İnsan beyni kıvrımlıdır

 {Beyin (Eski Türkçede meñi, Orta Türkçedemengi ya da meyin}

Nörolojide büyük keşif: Bazı insanların beyni neden daha kıvrımlı?

Bulgular nörolojik hastalıkların tedavisine katkı sağlayabilir.

 

Biyoloji:    

• Girus, beyin kıvrımlarının çıkıntılı tarafını oluşturur.
• Sulkus, beyin kıvrımlarının girinti kısmını oluşturur.
• Beyin kıvrımlaşması, beyindeki kıvrımların oluşma sürecini kapsar.

♻️

ABD'li araştırmacılar, bazı insanların beyinlerininneden daha kıvrımlı olduğunu sonunda ortaya çıkardı.

Kaliforniya Üniversitesi, San Diego'da yapılan araştırmada, işlevi önceden bilinmeyen bir proteinin bu kıvrımların oluşumunda rol oynadığını tespit etti.

Bulgular nörolojik hastalıkların tedavisine ve beyinle ilgili diğer araştırmalara katkı sağlayabilir.

İnsan beyni kıvrımlıdır

İnsan beyninin dış tabakasına serebral korteks adı veriliyor. Bu tabaka, girus ve sulkus adı verilen sırtlar ve oluklarla bezeli. Bunlar hep birlikte insan beyninin kıvrımlarını oluşturuyor.

Bilinçli bir zihinden duygularını kontrol etmeye kadar, çeşitli nörolojik işlevlerden bu tabaka sorumlu.

Serebral korteks, 10 milyardan fazla hücreden, 100 trilyondan fazla bağlantıdan ve sadece 5 milimetre kalınlığında bir gri madde tabakasından oluşuyor.

Büyük beyne sahip çoğu hayvanın kafatası içinde çok geniş bir serebral korteks barındırması nedeniyle ortaya çıkan bu kıvrımlara kortikal katlanma adı veriliyor.

Diğer bir deyişle, beyin büyüdükçe kafatasının içine daha fazla doku sığdırabilmek için katlanıyor.

Kortikal katlanma ne kadar fazlaysa türün bilişsel işlevleri o kadar gelişmiş ve karmaşık kabul ediliyor.

Örneğin fareler ve sıçanlar gibi türlerin beyinleri daha küçük ve pürüzsüz yüzeyli. İnsanlar ve daha zeki olduğu bilinen diğer hayvanlarda ise beyin kıvrılıyor.

Öte yandan insan türünün kendi içinde durum değişiyor. İnsanda serebral korteksin aşırı katlanması, daha büyük bilişsel yetenekler sağlamıyor.

Hatta tam aksine beyin gelişiminde gecikme, zihinsel yetersizlik ve epilepsi nöbetleriyle ilişkilendiriliyor.

Sorunun kaynağı

İnsan beynindeki farklı seviyelerde katlanmayı hangi genlerin kontrol ettiği tam olarak bilinmiyor.

Öte yandan hakemli bilimsel dergi PNAS'ta yayımlanan yeni araştırmada bu süreçte rol oynayan bir protein keşfedildi.

Araştırmada, çocukluk çağında ortaya çıkan beyin hastalıklarından mustarip 10 bin kişi 10 yıl boyunca incelendi ve takip edildi.

Bu kişiler arasında "polimikroji" adı verilen bir duruma sahip 4 aile belirlendi. Bu ailelerin beyin dokusu çok fazla çıkıntıya sahipti.

Araştırmanın ortak yazarı Joseph Gleeson, "Bu durumdaki hastaların tedavi edildiği çoğu hastane, yakın zamana kadar hastalığın ardındaki genetik nedenleri bulmaya çalışmıyordu" diye konuştu:

Ancak biz bu 4 aileyi birlikte analiz edebildik ve bu durumun bir nedenini bulabildik.

4 ailenin bireylerinin tümünde, Transmembran Protein 161B (TMEM161B) adlı bir gende mutasyonlar tespit edildi. Bu mutasyonlar, hücre yüzeylerinde işlevi önceden bilinmeyen bir protein üretilmesine neden oluyordu.

Çalışmanın bir diğer yazarı Lu Wang, "TMEM161B'nin aradığımız neden olduğunu anladık ve daha sonra bunun arkasındaki mekanizmanın peşinden gittik" dedi:

Proteinin hücresel iskeleti ve polariteyi kontrol ettiğini; bunların da katlanmayı belirlediğini keşfettik.   

Independent Türkçe, Science Alert, Kaliforniya Üniversitesi, San Diego

Derleyen: Çağla Üren  

♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️♻️ 

Beynin Bölümleri - Beyin Anatomisi

Latince "halka" anlamına gelen limbus kelimesinden gelen limbik yapılar olarak adlandırılmıştır. Farklı girdi ve çıktı kombinasyonları gerçekleştirmek için hücreleri, o zamanlar en ilkel korteksleri karakterize eden laminer bir düzende düzenlenmiştir, bunlar archicortex (amigdala ve hipokampus) ve paleokorteks (olfaktör piriform alan) olarak adlandırılır (Sarnat ve Netsky, 1981) (Şekil 1).

