İnsan beyninin nasıl geliştiğine ilişkin bilim dünyasındaki yerleşik görüşleri değiştirebilecek yeni bir araştırma yayımlandı. Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları, beynin tamamının tek bir ana öncül hücre grubundan gelişmediğini ortaya koydu.
Araştırmaya göre beynin ön ve arka bölümlerinin kökenleri, embriyonik gelişimin oldukça erken bir aşamasında birbirinden ayrılıyor. Bu ayrışmanın, embriyonun temel vücut planının oluştuğu gastrulasyon döneminde gerçekleştiği belirlendi.
Beynin ön ve arka bölümleri farklı hücre gruplarından gelişiyor
Bilim insanları, embriyonik gelişimin erken aşamalarında iki farklı hücre grubu tespit etti. Bu gruplardan biri daha sonra ön beyni, diğeri ise arka beyni oluşturacak hücrelere dönüşüyor.
Araştırmanın dikkat çeken sonucu yalnızca hücrelerin farklı kökenlere sahip olmasıyla sınırlı kalmadı. İki hücre grubundaki genetik talimatların düzenlenme biçiminin de birbirinden farklı olduğu ortaya çıktı.
Bu bulgu, beynin ön ve arka bölümlerinin gelişimin başlangıcından itibaren farklı biyolojik programları takip ettiğine işaret ediyor.
Stanford Üniversitesi'nden gelişim biyoloğu Kyle Loh, beynin bu iki parçalı gelişim düzeninin evrimsel açıdan oldukça eski bir mekanizmanın mirası olabileceğini belirtti.
İki farklı gelişim yolunun kökeni yüz milyonlarca yıl öncesine uzanabilir
Araştırmanın dikkat çeken yönlerinden biri de bulgunun evrimsel geçmişi oldu. İnsanlarla çok uzak ortak atalara sahip bazı deniz canlılarında benzer sinir sistemi yapılanmalarının bulunması, iki farklı gelişim yolunun yüz milyonlarca yıl öncesine dayanabileceği ihtimalini gündeme getirdi.
İnsan beyninin farklı bölümleri işlev bakımından da birbirinden ayrılıyor. Arka beyin; solunum, kalp atışı ve uyku gibi yaşamsal ve büyük ölçüde otomatik işlevlerin kontrolünde önemli rol oynuyor.
Ön ve orta beyin bölgeleri ise dil, mantık, karar verme ve soyut düşünme gibi daha karmaşık bilişsel süreçlerle ilişkilendiriliyor.
Yeni bulgu ALS ve SMA araştırmalarına katkı sağlayabilir
Çalışmanın olası sonuçları beynin gelişiminin anlaşılmasıyla sınırlı değil. Bilim insanları, ortaya koydukları yeni gelişim modelinden yararlanarak insan kök hücrelerini laboratuvar ortamında işlevsel arka beyin motor nöronlarına dönüştürmeyi başardı.
Bu gelişme, özellikle amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve spinal musküler atrofi (SMA) gibi motor nöronları etkileyen hastalıkların araştırılması açısından önem taşıyor.
Laboratuvarda üretilen hücreler sayesinde bu hastalıklarda motor nöronların nasıl hasar gördüğünün daha ayrıntılı incelenmesi ve gelecekte geliştirilebilecek tedavilerin test edilmesi mümkün olabilir.
“İki ayrı organ” ifadesi ne anlama geliyor?
Araştırmanın sonuçları, beynin anatomik olarak gerçekten iki bağımsız organ olduğu anlamına gelmiyor. Bulgular, tek bir bütün olarak çalışan insan beyninin farklı bölümlerinin sanılandan çok daha erken bir aşamada iki ayrı hücresel gelişim yoluna ayrıldığını gösteriyor.
Bu nedenle keşif, beynin oluşumuna ilişkin mevcut gelişim modellerinin yeniden değerlendirilmesine yol açabilecek nitelikte görülüyor. Araştırmacılar, bu erken ayrışmanın farklı beyin bölgelerinin işlevleri ve hastalıklara yatkınlıkları üzerinde nasıl etkiler oluşturduğunu anlamaya çalışıyor.
Araştırmanın bulguları bilimsel dergi Nature Neuroscience'da yayımlandı.
