Ana sayfa Bilim Gündemi Farelerde pozitif ve negatif anılar için beyin devresi keşfedildi

Farelerde pozitif ve negatif anılar için beyin devresi keşfedildi

69
PAYLAŞ

Çeviren: Ebru Oktay

Görsel altı: Birbiriyle etkileşebilen pozitif ve negatif duygulanımların mekanizmasını gösteren birbirine dolanmış nöronal ağ sistemi (negatif=kırmızı; pozitif=yeşil).

Sinirbilimciler farelerde pozitif ve negatif öğrenme arasındaki işbirliğini kodlayan bir beyin devresi olduğunu keşfetti. Korku ve ödül bilgisini takip eden zıt aktiviteleri gösteren iki devreyi bulduktan sonra biliminsanları, bu birbirinden farklı devre aktivitesinin hem kaçınma hem de ödüle doğru yönelme davranışlarına neden olduğunu da kanıtladılar. Ulusal Akıl Sağlığı Enstitüsü (National Institute of Mental Health=NIMH) tarafından finanse edilen çalışmada, son teknik görsel-genetik araçlarla, hayatta kalmanın bu en temel mekanizmasının beyindeki yerini tam olarak belirlendi. Sonuçlar aynı zamanda akıl hastalıklarında da kullanılabilecek gibi duruyor.
Çalışmayı yürüten Dr. Thomas R.Insel, bu çalışmanın, yeni moleküler araçların gücünün, aynı devre üzerinde itme-çekme etkisiyle davranışları nasıl yönetebileceğini de örneklendirdiğini belirtti. Duygusal hafızanın nasıl çalıştığını öğrendiğimizde, bu bize, beyin hastalıkları ve burada bozulmuş olan mekanizmayla ilgili de bilgi verecektir. Çalışma, 29 Nisan 2015’te Nature dergisinde yayımlandı.
Yeni çalışmadan önce, biliminsanları “devre” sisteminin son olarak işin içine karıştığından şüpheleniyorlar, fakat karşılaştıkları paradoks nedeniyle kafa karışıklığına düşüyorlardı. Beynin derinliklerinde olan bir duygusal merkezde, sözü edilen devrenin bir noktada birleşen ara yolu bulunuyordu.Ve burası korku-ödül sisteminin her ikisine de müdahil oluyordu (basolateral amigdala). Ancak nasıl olup da beynin bir bölgesinin gizemli bir şekilde kalarak “yakınlaşma-kaçınma” gibi birbiriyle zıt iki davranışı orkestra yönetir gibi yönetebildiği bir meseleydi. Sinyaller bu yolda uygun patikayı bulup ayrışmayı nasıl yapabiliyordu?
Tye ve arkadaşları, ara yolda ipuçları taşıyan iki şüpheli devre benzeri yapı keşfetti. Biri görüngü ödül merkezi olan “accumbeans çekirdeği”ne; diğeri ise korku merkezi komşuluğunda ki “sentromedial amigdala”ya uyuyordu. Burası da duygusal merkezin çıkış alanı kabul edilebilirdi.
Her “devre” görüngüsü, birbirine dolanmış nöronların farklı demetlerini içeriyordu. Araştırmacılar öncelikle her bir devreye ait nöronların, floresan yöntemiyle izini sürdüler. Daha sonra fare korku veya ödül bilgisi altındayken nöral bağlantının gücünü gösteren devredeki bağlantı tetikleyicisinin etkinliğini ölçmeye çalıştılar (şok-korku; şeker-ödül).
Çarpıcı bir şekilde, ödül merkezi görüngüsündeki ara yol bağlantıları, şoktan sonra azalırken ödülden sonra hızla artıyordu. Tamamen tersi olarak, korku merkezi bağlantıları da şoktan sonra artıp ödülden sonra azalıyordu.
Birbirine dolanmış bu devre sistemindeki yakınsak mekanizma, pozitif-negatif duygusal ağın birbirini nasıl ve ne kadar fazla etkileyebileceğinin ipuçlarını da taşıyordu.
Tanımlanan “devre” görüngüsü ile davranış arasındaki nedensel bağlantı kanıtlandıktan sonra araştırmacılar, farelerde genetik olarak mevcut bir sistem olan “ışığa hassasiyet” özelliğini kullanarak, ışık uyarılarıyla bu beyin devresini kontrol etmeye çalıştılar (optogenetik). Işıksal uyarılar, ödül merkezine verildiğinde pozitif duyguları arttırırken; korku merkezinde de negatif duyguları çoğaltıyordu. Benzer şekilde, korku merkezini bloke ettiğinde korku bilgisi azalıp ödül bilgisi çoğalıyordu.
Son olarak araştırmacılar bu zıt yakınsak yanıt oluşturan devre sisteminin elektrofizyolojik, anatomik ve genetik özelliklerini tam olarak gösterdiler. Anksiyete, bağımlılık ve depresyon gibi pek çok akıl sağlığı sorunu, duygusal süreçteki huzursuzluk ve dalgalanmalardan güç aldığına göre, bu bulgular belki de “devre sistemi bazlı” bir akıl sağlığı tedavisinde kullanılabilecektir.

Dr. Ebru Oktay

Kaynak:
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150429132918.htm