 
 

Şekil 1. Başlangıçta Merkezi Sinir Sisteminin Gelişmesi       

Beyin yapısı

Merkezi Sinir Sistemi, ansefalon ve omurilikten oluşur. 

• Ansefalon Bu, beceri ile korunan ve çevrelenen CNS'nin merkezi kısmıdır. 
• Omurilik vertebral kanalda bulunan ve ensefalonu vücudun geri kalanına bağlayan uzun beyazımsı bir kordur. Beyin tarafından sağlanan tüm bilgileri vücudun geri kalanına aktararak, ensefalon ile vücut arasında bir tür bilgi yolu oluşturur.

Kısaca şunu söyleyebiliriz; filogenetik gelişime bağlı olarak insan ansefalonu üç "beyne" ayrılır:

ARTBEYİN: Omurgalıların en yaşlı ve en az gelişmiş yapısıdır. Artbeyinin yapısı ve organizasyonu en basit olanıdır. Hayatta kalmak ve hareketlerimizi kontrol etmek için ihitiyacımız olan temel fonksiyonları düzenlemekten sorumludur. Bu yapıların alacağı yaralanmalar ciddi hasarlar ya da ölüme yol açabilir. Artbeyin omuriliğin hemen üst tarafında yer alır ve çeşitli yapılardan oluşur: 

• Soğanilik: Nefes almak, kan basıncı, kalp atışı ve sindirim gibi otomatik işlevlerimizi kontrol etmeye yardım eder. 
• Anüler tümsek ya da pons Omurilik soğanı ve ve ortabeyin arasında yerleşmiş olan ansefalon kökünün parçasıdır. Omurilik ve soğaniliği serebral korteks ve/veya beyinciğin hemisferlerinin üst yapılarına bağlar. Beynin otomatik işlevlerini kontrol etmek için kullanırılır ve uyanık hal seviyleri, bilinç hali ve uyku düzenlemesinde önemli rolü vardır. 
• Beyincik: Beynin alt tarafında yer alır ve ansefalondaki ikinci en geniş yapıdır. Vücudun farklı duyusal ve motor yollarından alınan bilgilerin tümü beyinde beyincikte bütünleştirilir, ve bu yüzden asıl işlevi hareketi kontrol etmektir. Duruş ve dengeyi kontrole yardım etmenin yanısıra insanların hareket etmeyi, yürümeyi, bisiklet binmeyi öğrenmesini de mümkün kılar. Bu yapıya alınan hasarlar hareket ve koordinasyon problemleri, ve duruşu kontrol sorunlarının yanında bazı daha üst bilişsel süreçlerde de işlev bozukluklarına yol açar.

ORTABEYİN: Arka ve ön beyni birleştiren, motor ve duyusal dürtüleri yönlendiren yapıdır. Bilinç deneyimi için doğru çalışması ön bir gereksimdir. Beynin bu bölümüne alınan hasarlar bazı hareket problemleri, çarpıntı, setleşme, tuhaf hareketlerden sorumlu olabilirler. 

ÖNBEYİN: Ansefalondaki en gelişmiş ve evrilmiş yapıdır ve en karmaşık yüksek organizasyona sahiptir. İki ana bölümden oluşur: 

• Diansefal: Beynin iç kısmında yer alır. Talamus ve hipotalamus gibi önemli yapılardan oluşur.
• Talamus: Beynin tekrardan iletim istasyonu gibidir: alınan duyusal bilgilerin (işitsel, görsel ve dokunsal) çoğunu iletir ve bunların beynin geri kalan bölümlerince işlenmesini sağlar. Ayrıca motor kontroled kullanılır. 
• Hipotalamus: Beynin merkez bölgesinde yer alan, duyguların düzenlenmesi ve açlık, susuzluk ve uyku gibi birçok vücut işlevini çok önemli rolü olan bir bezdir. 
• Serebrum: Beyin olarak bilinir ve tüm beyin korteksini,(gri maddeden oluşan ince tabaka, oluklar ve katlar halinde kırışıklar), hipokampus ve bazal gangliyayı kaplar.

Beyin anatomisi ve işlevleri

Bu bölümde beynin anatomisine ve her bir yapının işlevlerinde daha yakından bakacağız.

BAZAL GANGLİON: Hareketi başlatmak ve entegre etmek için çalışan bir grup subkortikal nöronal yapı. Beyin korteksinden ve ensefalonun tabanından bilgi alır, işler ve koordineli bir harekete izin vermek için kortekse, medulla ve tabana yansıtırlar. Bu nöronal yapı grubu ince motor becerilerini koordine etmek için beyincikle birlikte çalışır. Birkaç yapıdan oluşur: 

• Gönüllü hareket kontrolünde ima edilen "C" şeklinde bir çekirdek olan kaudat çekirdeği, öğrenme ve hafıza işlemlerinde de ima edilmiştir. 
• Putamen 
• Globus pallidus 
• Duygularda, özellikle korkuda önemli bir rol oynayan Amigdal. Amigdal anıları ve duyguları saklamak ve sınıflandırmak için yardımcı olur.

