1960’lı yıllarda David Hubel ve Torsten Wiesel tarafından ortaya konan ve 9 Ekim 1981’de Nobel Tıp Ödülü’ne layık görülen “görsel algı modeli”, beynin görsel bilgiyi aşamalı ve düzenli işlemlerle analiz ettiğini öne sürüyordu. Bu modele göre, görsel korteksteki nöronlar; kenarlar, kontrast ve hareket yönleri gibi belirli özelliklere seçici olarak yanıt veriyor. Ancak uzun yıllardır tartışılan temel bir soru vardı: Bu seçicilik talamusta mı başlıyor, yoksa daha sonra kortekste mi oluşuyor?
Münih Teknik Üniversitesi (TUM) bünyesinde yürütülen yeni bir çalışma, bu soruya doğrudan ve deneyle kanıtlanmış bir yanıt veriyor. Prof. Arthur Konnerth liderliğindeki araştırma ekibi, talamus ile görsel korteks arasındaki sinaptik bağlantıları tek tek inceleyerek daha önce mümkün olmayan bir düzeyde analiz gerçekleştirdi. Bulgular, 26 Mart 2026’da Science’ta yayınlandı.
Canlı beyinde sinaptik analiz
Araştırmada bilim insanları, farelerin beyinlerinde iki foton mikroskobu kullanarak canlı dokuda tekil sinapsların aktivitesini gözlemledi. Sinaptik iletimi izlemek için floresan proteinler kullanıldı; bu sayede belirli nöron bağlantılarının hangi görsel uyarana nasıl tepki verdiği gerçek zamanlı olarak takip edildi. Deney sırasında hayvanlara yatay ve dikey çizgiler gibi basit görseller gösterildi.
Ekip ayrıca optogenetik yöntemle korteksin belirli bölgelerini geçici olarak devre dışı bırakarak, gelen sinyallerin kaynağını ayırt etti. Elde edilen sonuçlar, talamustan gelen sinyallerin güçlü ancak yön seçiciliği açısından büyük ölçüde belirsiz olduğunu ortaya koydu. Buna karşılık, yatay veya dikey çizgileri ayırt etme gibi özelliklerin yalnızca korteks içindeki nöral devrelerde oluştuğu belirlendi.
Bulgular, görsel bilginin kortekste adım adım inşa edildiğini öne süren Hubel ve Wiesel modelini doğrudan doğruluyor. Çalışma aynı zamanda farklı sinaps türlerinin öğrenme kapasitesinin de değişebileceğini göstererek, nörobilimdeki bazı yerleşik kabulleri sorguluyor.
Araştırmacılara göre geliştirilen yöntem, yalnızca görsel sistemle sınırlı kalmayacak; Alzheimer hastalığı gibi nörolojik rahatsızlıklarda bozulmuş sinir devrelerini anlamak için de kullanılabilecek.
Kaynak: Science