İnsanların En Zeki Hayvan Türü Olmasına Katkı Sağlayan 8 Genetik Mutasyon!

Zekâ kavramı ve zekânın nasıl geliştirilebileceğine dair ortaya atılan görüşler onlarca yıldır hem bilim insanlarının hem de halktan pek çok kesimin kafasını kurcalamaktadır. Zekâ kısaca insan beyninin var olan bilgiyi kullanabilme ve yeni çözümler bulabilme yeteneğidir. Zekânın düzeyi insanlar arasında çok geniş bir yelpazede değişkenlik göstermesine rağmen canlılar dünyasında insan zekası bu popülasyonun diğer tüm üyelerinden daha üstün bir konumdadır.

Hayvanlar âleminde insanlar vücutlarına göre büyük beyinlere sahiptirler. Ancak herkesin beyni eşit büyüklükte değildir ve cinsiyetler arası da gerek yapısal olarak gerekse işlev olarak birçok farklılık mevcuttur. İnsan beyni son yapılan ölçümlere göre yaklaşık 80 milyar nöron ve bu nöronların 10 – 50 katı kadar da bu sinir hücrelerini destekleyici glia hücresine sahiptir. Bireyler arası beyin fizyolojisindeki değişikliklerin sebebi henüz araştırma aşamasındayken eldeki veriler bize bir şeyler söylemek için bazı ipuçları vermeye yetiyor. Beyinde bir işlevin gerçekleştirilmesi doğrudan nöronlara ve bu nöronların yaptığı sinaps adlı bağlantıların çokluğuna bağlı olduğundan belirli bir işte uzmanlık ilgili beyin bölgesinin de yapısal olarak büyümesine neden oluyor. Londra taksicilerinin hipokampüslerinin diğer Londra vatandaşlarından yaklaşık 2 kat daha büyük olmasını buna örnek olarak verebiliriz, çünkü Londra’da taksi kullanma lisansı almak için Londra’nın bütün sokaklarının isimlerini ezbere bilmek ve bir yerden başka bir yere en kısa nasıl gidilir bulmak zorundasınız. Bir de İstanbul’da uygulandığını düşünsenize!

Beynin bir bölgesinin yapısal olarak büyümesinin altında yatan en temel sebep genetik etkenlerdir. Ancak genetik materyalde olabilecek değişiklikler incelenirken beynin iki yarım küresi olduğu ve her bölgenin bir homologunun diğer yarım kürede de olduğu unutulmamalıdır. Örneğin, müzisyenlerde yapılan bir araştırma müzik kulağı olan bireylerin beyinlerinin planum temporal adlı alanı müzisyen olmayan kişilere göre çok daha gelişmiştir. Burada gözden kaçmaması gereken nokta sadece sol yarım küredeki planum temporal gelişimi müzik kulağının ortaya çıkmasına neden oluyor ve aynı zamanda beyin yarım küreleri arasında diğer bireylere nazaran daha yüksek bir asimetri gösteriyor.

İnsan beyinleri arasındaki genetik çeşitliliği çözmek amacıyla 33 ülkeden 300 bilim insanı güçlerini birleştirdiler ve meta analiz yoluyla beyin görüntülemeyi geliştirmek için 30000’den fazla insanın MR görüntülerini genetik ve diğer bilgileriyle beraber topladılar. Tabi inanılmaz büyük kapsamlı ve çok emek gerektiren bu çalışma dünyanın en saygın dergisi olan Nature’da yayınlandı.

Genetik materyalimiz olan DNA’daki analizleri yaparken araştırma ekibi zekâyla ilişkili kilit bölgelerin DNA’larındaki nükleotit değişikliklerine (mutasyonlara) baktı. Bu bölgelerden bir tanesi hafıza ve öğrenme konusunda çok önemli rol üstlenen hipokampüstür. Hipokampüs bütün bilgileri önce kendi bünyesinde toplar ve bir sonraki aşamada bilgileri önem derecelerine göre depolar. Bir diğer bölge bisiklet sürmede veya bir müzik aleti çalmada olmazsa olmaz olan caudate nükleustur ("kaudat çekirdek" olarak da bilinir). Bu bölgede gerçekleşecek ufak bir hasar bile araba sürmenizi kalıcı olarak imkânsız kılabilir. Araştırmacıların inceleme gereği duyduğu bir başka beyin bölgesi caudate nükleus gibi bazal ganglianın bir parçası olan putamendir. Putamen koşma, yürüme gibi vücudun en temel kas hareketlerinden sorumlu beyin bölgesidir. Araştırmacılar birçok beyin bölgesini incelemelerine rağmen hafıza ve öğrenmede en önemli parça olan neokorteksi incelememişlerdir çünkü neokorteks kendi içinde birçok kıvrıma sahiptir ve kişiler arasında çok fazla farklılık gösterdiğinden çalışması çok zordur.

Araştırma ekibi beyin dokusunda bireyler arası fark yaratabilecek 8 nükleotit keşfettiler. Bu 8 nükleotidin 5’i putamen ve caudate nükleusu etkiliyordu, 3’ü ise hipokampüs ve diğer beyin bölgelerinin hacimlerinde değişikliklere sebep olabiliyordu. Üzerinde değişiklik bulunan gene bağlı olarak beyin dokusunda 1.5%’a kadar hacim farkı olabiliyordu. İki beyin yarım küresini birbirine bağlayan korpus kallosum dokusunun kadınlarda erkeklerden 3% daha kalın olduğu ve kadınlarda yarım kürelerin erkeklerden çok daha etkili çalıştığı göz önüne alınırsa 1.5% gerçekten çok ciddi bir rakam olarak düşünülebilir. Bulunan nükleotit farklılıkların bazıları doğrudan kilit rol oynayan genin içinde yer alıyordu, bazıları ise bu genlerin yakınlarında bulunuyordu.

Bu kilit rol oynayan genlerden bir tanesi olan KTN1 geni putamenin içinde nöronların nereye gideceğini ve hangi nöronlarla sinaps yapacağını belirlemede yardımcı olmaktadır. Bunun dışında kalan iki nükleotit değişiminin kolon veya bağışıklık sistemi kanserlerinde görev alan ve bu bölgedeki hücrelerin sayısını düzenleyen genlerle bağlantılı olduğu görülmüştür. Diğer 5 nükleotit değişiminin ise programlanmış hücre ölümü engelleme gibi çok sayıda temel hücresel işlevlerle bağlantılı olduğu ortaya çıkartılmıştır.

Bu araştırmada keşfedilen 8 nükleotit değişimin yer aldığı genlerin çoğu beyin gelişimi esnasında faaliyette olup şizofreni, otizm gibi çok sayıda nöropsikiyatrik hastalıkla ilişkili olabileceği düşünülüyor. Projede yer alan bilim insanları bir sonraki aşamada bu hastalıklardan bir tanesini seçip belirli bir beyin bölgesinin büyüklüğünün bu hastalıkla arasında herhangi bir ilişki var mı yok mu, eğer varsa nasıl bir ilişki olduğunu inceleyecekler.