Her makine, özellikle açma ve kapama mekanizması olmak üzere çeşitli işlevleri kontrol etmek için bir kontrol paneline sahiptir.
Hiç beynimizin de beynin işlevlerini kontrol edebileceğimiz bir beyne sahip olup olmadığını merak ettiniz mi?
Yeni araştırmalar, öğrenme ve özellikle hafıza ile ilgili olarak beyindeki elektrik sinyallerini düzenleyen bir "hacim moleküler düğmesi" olduğunu öne sürüyor.
Bu, sinirsel bozukluklar için oyunun kurallarını değiştirebilecek bir ana şalter mekanizması olabilir.
Michael Hoppa ve ekibi tarafından yayınlanan araştırma, elektrik sinyallerinin düzenlenmesinin nasıl önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor. Çalışma, sinyali düzenleyen moleküllerin tanımlanması etrafında dönüyordu.
ARAŞTIRMANIN ARKASINDAKİ NOSYON
Sinapslar, sinir hücreleri arasında elektrik sinyallerinin iletildiği bağlantı noktalarıdır.
Bu elektrik sinyalleri beyin tarafından sinaptik boşluklardan geçen kimyasal nörotransmitterlere dönüştürülür. Ekip, elektrik sinyallerinin şekillerinin sinapsların işleyişine nasıl fayda sağladığını açıkladı.
Nörotransmisyon sırasında aktive olan nöronlar farklı modellere sahiptir.
Şekil ve sayılardaki bu değişiklikler sinapsların güçlenmesine veya zayıflamasına yol açar (sinaptik plastisite olarak da bilinir).
Sinapsın her iki ucunda bulunan beyin hücreleri sürekli olarak kimyasal sinyal alışverişinde bulunduğunda, uzun süreli güçlenme meydana gelir (LTP).
Bu LTP, hücreler ve sinapslar arasındaki sinyalleşmeyi artırır ve ayrıca sinapsların güçlenmesine yol açar. Bu LTP, beyinde hipokampus adı verilen bir bölgede öğrenme ve anıların temelini oluşturur.
Araştırmacılar çalışmalarını beyindeki hipokampus bölgesine odakladılar. Bu bölgede sinaps boyunca iletilen sinyallerin benzer olduğunu buldular.
Ekip, elektrik sinyallerinin ya da "sivri uçların" dijital sinyaller değil analog sinyaller şeklinde iletildiğini keşfetti.
Bu keşif, mekanizmanın daha net bir şekilde anlaşılmasına giden yolu açtı. Bu analog sinyaller beyin devresinin gücünü düzenlemeyi kolaylaştırdı.
Bu elektrik sinyallerini düzenleyen molekül de bulundu. Kvβ1 molekülü presinaptik etkiyi genişletti.
Bu molekül sadece potasyum akımını düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda elektrik sinyallerinin şekillendirilmesine de yardımcı olur.
Deneyi daha önce gerçekleştirdiklerinde farelerdeki Kvβ1 molekülünü dışlamışlardı. Kısa süre sonra sonuçlar tam tersi bir reaksiyon gösterdi, farelerin uyku ve hafıza döngüsü üzerinde ciddi bir etki vardı.
Bu, molekülün sistemde gerçekleştirdiği olumlu eylemi doğrulamıştır.
Bunun yanı sıra araştırmaları, tek bir elektrik impulsunun düşük frekanslı sinyallerde daha fazla kontrol sağlayan çoklu bit bilgisini nasıl taşıyabileceğini de ortaya çıkarıyor.
Bu, beynimizin hayal edebileceğimizden çok daha verimli olduğu anlamına gelir. Teknik olarak beynimiz düşük elektrik sinyallerinde süper hesaplama görevleri gerçekleştirir.
Araştırmaları, sinaptik bağlantı bölgelerindeki elektrik sinyallerini ölçen ışığı kullanarak voltaj ve nörotransmitterin ölçülmesini sağladı.
Bu durum, beyin aktivitesinde hayati bir rol oynayan moleküler düzenleyiciler alanındaki araştırmaların kapsamını genişletmenin yanı sıra bakış açısını da değiştirdi.
Bu keşif, farmasötikler için yepyeni bir yol açıyor. Bu, demans veya Alzheimer durumunda yeni ilaç dağıtımının bulunmasına yol açabilir.
Moleküler düzenleyiciler beyin kapasitesinin tamamını kullanmanın anahtarı olabilir. Doğru beyin metabolizması yolu bulunursa birçok nörolojik hastalık tedavi edilebilir.
Hani derler ya, öğrenmek zihni asla tüketmez, dünyayı değiştirebilecek bir güçtür diye. Bu keşif hiç şüphesiz yepyeni bir öğrenme seviyesine ve ona tutunma gücüne yol açıyor.
Araştırmaları hakkında daha fazla bilgi edinmek için aşağıda verilen referansa göz atın.
Referans :
In Ha Cho, Lauren C. Panzera, Morven Chin, Scott A. Alpizar, Genaro E. Olveda, Robert A. Hill, Michael B. Hoppa. Potasyum kanalı alt birimi Kvβ1, sinaptik kolaylaştırma için önemli bir kontrol noktası olarak hizmet eder. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri, 2020; 202000790
DOI: 10.1073/pnas.2000790117
Haber bültenimize abone olun
Etkili görseller hakkında özel yüksek kaliteli içerik
bilimde iletişim.
