Beyinde hafızanın nasıl oluştuğuna dair ipuçları bulundu | Bilim ve Gelecek
Hafıza kaybı bir film için ilgi çekici bir tema oluştursa da, gerçek hayatta da öğrenme ve hafıza beyin biliminde en ilginç konular arasındadır. Beyin günlük tecrübelerimizi öğrenmemize nasıl yardımcı oluyor? Beyinde nerede hafıza oluşur ve depolanır? Alzheimer hastalığı veya kaza sonucu oluşan bir durumu anlatan 50 İlk Randevu filmindeki gibi bir hafıza kaybının mekanizması nedir?
5 Temmuz’da Neuron’da yayımlanan yeni bir araştırmada, Çin Bilimler Akademisi’nden Biyofizik Enstitüsü (IBP) profesörü Cao Peng’in liderliğinde bir araştırma grubunun, beyindeki hafıza oluşumuyla ilgili yakaladığı ipuçları anlatılıyor.
Ünlü Hebbian teorisinde Dr. Donald Hebb, beynin tekil nöronlar arasındaki sinaptik kavşakların etkinliğini değiştirerek yeni görevler veya beceriler öğrenmesini sağlamıştı. Pek çok çalışma “bellek-sinaps özgüllüğü” hipotezini desteklese de, doğrudan bir kanıt şimdiye kadar elde edilememişti. Ancak bu yeni çalışmada, Cao’nun grubu “bellek-sinaps özgüllüğü” hipotezi için doğrudan deneysel kanıt sağlıyor.
Çin Biyofizik Enstitüsü araştırması göstermektedir ki, sosyal olarak edinilen koku belleği,
belirli bir glomerüler ünite içindeki tanımlanmış koku ampul nöronlarında spesifik bir sinaps tipinde ortaya çıkan sinaptik bir uzun süreli potansiyel artışla (LTP) ilintilidir.
Söz konusu uzun süreli potansiyel artış (LTP) en az iki hafta sürmektedir.
IGF1 ekzositozunu genetik olarak manipüle ederek, araştırmacılar daha önce tanımlanmamış olan LTP’nin yeni formuna aracılık eden ayrıntılı bir sinyal yolu tespit ettiler. Dahası, çalışma, bu tür LTP’nin koku alma belleği için gerekli olduğunu, ancak koku algılama için gerekli olmadığını ve bu LTP’nin en azından kısmen sosyal olarak edinilmiş koku alma belleğini kodladığını göstermektedir.
50 First Dates romantik komedi filminde, Lucy her sabah bir önceki gün bir şey hatırlamadan kalkıyor. Hafıza kaybı bir araba kazasından kaynaklanıyor.
“Bellek-sinaps özgüllüğü” hipotezinin test edilmesi ve doğrulanması beyin biliminde kalıcı bir meydan okumaydı, zira belirli bir sinaps tipini belli bir davranış ve hafızaya bağlamak daha önce mümkün değildi.
Cao ve grubu, bu amaca, burun soğanının zarif mikro devrelerini kullanarak ve farelerde belirli bir kokuyla ilgili koku alma devrelerinin görsel olarak tanımlanabileceğini belirleyerek ulaştı. Bu, belirlenen bir devredeki belirli bir sinaps türündeki LTP’nin tanımlanmış bir belleği kodladığı ilk gösterimdir.
Öğrenme ve hafızayla ilgili pek çok ilgi çekici ve temel sorunun çözülmesi gerekmekle birlikte, bu çalışma gelecek araştırmalar için mükemmel bir başlangıç noktasıdır.
Görsel. Genetik olarak tanımlanmış bir burun soğanı nöronu, farenin koku öğreniminden sonra, patch kenetleme tekniğiyle incelendi (IBP görüntüsü).