Keşifler, Hipokampal devrenin hatıraların zaman
akışını devam ettirmemize yardımcı olduğunu ileri sürüyor.
Yeni bir olayı
deneyimlediğimizde, beynimiz sadece o hatıranın ne olduğunu değil; olayın zaman
ve yeri de dâhil olmak üzere içeriğini de kaydeder. ABD, MassachusettsTeknoloji
Enstitüsü’nde (MIT’de) yapılan yeni bir araştırma, hatıranın zamanlamasının
beyindeki Hipokampus’de nasıl kodlandığına ışık tutuyor, zaman ve mekânın
beynimizde ayrı olarak kodlandığını ileri sürüyor!
Fareler üzerindeki
çalışmalarda araştırmacılar, onlar labirentin içindeyken ne zaman sol veya sağa
döneceklerinin bilgisini depolayan bir Hipokampal devreyi tespit ettiler. Bu
devre, bloke olduğunda fareler bir sonraki adımlarında nereye dönmeleri
gerektiğini hatırlayamadılar. Fakat o devrenin bozulmasına yol açmak, nerede
olduklarına dair olan hatıraya zarar vermedi. Araştırmacılar böylelikle
sonuçların, yeni hatıraları oluşturmaya başladığımızda beyindeki farklı
popülasyondaki nöronların zaman ve mekân bilgisini kodladığını iddia ettiğini söylüyorlar.
MIT Picower Öğrenme ve Hafıza
Enstitüsü’nde araştırmacı bilim adamı ve çalışmanın öncü yazarı olan Chris
MacDonald, “Yeni bir görüş var, o da “Mekân
Hücreleri” ve “Zaman Hücreleri” nin bilgiyi Hipokampus’a haritalandırarak
hatıraları organize ettikleri görüşü” şeklinde konuştu. Picower Enstitüsü’ndeki
RIKEN-MIT Nöral Devre Genetiği Laboratuarı’nda Biyoloji ve Nörobilim Profesörü
ve çalışmanın kıdemli yazarı olan Susumu Tonegawa, bu hafta Ulusal Bilimler
Akademisi konferansına katıldı.
Zaman ve Mekân
50 yıl kadar önce bilim
adamları beynin Hipokampus bölgesinin belirli mekânların hatıralarını kodlayan
nöronları içerdiğini keşfettiler. “Mekân Hücreleri” olarak bilinen bu hücreler,
belirli bir hatıranın içeriğinin parçası haline gelen bilgiyi depoluyorlar.
Hatıranın ciddi içeriği ise zamanlama. 2011 yılında MacDonald ve Boston
Üniversitesi’nde Psikoloji ve Beyin Bilimleri Profesörü olan merhum Howard
Eichenbaum, Hipokampus’un “CA1” olarak adlandırılan kısmında zaman kaydını
tutan hücreleri keşfettiler.
Araştırmacılar,
yaptıkları yeni araştırmada ise beynin diğer hangi bölgelerinin “CA1” zamanlama
bilgisini besleyebileceğini araştırmak istediler. Yakın zamanda yapılan bazı
araştırmalar “CA2” olarak adlandırılan, Hipokampus’un yakınındaki kısmın
zamanın kaydını tuttuğunu ileri sürüyor. “CA2”, Hipokampus’un üzerinde çok
fazla çalışılmamış olan küçük bir bölgesi fakat “CA1” bölgesiyle güçlü
bağlantılara sahip olduğu görüldü.
Araştırmacılar,“CA2”
ve “CA1” arasındaki bağlantılar üzerinde yaptıkları çalışmada “CA2”
bölgesindeki nöronların aktivitelerini kontrol etmek için ışık
kullanabilecekleri “tasarlanmış fare modelini” kullandılar. Fareleri labirentin
içinde koşarken sırayla sola ve sağa dönerlerse ödül kazanacakları sekiz
rakamı-labirentin içinde koşmaları için eğittiler. Fareler her bir deneme
arasında 10 saniye kadar koşu bandında koştular ve bu zaman zarfında daha
önceki denemelerinde hangi yöne döndüklerini hatırlamak zorundaydılar.
Böylelikle, bir sonraki denemelerinde ters yöne dönebileceklerdi. Fareler koşu
bandının üzerindeyken araştırmacılar “CA2” aktivitesini durdurdular. Bunun
sonucunda da farelerin bir şey yapamadıklarını, daha önceki denemede ne yöne
döndüklerini artık hatırlamadıklarını keşfettiler. MacDonald sözlerine şöyle
devam etti: “ Hayvanlar normal bir şekilde görevlerini yerine getirdiklerinde
“CA1”de bu geçici kodlama evresini işaretleyen hücreler dizisi var. “CA2”yi
engellediğinizde (inhibe ettiğinizde) ise “CA1”in geçici kodlaması daha az
hassas hale geliyor ve zamanı birbirine karıştırmaya başlıyor. Kısacası istikrarsız
hale geliyor, onlarla bağlantı kuruyor ve görevi yerine getirmede başarısız oluyor.”
Hafıza Devreleri
Araştırmacılar,
fareler labirentte koşarlarken “CA2”
nöronlarını uyarmak için ışık kullandıklarında farelerin nerede olduklarını
hatırlamalarını sağlayan “CA1” Mekân Hücreleri’nin az bir etkiye sahip olduğunu
keşfettiler. MacDonald, sözlerini şöyle tamamladı: “Sonuçlar, mekânsal ve
zamanlama bilgisinin tercihen Hipokampus’un farklı kısımlarında kodlandığını
ileri sürüyor. Hafızamızda depoladığımız bilgi, çok farklı zaman dilimlerindeki
olayların sıralı düzenini muhafaza ediyor ve bunu nasıl yapabildiğimizi de
gerçekten çok merak ediyorum!”
MIT nörobilim
adamları, Hipokampus’un “CA2” bölgesindeki “Piramit Hücreler”in kritik
zamanlama bilgisini depoladığını da keşfettiler!
Çeviren: Esin Tezer
https://www.lifescience.net/news/3618/neuroscientists-identify-brain-circuit-that-encode/’dan alıntı yapılarak çevrilmiştir.
