Beynin Gelişiminin Yavaşlaması İnsanları Daha Mı Zeki Yaptı?

İnsanlar, diğer büyük maymunlardan nasıl daha zeki oldu? Genel kanının aksine bu, embriyo gelişimi sırasında beynimizin büyümesinin yavaşlamasıyla gerçekleşti. 

Ortaya atılan fikir, embriyonik benzeri kök hücrelerin bir kapta geliştirilip, sinir sistemi hücrelerine dönüştürülerek, organoid olarak bilinen bezelye büyüklüğündeki üç boyutlu doku kültürleri oluşturdukları bir yöntemden geliyor.

Bu “mini beyinlerin”, gerçek nöron davranışlarını, beyin hücreleri düz bir tabakada geliştirildiğindeki halinden daha gerçekçi bir şekilde taklit ettiği görüldü. Düşünebilme ya da bilinç gibi konular için gereken karmaşık sistemlere sahip olmasalar da farklı beyin dokularında gelişebiliyor ve gerçek beyindekine benzer şekilde elektriksel aktivite oluşturabiliyorlar. 

(İnsan Türlerinin Beyinlerinin Büyüklüğü Önemli Değil)

İnsan beyni şüphesiz ki en yakın primat akrabalarımızınkinden daha büyük fakat şaşırtıcı bir şekilde yapılarında çok az fark var. Dolayısıyla zihinsel yeteneklerimizdeki büyük farklılığa neyin yol açtığı hala belirsiz. 

Karmaşık bir bilmece

Almanya’nın Leipzig kentindeki Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nde çalışan Gray Camp ve meslektaşları, her bir türe özel “mini beyin” hazırlamak için insanlardan, şempanzelerden ve makak maymunlarından alınan kök hücreleri kullandı. Dört ay sonra yaşanan en büyük fark şempanze ve maymun organoidlerindeki sinir hücrelerinin daha olgun olmasıydı. 

Bu farklılıkları belirlemek, insanların neden daha zeki olduklarını açıklamak için bir adım olabilir fakat ekip, bulgularının bu bilmeceyle tam olarak nasıl ilişkilendirilebileceği konusunda bir yorumda bulunmadı. 

Camp, “Günümüze kadar insan ve şempanze organlarının gelişimini karşılaştırmak mümkün değildi.” diyor. Doğrudan yetişkin hücrelerden elde edilebilen kök hücreler kullanarak geliştirilen organoidler, bu karşılaştırmanın yapılabilmesi için bir fırsat sağlıyor. 

Küçük farklılıklar

Camp ve ekibi uzun süredir merak konusu olan bir konuyu da araştırmaya başladı: Zihinsel gelişimimizdeki büyük eşitsizlik göz önüne alındığında, neden insanlardaki ve maymunlardaki protein kodlayan genler arasında bu kadar az fark var? 

Tek zincirli RNA dizilimi olarak bilinen, hücrelerde hangi genlerin açıldığını veya kapandığını analiz etmek için kullanılan yeni bir yöntem cevabın, genlerin farklı zamanlarda açılmasındaki farklılığa dayanabileceğini öne sürdü. 

Yapılan son araştırmada Camp ve ekibi, insanlardaki, şempanzelerdeki ve makaklardaki sonuçları karşılaştırarak, dört ay boyunca geliştirilen “mini beyin”lerde hangi hücrelerin, farklı beyin hücrelerinde açıldığını şemalaştırdı. Böylece diğer araştırmacıların da kullanabileceği bir veri tabanı yarattı. 

Camp, “Organoidler, hastalıkları anlamamıza yardımcı olması bakımından, topluma en faydalı uygulamalardan biri.” diyor. “Aynı zamanda türümüzün nereden geldiğini ve benzersiz bir şekilde nasıl insan olduğumuz düşünmek de oldukça merak uyandırıcı.”  

New Scientist. Clare Wilson. 16 Ekim 2019.

Makale: Kanton, S., Boyle, M. J., He, Z., Santel, M., Weigert, A., Sanchís-Calleja, F., … & Qian, Z. (2019). Organoid single-cell genomic atlas uncovers human-specific features of brain development. Nature, 574(7778), 418-422.