Yale’li bilim insanları 18 Nisan tarihinde Nature’da yayımlanan bir çalışmalarında, ölümünden 4 saat kadar sonra bir domuzun beyninde dolaşım ve hücresel aktiviteleri yeniden başlatabilmeyi başardıklarını açıkladılar. Bu çalışma sayesinde ortaya çıkan bulgular, ölümden geri dönüş süresi ile ilgili bildiğimiz varsayımlara meydan okuyacak gibi görünüyor.
Et paketleme tesisinden alınan bir ölü domuz beyni, özel olarak tasarlanmış bir kimyasal çözelti içinde korunarak izole edildi. Öldükten ve dolayısıyla kan ve oksijen akışının durmasından kısa süre (en fazla birkaç dakika sonra) durduğu düşünülen bir çok temel fonksiyonun gerçekleşmeye devam ettiği gözlemlenerek rapor edildi.
“Büyük bir memeliye ait sağlam bir beyin, dolaşımın durmasından birkaç saat sonra bile, bazı moleküler ve hücresel faaliyetlerin tekrar düzenlenmesi için önceden bilmediğimiz bir kapasiteye sahip” diyor; Nöroloji, Karşılaştırmalı Tıp, Genetik ve Psikiyatri Profesörü olan kıdemli yazar Nenad Sestan.
Bununla birlikte araştırmayı yürüten bilim insanları, en çok; tedavi edilen beynin normal beyin fonksiyonlarıyla ilişkili olan evrensel elektrik sinyallerinden yoksun olması konusunda sorun yaşamaktalar. Bu durumu nörobilim konusunda uzman olarak araştırmacılardan Zvonimir; “Hiçbir zaman algı, farkındalık ya da bilinçle ilgili bir elektriksel faliyet gözlemlemedik” dedi. “Klinik olarak tanımlamak gerekirse bu yaşayan bir beyin değil, ancak hücresel olarak aktif bir beyin”.
Canlı Ancak Aktif Olmayan Bir Beyin
Beynin hipokampal CA3 bölgesindeki nöronlar (NeuN; yeşil), astrositler (GFAP; kırmızı) ve hücre çekirdeği (DAPI, mavi) için immünofloresan lekeleri. Ölümden sonra 10 saat sonra (solda) normal ve (sağda) BrainEx teknolojisi ile perfüzyona maruz bırakılmış dokular.
Beyin içindeki hücresel ölüm, genellikle hızlı ve geri dönüşü olmayan bir süreç olarak kabul edilmektedir. Oksijen ve kan desteğini çektiğinizde bir beyindeki elektriksel aktiviteler ve farkındalık işaretleri saniyeler içinde kaybolurken, enerji depoları ise birkaç dakika içinde tükenirler. Şu an ki bildiklerimize göre ölüm ve yaralanma durumlarında moleküller geri dönüşü olmayacak şekilde bir bozulma sürecine girmekteler.
Bununla birlikte, araştırmaları beyin gelişimi ve evrimi üzerine yoğunlaşan Sestan’ın laboratuvarındaki araştırmacılar; çalıştıkları küçük doku örneklerinin ölümden birkaç saat sonra alındığında bile hücresel canlılık belirtileri gösterdiğini gözlemledi. Bu ölü beyindeki canlılık göstergelerinin ne kadar yaygın olabileceğini merak ettikleri için, domuz beyinlerini gıda üretimi yapan bir firmadan temin ettiler. Domuzun ölümünden dört saat sonra, “BrainEx” olarak adlandırdıkları bir sistemi kullanarak, beyin dokusunu korumak için geliştirdikleri benzersiz formüle edilmiş çözümü beynin damar sisteminde dolaştırmaya başladılar.
Deneyler sonucunda nöral hücre bütünlüğünün korunduğunu ve bazı nöronal, glial ve vasküler hücre fonksiyonelliğinin geri kazanıldığını tespit ettiler.
Şu an için mevcut yöntemlerle; sağlam ve büyük bir memeli beyninin yapısını ve fonksiyonları incelemek, ayrıca bir takım beyin kaynaklı rahatsızlıklarının kökenlerinin ve nöronal bağlantıların titizlikle araştırılması gibi çalışmalar, belirli tekniklerin uygulanamaması yüzünden engellenmiş durumdayken, bu yeni yöntemle birlikte sinir bozucu problemler için bir çözüm yaratmış da olabiliriz.
