Anahtar bir protein hafızayı nasıl güçlendirir, yetişkin beyninde öğrenir
Erken sinir gelişiminde anahtar rol oynayan bir protein, yetişkin beyninde öğrenme ve hafıza için de gereklidir.
Netrin adı verilen protein, beyin hücreleri arasındaki bağlantıları güçlendirir.
Bu, Kanada'daki McGill Üniversitesi'nin bir öğretim ve araştırma enstitüsü olan Montreal Nöroloji Enstitüsü ve Hastanesi (The Neuro) tarafından yürütülen son araştırmaya göre.
Bilim adamları, netrinin beyin hücreleri veya nöronlar arasında bağlantı kurmaya yardımcı olduğu embriyonik ve bebek beyninin gelişimi için gerekli olduğunu zaten biliyordu.
Son araştırmalar, proteinin aynı zamanda yetişkin beyninin hafıza ve öğrenmeyle ilgili bir alan olan hipokampusundaki sinir bağlantılarını veya sinapsları da güçlendirdiğini ortaya koyuyor.
Dergi Hücre Raporları yakın zamanda, ekibin gelişmekte olan ve yetişkin sıçan beyinlerinden alınan hücreler üzerinde yürüttüğü çalışma hakkında bir makale yayınladı.
The Neuro'da bir araştırma laboratuarı işleten kıdemli çalışma yazarı Dr. Timothy E. Kennedy, "Bu bir muammaydı," diye yorumluyor "nöronlar, tüm bağlantılar bebeklik döneminde zaten yapıldıktan sonra neden yetişkin beyninde netrin yapmaya devam ediyor?"
Sinaps güçlendirme için molekül anahtarı
Dr. Kennedy'ye göre, bilim adamları bir nöronun aktif hale geldiğinde netrin salgıladığını gördüler. Protein, iki nörona "sinapsı daha güçlü hale getirmek" için sinyal göndererek komşu nöronla olan bağlantıyı güçlendirir.
Son çalışma, yaklaşık 7 yıl önce McGill Üniversitesi'nde psikoloji profesörü olan Donald Hebb'in beynin nasıl öğrendiği ve anılar oluşturduğuna dair fikirlerini önerdiği uzun bir çalışma zincirini takip ediyor.
Daha sonra Hebbian Theory adını alan şey, fikirleri sinir devrelerinin deneyim sonucunda nasıl geliştiğini açıklamayı amaçladı.
Hebb, sinaptik bağlantıların gücünün veya zayıflığının ne sıklıkta kullanıldığına bağlı olduğunu ileri sürdü: Ne kadar çok kullanılırlarsa, o kadar güçlü ve hızlı hale gelirler.
1949 tarihli kitabında Davranışın Organizasyonu: Nöropsikolojik Bir Teori, sinaps güçlenme sürecini nasıl hayal ettiğini anlattı. Bir nöron diğerine yeterince yakın olduğunda ve onu ateşlemeye devam ettiğinde, "bir veya iki hücrede bir miktar büyüme süreci veya metabolik değişim gerçekleşir."
Kennedy, "69 yıl sonra keşfettiğimiz bu yeni moleküler mekanizmanın bu teorinin merkezinde olduğunu söylüyoruz" diyor.
Sinaptik değişiklikler hafızanın temelini oluşturur, öğrenir
Hebb’in gözetiminde The Neuro’da doktorasını tamamlayan Brenda Milner’ın 1957’de yayınladığı çığır açan makalesi, beynin hipokampusunun bazı hafıza ve öğrenme türlerinde çok önemli bir rol oynadığı fikrini ortaya attı.
Kennedy şöyle devam ediyor: “Eğer onu bir moleküle indirirseniz, netrinin düzenlenmiş salınımı, öğrenme ve hafızada yer alan nörondaki değişikliklerin altında yatan türdeki sinaptik değişiklikler için gereklidir, Milner da buydu. hakkında konuşmak."
O ve meslektaşları, sinapsları güçlendirmek için netrinin "hücre dışı boşluğa" salınması gerektiğini de gözlemlediler.
Bu, diğer nöronlarla etkileşime girmek için hangi ek fırsatların sağlayabileceğini merak etmelerine neden oldu.
Gen çalışmaları, amiyotrofik lateral skleroz, Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı dahil olmak üzere beyin dokusunu yok eden hastalıklarda netrin rolünü işaret etmektedir. Ancak, bunlar altta yatan herhangi bir mekanizmayı tanımlamamıştır.
"Daha önce keşfedilmemiş hedef"
Ekip, genel olarak çalışmanın beynin hatıraları nasıl oluşturduğuna ve depoladığına dair anlayışımızı önemli ölçüde ilerlettiğini söylüyor.
The Neuro'da bir araştırma görevlisi olan baş çalışma yazarı Stephen Glasgow, ayrıca "hafıza işlevini etkileyen hastalıklar için yeni, daha önce keşfedilmemiş bir hedef sunuyor" diyor.
Kennedy, hafıza işlevini korumanın ideal bir yolunun, sinapslardaki moleküler aktiviteyi hedefleyen ilaçlara sahip olmak olacağını öne sürüyor.
Yetişkin beyni üzerine yapılan son araştırmalar, birçok inaktif sinaptik bağlantıyı ortaya çıkardı. Onlarda yanlış bir şey yok - sadece "ampuller gibi kapalı" diye açıklıyor.
"Nöronlar arasındaki bağlantıların gücünü değiştirmek için kullanılabilecek bir sinaps rezervuarı" olabileceğini tahmin ediyor.
Durum böyleyse, kendisi ve meslektaşları "bu sinapsları açmak için moleküler bir mekanizma bulduklarına" inanıyorlar.
Bu tür fikirleri akıllarında tutarak, şimdi nöronlara netrin tedarik ettiklerinde veya yoksun bıraktıklarında ne olacağını bulmayı planlıyorlar.
"Uyuşturucular için büyük bir hedef belirledik."
Dr. Timothy E. Kennedy
