre ve nöronların tekrar eski haline getirmenin yollarını arayacak.