- Araştırmacılar, beyinde bulunan hücreler arası nanotüp yapısını ortaya koydu
- Bu dendritik nanotüp ağı, beyin hücreleri arasında sinyal iletimini mümkün kılıyor
- Söz konusu ağ, beyin nöronlarının bilgi işlemesinde önemli bir rol oynuyor
- Johns Hopkins University School of Medicine bünyesindeki çeşitli bölümler ortak araştırmaya katıldı
- Araştırma, temel araştırmadan görselleştirme, doğrulama, planlama ve denetime kadar çeşitli rolleri kapsıyor
Araştırma kurumu ve katılımcı bölümler
- Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
- Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
Başlıca araştırma rolleri
- Bu çalışma; kavramsallaştırma, fon sağlama, deneysel araştırma, metodoloji geliştirme, proje yönetimi, kaynak sağlama, araştırma denetimi, sonuç doğrulama, veri görselleştirme, makale yazımı ve gözden geçirme çalışmalarını içeriyor
- Birden fazla araştırmacı iş birliği yaparak disiplinler arası bir araştırma ortamı oluşturdu
Araştırmanın önemi
- Bu çalışma, beyin nöronları arasında yeni bir iletişim yolu biçimi olarak dendritik nanotüp yapısının varlığını ve işlevini vurguluyor
- Bu tür yapılar, daha önce bilinmeyen mikro nanotüp ağı üzerinden bilgi alışverişi olasılığını ortaya koyuyor
- Böylece beyindeki sinir devreleri ve bilgi iletim mekanizmalarına dair anlayışın genişletilmesine önemli katkı sağlıyor
1 yorum
Hacker News görüşü
Penrose’un “kuantum etkileri bilişi etkileyebilir” yönündeki sezgisinin, felsefi açıdan bakıldığında giderek daha ikna edici hale geldiğini düşünüyorum; ancak Orch OR teorisinin — yani mikrotübül temelli kuantum kütleçekim çöküşünün bilinci ortaya çıkardığına dair spesifik iddianın — kanıtlandığını düşünmüyorum.
İlgili makale bağlantısı
Aslında asıl yazı, bu hipotezden ziyade daha güvenilir alternatif bir açıklama sunuyor: merkezi sinir sistemindeki nöronlarda, iyonların ve çeşitli peptitlerin taşınmasına da izin verecek kadar büyük tüpler bulunduğu belirtiliyor. Bu, kalpte veya düz kasta yaygın olarak bilinen gap junction’lardan daha esnek bir bağlantı yapısı. Penrose’un hipotezi ise kuantum kütleçekiminin MSS’yi etkilediğini öne sürüyor; bu da bana Scientology’deki body thetan’lar gibi bilim dışı geliyor.
Penrose’un son dönemdeki açıklamalarını dinlediyseniz, artık mikrotübül açıklamasına eskisi kadar güçlü biçimde bağlı kalmadığını görürsünüz. Yaklaşık bir yıl önceki bir röportajının özeti, “İlginç bir teori, test etmek isterim ama doğru olup olmadığını bilmiyorum” düzeyindeydi.
Bunun Penrose’un fikirleriyle ilgisi olmadığını düşünüyorum. Burada söz konusu olan şey kuantum etkileri değil; mikrotübüllerin yük taşımada geleneksel olarak üstlendiği rolün, yani komşu dendritler arasında madde taşınmasının anlatılması.
Bu fikrin neden tartışmalı olduğunu anlamıyorum. Zeka dediğimiz şeyin, evrim sürecinde mümkün olan tüm fiziksel mekanizmaları ve fiziksel özellikleri — klasik yapılar, kuantum etkileri, hücreler arası iletişim için dendritik nanotüp ağları dahil — düşüncenin karmaşık hesaplanmasını ve ortaya çıkışını desteklemek için seferber etmesi gayet doğal. Sonuçta evrim, bütün bu olasılık uzayını keşfetmenin tarihi.
Bu konuda spekülasyon yapmayı sürdürmek bana çok anlamlı gelmiyor. Eskiden bu tür şeyleri keyifle okuyanlar için ilginç olabilir ama, dayanağı zayıf “tuhaf” modeller yerine çok daha ikna edici modern bilinç modellerimiz de yok mu diye düşünüyorum.