Çalışmanın ortak yazarlarından doktora öğrencisi ve tıp doktoru olan Stefano G. Daniele; “Daha öncelerde büyük memelilere ait beyin hücrelerini; ancak küçük dokular halinde, doğal ortamları dışında, durağan ve büyük ölçüde iki boyutlu koşullar altında inceleyebiliyorduk” dedi. “İlk defa büyük beyinlere ait örnekleri üç boyutlu olarak araştırabiliyoruz. Bu da bize karmaşık hücresel etkileşimleri ve bağlanabilirliği inceleme yeteneğimizi artırıyor.”
Araştırmanın yazarlarına göre çalışma şu an için herhangi bir klinik uygulama adına hızlı ve doğrudan bir çözüm önermiyor. Ancak yeni bir araştırma platformu yaratması nedeniyle, doktorlara; inme hastalarında beyin fonksiyonlarını kurtarmak için yardımcı yollar bulmalarına veya yaralanmalar sonrası beyin hasarlarının hücresel olarak iyileştirilmesini hedef alan yeni tedavileri test etmeleri konusunda yardımcı olabilecek.
Bu araştırma ekseriyetle National Institutes of Health’s (NIH) BRAIN girişimi tarafından finanse edildi.
Araştırmanın bir diğer ortak finansörü olan National Institutes of Health’s (NIH) Ulusal Zihinsel Sağlık Enstitüsü’nden Fonksiyonel Nörojenom direktörü Andrea Beckel-Mitchener, “Bu araştırma hattı, beyin bozukluklarının anlaşılmasını ve tedavilerini geliştirmek için umut veriyor ve böylece ölü insan beynini incelemenin tamamen yeni bir yolunu ortaya koymuş durumuda” dedi.
Yine de araştırmacılar, bu yaklaşımın yakın zamanda ölmüş olan bir insan beynine uygulanıp uygulanamayacağı konusunun henüz net olmadığını belirttiler. Bunu; deney sırasında kullanılan kimyasal çözelti nedeniyle; immün sisteme ait ve diğer kan hücreleri gibi bir insanın beyninde normal koşullarında bulunan komponentlerin yoksunluğunun doğal yaşam koşullarından farklı olmasına bağladılar.
Etik Tartışmalar
Araştırmacılar, insan dokusu içeren ileriye dönük bir çalışmanın veya yakın zamanda ölmüş hayvan dokularında muhtemel elektriksel aktivite canlanmaları konusunda yapılacak çalışmaların, katı etik bir gözetim altında yürütülmesi gerektiğini vurguladılar.
Yale Üniversitesi Biyoetik Disiplinlerarası Merkezi direktörü Stephen Latham, “Bilincin restorasyonu hiçbir zaman bu çalışmanın bir amacı olmadı” dedi. “Araştırmacılar, eğer ortaya çıkacak olsaydı, anestetik ve düşük sıcaklık yöntemlerini kullanarak, organize bir elektriksel aktiviteyi durdurmak için müdahale etmeye hazırlardı. Ve herkes, yeniden canlanan bir elektriksel aktiviteyi içeren deneylerin, açık etik standartlar ve kurumsal gözetim mekanizmaları olmadan devam edemeyeceği konusunda hemfikirdi.”
National Institutes of Health’s (NIH) Biyoetik Bölümü’nden direktör Christine Grady’nin aktardığına göre; Beyin yaralanmaları ve hastalıkların gizemlerini araştırma konusunda, BRAIN girişimi tarafından geliştirilen aygıtların kullanımı için bir etik zorunluluk bulunmakta.
Direktör Grady, pozisyonu ve yaptıkları işle ilgili konuşmasını şu şekilde sonlandırdı:
“Beyin biliminde yeni sınırlar açtıklarında karşılaşabilecekleri olası etik meseleleri düşünmek ve bu konuda proaktif bir yönlendirici olmak için, araştırmacılarla birlikte çalışmak bizim görevimiz.”
1983 yılında Şebinkarahisar’da doğdu. Mühendislik ve Fizik alanlarında eğitim aldı. Uygulamalı Fizik alanında yüksek lisansını yaparken Ege Üniversitesi Fizik Bölümü’nde araştırma asistanı olarak çalışmaya başladı. Bu süre zarfında süperiletken bolometreler, SQUID sensörler, transparan metal-oksitler, kriyojenik soğutma, malzeme bilimi, metroloji ve nano üretim konularında yerli, yabancı, ortak bir dizi çalışma yürüttü ve projelerde yer aldı.
Çeşitli uluslararası kurumlardan ödüller aldı. Çalışmaları ABD, Avrupa ve Asya’nın çeşitli ülkelerinde yayımlandı.
Ardından akademik hayatını sonlandırarak mühendislik hizmeti vermeye başladı. Halen İzmir’de yaşamakta olup Endüstri 4.0, endüstriyel otomasyon ve metalurji alanlarında Ar-Ge yapmaktadır.
