Bir əsrdən çoxdur ki, neyroelm adamları insan beynini erkən kartoqrafların naməlum torpaqları xəritələşdirdiyi kimi öyrəniblər: səpələnmiş müşahidələrdən geniş bir mənzərəni bir araya gətirərək. Hətta bu gün də, Altsheymer xəstəliyi kimi pozğunluqları diaqnoz edən patoloqlar adətən 86 milyard neyronu ehtiva edən bir orqandan bir neçə toxuma nümunəsini yoxlayırlar. Mənzərənin çox hissəsi görünməz qalır. Buna görə də, Madras Texnologiya İnstitutu nda ( IIT-M ) yerləşən Sudha Gopalakrishnan Beyin Mərkəzi nin ( SGBC ) alimləri neyroelmin ən böyük boşluqlarından birini doldurmaq üçün mühüm bir addım atdıqlarına inanırlar. Onlar insan beyin sapının hüceyrə səviyyəsində dünyanın ən ətraflı üçölçülü atlasını hazırlayıblar – bu, alimlərə bütün beynin MRT skanlarından fərdi sinir hüceyrələrinə problemsiz keçməyə imkan verən rəqəmsal xəritədir. Anchor (İnsan Beyin Sapının 3D Rekonstruksiya ilə Neyrokimyəvi Xarakteristikasının Atlası) adlanan bu atlas, döl, uşaqlıq və yetkin beyinlərindən 500-dən çox toxuma kəsiyini birləşdirir. Daha bahalı molekulyar texnikalar əvəzinə yüksək ayırdetmə qabiliyyətli mikroskop görüntülərindən qurulan bu atlas, beyin sapının ətraflı üçölçülü xəritəsini yaradır, 200-dən çox beyin hüceyrəsi qrupunu və sinir yollarını müəyyən edir. Səkkiz kimyəvi marker müxtəlif hüceyrə tiplərini ayırd etməyə kömək edir və beynin bu həyati, lakin zəif başa düşülən hissəsinin indiyə qədərki ən aydın şəkillərindən birini təqdim edir. Beyin sapı beynin yalnız kiçik bir hissəsini tutur, lakin insanları həyatda saxlayır. O, beyni onurğa beyni ilə birləşdirir və tənəffüsü, ürək döyüntüsünü, yuxunu, oyanıqlığı və hərəkəti idarə edir. Onun daxilindəki kiçik hüceyrə qruplarına dəyən zərər fəlakətli ola bilər, lakin bölgənin sıx arxitekturası onu ətraflı xəritələşdirmək səylərini uzun müddət əngəlləyib. Anchor -un əhəmiyyəti sadəcə başqa bir anatomik xəritə yaratmaqda deyil, əsasən ayrı qalmış iki dünyanı birləşdirməkdədir: beyni bütöv şəkildə göstərən tibbi görüntüləmə və onu bir hüceyrə-bir hüceyrə açan hüceyrə patologiyası. Tata Fundamental Tədqiqatlar İnstitutu nun hindistanlı neyroelm adamı Şubha Tole layihəni mühəndislik, neyroelm və təbabətin “misli görünməmiş inteqrasiyası” kimi təsvir edərək deyir: “Biz Hindistan ı beynəlxalq masaya qoyan uzaqgörən bir proqram görürük”. Həkimlər adətən autopsiyada və ya neyrocərrahiyyə zamanı çıxarılan toxumaları müayinə etməklə başlayırlar. Yetkin bir beyin təxminən 1.2-1.5 kq ağırlığında olur və onun qırışları və əsas strukturları mikroskopik müayinə başlamazdan əvvəl mühüm ipuçları verə bilər. Harvard Tibb Məktəbi və Nyu York Universiteti ilə əlaqəli olan və SGBC komandası ilə əməkdaşlıq edən Rebecca Folkerth deyir: “Bir neyropatoloq olaraq, mikroskop altında kiçik parçalara baxmazdan əvvəl bütün beyni çılpaq gözlə müayinə etməyə başlayıram”. “ Altsheymer xəstəliyi üçün biz yalnız 15-20 kəsiyi – bütün orqanın cəmi bir faizindən azını müayinə edə bilərik.” Bu, bir əsrdən çox əvvəl ispan neyroelm adamı Santiago Ramón y Cajal ın qabaqcıl işindən bəri tətbiq olunan bir praktikadır. Müasir MRT bütün beyni göstərir, lakin hüceyrə detallarından məhrumdur; mikroskoplar fərdi hüceyrələri göstərir, lakin yalnız təcrid olunmuş kəsiklərdə. Otuz ildən çox müddətdə minlərlə beyni müayinə etmiş Folkerth BBC -yə deyib: “Hindistan mərkəzinin yaratdığı şey, karyeramın əvvəllərində xəyal etdiyim şeydir – beyin skanlarının beynin mikroskopik anatomiyasına uyğun gəlməsi”. Anchor bu boşluğu aradan qaldırmağa çalışır. İstifadəçilər MRT -də görünən bütün beyin sapından fərdi neyronlara qədər böyüdə bilər, eyni zamanda onların dəqiq məkan əlaqələrini qoruyurlar. Tədqiqatçılar atlası pulsuz olaraq onlayn, xarici, əlçatan ediblər, ümid edirlər ki, bu, dünya üzrə neyroelm adamları, nevroloqlar və