Beynin alışkanlık ve ödül merkezi hücre hücre haritalandı: 28 makalelik dev atlas

VGN

Bilim

VGN 13 Kasım 2026, 17:46 3 dk okuma

Beynin alışkanlık ve ödül merkezi hücre hücre haritalandı: 28 makalelik dev atlas — Bilim / 📷Bruttokolliko, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

NIH destekli BICAN konsorsiyumu, hareket, alışkanlık ve ödülü yöneten bazal ganglionların yaklaşık 25 milyon hücreyi kapsayan 3 boyutlu atlasını yayımladı. Pakette, yaşlanan beyinde glia hücrelerinin nöronlardan çok daha fazla değiştiğini gösteren bir çalışma da var.

ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin (NIH) BRAIN Initiative programı kapsamında çalışan BRAIN Initiative Cell Atlas Network (BICAN) konsorsiyumu, beynin derinlerindeki bazal ganglionların hücre hücre çıkarılmış ilk kapsamlı haritasını yayımladı. 12 Kasım 2026'da Cell Press dergilerinde çıkan 28 makalelik paket, Pennsylvania Üniversitesi'nin açıklamasına göre yaklaşık 25,5 milyon beyin hücresinin incelenmesiyle oluşturulan üç boyutlu, tek hücre çözünürlüğünde bir atlas sunuyor.

Bazal ganglionlar neden bu kadar önemli?

Bazal ganglionlar, beynin ortasına yakın konumda bulunan ve birbirine bağlı çekirdeklerden oluşan bir devre. Bu yapılar hareketlerin seçilmesi ve başlatılması, alışkanlıkların oluşması ve ödülle öğrenme gibi günlük hayatın temel işlevlerinde rol oynuyor. Sabah kahvesini düşünmeden hazırlamaktan bisiklet sürmeye kadar otomatikleşmiş pek çok davranışın arkasında bu devre var. Araştırmacılar, bölgedeki aksaklıkların Parkinson, Huntington, Tourette sendromu, obsesif kompulsif bozukluk ve bağımlılık gibi durumlarla ilişkili olduğunu hatırlatıyor.

Bugüne kadar bu bölgenin hangi hücre tiplerinden oluştuğu, hücrelerin nerede durduğu ve genlerinin nasıl düzenlendiği parça parça biliniyordu. Yeni atlas ise gen etkinliği, DNA üzerindeki düzenleyici işaretler, hücrelerin dokudaki konumu ve bazı çalışmalarda elektriksel davranış gibi farklı veri türlerini aynı çatı altında topluyor.

Dört türü kapsayan ortak bir dil

Paketin “kilometre taşı” olarak tanımlanan ana makalesi Cell dergisinde yer aldı. Bu makale insan, makak maymunu, marmoset maymunu ve fare beyinleri için standartlaştırılmış, birleşik bir hücre atlası planı ortaya koyuyor ve bazal ganglionların türler arası, çok katmanlı ilk atlasını sunuyor. Ekip; dokuların işlenmesi, verilerin paylaşılması ve anatomik referansların kullanılması için ortak kurallar belirledi. Bu çerçevenin artık beynin başka bölgelerine de uygulandığı, ileride diğer organların atlasları için de yol gösterebileceği belirtiliyor.

Makalelerin sekizine liderlik eden ya da önemli katkı veren Salk Enstitüsü, bazal ganglion hücrelerinde DNA metilasyonunu ve kromatinin üç boyutlu yapısını inceledi. Metilasyon, genlerin açılıp kapanmasını etkileyen kimyasal bir işaret. Bu çalışmada yedi bağışçıdan alınan 197.003 hücre profillendi ve 261.331 hücrelik birleşik bir epigenetik atlas oluşturuldu. Sonuçlar, sinir hücreleri ile sinir dışı hücrelerin genomlarını üç boyutta farklı biçimde düzenlediğini ve metilasyon desenlerinin bölgeden bölgeye değiştiğini gösterdi. Pakette ayrıca 18 beyin bölgesinden yaklaşık 750 bin insan hücresini ve 2,5 milyon yetişkin fare beyin hücresini inceleyen çalışmalar da bulunuyor.

