Gelişmiş İnsan Beyninin Serebral Korteksi Yüksek Kaliteli MRI Tarama Verileri Kullanılarak Haritalandı

Bilim adamları, genç insan beyninin serebral korteksinin yüzeyini etkileyici derecede yüksek çözünürlükte başarılı bir şekilde haritaladılar. Yüksek kaliteli manyetik rezonans görüntüleme (MRI) verileri kullanılarak yapılan haritalama, bir kişinin doğumundan iki ay öncesinden iki ay sonrasına kadar beynin kilit bölgelerinde gelişme gösterdi. Araştırmacılar, bu başarının muhtemelen gelecekteki beyin gelişimi araştırmalarına yardımcı olacağına ve otizm ve şizofreni gibi beyin gelişimi durumlarını incelemek için yeni bir yaklaşım olarak hizmet edebileceğine inanıyor. Serebral korteks, beyni saran ve beynin en evrimsel ve gelişmiş bölgesi olan bir beyin hücresi tabakasıdır. İnsanlarda diğer memelilerden daha büyüktür ve dil becerileri ve soyut akıl yürütme gibi işlevlerden sorumludur.

Gebeliğin üçüncü trimesterinden yaşamın ilk iki yılına kadar dinamik kortikal gelişime tanık olunur. Bu dönemde korteks kalınlaşma eğilimi gösterir ve kompleks kortikal kıvrımlar oluşturarak yüzey alanı olarak hızla büyür. Araştırmacılar, bu kortikal kalınlaşma ve genişlemedeki bozulmaları şizofreni ve otizme bağladılar. Ancak, bu dönemin yüksek çözünürlüklü haritalama eksikliğinden dolayı, bilim adamları, ceninden yürümeye başlayan çocuk yaş aralığındaki bu gelişim aşaması hakkında daha derin bir anlayış elde edemediler.

Yeni çalışmada, North Carolina Health Care Üniversitesi’nden araştırmacılar, üçüncü trimesterden iki yaş aralığına kadar bir dizi 1.037 yüksek kaliteli bebek MRG’si topladı. Tarama verileri daha sonra ekip tarafından bilgisayar tabanlı görüntü işleme yöntemleri kullanılarak analiz edildi. Bununla, kortikal yüzeyi küçük dairesel alanlara sahip sanal bir ağa böldüler ve bu alanların her biri için yüzey genişleme oranını ölçtüler.

Ekip 18 farklı bölge tanımlayabildi ve bunların korteksin fonksiyonel organları hakkındaki mevcut bilgileriyle iyi bir ilişki içinde olduğunu buldu. UNC Tıp Okulu’nda radyoloji doçenti olan Doktora Gang Li, “Bütün bu bölgeler, bu gelişimsel pencere sırasında yüzey alanında çarpıcı bir genişleme gösteriyor ve her bölgenin farklı bir yörüngesi var” dedi. Li, yayınlanan çalışmanın kıdemli yazarıdır. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.

Harita, korteksin her bölgesinin, karşı yarımküredeki muadili ile aynı gelişim yoluna sahip olduğunu ortaya çıkardı. Ek olarak, ekip gelişimdeki cinsiyet farklılıklarını da tespit edebilir. Li’ye göre, haritalama beyin gelişimine yeni bir bakış açısı kazandırdı.

Şimdi ekip, ağı genişletmeyi ve otizmli veya diğer nörogelişimsel koşulları olan çocukların tarama veri kümelerini incelemek için yaklaşımı kullanmayı hedefliyor.