Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Science’te Stanford biyologlarının geçtiğimiz günlerde yayımladıkları rapora göre; hayvanların detayları nasıl sınıflandırdığı netleşti. Araştırmacılar; beyinin paraventriküler talamus ya da PVT isimli bölümü bir eşik bekçisi görevi gördüğünü ve beyinin bir duruma ait en belirgin ayrıntıları tanımlayıp onların izini sürmesini sağladığını söylüyor. Çalışma Wu Tsai Nörobilim Enstitüsü Nöroseçim Girişimi tarafından kısmen finanse edilmiş olsa da, şimdilik sadece farelerle sınırlı. Biyoloji doçenti olan kıdemli yazar Xiaoke Chen; sonuçların günün birinde insanların nasıl öğrendiğini, nasıl daha iyi anlayabileceğini ve hatta uyuşturucu bağımlılığını tedavi etmeye yardımcı olabileceğini söyledi. Oldukça şaşırtıcı olan bu sonuçlar sayesinde; talamik hücrelerin uyartının davranışsal öneminin izini sürmede oldukça önemli bir oynadığını ilk kez gösterilmiş oldu.

Neyin öğrenileceğine karar vermek

En basit haliyle, öğrenmek geri bildirimlere dayanıyor. Örneğin; baş ağrısı için ilaç alındıktan sonra iyileşme beklenir. Eğer ağrı geçer yani olumlu bir sonuç verirse, bir dahaki baş ağrısında aynı ilacı kullanma ihtiyacı hissedilir. Ya da geçmez, olumsuz sonuç verirse başka bir ilaç deneme isteği doğar. Psikolog ve nörobilimciler öğrenmenin bu yönünü yoğun olarak çalıştılar. Sonuç olarak da beyinin geri bildirim ve öğrenmeyi yöneten özel bölümlerinin izine ulaştılar, PVT…

Yine de öğrenmenin tam anlamıyla aydınlatılmadığını söyleyen Chen; bu duruma bir çare bulmak için meslektaşları ile farelere çeşitli kokuları iyi ve kötü sonuçlarla bağdaştırmayı öğrettiler. Araştırmada; bir koku bir yudum su  içileceğinin sinyalini veriyordu,  bir diğeri ise farenin suratına bir hava üfleneceğinin sinyalini.

Daha sonra, araştırmacılar hava üflenmesini hafif elektrik şokuyla değiştirdiler. (Tahminen daha fazla dikkat gerektirecek bir şey) Bu sayede ekip; PVT’deki nöronların bu değişimin izini sürdüğünü keşfetti. Hava üflenmesi fazında; iki kokuya da PVT nöronlarının üçte ikisi yanıt verdi. Ek olarak yüzde 30’u sadece su sinyali veren kokuyla aktive oldu. Diğer bir deyişle, bu faz sırasında PVT hem iyi hem de kötü sonuca tepki verdi ancak iyi sonuca verilen tepki daha fazlaydı. Ancak elektrik şoku fazında dengeler değişti. Yüzde 75’i hem iyi hem de kötü sonuca tepki verirken, neredeyse tüm PVT nöronları şoka tepki verdi.

Benzer bir değişim de farelerin su ihtiyaçları giderdiğinde görüldü.  Artık su, fareler için daha az önem arz ettiğinden PVT suya karşı daha az duyarlı oldu ve hava üflenmesine olan duyarlılığı arttı. Bu sayede kötü sonuçlarla iyi olanlar kıyaslandığında, farelerin daha duyarlı hale geldiği bilgisi ortaya çıktı. 

Araştıracak yeni bir bölge, PVT

Chen; sonuçların daha kapsamlı çıkarımlara işaret ettiğini söyleyerek farklı detaylara dikkat edilmesi gerektiğinin ortaya çıktığını ifade etti. Çünkü artık hayvanların neyi nasıl öğrendiğini daha net araştırabilecekleri yeni bir bölgeye sahipler; PVT.  

Öğrenmeyi kontrol etmenin yeni bir yolu olan bu bölge sayesinde; Chen ve ekibi PVT etkinliğini ışıkla kontrol edebilmeleri için genetiği modifiye edilmiş farelerle yapılan ek deneyler gerçekleştirdi. Ve böylece öğrenmeyi inhibe edebilecekleri ya da geliştirebilecekleri sonucuna ulaştılar.

Bu sonuçlar PVT etkinliğinin uygun şekilde uyarılması ya da bastırılmasıyla öğrenmeyi modüle etmede yeni yöntemler kullanılmasının önünü açabilir ama tabi şimdilik sadece farelerde.

Chen’in deyişiyle bu bölge; özellikle uyuşturucu bağımlılarına madde alımı ve sonrasında yaşananları unutturarak kişinin tedavisine destek olacak bir değer niteliğinde.

Kaynak: Sciencedaily

Aslı Nur AKAYDIN