Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

S.C.net | December 15, 2017

Scroll to top

Top

No Comments

Clarity: Şeffaf bir beyinde gezinmek…

Clarity: Şeffaf bir beyinde gezinmek…
Sinan Canan
  • On 27 Nisan 2013
  • http://www.sinancanan.net.tr

Stanford üniversitesinden bir grup araştırıcı, sinir sisteminin incelenmesinde devrim yapacak bir işi başardılar. Beyin dokusunu tamamen şeffaf hale geitrdikten sonra sinir hücrelerini özel yöntemlerle boyayarak görünür hale getirdiler ve böylece daha önceden ancak çok ince yüzlerce kesit alarak inceleyebildiğimiz sinir dokusunu doğrudan üç boyutlu olarak izleyebilme imkanına kavuştular. Tekniğin adı: “Clarity”. Türkiye’deki genç bilim meraklılarına ilham olması açısından şimdi sizler için bu tekniği kısaca özetlemek istedim; özellikle histoloji (doku bilimi) ile uğraşan arkadaşların oldukça ilham alabilecekleri bir teknik bu. Ayrıca, tez konusu bulmakta sıkıntı çeken genç akademisyen adayları için de iyi bir çıkış noktası olabilir.

Aslında tekniğin temel mantığı oldukça basit: Herhangi bir dokuyu miroskop altında olduğu gibi görmemizi engelleyen en önemli faktör, hücre zarları başta olmak üzere dokunun her yanını dolduran “yağ” molekülleridir. Araştırıcılar, yağ dokusunu ortadan kaldırarak bunu başarabileceklerini fark etmişler. Fakat yağ dokusunu ortadan kaldırdığınızda, doku bütünlüğünün bozulması gibi bir sorunla da karşılaşıyorsunuz; zira yağ, dokuyu bir arada tutan temel bileşenlerden birisi. Bunun önüne geçmek için, yağ dokuyu uzaklaştırmadan önce, beyin dokusu “fibrojel” denen özel bir madde ile dolduruluyor. Bu madde tüm dokuyu bir arada tutacak moleküler bir iskelet halini alıyor ve böylece dokudaki yağ bileşenlerinin uzaklaştırılması sırasında dokunun yapısı bozulmuyor. Ardından yağlar bildiğimiz yağ çözücü maddelerle uzaklaştırılıyor ve ışığa tamamen şeffaf bir doku elde edilebiliyor.

“Clarity” tekniği uygulanan bir fare beyninde öncesi (a) ve sonrası (b). Sağ tarafta beynin tamamen şeffaf hale geldiğini görebiliyoruz.

Doku şeffaflaştırıldıktan sonra yapılması gereken şey, görmek istediğimiz hücrelere uygun boyama ve işaretleme yöntemlerini dokuya uygulamak. Bu teknikler zaten doku biliminde bilinen ve standart olan uygulamalar. Sonuçta, üzerinde çalşmak istediğiniz dokunun istediğiniz şekilde görselleştirilmiş bir kopyası içinde, dokunun bütünlüğünü keserek bozmaya gerek kalmadan rahatlıkla gezinebiliyorsunuz.

Clarity yöntemi ile şeffaflaştırılmış ve ardından boyanmış bir fare beyninden, hafıza oluşumunda rol oynayan hippokampus bölgesine ait bir görüntü. Bu görüntüde uyarıcı (yeşil), duraklatıcı (kırmızı) ve yardımcı hücreler (mavi) farklı renklerde boyanarak görünür hale getirilmiş.

Teknik sadece beyin dokusuna değil, her türlü dokuya uygulanabiliyor. Ayrıca insan beyninden alınan doku örnekleri üzerinde de kullanılabiliyor. Bu teknikle elde edilen görüntülerde, daha önce kolaylıkla fark edemediğimiz bir çok detayın da karşımıza çıktığını görebiliyoruz. Bunlardan birisi, otistik beyinlerden alınan örneklerde karşımıza çıkan “merdiven biçimli” sinaptik bağlantı örnekleri. Otizm benzeri davranış bozuklukları gösteren hayvanlarda da gözlenen bu patolojik yapı, hücrelerin birbirleri ile bağlantı kurmakta kullandıkları uzantıları arasında tekrarlı ve dönüşlü, ip merdivene benzer anormal bir bağlantı örüntüsünün varlığını gösteriyor (aşağıdaki videoya bakınız).

Tekniğin sonuçlarına dair çok güzel bir vidoeoyu aşağıda izleyebilirsiniz:

Bu tip görüntüleri oluşturmak sekiz gün kadar zaman alıyor. Stanford araştırmacıları işe fare beynine bir hidrojen çözletisi vererek işe başlıyorlar. Ardından jellenmiş beyni sıcak bir inkübatörde bekleterek şeffaflaştırmaya hazır hale getiriyorlar.

Yorum Yollayın Bilelim