NASIL ANIMSIYORUZ?

 

Sinir bilimciler anıları geri getirmeye adanmış bir beyin devresi keşfetti.Yeni bir deneyim yaşadığımızda,bu olayın hatırası hipokampusun ve diğer beyin yapılarının bazılarını birbirine bağlayan bir nörol devrede saklanır. Her nöron kümesi ananın farklı yönlerini, örneğin olayın gerçekleştiği yeri ya da ilişkili hisleri depolayabilir.

Bellek üzerinde çalışan sinir bilimciler yıllardan beridir bu anıları hatırladığımız da beyinlerimizin hipokampüstaki aynı devreyi , yani anı ilk oluştuğu sırada etkileşen devreyi kullandığını düşünüyordu. Ne var ki MİT'ten sinir bilimcilerinin ilk defa kanıtladığı gibi ,bir anıyı hatırlamak, özgün bellek devresinden dallanan bir "kestirme" devre gerektiriyor.

Araştırmanın kıdemli yazarı ,Picower Öğrenime ve Bellek Enstitüsü RIKEN-MIT Nöral devre genetiği Merkezi müdürü ve picower Biyoloji ve Sinirbilim profesörü olan Sunumu Tonegawa şöyle diyor: Bu çalışma beyin araştırmalarının en temel sorunlarından birine , yani anılarını nasıl oluştuğunu ve geri çağrıldığını ele alıyor . Sonra da hiç beklenmedik bir yanıt veriyor .Anı oluşturma ve geri çağırma için farklı devreler var. "

 

Bu ayrı anı çağırma devresi şu ana kadar hiçbir omurgalı hayvan da gözlemlenemedi ancak geçen yıl yayınlanan bir araştırma , Caenorhabditis elegans adlı solucanda da benzeri bir anı çağırma devresi saptamıştır.

MİT'den doktora derecesini kısa süre önce alan Dheeraj Roy ve araştırmacı bilim insanı Takashi Kitamura, Cell dergisinin çevrimiçi versiyonunda 17 Ağustos'ta yayınlanan bu makalenin baş yazarları doktora sonrası araştırmacılar Teruhiro Okuyama ve Sachie Ogawa ile lisansüstü öğrencisi Chen Sun ise MİT'den diğer yazarlar. Makalede yazar olarak RIKEN Beyin Bilimleri Enstitüsü'nden Yuichi Chata'yla Atsushi Yoshiki'nin de adı geçiyor.

Bilinmeyen Parçalar

Hippokampus,anılarla ilgili farklı işlevlere sahip birden çok bölümden oluşuyor. Bunların birçoğu gayet güzel araştırılmış durumda, ancak subikulum adındaki küçük bir bölge şu ana kadar Keşfedilmemiş. Tonegawa'nın laboratuvarı , genetiği üzerinde oynanmış ,böylece subikolumdaki nöronları ışıkla açılıp kapatılabilen fareler kullanarak bu bölgeyi araştırmaya koyulmuş.

Araştırıcılar bu yaklaşımı , korku koşullamalı bir olay sırasında bellek hücrelerini kontrol etmek için kullanmışlar.Bu,farenin belli bir odaya girdiğinde hafif bir elektrik şoku almasını sağlıyor.

Daha önceki araştırmalar bu anıları kodlamanın hipokampusun CA1 adlı bölgesindeki hücrelerin işe dahil olduğunu gösteriyor. CA1 hücreleri de bu bilgiyi entorhinal korteks adlı bir başka beyin yapısına iletiyor. Her konumda küçük nöron alt kümeleri etkinleşerek adına "engram" denilen bellek izlerini meydana getiriyor.

Tonegawa,"Engram oluşumunda rol alan devrelerin , hatırlama sürecinde kullanılan hücrelerin yeniden etkilenmesini gerektirdiğine inanılıyordu ".diyor.

Akat bilim insanları daha önce CA1 den ayrılarak subikulumdan geçen, sonra da entorhinal kortekse bağlanan anatomik bağlantıları saklamışlardı. Bu devrenin ve genel olarak sulubikulumun işlevi ise bilinmiyordu.

MİT ekibi korku koşullanması tabi tutulan bir grup farede subikulum nöronlarını baskıladı. Bunun hayvanların deneyimi daha sonra hatırlama becerisine hiçbir etkisi yoktu. Ancak bir başka grup da subakullum nöronlarını korku koşullanması gerçekleştikten sonra baskılayıp fareyi ilk baştaki odaya koydular . Bu fareler her zamanki korku tepkisini vermediler ,yani anıyı hatırlama becerileri sekteye uğramıştır.

Bu da subikulumu içine alan kestirmenin hatıraların oluşumu için değilse bile hatıraların geri çağrılması için elzem olduğunu gösteriyor . Diğer deneylerse CA1'den entorhinal kortekse uzanan doğru devrenin anıları çağırmak değil oluşturmak için gerekli olduğunu ortaya koyuyor. İlk başta sonucun böyle olmasını beklemiyorduk diyor Tonegawe. "Biz sadece subikulumun işlevinin ne olabileceğini araştırmak istemiştik.

Hatıraları düzenlemek

İyi ama hipokampüs denen anıları oluşturmak ve hatırlamak için iki ayrı devreye gereksinim duysun ? Araştırmacılar buna iki olası yanıt veriyor. Biri,iki devrenin etkileşiminin anıları düzenlemeyi ya da güncellemeyi kolaylaştırması. Çağırma devresi etkinleğişince bellek oluşum devresinin de eşzamanlı olarak etkileşmesi , yeni bilginin eklenmesine izin veriyor.

 

Kestirme devrenin bir diğer olası işlevi ise uzun dönem stres tepkilerini uyarmak olabilir.Araştırmacılar subi kulumun hipotalamusta mememsi cisim adıyla bilinen bir çift yapıya bağlandığını buldular. Bu yapılar korikosteroid adlı stres hormonlarının salgılanmasını tetikliyor.Bu , korkutucu anının hatırlanmasından en az bir saat sonra gerçekleşiyor.

 

Araştırmacılar çift devre sistemini duygusal bileşeni (olumlu ya da olumsuz) içeren deneylerle tanımladıysa da sistem büyük olasılıkla her türden epizodik (süreksiz )anıda rol oynuyor .

 

Araştırmacılara göre bulgular Alzheimer hastalığına ilişkin ilgili çekici bir olasılığı da akla getiriyor. Geçen yıl Roy ve diğerleri ,Tonegawa'nın laboratuvarı'nda erken dönem Alzheimer hastalığının bir türüne sahip farelerin ve vücut anıları hatırlamak da zorlandığını fakat hala yeni anılar oluşturula bildiğini buldular . Yeni araştırma Alzheimer hastalığında bu subikulum devresinin etkileniyor olabileceğini düşündürüyor ancak araştırmacılar henüz bu konuyu incelemiş değil.

 

Kaynak : Popular Science


Bir cevap yazın