Beyinciğin Yeni Bir İşlevi Keşfedildi
Beynin en iyi bilinen bölümlerinden biri olan beyincik
(serebellum), beynin toplam hacminin sadece % 10’unu kaplamasına rağmen,
beyindeki toplam nöron sayısının % 50’sinden fazlasını içeriyor. Tüm bu işlem
gücüne rağmen, beyinciğin büyük oranda bilinçli farkındalığın sınırları dışında
işlev gördüğü, ayakta durmak ve nefes almak gibi fiziksel aktiviteleri koordine
ettiği düşünülüyordu.
Fakat Nisan 2017`de Nature dergisinde yayımlanan bir
çalışmada, sinirbilimciler insan davranışını motive eden ve şekillendiren ödül
tepkisi sisteminde beyinciğin önemli bir rol oynadığını keşfettiklerini
açıkladı. Bu çalışma, yüzyıllardır esas olarak motor beceriler ve duyusal
girdiler ile ilişkilendirilmiş olan bu küçük bölge için yeni araştırma alanları
açmakla kalmayıp, beyinciğin büyük bir kısmını oluşturan ve granül hücreleri
olarak bilinen nöronların, daha önce düşünmediğimiz biçimlerde fonksiyon gösterdiğini
öne sürüyor.
Beyincik içerisinde çok sayıda nöronun yer aldığı göz
önüne alındığında, beyinciğin, beynin görevleri nasıl yerine getirdiğine dair
oluşturulan büyük resimdeki işlevselliğine ilişkin çok az ilerleme
kaydedildiğini söyleyebiliriz. Bu kopukluğun büyük bir kısmından sorumlu
tutabileceğimiz yaklaşım ise, beyinciğin sadece motor becerilerde rol oynadığı
varsayımına dayanıyor.
Beynin arka kısmına yerleşerek, beyincik, beyin zarındaki
bir bölge olan ve planlama, kontrol ve bilinçli yapılan hareketlerde rol
oynayan motor korteks ile çok fazla sayıda bağlantı kurmuş durumdadır.
Beyinciğin, dikkat ve dil işleyişi gibi bilişsel süreçlerle bağlantısı olduğuna
yönelik daha önceden elde edilen ipuçları olsa da, granül hücreleri üzerinde
yapılan daha önceki çalışmalar, bu hücreleri sadece temel duyusal ve motor
fonksiyonlar ile ilişkilendirmişti. Bu da; beyinciği hasar almış birisindeki
etkileri gözlemlediğimizde anlam kazanıyor. Bu kişiler genellikle dengeyi
sağlamada, bir nesneye uzanıp kavramada ve dik durmada zorluklar yaşar. Eğer
beyincikte bir hasar meydana gelirse, ilk göreceğiniz etki; motor koordinasyon
eksikliğidir.
Fakat beyincikte bundan daha fazlası da gerçekleşiyor
olabilir. Çünkü beyin kabaca 60 milyar granül hücresi içeriyor (bu sayı,
beyindeki toplam nöron sayısından daha fazla); bu nedenle bu zamana kadar
üzerine çalışmalar yürütmek oldukça zor oldu.
Beyinciğin, farelerde kasları nasıl kontrol ettiğini
anlayabilmek için, Stanford Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi granül
hücrelerini gözlemleyebilmek adına nöronların etkinliğini gerçek zamanlı olarak
görüntülemeye olanak sağlayan “iki fotonlu kalsiyum görüntüleme” adında yeni
bir teknik kullandı. Bu görüntüleme tekniğinin sonucunu kapak görselinde
görebilirsiniz. Buradaki parlak yeşil tonu, esasında “yeşil floresan protein”
(İng. green flouorescent protein – GFP) adındaki bir maddenin sonucudur. Bu
protein, denizanası gibi biyo-ışıldamalı canlılar (kendiliğinden parıldama
yeteneğine sahip olma) tarafından doğal
olarak üretilir ve böylece hücrelere çok az zarar vererek genoma eklenebilir.
Bu madde ayrıca araştırmacıların belirli hücrelerin etkinliğini gerçek zamanlı
inceleyebilmesini de oldukça kolaylaştırdı. Sadece hücrenin DNA’sına eklenmesi
gerekiyor ve RNA’ya çevrimin yapıldığı veya proteine dönüştürüldüğü seferlerde
parıldıyor.
GFP’nin farelerde neyi açığa çıkaracağını görmek için,
araştırmacılar farelerin bir manivelayı kaldırdıkları her seferde şekerli suyla
ödüllendirildikleri bir mekanizma kullandılar. Yapılan deneylerde, beklenen
çıktı fiziksel aktivite sonucu tepki olarak beyincikte neler olduğuyken ortaya
çıkan şey araştırma ekibini şaşkına çevirdi. Görünüşe göre, granül hücreleri
ile ödül tepki mekanizması arasında şekerli su ile tetiklenen bir bağlantı
vardı. Bazı granül hücreleri, fareler kolu çektiklerinde ateşlendi; fakat bir
diğer granül hücresi seti ise fareler ödüllerinin gelmesini beklerken
etkinleşti. Ödülü tamamen aldıklarında, bu da beyinikte bir başka granül
grubunun tetiklenmesine yol açtı.
Bu, beyindeki bir bölgenin motor koordinasyon ve ödül
tepki mekanizmasıyla bağlantılı olduğunu gösteren ilk çalışma değil. Daha önce
de, ön beyinde yer alan bazal gangliyonların bu iki fonksiyon tarafından
tetiklendiği bulunmuştu. Bu yeni çalışma, beyinciğin de benzer şekilde karmaşık
olduğuna işaret ediyor.
Elbette çalışmanın sonuçları henüz sadece farelerde
gözlemlenmiş durumda, yani aynı sonuçlar insanlarda da elde edilene kadar
sonuçların eşdeğer olduğundan emin olamayız. Fakat beyinciğin, tüm beyin
bölgeleri içerisinde beynin en eski evrimsel atalarından biri olduğu
düşünülüyor ve beyincik tüm omurgalı sınıflarında benzer şekillerde bağlanmış
durumda. Bu nedenle benzer sonuçların insanlarda da gözlemleneceğini
bekleyebiliriz.
Kaynak : BilimFili
Beyinciğin Yeni Bir İşlevi Keşfedildi
Reviewed by Kaan
on
Haziran 11, 2018
Rating:

Yorum yaz