Beyin gelişiminde yavaşlama insanı şempanzeden ayırdediyor

İnsanda sinir hücrelerinin gelişiminin şempanze ve şebekten çok daha yavaş gerçekleştiği bulundu. Bu evrimsel yavaşlama, çocuklarda öğrenme süresini uzatmak yoluyla, insanı şempanzeden daha zeki kılmış olabilir.

İnsan ile şempanzenin son ortak atası yalnızca 4-5 milyon yıl önce yaşamışken, insan zekasının nasıl bu kadar kısa bir sürede evrildiği merak konusuydu. Yakın zamanlı psikoloji araştırmaları, insanın her açıdan üstün zekalı olmadığını, ama şempanzeye kıyasla sosyal çevresinden öğrenme yeteneklerinin çok daha üstün olduğuna işaret etmekteydi. Bu hafta Genome Research dergisinde yayınlanan bir genetik araştırmanın [http://genome.cshlp.org/content/early/2012/01/30/gr.127324.111.full.html] bulguları da bu fikri destekliyor.

Şanghay’da Çin Bilimler Akademisi’nde çalışan Philippp Khaitovich liderliğindeki araştırma ekibi, insan, şempanze ve şebeklerde (makak maymunu) beyin gelişimini inceledi. Ekip özel olarak, doğum sonrasında beyin gelişimi sırasında türler arasında gen anlatımı (yani genlerin aktiflik düzeyi) farklılıklarına baktı.

Türler arasındaki en çarpıcı farklar sinapslarla, yani sinir hücreleri arasındaki bağlantı bölgeleriyle ilgiliydi. Sinapsların işleviyle ilgili genlerin anlatımı insanla diğer iki primat türü arasında ciddi fark gösteriyordu.

Memeli beyninde doğum öncesinden başlayarak sinirler çok sayıda bağlantı kurar, sinapsların sayısı artar. Ama bebeklik-çocukluk döneminde bu bağlantılardan kullanılmayanları elenir. Bu eleme öncesinde beyin öğrenmeye çok açıkken, eleme sonrasında yeni bilgiler öğrenmek zorlaşır. Eleme sayesinde erişkin beyni, çocuk beynine kıyasla daha odaklı ve verimli çalışır.

Araştırmada, sinapslarla ilgili genlerin anlatımının, şempanze ve şebekte doğumdan birkaç ay sonra zirve yaptığı bulundu. Yani sinapsların elenmesi bu iki türde doğumdan kısa süre sonra başlıyordu. Buna karşın insanda, bu zirvenin beş yaş civarında yaşandığı tespit edildi. Yani insanda sinaps gelişimi çok daha uzun zaman alıyor, sinapsların elenmesi çok daha geç gerçekleşiyor. Bu sayede insan yavrularının öğrenmeye açık oldukları dönem, diğer iki türden çok daha uzun sürüyor.

İnsanda vücut gelişimi şempanzeden ortalama 1.5 kat daha yavaş. Ancak araştırmacılar, sinapsların gelişim ve eleme sürecindeki bu gecikmenin, genel gecikmenin çok daha ötesinde olduğuna dikkat çekiyorlar. Bu da insan evrimi sırasında kimi özel değişikliklerin, insanda sinaps gelişimini yavaşlattığına işaret ediyor.

Aynı ekibin Plos Biology dergisinde yayınladıkları bir başka makalede [http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001214], beyin gelişiminde türler arasında görülen farklılıkların çok sayıda mutasyon (DNA değişimi) gerektirmediği gösterilmişti. İnsan evrimi sırasında bir kaç anahtar düzenleyici gende yaşanan değişimler, beyin gelişimini ve hızını ciddi ölçüde değiştirebiliyordu.

Bu çalışmada da, sinaps gelişimini etkileyen mutasyonların hangileri olduğunu araştıran grup, hesaplamalı biyoloji yöntemleri kullanarak, bir yazılım faktörünün etkinliğindeki değişimlerin anahtar olabileceğini tahmin etti. Araştırmacılar, bu yazılım faktörünün beyin gelişimine etkisini fare deneyleriyle test etmeyi planlıyorlar.

İlginç olan, bu yazılım faktörünün çevresindeki DNA dizisinin Neandertal ile modern insan arasında da farklılık göstermesi. Bu da, sinaps gelişimindeki yavaşlama açısından Neandertallerin, modern insandan çok şempanzeye yakın olabileceklerini ima ediyor. Ancak bu tahminin kesinleşmesi için daha somut bulgulara ihtiyaç var.

Çalışmada dikkata değer bir diğer nokta, gelişimsel farkların beynin yalnızca bir bölgesinde (ön korteks) görülmesiydi. Ön korteks sosyal davranış, soyut düşünce ve planlama gibi işlevlerle ilgili olan beyin bölgesi. Öte yandan hareket kontrolünden sorumlu beyin bölgesi olan beyinciği (serebellum) de aynı şekilde inceleyen ekip, beyincik gelişiminin insan ve şempanze arasında çok benzer olduğunu farketti. Yani insan beyni şempanzeden “her açıdan” farklı değil.

evrim-1.jpg

Şekil yazısı: Sinir hücreleri arasındaki sinapslar kırmızı oklarla işaretlenmiştir. Kaynak: Liu vd. 2012.

evrim-gorsel-son.jpg

Kaynak: Haber soL

 

Reklamlar