Yaşlanan beyinde sürpriz: En çok değişen hücreler nöronlar değil

Pennsylvania Üniversitesi'nden Michael Platt'ın Arizona State Üniversitesi ve Washington Üniversitesi'yle birlikte yürüttüğü ve pakette yer alan bir çalışma, 11 farklı beyin bölgesinde hücrelerin nasıl yaşlandığını inceledi. Araştırmacılar, yaşla birlikte destek hücreleri olan glia hücrelerinin nöronlardan çok daha fazla değiştiğini buldu. Bağışıklık ve iltihapla ilişkili mikroglia hücreleri incelenen bölgelerin neredeyse tamamında arttı; yaşa bağlı değişimlerin önemli bir bölümü de Alzheimer hastalığında görülen moleküler izlerle örtüştü.

Çalışmanın dikkat çeken bir başka bulgusu cinsiyet farkı oldu. Cinsiyete göre farklılık gösteren hücre tiplerinin çoğunda kadın beyinleri, aynı yaştaki erkek beyinlerine göre moleküler açıdan daha “yaşlı” göründü. Araştırmacılar bunun kadınlarda Alzheimer riskinin daha yüksek olmasıyla paralellik taşıdığına dikkat çekiyor. İstisna ise bazal ganglionlardaki dikensi projeksiyon nöronları oldu: Bu hücreler erkek beyinlerinde daha hızlı yaşlanıyordu. Ekip, bunun Parkinson hastalığının erkeklerde neden daha sık görüldüğünü açıklamaya yardımcı olabileceğini belirtiyor. Platt, “Farklı insanlar biyolojik olarak farklı hızlarda yaşlanıyor” diyor.

Bilim insanları ne diyor?

Salk Enstitüsü'nden araştırma profesörü Margarita Behrens, çalışmanın hedefini “beyindeki her hücreyi tanımlamak ve özelliklerini ortaya koymak” olarak özetliyor. Salk'tan genetik profesörü Joseph Ecker ise atlasın yapay zekâ çalışmalarıyla birleştirilmesinin önemine dikkat çekerek “Bir atlas size orada ne olduğunu söyler; bir yapay zekâ modeli ise ne olabileceğini” diyor. Ecker, atlasın kanserden Alzheimer'a ve nörogelişimsel bozukluklara kadar farklı alanlarda kullanılmasını umduklarını ifade ediyor.

Sınırlar: Bir harita, tedavi değil

Atlas bir başvuru haritası niteliğinde; bir teşhis testi ya da tedavi sunmuyor ve herhangi bir hastalığın nedenini tek başına açıklamıyor. İnsan dokuları ölüm sonrası bağışlanan beyinlerden geldiği için hücrelerin canlı bir insanda nasıl davrandığını doğrudan göstermiyor. Bazı insan çalışmalarında bağışçı sayısı dört ile yedi arasında kalıyor; bağışçıların yaşı, sağlık geçmişi ve doku kalitesi de sonuçları etkileyebiliyor. Hayvan modelleri ise insan biyolojisini her ayrıntısıyla yansıtmıyor. Araştırmacılar, hastalık mekanizmalarının belirlenmesinin ve olası tedavilerin geliştirilip test edilmesinin yıllar alacağını vurguluyor.

Yine de atlasın en büyük katkılarından biri verilerin herkese açık biçimde paylaşılması. Böylece Türkiye dahil dünyanın her yerindeki araştırmacılar, Parkinson ya da bağımlılık gibi bazal ganglionlarla ilişkili durumları incelerken hastalıkla bağlantılı gen varyantlarını belirli hücre tipleriyle eşleştirmek için bu ortak haritayı kullanabilecek.