Basel Üniversitesi Biozentrum araştırma raporuna göre beyindeki nöronlar sosyal ağlar gibi bağlantı kuruyor. Her bir sinir hücresi diğer pek çok sinir hücresi ile bağlantı kurar; ancak güçlü bağlar birbirine en çok benzeyen çok az sayıda hücre arasında kurulur. Sonuçlar Nature dergisinde yayınlandı.
Beyin Sosyal Bir Ağdır
Sinir hücrelerinin sinaps adı verilen bağlantıları şaşırtıcı ağ örgüsü oluşturur -hücre başına birkaç bin kadar. Ancak tüm sinaptik bağlantılar eşit değildir. Bağlantıların büyük bir bölümü zayıftır ve çok azı güçlü bağlantılar yapar. Biozentrum (Basel Üniversitesi) ve UCL (University College London) araştırma ekibinin lideri Profesör Thomas Mrsic-Flögel, şöyle söylüyor: “Karmaşık ağlarla oluşan milyonlarca nöronun hangi kurala göre nasıl bağlantı kurduklarını açıklamak istedim. Bu kurallardan bir oldukça basit gözüküyor. Benzer işlevlere sahip sinir hücreleri güçlü bir şekilde bağlanırken birbirinden çok farklı davrananlar zayıf bağlantı kuruyor veya hiç kurmuyorlar.”
Yakın Arkadaşlar Arasındaki Güçlü Bağlar
Araştırmacılar, gözden gelen bilgiyi alan ve görsel algıya yol açan, serebral korteksin görme alanına yoğunlaşmışlar. Beynin bu kısmındaki sinir hücreleri, belli görsel desenlere cevap verir; ancak hücrelerin sinaptik bağlantılarını anlamak oldukça zordur. Bunun nedeni yoğun bir şekilde paketlenmiş olan binlerce hücrenin ve bağlantının olması (yaklaşık olarak 1 milimetre küpe 100.000 düşecek kadar).
Araştırmacılar, yüksek çözünürlüklü görüntüleme (high resolution imaging) ve hassas elektriksel ölçümlerin (sensitive electrical measurements) bir arada kullanarak, birbirine yakın sinir hücrelerinin sosyal bir ağ gibi düzenlendiğini keşfettiler. Facebook gibi siteler bizi çokça tanıdıkla iletişimde tutarken pek çok kişinin yakın arkadaşlarından oluşan grup çok daha küçüktür. Bu küçük gruplar, daha çok ortak noktalarımızın olduğu ve düşüncelerini diğerlerinden daha çok önemsediğimiz arkadaşlarımızdan oluşur.
“Beyindeki zayıf bağlar çoğunluğu oluşturmasına rağmen daha az etkiye sahipler.” diyor Mrsic-Flogel. “Benzer işleve sahip sinir hücreleri arasındaki güçlü ancak sayıca az bağlar, partnerlerin aktiviteleri üzerinde oldukça güçlü etkilere sahip. Bu sayede dış-dünyadan gelen belli bir bilgiyi genişletmek ya da yaymak için birlikte çalışabiliyorlar.”
Zayıf Bağlantılar Öğrenme için Önemli Olabilir
Peki, sinir hücreleri bu kadar çok sayıda zayıf bağlantıyı neden oluşturur? Çalışmanın başyazarlarından Dr. Lee Cossell sorumuzu şöyle cevaplıyor: “Sanıyoruz ki bunun öğrenme ile ilişkisi var. Eğer sinir hücreleri davranışlarını değiştirme gereksinimi duyarsa halihazırda kurulmuş olan zayıf bağlar güçleniyor. Belki de bu yeti, beynin hızlıca plastisitesini sağlıyor.” Bu sayede beyin, çevredeki değişimlere çabucak uyum sağlayabiliyor.
Bu araştırma beynin algıları, düşünceleri ve eylemleri nasıl oluşturduğunu beyindeki kabloların şemasını çıkararak çözmeye çalışan evrensel bir çabanın bir parçası. Mrsic-Flogel’e göre “Bu çalışma bilgiyi işlemek için sinir hücreleri arasında nasıl bir ilişki olduğunu ortaya çıkarıyor. Sinir hücrelerinin nasıl iletişim kurduğunu anlamak, beynin detaylı bilgisayar simülasyonlarını inşa etmemize olanak tanıyor.” Sinir hücrelerinin nasıl iletişim kurduğunu araştıran çalışma, nörolojik hastalıklarını anlamamız için de önemli. “beyindeki bağlantı desenlerininin nasıl olması gerektiğini bilebilirsek bir şeyler yanlış gittiğinde, örneğin şizofreni ya da otizmde, neler olduğunu çözmeye başlayabiliriz.” diye ekliyor Mrsic-Forgel.
Araştırma makalesi: Lee Cossell, Maria Florencia Iacaruso, Dylan R. Muir, Rachael Houlton, Elie N. Sader, Ho Ko, Sonja B. Hofer, Thomas D. Mrsic-Flogel. Functional organization of excitatory synaptic strength in primary visual cortex. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature14182
Çeviri: Olcay Yılmaz & Cemre Topcu
Kaynak: ScienceDaily
