Sinir Gelişiminde Korteksin Kendi Kendini Organize Etme Yetenekleri

Minnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ile Frankfurt İleri Araştırmalar Enstitüsü araştırmacıları iş birliği içinde, gelişim sırasında yüksek derecede organize sinirsel aktivite kalıplarının nasıl ortaya çıktığını araştırdı ve sonuçlar Nature Communications'da yayınlandı. Beynin korteksinin organize olmayan girdileri oldukça organize aktivite modellerine dönüştürebildiğini ve kendi kendini organize edebildiğini buldular.

ABD'de yardımcı doçent olan Ph.D. Gordon Smith, “Bu dönüşümü bu kadar önemli kılan şey, bunun tamamen korteksin kendisinde meydana gelmiş gibi görünmesi, bu da beynin gelişim sırasında kendi işlevini organize edebildiğini gösteriyor. Bu, bu küçük ölçekli etkileşimlerdeki herhangi bir bozulmanın beynin işlevini dramatik bir şekilde değiştirebileceğini, bunun da duyusal algıyı etkileyebileceğini ve muhtemelen otizm gibi nörogelişimsel bozukluklara katkıda bulunabileceğini gösteriyor.” dedi.

Kendi kendini organize eden bir sistemde, küçük ölçekli etkileşimler büyük ölçekli bir organizasyon oluşturmak için birleşir. Araştırma ekibi, teori ve deneyi yakından birleştirerek, belirli balıkların üzerindeki noktalar ve kum tepelerinin aralıkları gibi, çok çeşitli canlı ve cansız sistemlerdeki kalıpları yöneten bulunanlara benzer matematiksel kuralları göstermeyi başardı.

Profesör Matthias Kaschube, “Sonuçlarımız, erken korteksteki nöral aktivite kalıplarının, yerel aktivasyon ve yanal baskılama arasındaki dengeyi içeren geri bildirim döngüleri yoluyla dinamik olarak ortaya çıktığını gösteriyor ve bu da beyin gelişiminin onlarca yıl öncesine dayanan teorik bir hipotezini doğruluyor.” dedi.

Araştırma ekibi, gelişen beyin ağlarının büyük ölçekli yapısının, harici bir kaynaktan basılmak yerine ağların kendisinden nasıl ortaya çıktığını doğrudan göstermek için U of M'de yakın zamanda geliştirilen optik araçları kullandı. Devam eden araştırmalar, gelişimin erken dönemlerinde kendi kendini organize eden bu nöral aktivite kalıplarındaki değişikliklerin, gelişimin ilerleyen dönemlerinde duyusal algıyı nasıl etkilediğini araştırıyor.