Hayvanlar niçin beynin tek tarafına ayrıcalık tanıyacak şekilde evrimleşti?

Almanya’daki Ruhr Üniversitesi Bilişsel Sinirbilim Enstitüsü’nden Onur Güntünkün, "Asimetri üzerine çalışmak beynin nasıl organize olduğuna dair en temel, ayrıntılı planı gözler önüne serer." diyor. "Erken dönemdeki gelişen beyin, yetişkin beynin kaderini belirler. Asimetri çalışmaları da, gelişen beynin kablo bağlantılarına dair benzeri görülmemiş bir pencere açar.” Asimetri insan beyniyle sınırlı değildir ve yanallaşma fenomenine katkı yapacak, hem genetik hem de epigenetik temellerin ortaya çıkmasına yardımcı olabilecek pek çok hayvan modeli ortaya çıkmıştır.

Güntürkün, beyin yanallaşmasının 3 amaca hizmet ettiğini söylüyor. Bunlardan ilki algısal uzmanlaşma: Bir iş ne kadar karmaşıksa o işi yapmak için özelleşmiş bölgeye olan ihtiyaç o kadar fazladır. Örneğin, pek çok insanda beynin sağ tarafı yüz tanımaya yoğunlaşmıştır; sol tarafı ise harf ve kelimeleri tanımakla görevlidir.

Bir sonraki bölge bizi solaklığa götüren motor uzmanlaşma. “Ellerinizle yaptıklarınız biyolojik evrimin bir mucizesidir” şeklinde ekliyor Güntürkün. “Bizler ellerimizin efendisiyiz ve beynimizin bir tarafını eğittiğimizde bir beceri konusunda daha çok yetkinleşebiliriz.” Doğal seleksiyon nüfusun bir bölümünde - %10 civarı- ters ele ayrıcalık tanıyan bir avantaj sağlamıştır. İkisini birbirine bağlayan şey ise aynı anda beynin farklı bölgelerini kullanmamızı sağlayan paralel işleme dediğimiz şeydir.

Pek çok omurgalı ve omurgasız beyin asimetrisine sahiptir. Güney Afrika’daki Stellenbosch İleri Araştırmalar Enstitüsü’nde misafir araştırmacı olarak da çalışan Güntürkün, ”Bu, aslında çoğu hayvanın uzmanlaşması için bizlerle aynı ihtiyaçların evrimleştiği doğanın keşfidir.” diyor. Çalışmalar kuşların, tavuklarda olduğu gibi, tek gözlerini yerdeki tahılı çakıl taşlarından ayırmada kullanırken diğer gözlerini avcılara karşı nöbet tutmakta kullandığını gösteriyor.

Güvercinler üzerinde yapılan araştırmalar, bu uzmanlığın sıklıkla çevresel etkilerin bir fonksiyonu olduğunu göstermiştir. Yumurta içerisinde bir güvercin yavrusu geliştiğinde, sağ gözü dışa doğru döner ve güvercin sol gözünü vücuduna dönük bırakır. Sağ göz yumurtanın içinden gelen ışığa maruz kaldığında, iki gözün farklı işlere sahip olmasına izin veren bir dizi nöronal değişiklik tetiklenir.

Zebra balığı yanallaşma modeli sayesinde araştırmacılar asimetrik gelişimin genetik özelliklerini inceleyebiliyor. Düğümsel sinyal yolu da dahil olmak üzere önemli gelişim yollarına dair araştırmalar, bir embriyonun gelişiminin çok erken döneminde silianın, gen ürünlerini beynin bir tarafına sürüklemek için nasıl hareket ettiğine ilişkin ayrıntıları ortaya çıkarmaktadır. Araştırmacılar düğüm ve diğer yollardaki genleri manipüle ederek zebra balığı davranışlarındaki gelişimsel değişikliklerin ektilerini araştırabilecekler.

Güntürkün, bu çalışmanın insanlardaki beyin kondisyonu asimetrisinin etkileri hakkında bilgi sağlayabileceğini belirtiyor. “İnsan beyninde asimetri ile ilişkilendirilemeyen neredeyse hiçbir rahatsızlık yoktur” diye ekliyor.” Yanallaşmanın ontogenisini anlarsak, bu patolojik durumlarda gelişim sürecinin erken dönemindeki beyin kablolarının nasıl yanlış gelişebileceğini görmek için büyük bir sıçrama yapabiliriz”

Kaynak
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170419131801.htm