Haberler

Çalışma bulguları, fonksiyonel beyin ağları için talamokortikal bağlantının hayati önem taşıdığını ortaya koyuyor

Beynimiz, çevremizdeki dünyadan gelen görsel bilgi akışlarını kusursuz bir şekilde işlerken aynı zamanda olayların nedensel yapısını da anlar. Dış duyusal işlem ve iç dünya modellemesi olarak bilinen bu temel bilişsel işlevler, karmaşık ortamlarda gezinmek için kritik öneme sahiptir.

Beynimiz bunu, bu süreçlerden sorumlu büyük ölçekli fonksiyonel sistemler aracılığıyla başarır. Son zamanlarda, Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) liderliğindeki bilim adamlarının uluslararası bir işbirliği, beyin ağlarının gelişimi sırasında talamokortikal bağlantının rolünü araştırdı. Çalışma şurada yayınlandı: Doğa Sinir Bilimi.

Sinirbilimde uzun süredir devam eden bir soru, beynin büyük ölçekli işlevsel ağlarının gelişim sırasında nasıl oluştuğudur. Bu çalışma, bebeklikten yetişkinliğe kadar talamus ve serebral korteks arasındaki bağlantıdaki değişiklikleri ve bu değişikliklerin beynin işlevsel ağlarının oluşumunu nasıl etkilediğini araştırdı. Araştırmacılar ilk kez, talamokortikal bağlantının, beynin işlevsel ağlarının, özellikle de dış ve iç bilgileri işleyen ağların ortaya çıkması ve uzmanlaşması için çok önemli olduğunu ortaya çıkardı.

Geleneksel olarak duyusal bilgi için bir aktarma istasyonu olarak görülen talamus, aynı zamanda daha yüksek bilişsel işlevleri de etkiler. Talamus ve korteks arasındaki duyusal bağlantılar erken yaşta hızlı bir şekilde kurulurken, üst düzey bilişsel bağlantılar daha sonra olgunluk döneminde gelişir. Ancak bu gelişmelerin kesin mekanizmaları ve zaman çizelgesi belirsizliğini korudu.

Bu çalışma, farklı yaş grupları arasında talamokortikal bağlantının gelişimini haritalandırmak için ileri nörogörüntüleme teknikleri, transkriptomik analizler ve kesitsel ve uzunlamasına veri kümeleri üzerinde hesaplamalı modeller kullanarak bu zorlukları çözmeye başladı.

Bu çalışma, bebeklik döneminde talamokortikal bağlantının erken sensörimotor ağ farklılaşmasını ve beyin gelişimiyle ilgili gen ekspresyon modellerini yansıttığını ortaya çıkardı. Bununla birlikte, çocuklar büyüdükçe bu bağlantının rolü, dış (duyusal motor, görsel, sırt dikkat ağları) ve iç (varsayılan mod ağı) işlevsel kortikal sistemlerin ayırt edilmesi için bir dayanak görevi gören belirginlik ağıyla bağlantılar kurmak için rolünü değiştirir.

Hesaplamalı simülasyonlar, talamik bağlantının, olgun beynin fonksiyonel ayrışma ve duyusal ilişki ekseni gibi temel özelliklerinin geliştirilmesindeki rolünü doğruladı.

Baş yazar Park Shinwon, “Çalışmamız ilk kez talamokortikal bağlantının bebeklikten genç yetişkinliğe kadar insan beynindeki büyük ölçekli işlevsel organizasyona nasıl katkıda bulunduğunun ayrıntılı bir haritasını sunuyor” dedi.

“Gelişmiş nörogörüntüleme tekniklerini, gen ekspresyonu analizini ve hesaplamalı modellemeyi entegre ederek, farklı gelişim aşamaları boyunca beyin bağlantısındaki değişiklikleri sistematik olarak takip edip analiz edebildik. Bu kapsamlı yaklaşım, talamusun ortaya çıkışındaki önemli rolünü ortaya çıkarmamıza olanak sağladı. ve fonksiyonel beyin ağlarının uzmanlaşması.”

Bireysel talamik çekirdeklerin bölgesel özelliklerine odaklanan daha önceki çalışmaların aksine, bu araştırma, talamusun kortikal ağlara küresel entegrasyonuna ilişkin kapsamlı bir görünüm sunmaktadır. Bu bulgular, otizm, şizofreni ve diğer nörogelişimsel durumlar gibi iç ve dış süreçlerin tehlikeye girdiğini gösteren klinik durumların anlaşılması ve incelenmesi için potansiyel çıkarımlar sunmaktadır.

İlgili yazar, IBS Nörobilim Görüntüleme Araştırma Merkezi’nin baş araştırmacısı Hong Seok Jun şunları söyledi: “Talamokortikal bağlantının nasıl geliştiğini ve beyin fonksiyonunu nasıl etkilediğini anlamak, nörogelişimsel koşulların altında yatan mekanizmaları tanımlamak için çok önemli bir temel sağlar.

“Bu araştırma, erken teşhis ve hedefe yönelik müdahaleler için yeni olanaklar sunuyor ve bu da nörogelişimsel rahatsızlıkları olan bireyler için sonuçları önemli ölçüde iyileştirebilecek.”

Gelecekte araştırmacılar, otizmli çocuklarda talamokortikal bağlantının nasıl değiştiğini ve bu değişikliklerin klinik semptomlar ve bilişsel işlevlerle nasıl ilişkili olduğunu araştırmayı planlıyor. Ayrıca araştırma odaklarını striatum ve beyincik gibi diğer korteks altı yapıları da kapsayacak şekilde genişletmeyi planlıyorlar.

Sistem sinir bilimindeki bu daha geniş yaklaşım, çeşitli beyin bölgelerinin nasıl etkileşime girdiğine ve geliştiğine dair daha kapsamlı bir anlayış kazanmamıza yardımcı olacaktır.



Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2024-06-thalamocortical-crucial-functional-brain-networks.html

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu