Mayıs ayı, Avrupa’da ‘Beyin Ayı’ olarak kutlanıyor. Bu ay boyunca Avrupa’da, beyin üzerine yüzlerce konferans, kongre ve sergi gerçekleştiriliyor.
Beyin… Düşüncelerimizi, duygularımızı ve hareketlerimizi kontrol eden organımız. Güney Fransa’da yer alan bu sergi ile çocuklar, beynin derinliklerine doğru bir yolculuğa çıkıyor. Onun sırlarını keşfediyor.
Vincent Jouanneau, Cervorama Sergisi Küratörü:
“Evrim hayvanlarda farklı beyin tiplerinin oluşmasına yol açtı. Bu her tipin farklı bir kapasiteye sahip olmasını sağladı. Hatta insan türünde bile beynin özellikleri her bireyde değişiklik göstermektedir. Beynimizi nasıl kullandığımıza, günlük yaşamdaki tecrübelerimize, biriktirdiğimiz bilgi haznesine göre, bu organın bilişsel işlevleri ya artmakta ya da azalmaktadır. Bu esneklik sayesinde bu organ her bireyde eşsiz bir yapıya bürünür.
Geçmişte beyin üzerine sadece otopsi süresince, kadavralar üzerinden çalışma yapılabiliyordu. Günümüzde ise tıbbi gelişmeler sayesinde beynin gerçek zamanlı olarak nasıl çalıştığını anlayabiliyoruz. Yeni buluşlar beynin nasıl çalıştığını daha iyi kavrayabilmemizi sağlıyor.
Genel olarak insanlar bu hassas organa dokunmaktan çekinirler. Beyin cerrahisi sadece uyuşturulmuş bir organ üzerine yapılan bir ameliyat değildir. Hala işlev halinde olan bir organla uğraşırsınız.”
Litvanya’da bulunan bu hastanede çok da alışık olmadığımız bir araştırma yapılıyor. Beyin travması geçirmiş hastalar üzerinde, plastik gözlükler sayesinde travmanın beyin dokularında bıraktığı etkiler ölçülüyor.
Ölçümler yardımıyla hastaların kafatasını da içerecek şekilde ciddi bir beyin hastalığı riski taşıyıp taşımadığı inceleniyor. Bu işlem biraz pahalı olsa da Avrupa’da doğru ölçümler yaptıramayan bir milyon beyin travması hastası için önemli.
Saulius Rocka, Beyin Cerrahı, Vilnius Üniversite Hastanesi:
“Bu platform bize, yani beyin cerrahlarına, invaziv yönteme başvurmadan beyinde neler yaşandığını anlayabilme imkanı veriyor. Bugün invaziv yöntemler beyin cerrahisinde standarttır. Fakat bu yöntemi bilinci açık hastalar için kullanamazsınız. Bu alet ile güvenli ve hızlı bir şekilde kafa içi basınç ölçümlerini daha doğru olarak elde edebiliyoruz.”
Platform ultrason teknolojisi ile çalışıyor. Ultrasonlar nazikçe göz üzerinden uygulanıyor. Oftalmik arterler üzerinde farklı iki bölgede kan akışını ölçüyor. Ultrason sinyaller daha hızlı ve kesin bir şekilde ölçümlerin yapılmasına yardımcı oluyor.
Edvardas Satkauskas, UAB Vittamed / BrainSafe proje koordinatörü:
“Beynin içindeki en hassas kılcal damarlarda kan akışının ve diğer parametrelerin ölçümünü yapıyoruz. Bu ölçüm çok zor ve ciddi bir hassasiyet gerektiriyor. Yani platform aşırı derecede duyarlı olmalı. Bu nedenle dijital sinyaller ile ya da filtreleme algoritmalar ile işlem yapıyoruz. Son teknolojiler ile elektronik platforma elverişli ölçümler uyguluyoruz.”
Beyin insanın en hassas organı. Aynı zamanda inanılmaz bir potansiyele sahip. Sergiyi gezen çocuklar beynin sınırları zorlayan kapasitesini öğreniyor. Fakat aynı kapasite yaşlanmaya bağlı olarak çok hızlı bir şekilde tükenebiliyor.
Vincent Jouanneau:
“Manyetik rezonanslar ile Londra taksi şoförleri üzerinde bir araştırma yaptık. Onlarda hipokampusün diğer insanlara oranla daha da geliştiğinin farkına vardık. Hipokampus beynin hafıza ile ilgili bölümüdür. Acaba neden taksicilerde bu bölge daha gelişmiş olabilir? Tabii ki bu durum, onların Londra şehir haritasını hafızalarına kazımalarından kaynaklanıyor. Yani bu şekilde zihni kapasitelerini geliştiriyorlar.
Beynin esnek yapısı birçok etkenin sonucudur. Bunlar arasında nöronlar ilk sıradadır. Nöronlar kendi kendilerini yönetebilme özelliğine sahip. Şebekeler kurabiliyorlar. Ne kadar bunları kullanırsanız, o kadar bu şebekeler gelişerek çeşitli bağlar kurabiliyor. Tam tersine ne kadar nöronları kullanmazsanız bu şebekeler daha güçsüz kalıyor ve zamanla yok oluyor.”
Viyana’da yer alan bu araştırma merkezinde beyin organının faaliyetleri masaya yatırılıyor. Amaç, yaşlanmış beyinlerin moleküler sırlarını keşfetmek. Özellikle neden bazı yaşlanmış beyinlerin sağlıklı olarak işlevlerini sürdürürken kimisinin ise Alzheimer gibi hastalıklara maruz kaldığı sorusuna cevap aranıyor.