Editör özeti: Sinaptik bağlantılar, beyindeki klasik hücreler arası sinyal iletim yolu olsa da, son veriler kalsiyum, mitokondri ve amiloid beta (Aβ) gibi çeşitli maddelerin aktarımını sağlayan atipik (interneuronal) yolların gerçekten var olduğunu gösteriyor. Chang ve arkadaşları, süper çözünürlüklü ve elektron mikroskopisi kullanarak dendritleri birbirine bağlayan nanotübüler köprüleri keşfedip yapılarını ortaya koydu. Bu yol, kalsiyum iyonları, küçük moleküller ve Aβ peptitlerinin taşınmasına aracılık ediyor; dolayısıyla Alzheimer’da Aβ’nın yayılıp birikmesinde de rol oynuyor olabilir. — Mattia Maroso
İnsan vücudunda her yıl hâlâ yeni bir şeyler keşfediliyor olması bana gerçekten şaşırtıcı geliyor. İnsan kolayca, artık her şeyin açıklığa kavuşmuş olması gerektiğini sanıyor.
Bunun neden hâlâ böyle olduğuna dair ilginç bir blog yazısı görmüştüm.
we’re not going to run out of new anatomy anytime soon
Tabii o yazı insan anatomisinin büyük yapılarıyla ilgili; burada sözünü ettiğimiz köprü yapısı gibi çok küçük şeyler söz konusu olduğunda, keşfetmenin çok daha zor olması gayet olağan. Yazı daha çok büyük yapılar üzerine odaklanıyor.
Okuldaki fen dersleri ve belgesellerin, sanki her şey zaten keşfedilmiş gibi bir algı oluşturmasında payı var gibi geliyor.
Planck uzunluğuna kadar her şeyi keşfedip, o Planck uzunluğunun gerçekten nihai sınır olduğunu kanıtlamadıkça, her şeyi keşfettiğimizi asla söyleyemeyiz. Hatta göreli olarak bakarsak, daha ancak küçük bir kısmını anlamış gibiyiz.
Bilimkurgu romanlarında uzaylı teknolojisinin kısa sürede tersine mühendislikle çözüldüğünü her gördüğümde bunu düşünürüm.
Chomsky’nin benzetmesini ödünç alırsak, bugünkü bilişsel bilimin Galileo devrimi öncesi aşamada olduğunu düşünüyorum. Son 100 yılda binlerce harika bilim insanı olağanüstü işler başarmış olsa da, en ileri sinirbilim bile çoğu zaman “elmayı görünce korteksin şu bölgesi etkinleşiyor — o halde buraya Apple Zone diyelim” düzeyinin ötesine geçecek kavramsal araçlardan yoksun. Neyse ki ya da ne yazık ki, yaşamımız boyunca bu ayrımın değiştiğini de görebiliriz. Eğer belirtilere göre tahmini tedaviler yerine gerçekten yalan tespit eden kasklar gibi teknolojiler gelirse, bunun toplumsal bedeli hakkında hep birlikte karar vermemiz gerekebilir.
preprint makale bağlantısı
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.05.20.655147v1.full.pdf
Artık yapay sinir ağlarını da yeniden tasarlamanın zamanı gelmiş gibi geliyor.
Beynin şaşırtıcı yanı, bilgi aktarımı için sayısız yol barındırması. Ve bu keşifte olduğu gibi, hâlâ yeni yollar buluyor olmamız çok ilginç. Yapay sinir ağlarının tüm bu yolları modelleyip modelleyemeyeceğinden emin değilim.
Burada communication denince, bilgi aktarımından ziyade proteinlerin veya iyonların, özellikle de Alzheimer araştırmalarının konusu olan amyloid protein’in taşınmasına odaklanmak daha doğru olur.
Yapay sinir ağları ortaya çıktıklarından beri gerçek beyinle olan benzerliklerini neredeyse tamamen terk etti. Sinirbilim ilerledikçe, iki yapı arasındaki fark aslında daha da büyüyor.
Bunun somut olarak nasıl uygulanması gerektiğini merak ediyorum; ayrıca bunun, sadece bir nörona daha fazla I/O kanalı üzerinden veri girip çıkmasından temelde ne farkı olduğu da aklımı kurcalıyor.
Bu araştırma büyük ölçüde Baltimore’daki John Hopkins’te yürütüldü ve NIH bünyesindeki National Institute of Neurological Disorders and Stroke tarafından finanse edildi.
İlgili haber
Bu olgunun çoğu dokuda tahmin edildiği ve kanserin doğrudan bağlantı olmadan yayılmasında da rol oynayabileceğinin öne sürüldüğü olmuştu. Geçmişte sadece arka plan düzeyinde bir merak unsuru gibi görüldüğü için araştırmalar ilerleyemedi. Ultra yüksek çözünürlüklü görüntüleme teknikleri daha da gelişirse, bunun çok daha katmanlı biçimde ortaya çıkarılabileceğine dair umut var.