Skip to content Skip to navigation

İnsan Beyninin Üç Boyutlu Atlası Çıkarıldı

Dr. Mahir E. Ocak
30/01/2014 - 17:56

Uluslararası bir araştırma grubu insan beyninin üç boyutlu atlasını çıkardı. Altmış beş yaşındaki bir kadının beyninden elde edilen 7404 doku kesitinin analiz edilmesiyle oluşturulan atlasın çözünürlüğü 20 mikrometre.

İnsan beyninin yapısının ve işleyişinin gerçekçi bir şekilde modellenebilmesi için hücresel düzeydeki etkileşimlerin anlaşılması gerekiyor. Bu amaçla 2003’ten beri insan beyninin atlasını çıkarmak için çalışan uluslararası bir araştırma grubu, elde ettikleri sonuçları Science dergisinde yayımladı. “BüyükBeyin” olarak adlandırılan ve halka açık olan atlas, insan beyninin neredeyse hücresel çözünürlükte üç boyutlu bir modeli.

Manyetik Rezonans Görüntüleme (Magnetic Resonance Imaging, MRI) ile canlı insan beyninin 1 milimetre çözünürlükteki görüntüleri alınabiliyor. Bu çözünürlük hücresel boyutta görüntüleme yapmak için yeterli değil. Fakat yine de beyin bölgeleri hakkında bilgi edinmek mümkün. Bilinç, dil, duygular ve benzeri şeylerin daha iyi kavranabilmesi için ise daha yüksek çözünürlükte beyin atlaslarının yapılması gerekiyor.

Daha önce var olan 1 milimetre çözünürlükteki atlaslardan daha detaylı bir beyin atlası yapmayı amaçlayan araştırmacılar, 2003 yılında altmış beş yaşındaki bir kadının beynini kullanarak çalışmalara başlamış. Araştırmada, mikrotom adı verilen ve ince dilimler kesmek için kullanılan bir alet ile beynin tümü dilimlenmiş. Elde edilen 20 mikrometre kalınlığındaki 7404 doku kesitinin görüntüleri bilgisayar ortamına aktarılmış. Yaklaşık bin saat süren bilgisayar ortamına aktarma işlemi sonucunda elde edilen veriler 1 terabaytlık hafıza kaplıyor.

Çalışmalar sırasında çok sayıda olağan sorunla karşılaşılmış. Özellikle doku kesitlerinin elde edilmesi ve işlenmesi hayli zor bir süreç. Beynin dilimlenmesi sırasında pek çok yırtılma, kopma ve bükülme meydana geliyor. Doku kesitlerinin yanlış yerleştirilmesi de sık karşılaşılan başka bir hata. Atlasın hatasız hale getirilebilmesi için tüm bu sorunlar, verilerin bilgisayar ortamına aktarılması sırasında düzeltiliyor.

Araştırmacılar ikinci bir insan beyninden yeni bir atlas çıkarmak için çalışmalara başlamışlar bile. Aslında 2003’te “BüyükBeyin” çalışmaları başladıktan sonra yaşanan teknolojik gelişmeler sayesinde daha yüksek çözünürlükte atlaslar hazırlamak da mümkün. Hatta 1 mikrometre çözünürlükte hazırlanmış fare beyni atlasları bulunmakta. Fakat insan beyninin büyüklüğü bu çözünürlükteki atlasların hazırlanmasını zorlaştırıyor. Bir insan beyni için 1 mikrometre çözünürlükte atlas hazırlandığı takdirde elde edilecek verilerin saklanabilmesi için 20.000 terabaytlık bir hafızaya ihtiyaç var. Bu kadar büyük miktardaki veriyi günümüzde kullanılan, en gelişmiş bilgisayarlarla bile işlemek mümkün değil.

 

Kaynaklar:

  • Amunts, K., ve ark., Science, Cilt 340, s. 1472, 2013.
  • Shen, H., “Whole Human Brain Mapped in 3D”, Nature News, 20 Haziran 2013.

 

İlgili İçerikler

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Kasım 2018 probleminin çözümüne ve Aralık 2018 problemine yer veriyoruz.

Beyin ve Sinir Bilim

Bir başkasının duygu ve düşüncelerini anlayabilmek ve hissedebilmek doğuştan sahip olduğumuz empati becerisiyle mümkün.

Beyin ve Sinir Bilim

Bilimsel çalışmalar gebelikleri sırasında böcek öldürücülere maruz kalan annelerin çocuklarında zekâ geriliği, öğrenme zorluğu, hafıza ve dikkat sorunlarının ortaya çıkma oranının yüksek olduğunu gösteriyor. 

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Ekim 2018 probleminin çözümüne ve Kasım 2018 problemine yer veriyoruz.

Beyin ve Sinir Bilim

İnsanlar arasında sağ elini kullananların oranının %90, sol elini kullananların oranının yaklaşık %10 ve her iki elini de kullananların oranının ise %1’den az olduğu biliniyor. 

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Eylül 2018 probleminin çözümüne ve Ekim 2018 problemine yer veriyoruz.

Beyin ve Sinir Bilim

Dr. Tolga Çukur Ulusal Manyetik Rezonans Araştırma Merkezi’nde (UMRAM) manyetik rezonans görüntüleme teknikleri ile gerçekleştirdiği araştırmalarını anlatıyor.

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Temmuz 2018 probleminin çözümüne ve Ağustos 2018 problemine yer veriyoruz.

Beyin ve Sinir Bilim

İtalya’da düzenlenen turnuvada büyük usta (GM) olma yolundaki son basamağı da tamamlayarak 12 yıl 10 ay 13 günlükken profesyonel satranç tarihinde bu unvanı alan en genç ikinci kişi oldu.

Beyin ve Sinir Bilim

Satranç köşesinde bu ay Haziran 2018 probleminin çözümüne ve Temmuz 2018 problemine yer veriyoruz.