"Bugüne kadarki en kesin beyin bağlantı haritası" "Hubble Teleskopu", sinir ağlarının tüm bağlantılarını ilk kez görüyor
1 Xinzhiyuan Orijinal
Fergus Walsh, beyin taramalarını seven, kesin konuşmak gerekirse beynin "taranmasını" seven bir kişidir. İngiliz Biobank projesinin ilk gönüllüsü olan İngiliz Biobank projesi, insanların beyinlerini ve diğer organlarını bilimsel tarama için gönüllü olarak kullanmalarına olanak tanıyor. Bu, dünyadaki en büyük tarama projesi - şimdiye kadar, Fergus Walsh defalarca kendi Beyin "ödünç verilir" ve farklı bilim adamları tarafından taranır.
2006 yılında, deneyden sorumlu bilim insanı merhum Sir Peter Mansfield olduğunda, Walsh beynini ilk kez taramıştır. Sir Peter Mansfield, MRG'nin geliştirilmesine yaptığı katkılardan dolayı Nobel Ödülü'nü kazandı. MRI teknolojisi olarak da bilinen manyetik rezonans görüntüleme tıpta bir dönüm noktasıdır ve beyni anlamamız için önemli bir araçtır.
Walsh makalesinde şunları yazdı:
[Sir Peter Mansfield] Beni Nottingham Üniversitesi'nden güçlü yeni Tesla tarayıcısı ile taradı. Net, yüksek çözünürlüklü görüntüler gördüğümüzde bana şöyle dedi: "Ben bir fizikçiyim, bu yüzden beynin rahatsız olup olmadığını söylememe izin verme - bir nöroloğa sormalısın."
Bir süre önce, Walsh beyninin bilgisayar oyunları oynarken tarandığı bir araştırmaya katıldı. Bu deney, uyku yoksunluğunun biliş üzerindeki etkilerini incelemenin bir parçasıdır. Bu nedenle, Walsh beynini tekrar ödünç vermek için Cardiff Üniversitesi Beyin Araştırma Görüntüleme Merkezi'ne (CUBRIC) gittiğinde, fazla dikkat etmedi.
Ama zaten beyin bilimleri tarihinde kalacak bir araştırmanın içinde.
Bu MRI tarayıcısının sonuçları, beynin düşünme sürecini taşıyan tüm lifleri gösteriyor ve bugüne kadarki en ayrıntılı beyin bağlantı haritası.
Doktor, bunun bir dizi nörolojik hastalığı anlamamıza yardımcı olacağını umuyor. Sadece bu değil, bu taramalar aynı zamanda büyük klinik öneme sahip olan invaziv biyopsinin yerini almak için de kullanılabilir.
Cardiff Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, elektrik sinyal iletiminin yönünü ve nöronlar arasındaki bağlantıların yoğunluğunu gösterebilen bugüne kadarki en ayrıntılı beyin bağlantı haritasını üretti. Bunların arasında renk, bilgi aktarımının yönünü gösterir: yeşil, arkadan öne, kırmızıdan soldan sağa ve mavi, yukarıdan aşağıya temsil eder. Ayrıca renk, lifin yoğunluğunu da gösterir: kırmızı, içten dışa inceltme anlamına gelir, yeşil, yoğunluğun orta düzeyde olduğu ve beyaz, en kalın kısım anlamına gelir. Kaynak: BBC
Walsh, BBC'deki makalesinde taramanın 45 dakika sürdüğünü yazdı, bu çok da önemli değil. Ailesi hala şakalaşıyordu ve kafatasında beyni buldukları için mutlu olduklarını söylüyordu.
İşte bir arka plan bilgisi: MRI taraması yaparken, net ve güvenilir sonuçlar elde edilebilmesi için insanlar mümkün olduğunca hareketsiz kalmalıdır. 45 dakika boyunca, tüm gücümle hareketsiz yatmak aslında çok zor bir fiziksel çalışma. Bu yüzden, Walsh'un yetersizliğine bakmayın, o (ve onu destekleyen ailesi) bilim için gerçekten çok şey yaptı.
Nöronlar arasındaki bağlantı yoğunluğunu ve sinyal iletim yönünü gösterin
Tarama sonuçları çıktığında, Walsh şok oldu. Bu görüntüleri gördüğünüzü hayal edebilmeniz gerektiğine inanıyorum. Resimdeki "ipek ipler" beynin beyaz maddesinde bulunan "akson" adı verilen liflerdir. Taranan görüntü, beynin sinir ağının bağlantı şemasını gösteriyor.Bu "çizgiler" milyarlarca elektrik sinyali taşıyor ve "düşünme" dediğimiz şeyi taşıyor.
Bu son taramalar sadece sinyal iletiminin yönünü değil aynı zamanda beyin nöronları arasındaki bağlantıların yoğunluğunu da gösteriyor.
Walsh'a göre, deneye katılan bir başka gönüllü, multipl sklerozlu (MS) Sian Rowlands'dı. MS kronik, enflamatuar ve demiyelinizan bir merkezi sinir sistemi hastalığıdır Santral sinir sisteminin beyaz cevheri, akut aktif fazda çok sayıda inflamatuar demiyelinizan plağa sahiptir ve eski lezyonlar, glial liflerin proliferasyonu nedeniyle kalsifiye plaklar oluşturacaktır. MS semptomları arasında duyusal değişiklikler, görme bozuklukları, kas güçsüzlüğü, depresyon ve daha fazlası bulunur.
Rowlands, Walsh gibi, "beynin taranmasının" sık sık ziyaretçisi. Beyninin çeşitli şekillerde tarandığını görmeye uzun zamandır alışmıştı, ancak Rowlands yardım edemedi, ancak bu yeni görüntüleri görünce "şok edici" bir iç çekti.
Bunun nedeni, geleneksel beyin taramalarının MS hastalarının beyinlerindeki lezyonları yani hasarlı bölgeleri net bir şekilde gösterebilmesidir. Bununla birlikte, bu gelişmiş tarama, patolojinin motor ve bilişsel sinir yollarını nasıl etkilediğini açıklamaya yardımcı olabilecek aksonal yoğunluğu daha da ortaya çıkarabilir.
Tarama, beynin akson adı verilen beyaz maddesinde lifler gösterdi. Burada renk, bilgi aktarımının yönünü gösterir: yeşil arkadan öne, kırmızı soldan sağa ve mavi yukarıdan aşağıya temsil eder. Kaynak: BBC
Dünyada Hubble Teleskobu ile karşılaştırılabilecek yalnızca 3 MRI tarayıcısı vardır
Bu olağanüstü görüntüleri elde etme yeteneği, dünyada yalnızca üç tanesi olan özel MRI tarayıcılarından kaynaklanmaktadır.
CUBRIC Direktörü Profesör Derek Jones, bir Hubble teleskopu tutuyormuş hissi veren bu yeni tarayıcıyı kullandıklarını ve netliğinin görülebildiğini söyledi.
Jones, "İlk defa, aynı anda hem yapıya hem de işleve odaklanabildik," dedi.
Tarayıcının kendisi özellikle güçlü değildir, ancak konumdaki değişikliklerle manyetik alan gücünü hızla değiştirebilir, bu da bilim adamlarının aksonları açıkça gösterebileceği anlamına gelir.
Bir bilgi daha: 50 akson birlikte 1 insan saçı kalınlığına eşittir.
Tarayıcı, konum değiştikçe manyetik alan gücünü hızla değiştirebilir, böylece aksonları net bir şekilde gösterebilir. Renk, lifin yoğunluğunu gösterir: kırmızı, içten dışa incelir, yeşil, yoğunluğun orta, beyaz ise en kalın kısımdır. Kaynak: BBC
Doktorlar bu taramanın nörolojik hastalıkların anlaşılmasını artıracağını umuyorlar. Kaynak: BBC
Şimdi, bu tarayıcı MS, şizofreni, demans ve epilepsi dahil olmak üzere çeşitli nörolojik hastalıkların araştırılması için kullanılıyor.
Daha fazla bilgi edinmek için, Walsh'un BBC raporunu görüntülemek için "Orijinali oku" seçeneğini tıklayabilirsiniz:
Beynin kabloları neye benziyor.
