Anasayfa / Beyin / Bilim İnsanları Anıları Tekrarlayan Beyinleri Gerçek Zamanlı Olarak Gözlemledi
Beynimiz anıları saklamak ve tekrar oynatmak için farklı ateşleme kalıpları kullanır.
Araştırmacılar; epilepsi hastaları üzerinde, hastalar hafıza testleri uygularken yapılan bir çalışmada nöron adı verilen binlerce beyin hücresinin, elektriksel etkinliğini tek tek izlediler. Hastalar bir kelime çiftini öğrendiklerinde meydana gelen hücrelerin ateşleme modellerinin, kelime çiftini başarılı bir şekilde hatırlamadan önce bir saniye kadar tekrarlandığını buldular.
Kaynak: National Institute of Neurological Disorders and Stroke
National Institues of Health araştırmacıları epilepsi hastaları üzerinde, hastalar hafıza testleri uygularken yapılan bir çalışmada nöron adı verilen binlerce beyin hücresinin, elektriksel etkinliğini tek tek izlediler. Hastalar bir kelime çiftini öğrendiklerinde meydana gelen hücrelerin ateşleme modellerinin, kelime çiftini başarılı bir şekilde hatırlamadan önce bir saniye kadar tekrarlandığını buldular. Çalışma; NIH Klinik Merkezi’nin, nöbetleri ilaçlarla kontrol edilemeyen ilaca dirençli epilepsili hastalar için yaptığı denemenin bir parçasıydı.
“Bellek hayatımızda çok önemli bir rol oynar. Müzik notalarının bir kayıtta oluklar gibi kaydedilmesine benzer bir şekilde, beynimizin anıları tekrar tekrar çalınabilecek sinirsel ateşleme kalıplarında sakladığı görülüyor, ” diyor NIH Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü’nde (NIH’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke /NINDS) beyin cerrahı- araştırmacı ve Science Dergisi’nde yayınlanan çalışmanın üst düzey yazarı tıp doktoru Kareem Zaghloul.
Dr. Zaghloul’un ekibi; hastaların nöbetlerinin kökenini belirleyebilme umuduyla, beyin etkinliğini izlemek için tasarlanmış cerrahi implante elektrotlarla geçici olarak yaşayan ilaca dirençli epilepsi hastalarının elektrik akımlarını kaydediyor. Bu dönem ayrıca hafıza sırasında sinirsel etkinliği inceleme fırsatı sunuyor. Bu çalışmada Dr. Zaghloul’un ekibi, bilim insanlarının ‘epizodik anılar’ olarak adlandırdığı geçmiş deneyimlerimizin anılarını saklamak için kullanılan etkinliği inceledi.
1957’de, epilepsi hastası vakası H.M. hafıza araştırmalarında dönüm noktasına sebep oldu. Beyninin bir kısmı nöbetlerini durdurmak için cerrahi olarak çıkarıldıktan sonra, H.M. yeni deneyimleri hatırlayamadı. O andan itibaren araştırma, epizodik hafızanın saklanmış veya şifrelenmiş olduğuna; tanıdık bir koku veya akılda kalıcı bir melodi tarafından beynin sinirsel aktivite kalıplarının tekrar oynatılmasının tetiklendiği fikrine işaret ediyordu. Ama bunun tam olarak nasıl olduğu bilinmiyordu.
Gerçek Zamanlı Ateşleme Sistemi
Son yirmi yılda kemirgen çalışmaları, beynin anıları eşsiz nöronal ateşleme dizinlerinde depolayabileceğini öne sürdü. Duke Üniversitesi’nde Tıp Doktorası yapan lisans öğrencisi ve çalışmanın lideri olan Alex P. Vaz; Dr. Zaghloul’un laboratuvarına katıldıktan sonra bu fikri insanlarda test etmeye karar verdi.
“Hastalardan topladığımız verilere dikkatle bakarsak, insanlarda da kemirgenlerde görülene benzer bir bellek ve nöron ateşleme modelleri arasında bir bağlantı bulabileceğimizi düşündük,” diyor vücut tarafından üretilen elektrik sinyallerinin anlamını deşifre etme konusunda uzmanlaşmış bir biyomühendis olan Alex P. Vaz.
Bunu yapmak için ön temporal lobda, yani beynin öğrenme merkezinde, bulunan bireysel nöronların ateşleme kalıplarını analiz ettiler. Hastalar ekranın önünde otururken “kek” ve “tilki” gibi kelime çiftlerini öğrenmeleri istendiğinde akımlar kaydedildi. Araştırmacılar, bireysel nöronların benzersiz ateşleme modellerinin her yeni kelime modelini öğrenmekle ilişkili olduğunu keşfettiler. Daha sonra, bir hastaya “kek” gibi kelimelerden biri gösterildiğinde hasta eşleştirilmiş “tilki” kelimesini doğru bir şekilde hatırlamadan sadece birkaç milisaniye önce benzer bir ateşleme modeli tekrarlandı. “Bu sonuçlar, beynimizi anıları saklamak için farklı sinirsel etkinlik dizinleri kullanabileceğini ve geçmiş deneyimlerimizi hatırladığımızda onları tekrar oynatabileceğini gösteriyor,” diyor Dr. Zaghloul.
Geçen yıl Dr. Zaghloul’un ekibi, “dalgacıklar (the ripples)” denilen elektrik dalgalarının, bir şeyi doğru hatırlamadan birkaç saniye önce beyinde bölünebileceğini gösterdi. Bu çalışmada ise ekip, ön temporal lobda kaydedilen dalgalanmalar ile öğrenme ve hafıza sırasında görülen sivri dizinler arasında bir bağlantı keşfetti. Ayrıca “medial temporal lob” adı verilen başka bir alanda kaydedilen dalgalanmaların, öğrenme sırasında ön temporal lobda görülen ateşleme modellerinin tekrar edilmesinden hemen önce geldiğini gösterdiler.
“Sonuçlarımız, anıların beyin boyunca sinirsel ateşleme modellerinin koordineli bir şekilde tekrarlanmasını ihtiva ettiği fikrini destekliyor,” diyor Dr. Zaghloul. “Anıları nasıl oluşturduğumuzu ve düzelttiğimizi incelemek sadece kendimizi anlamamıza yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda hafıza bozukluklarında sinirsel devir sorunlarının nasıl oluştuğunu anlamamızı da sağlar.”
EtiketlerAlex P. Vaz beyin Dr. Zaghloul Hafıza nöroloji tıp