neyrocərrahlar üçün istinad vasitəsi olacaq. Onun tətbiqləri anatomiyadan kənara da uzana bilər. Sağlam beyin sapı xəritələrini xəstə toxumalarla müqayisə edərək, alimlər Parkinson xəstəliyi və insultdan Altsheymer xəstəliyi nə və ani körpə ölümü sindromuna ( SIDS ) qədər olan pozğunluqları daha yaxşı başa düşə bilərlər. Daha dəqiq xəritələr neyrocərrahlara beynin ən həssas bölgələrindən birində daha böyük inamla hərəkət etməyə kömək edə bilər. Anchor diaqnostik vasitə deyil. Əksinə, onun ən böyük dəyəri cavab verməyə kömək edə biləcəyi suallardadır. SGBC ilə işləmiş, Nyu York da yerləşən nüfuzlu Cold Spring Harbor Laboratoriyası nın beyin alimi Partha Mitra deyir ki, bu kimi ətraflı beyin atlasları, hüceyrə-hüceyrə, Altsheymer və ya autizm kimi vəziyyətlərdən təsirlənən beyinlərin sağlam beyinlərdən necə fərqləndiyini aşkar edərək nevroloji xəstəliklərin öyrənilməsinə “transformasiyaedici təsir” göstərə bilər. Mitra BBC -yə deyib ki, onlar həmçinin Covid-19 daxil olmaqla infeksiyaların uzunmüddətli nevroloji zədələnməyə necə səbəb olduğunu izah etməyə kömək edə bilər. Beyin insultunu misal gətirərək, Folkerth deyir ki, atlas zədələnmiş, lakin hələ də bərpa oluna bilən beyin toxumasını qorumağa kömək edə biləcək yeni xüsusiyyətləri aşkar edib ki, bu da potensial olaraq xəstə nəticələrini yaxşılaşdırır. Digər alimlər deyirlər ki, atlas neyrocərrahlara beyin sapında daha təhlükəsiz hərəkət etməyə də kömək edə bilər. Bu atlasın cəlbediciliyinin bir hissəsi onun sadəliyindədir. Post-mortem beyin toxumasının nazik kəsiklərinin yüksək ayırdetmə qabiliyyətli görüntülərindən qurulan bu yanaşma, ətraflı, hüceyrə səviyyəsində xəritələşdirməni əlverişli edir. Mitra deyir ki, bu, insan beyin sapını misli görünməmiş miqyasda xəritələşdirməyə imkan verib. Bu nailiyyət neyroelmdə daha geniş bir transformasiyanı əks etdirir, burada irəliləyiş getdikcə biologiya qədər mühəndislik və hesablamadan da asılıdır. Təxminən 20 alim SGBC -də 18 ay ərzində 200-dən çox beyin kəsiyini əl ilə təhlil edərək, MRT skanlarını, mikroskopik anatomiyanı və 3D rekonstruksiyanı tək bir rəqəmsal atlasda birləşdiriblər. Mərkəz indi dünya üzrə əməkdaşlarla işləyən 200-dən çox tədqiqatçı, mühəndis və texniki işçini bir araya gətirir. Nəticə neyroelmdə təəccüblü bir boşluğu aradan qaldırmağa kömək edir. SGBC -yə rəhbərlik edən Mohanasankar Sivaprakasam BBC -yə deyib ki, alimlər bir neçə heyvan növünün beyinlərini diqqətəlayiq dərəcədə ətraflı xəritələşdiriblər, lakin insan beyni nisbətən az xəritələşdirilib, çünki insan beyin toxumasının ətraflı tədqiqatları azdır. Bu o demək deyil ki, alimlərin beyin atlasları yox idi. Mitra deyir: “Müxtəlif atlaslar müxtəlif işlər görür”. MRT -yə əsaslanan atlaslar beynin geniş strukturunu əks etdirir, lakin fərdi hüceyrələri yox. Histoloji atlaslar toxuma kəsiklərinin mikroskopik görüntülərindən istifadə edərək onun arxitekturasını hüceyrə səviyyəsində xəritələşdirir. Daha yeni molekulyar yanaşmalar bir addım daha irəli gedərək hər bir hüceyrənin dəqiq kimliyini müəyyən edir. Lakin alimlər hələ də beynin təxminən 20,000 zülalının müxtəlif bölgələr və hüceyrə tipləri arasında necə paylandığı haqqında olduqca az şey bilirlər – bu, beyin xəritələşdirməsinin növbəti nəslini müəyyən edəcək bir sərhəddir. Folkerth deyir: “Hər bir beyin yeni biliklərin xəzinəsidir”. SGBC indi həyatın müxtəlif mərhələlərində və Altsheymer xəstəliyi və demensiya daxil olmaqla nevroloji pozğunluqlarda 100-dən çox bütün insan beynini görüntüləməyi planlaşdırır, bu da xəstəliyin beyni hüceyrə-hüceyrə necə dəyişdirdiyini aşkar edə biləcək bir istinad kitabxanası yaradır. Yeni atlas insan beyninin sirlərini həll etməyəcək. Lakin alimlərə daha ətraflı bir xəritə verərək, onlara daha yaxşı suallar verməyə – və nəticədə cavablandırmağa – kömək edə bilər.