 

BEYİN ÇIKINTISI: Belleğin oluşturulmasında ve sınıflandırılmasında, ve uzun süreli belleklte çok önemli bir rol oynayan, korteks altında bulunan küçük bir denizatı şeklindeki yapıdır. 

BEYİN ZARI: Beyin kıvrımı denilen bir tür tümsek oluşturan ve beyne özel kıvrımlı görünümünü veren gri maddeden oluşan ince bir tabakadır. Beyin kıvrımları oluklar ya da serebral oluklar tarafından sınırlanır ve özellkle derin olanlarına fissür denir. Korteks, sağ ve sol olmak üzere iki yarımküreye bölünmüştür ve yarımküreler arası fissürler tarafından ayrılırlar ve ikisi arasındaki iletişime olanak veren korpus kallosum adlı yapıyla birleşirler. Her yarımküre vücudun bir tarafını kontrol eder ama bu kontrol tersine çevrilmiştir: sol yarımküre sağ tarafı, ve sol yarımküre sağ tarafı kontrol eder. Bı fenomene beyin lateralizasyonu denir. 

HER BİR YARIMKÜRE 4 LOPA BÖLÜNÜR: Bu loblar 4 serebral kanalla sınırlanır (Merkez ya da Roland okulukları, lateral ya da Silvio olukları, parietooksipital olukları ve tekli oluk) : 

• Ön lop: Korteksin en büyük lobudur. Ön tarafta, alnın hemen arkasında yer alır. Ön taraftan merkez oluğa doğru yayılır. Beynin kontrol merkezidir. Ön lop, planlama, mantık yürütme, problem çözme, yargılama ve dürtü kontolünün yanında empati, cömertlik duyguların düzenlenmesi ve davranışla ilgilidir. 
• Temporal lop: Ön ve yan loptan, yan oluklar ve artkafa lobun sınırlarıyla ayrılır. İşitsel ve dil süreçlerinin yanısıra bellek işlevleri ve duyguların yönetilmesinde kullanılır. 
• Yan lop: Merkez olukçuk ve parietooksipitalin ortasında yer alır. Beynin bu bölümü acının ve dokunma hissinin işlenmesine yardımcı olur. Ayrıca bilişselliğe de dahildir. 
• Arkakafa lobu: Parietal ve ön lopların arka limitleriyle sınırlanır. Görme duyusu ve işleme sürecine dahildir. Gördüğümüz her şeyi işler ve yorumlar. Arkakafa lobu görsel şekillerde ilgili yorum yaparak sonuçlar çıkarmak için şekil, renk ve hareket gibi özellikleri analiz eder. 
• Bazı yazarlar beşinci bir loptan bahseder, limbik lop: Limbik sistem amigdal, talamus, hipotalamus, hipokampus, korpus kallosum ve diğer birkaç yapıdan meydana gelir. Limbik sistem duygusal dürtülere karşılık verilen psikolojik tepkileri yönetir. Bellek, dikkat, duygular, cinsel içgüdüler, kişilik ve davranışla ilgilidir.

Referanslar

Squire, L.R. (1992) Memory and the hippocampus: a synthesis from findings with rats, monkeys and humans. Psychol Rev, 99, pp.195-231. 

Miller, E. K. (2000). The prefrontal cortex and cognitive control. Nat Rev Neurosci, 1 (1), 59-65. 

Miller, E. K. y Cohen, J. D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Annu Rev Neurosci, 24, 167-202.

Kosslyn, S.M. (1994) Image and brain: thre resolution of the imaginery debate. Cambridge, Mass; MIT Press. 

İnsan serebral yarımküresinin kendisinin nihai şekli ve konfigürasyonu, çoğunlukla hem evrim hem de insan embriyolojisi boyunca, talamusundan oluşan morfolojik merkezi etrafında yer alan bükme mekanizması tarafından verilir (Şekil 2).
Şekil2

Somatik sinir sistemi (SSS), çevresel sinir sisteminin bir bölümüdür. Vücut hareketinin çizgili kas vasıtasıyla istemli kontrolünü sağlar. SSS, kas kasılmasını uyarmak için motor sinir lifinden oluşur. Bunlara iskelet kaslarına ve deriye bağlanan, duyusal olmayan sinir hücreleri de dahildir.

İnsan vücudunda 43 sinir segmenti vardır. Her bir segmentte bir çift duyu ve motor sinirleri bulunur. 31 sinir segmenti omurilikteve 12 sinir segmenti beyinsapındadır.

Bunlardan başka, vücutta binlerce ortak sinir vardır.

Somatik sinir sistemi üç bölümden oluşur:

i) Spinal sinirler: Omurilikteki duyusal bilgisi ve motor komutlarını taşıyan çevresel sinirlerdir.

ii) Kraniyal sinirler: Beyinsapı dışındaki bilgiyi taşıyan sinir fiberleridir. Bunlara koklama, görme, duyma, tatma da dahildir.

iii) Ortak sinirler: Bu sinirler duyusal girişi ve motor çıkışlarının binlercesinin birleşimidir.