Gabor G. Kovacs, Beyin cerrahı, Viyana Tıp Üniversitesi, Develage projesi koordinatörü:
“Nöronlar, sinir hücreleri kendi aralarında çok sıkı bir şekilde iletişim halindedir. Bir kere bu iletişim bağları kaybolduktan sonra beyin hücrelerinin ölümü gerçekleşiyor. Buna paralel olarak da beyin, hastalık yapıcı proteinler üretmeye başlıyor. Bu da Alzheimer hastalığına yol açıyor. Bizim araştırmamız ilk etapla ilgilidir. Yani hastalığın en erken belirtilerini araştırıyoruz. Bir hasta Alzheimer belirtileri ile doktoru görmeye gittiğinde zaten nöronların ölümü gerçekleşmiş ve beyin hücrelerini kaybetmeye başlamıştır. Biz ise bu sürecin 5 ile 8 yıl öncesini ele alıyoruz. Yani hastalığı tetikleyen nedenleri inceliyoruz”
Araştırmalar bilim adamlarına yeni sırların kapılarını aralıyor. Varılan sonuç araştırmacılar için ilginç; beynin gelişmesini sağlayan protein ve genler aynı şekilde, zamanla sinir hücrelerinin de yok olmasında önemli bir rol oynuyor. Bu keşif, Alzheimer hastalığının teşhisinde ve tedavisinde kilit bir öneme sahip olabilir.
Gabor G. Kovacs, Beyin cerrahı, Viyana Tıp Üniversitesi, Develage projesi koordinatörü:
“Yaptığımız araştırma yardımıyla herhangi bir koruyucu gene sahip olmayan insanların bir kısmının Alzheimer hastalığına nasıl yakalanmadığını anlayabileceğiz. Bizim araştırmamız sadece hastalığa neden olan faktörleri değil; ayrıca koruyucu faktörleri de kapsıyor. ‘Hangi genetik yapılar Alzheimer’a karşı bizi korur’ sorusuna cevap arıyoruz. Eğer genetik değişimlerin ve protein seviyelerinin nasıl oluştuğunu bulabilirsek, bunu düzeltebilecek bir tedavi yolu geliştirebiliriz. Neyin beyin için koruyucu olduğunu bulabilirsek, o zaman diğer insanlar için yararlı olabilecek bir şeyler üretebiliriz.”
Beyin temalı sergide çocuklar ayrıca düşünme organlarının muhteşem kapasitesinin farkına varıyor. Sadece düşünce yolu ile robotları kontrol edebiliyorlar. Beyin-bilgisayar arayüzü olarak da bilinen kompleks teknikler kol ve ayak felçli engelliler için büyük önem arz ediyor.
Vincent Jouanneau:
“Gün geçtikçe bilgisayarlar aracılığıyla, düşünce yoluyla makineleri kontrol ederek hareket ettiren daha fazla paraplejik, yani belden aşağısı felçli engelliler görüyoruz. Beynin muhteşem kapasitesinin farkındayız. Bilgisayarlar yardımıyla beyin her türlü makineyi hareket ettirebilecek bir yapıya sahip. Yani beynin kapasitesinin bir sınırı olduğunu söylemek çok zor.”
Avusturya’nın Linz kentindeki bu merkezde, beyin yardımıyla sinyaller göndererek faaliyette bulunmak mümkün. Kafatası çevresindeki elektrotlar, beyindeki elektrik sinyallerinin daha fazla veya daha az aktif olduğu zamanı algılıyor. Bu sayede bilgisayar beynin sinyal dalgalarını okuyor ve harekete geçiyor. Araştırmacılar beyin yardımıyla birçok etkinliğin yapılabileceğinden emin. Sistem sayesinde belden aşağısı felçli engelliler bilgisayar oyunları oynayabiliyor. Hatta satranç oynayabiliyor… Ve kapıları el değmeden açabiliyor… Daha iyisi bu imkanların gelecekte daha da artacak olması.
Stefan Parker, Johannes Kepler Üniversitesi, AsTeRICS proje koordinatörü:
“Beyin-bilgisayar arayüzü temel olarak şu şekilde çalışır: başın sağ bölgesine elektrotlar yerleştirilir. Bunun sayesinde beyin dalgaları ölçülür. Bizim geliştirdiğimiz sistemde beyin sinyallerindeki tek değişiklik bir bilgisayar hareketi için yeterli olur. Yani bir faaliyette bulunduğunuzda belli bir beyin sinyali gönderiyorsunuz. Bizim sistemimizde de aynı şekilde her sinyal bir faaliyeti etkinleştirmek için kullanılıyor.”
Araştırmacılar bu yöntemle biraz daha karmaşık makineleri dahi kontrol edebiliyor. Bunun için sadece beyin dalgaları ve bilgisayar arayüzü gerekli.
Gerhard Nussbaum, Bilim adamı,
“Beyin dalgalarıyla yapılan kontrolün en iyi örneği elektronik tekerlekli sandalyelerdir. Bu, en bilinen ve en basit örnektir. Bilgisayarlı makineler daha hızlı çalışacaktır. Biz ayrıca beyin sinyalleriyle kontrol yöntemini ortezlerde de öngörüyoruz. Böylece ayak ve kol uzuvları yüksek derecede felçli insanların hareket kabiliyetlerini yeniden kazanabilmeleri mümkün olabilir.”
Beynin karmaşık, hassas ve muhteşem yapısını çözmek için çok fazla bilimsel araştırma yapmak gerekiyor. Bu bilimsel yap-bozun parçaları ancak bu şekilde birleştirilebilir.
www.fp7brainsafe.com
www.develage.eu
www.asterics.eu
www.cap-sciences.net