164 yıllık mucizenin sırrı çözüldü

Bilim insanları, sinir bilimi alanındaki en inanılmaz vaka olarak kabul edilen Phineas Gage’in 164 yıl önce geçirdiği kazayı bilgisayar analizleriyle inceledi. Beyni parçalanan işçinin nasıl hayatta kaldığı sonunda netlik kazandı.

http://media4.ntvmsnbc.com/j/NTVMSNBC/Components/ArtAndPhoto-Fronts/Sections-StoryLevel/NTV%20Bilim/120518phineas.hlarge.jpg

Demiryolu işçisi Phineas Gage, 13 Eylül 1848 günü, tarihe “Amerikan Demir Kol Vakası” olarak geçecek çok ağır bir kaza geçirdi. Vermont eyaletinde Rutland&Burlington demiryolunun inşasında çalışan Gage, patlatılacak olan bir kayanın üzerinde açılan deliğe, 110 santim uzunluğundaki bir demir kullanarak barut, fitil ve kum doldurdu.

25 yaşındaki işçinin doldurduğu kumun az gelmesi, barutun patlamasına neden oldu. Altı kilo ağırlığındaki demir çubuk, Gage’in sol gözünün altından müthiş bir hızla girip kafasından çıktı ve 25 metre öteye düştü. Bu andan sonra yaşananlar, sinir bilimi ve psikoloji tarihinde en çok tartışılan konulardan birini oluşturdu.

Beyninin sol ön lobu neredeyse tamamen parçalanan Gage, sakin bir şekilde ayağa kalktı. Bilinci yerindeydi ve sadece birkaç dakika sonra konuşmaya başladı. Kimsenin yardımı olmadan at arabasına bindi ve doktorun bulunduğu 1,2 kilometre ötedeki en yakın yerleşim birimine arabada dik oturur vaziyette gitti. Gage’i ilk muayene eden kişi olan Dr Edward Williams, onun öldüğünü zannetti ancak ağır yaralı işçinin nabzı 60’ı gösteriyordu.

http://media3.ntvmsnbc.com/i/NTVMSNBC/Components/ArtAndPhoto-Fronts/Sections-StoryLevel/NTV%20Bilim/120518Phineas-Gage.jpg

Gage ve kafatasını delip geçen demir çubuk.

Doktorların büyük çabası altında yaklaşık bir ay sonra kendini toparlayan Gage, sağlığına kavuştuğunda, karakteri ve davranışları tamamen değişmişti. Çalışkanlığını korusa da, konuşma ve algılama sorunları yaşamaya başladı, kendisine yardımcı olmak isteyenlere karşı sabırsız bir hal aldı. Yaralarının neden olduğu sağlık sorunları nedeniyle sadece 12 yıl sonra ölse de, Gage’in mucizevi kurtuluşu ve yaşadığı değişim, tıp tarihindeki en ilginç dosyalardan birini oluşturdu.

10 MİLYON OLASILIKLI ANALİZ

Aradan geçen 164 yılın ardından, bilim insanları Gage’in kafatasına ait en detaylı modeli çıkarmayı başardı. Araştırmacılar, Gage’in beyninde oluşan hasarı derinlemesine inceleyerek, yaşadığı kazanın ayrıntılarını çıkardı. Ayrıca, karakter değişikliklerine neden olan Alzheimer gibi hastalıkların daha detaylı incelenmesini sağlayacak bulgular elde edildi.

Gage’in beyin dokusundan örnek bulunmaması ve otopsi raporun yetersiz kalması, beyninde oluşan hasarın boyutunu anlamayı zorlaştırıyordu. Harvard Üniversitesi araştırmacıları, 2001 yılında Gage’in kafatasına sahip olan Warren Anatomi Müzesi’nden izin alarak, kafatasının bilgisayar tomografisini çıkardı. Ancak çalışmayı gerçekleştiren akademisyenlerin üniversiteden ayrılmasıyla veriler kayboldu.

California Üniversitesi’nden John Van Horn’un başını çektiği ekip, büyük çabalar sonucu kafatasını ikinci bir analiz için elde etmeyi başardı. Horn, “Sinir bilimi tarihindeki en değerli parçalardan birinin, karanlık bir çekmede tutuluyor olması utanç verici” ifadesini kullandı.

Horn ve ekibi, kafatasının üç boyutlu modelini yeniden oluştururken, kazada parçalanan kemikler, demir çubuğun çapı ve Gage’in kazadan sonra konuştuğuna dair bilgileri değerlendirdi.

Mümkün olan tüm verilerle demir çubuğun beyinde izlediği yolu kesin olarak belirlemeye çalışan Horn, 10 milyon olası sonuç arasından bir tanesinde karara vardı. Ardından, 25 yaşında olan ve Gage ile aynı eli kullanan 110 erkeğin beyin taramaları çıkarıldı. Taramalar, Gage’in kafatası boşluğuna tam olarak uyacak beyin modelini oluşturmak için kullanıldı. Elde edilen beyin modeli ile demir çubuğun izlediği yol bir araya getirildiğinde, Gage’in beyninde oluşan hasar da ortaya çıkmış oldu.

SİNİR YOLLARI HARİTASI DEĞİŞTİ

PloS One dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, Gage’in beyninde oluşan hasarın kısa özeti şu: Beynin ön lobunun üçte birini oluşturan ve öz farkındalıktan sorumlu olan “superior frontal sulcus” ve duygular ile bazı davranışlardan sorunlu insula, en ağır hasarı gören kısımlar oldu. Çubuk, beyin zarının yüzde 4’ünü, beyindeki beyaz dokunun ise yüzde 11’ini yok etti.

Sonuçlara göre, sol yanaktan giren ve beynin sol tarafından çıkan (bu esnada birkaç dişi söküp atan) demir çubuk, önceden sanıldığı gibi beynin ortasını etkilemedi. Beynin çıkarılan haritası, beynin sol tarafında bulunan beyaz dokudan çok fazla kaybedilmesinin, bu dokuların bağlantılı olduğu sağ kısmı da etkilediğini gösterdi. Bu nedenle, beynin sağ kısmında da bazı kısımlar tam olarak iyileşmedi.

Sağlıklı bir insanın beynine ait sinir yolları haritası.

http://media.ntvmsnbc.com/i/NTVMSNBC/Components/ArtAndPhoto-Fronts/Sections-StoryLevel/NTV%20Bilim/120518Connectogram.jpg

Gage’in beynindeki sinir yollarıyla, 110 veri tabanından alınan sağlıklı insan beynine ait sinir yolları, kazanın neden olduğu değişimi net bir şekilde gösterdi.

Horn, yaptıkları araştırmanın sadece tarihi bir olayı aydınlatmakla kalmadığını, aynı zamanda modern tıp için de önemli bir kazanç olduğunu belirtti: “Ön loblardaki beyaz doku kaybı, bunamayla bağlantılı olduğu gibi Gage’in yaşadıklarıyla da uyuşuyor. Beynin hangi kısımlarının davranışları etkilediği konusunda çok önemli bulgular elde ettik.”

http://media2.ntvmsnbc.com/i/NTVMSNBC/Components/ArtAndPhoto-Fronts/Sections-StoryLevel/NTV%20Bilim/120518Gage_connectogram.jpg

Phineas Gage'in beynine ait sinir yolları haritası.