Stanford Üniversitesi beynin iki ayrı hücre grubundan geliştiğini kanıtladı

Stanford Üniversitesi'nden bilim insanları, insan beyninin gelişimine ilişkin nörobilim dünyasında uzun süredir kabul gören teorileri değiştiren bir keşfe imza attı. Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, beynin ön ve arka bölümleri embriyonik gelişim sürecinde birbirinden bağımsız yollar izleyen iki farklı hücre grubundan oluşuyor ve daha sonra bir araya gelerek tek bir organ gibi çalışıyor.

Araştırmacılar, beynin oluşumunun en erken aşamalarından biri olan gastrulasyon döneminde fare embriyoları üzerinde yaptıkları incelemelerde iki ayrı öncü hücre tespit etti. Otx2 genini ifade eden hücrelerin ön beyin ve orta beyni oluşturduğu, Gbx2 genini ifade eden diğer hücre grubunun ise arka beynin gelişimini sağladığı belirlendi. Bu iki hücre popülasyonunun DNA paketleme yapılarının da birbirinden tamamen farklı olduğu saptandı.

Çalışmanın yazarlarından Rayyan Jokhai, beynin ön kısmının hareket kararını başlattığını, arka kısmın ise bu hareketin ince detaylarını koordine ederek yumuşattığını belirtti. Jokhai, yüz ve boyun hareketlerinin ön kısımdan başlatılmasına rağmen motor nöronlar aracılığıyla doğrudan arka kısımdan gerçekleştirilmesinin yemek yeme ve yutma gibi hayati fonksiyonlar için kritik olduğunu ifade etti.

Keşif, laboratuvar ortamında ön beyin hücrelerinin kolayca yetiştirilebilmesine rağmen arka beyin hücrelerinin neden üretilemediği sorusuna yanıt sağladı. Bilim insanları, geçmişte ön beyin hücrelerini arka beyne dönüştürmeye çalışmanın bu zorluğa yol açtığını saptadı. Bu durumun, spinal musküler atrofi (SMA) ve amyotrofik lateral skleroz (ALS) gibi beyin sapını etkileyen hastalıkların tedavisinde yeni bir yol açabileceği öngörülüyor.

Araştırma kapsamında, beynin bu iki parçalı gelişim modelinin benzer bir yapısının Enteropneusta grubundaki deniz canlılarında da görüldüğü belirlendi. Bu bulgu, söz konusu gelişimsel modelin 500 milyon yıldan daha eski bir evrimsel geçmişe sahip olabileceğine işaret ediyor. Çalışma, 1952 yılından bu yana kabul gören beynin tüm bölgelerinin tek bir ortak hücreden türediği teorisini de geçersiz kıldı.