Sinir yolakları neden çaprazlaşır?

14 Temmuz 2023

İnsan sinir sisteminde bilgiyi bir merkezden diğerine taşıyan sinir yolaklarının birçoğu, orta hattaki özelleşmiş birtakım noktalarda tam veya kısmen çapraz yaparak karşı vücut yarısındaki nihai bölgelere ulaşır. Böylece istemli kas hareketlerini sağlayan motor sinir uzantıları ve duyuları taşıyan duysal sinir uzantıları da dahil birçok yolak, beyindeki ilgili merkezlerle çapraz ilişki kurar.

Başka bir deyişle, beynimiz karşı vücut yarısındaki istemli kas hareketlerini düzenler ve karşı vücut yarısının duyusunu alır. Görme yolaklarının kısmi çaprazlaşması sonucunda ise her bir beyin yarıküresi karşı gözün değil ancak karşı uzay yarısının görsel girdisini alır. Örneğin sağ beyin yarıküresine sol uzay yarısının ve sol beyin yarıküresine ise sağ uzay yarısının görsel verisi iletilir.

Çaprazlamanın yararı

Motor (istemli kas hareketlerini sağlayan) yolakların çaprazlaştığına dair ilk bilgilerimiz, “Başın sol tarafı hasar gördüğünde vücudun sağ tarafında kasılma nöbetleri olur” diyen Hipokrat döneminden kalma. Sonraki yıllarda yapılan klinik gözlemler ve anatomi ve fizyoloji çalışmaları, sadece motor yolakların değil sinir sistemindeki birçok yolağın çaprazlaştığının anlaşılmasını sağladı.

Peki, sinir sistemindeki bu çaprazlaşma örüntüsünün altında yatan neden ne olabilir? Yüz yıldan uzun zaman önce “Biyolojideki en belirsiz konulardan biri, hiç şüphesiz, organizmanın çaprazlama fenomeninden ne ölçüde yararlandığını belirlemektir” diyen İspanyol histolog Santiago Ramón y Cajal gibi, günümüzde de bilim insanları çaprazlaşmanın nedenleri ve sağladığı adaptif yararlar üzerine düşünmeye devam ediyorlar.

Bunun için öncelikle insan ve diğer canlılarda istemli motor hare- ketleri sağlayan sinir sistemi yolaklarını bilmek gerekiyor: İnsanlar ve primatlardaki piramidal yolak (kortikospinal), beyin korteksin- deki motor merkezlerden kaynaklanarak omurilikte sonlanır, istem- li ince motor hareketlerin yapılmasını sağlar ve liflerinin büyük bir kısmı çaprazlaşır. Yani insanlar ve primatlarda beyin yarıküresi karşı vücut yarısının istemli motor hareketini sağlar.

Omurgasız memelilerde çaprazlama yok

Memeli olmayan omurgalılarda ise ince motor hareketin yokluğunun bir yansıması olarak, istemli motor hareketler esas olarak beyin korteksinden değil beyin sapından kaynaklanarak omurilikte sonla- nan başka yolaklarca (vestibülospinal ve retikülospinal) sağlanır. Bu yolaklar çapraz yapmazlar, yani memeli olmayan omurgalılarda beyin yarıküresi aynı vücut yarısının istemli motor hareketini sağlar.

Hem insan ve primatlarda hem de uzva sahip omurgalı canlılarda aktif olan başka bir yolak daha vardır: Üst beyin sapından kaynaklanarak omuriliğe giden ve çapraz yapan rubrospinal trakt.

Bir hipoteze göre, beyin yarıküresinin aynı vücut yarısının mı yoksa karşı vücut yarısının mı istemli kas hareketlerini sağladığını belirleyen esas etken, organizmanın uzva sahip olup olmamasıdır.

Böylelikle sol uzay yarısından bir tehdit algılayan uzuvsuz bir ilkel canlının beyninin sağ yarıküresine iletilen görsel bilgi, çaprazlaşmayan yolaklarla gövdenin sağ yarısının motor hareketine ve tehditten kaçmaya neden olur. Oysa uzvu olan bir omurgalıda sol uzay yarısındaki tehdit beynin sağ yarıküresine görsel bilgi olarak iletilir, çaprazlaşan yolaklarla sol taraftaki uzvun uzatılması ve gövdenin sağ tarafa doğru kaçışı şeklinde istemli motor hareket ortaya çıkar. Bununla birlikte, bu hipotez bugün yaygın kabul görmemektedir.

İki hafta sonraki yazımda son yıllarda daha çok kabul gören bir hipotezden, eksenel bükülme (axial twist) hipotezinden bahsedeceğim.

Özlem Kayım Yıldız

*Bu yazı, HBT Dergi 373. sayıda yayınlanmıştır.