“Korku belleği” üzerine yapılan bir araştırma, travma sonrası stres bozukluğunun (TSSB) etkilerini azaltacak tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir. Araştırmacılar, hipokampustaki bir grup nöronun, hem amigdala hem de medial prefrontal kortekse bağlandığını ve bu nöronların, tetikleyici bir olay sonucu korku belleğini kodlamak veya oluşan korku anısını geri çağırmak için bu iki beyin bölgesiyle de yoğun bir bilgi alışverişi içinde olduğunu buldu.
Dinamik bir ortamda hayvanlar, tehlikeli durumlarda hayatta kalabilmek için, hipokampus, medial prefrontal korteks (mPFC) ve amigdalada koordineli nöral aktiviteler gerektiren korku tepkileri geliştirir; bu üç beyin alanı birbirine bağlıdır. Bu sürecin kesintiye uğraması, TSSB’de yaygın olarak görülen kontrolsüz korkuya yol açmaktadır.
Hücre biyolojisi ve sinirbilimi yardımcı doçenti Jun-Hyeong Cho ile Cho’nun laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Woong Bin Kim, hipokampustaki bir grup nöronun, hem amigdala hem de medial prefrontal kortekse bağlandığını ve bu nöronların, tetikleyici bir olay sonucu oluşan korku belleğini kodlamak veya oluşan korku anısını geri çağırmak için bu iki beyin bölgesiyle de yoğun bir bilgi alışverişi içinde olduğunu buldu.
Journal of Neuroscience’ın 10 Mayıs tarihli sayısında yayımlanan çalışma, bu “çift bağlantılı” hipokampal nöronları ölçen ilk çalışma olup, sadece prefrontal kortekse veya amigdalaya bağlantı yapan hipokampal nöronlarla karşılaştırıldığında, korku tepkilerinde, bağlamsal bilginin nasıl daha verimli aktarıldığını açıklıyor.
Araştırmanın başyazarı ve UCR Tıp Fakültesi, Glial Hücre – Nöron Etkileşimleri Merkezi üyesi olan Cho, “Fare modeli kullanılarak yapılan bu çalışma, bağlamsal ilişkili korku belleğinin beyinde nasıl kodlandığına dair anlayışımızı genişletiyor. Çalışma, travma sonrası stres bozukluğunda patolojik korkuyu azaltmak için yeni terapi yolları ortaya çıkarmamızı sağlayabilir” diyor.
Çift bağlantılı hipokampal nöronları görselleştirmek için Cho ve Kim, farklı beyin bölgelerine bağlantı yapan hipokampal nöronların, farklı renklerdeki florasan proteinleriyle etiketlendiği izleme yöntemini kullandı. Araştırmacılar aynı zamanda, çift bağlantılı nöronların mPFC’ye ve amigdalaya nasıl bağlandığını incelemek için elektrofizyolojik kayıt ve optogenetiğe yeni bir yaklaşım geliştirdi (Bu deneysel yaklaşımlar, birden fazla hedefe bağlanan diğer beyin bölgelerini incelemek için de kullanılabilir).
Cho, “Amigdala veya mPFC’ye bağlanan hipokampal nöronların yüzde 17’sinin, aslında çift bağlantılı nöronlar olduğunu keşfetmek bizi şaşırttı. Önceki araştırmalarda çift bağlantılı hipokampal nöronların varlığı gösterilmiş olsa da, nörobilimcililer bağlamsal korkuyu öğrenmede hipokampus, amigdala ve mPFC arasındaki sinir yollarının rolü üzerinde çalışırken, bu nöronları büyük oranda görmezden gelmekteydi” diyor.
Cho, bağlamsal korku belleğinin edinilmesinin (kodlanmasının) ve geri çağrılmasının, hipokampus, amigdala ve mPFC’de, koordine bir sinirsel faaliyet gerektirdiğini, hipokampusun bağlam ipuçlarını kodladığını, amigdalanın bağlam ile tetikleyici olay arasındaki ilişkileri depoladığını ve mPFC’in savunma tepkisinin bu bağlama uygun olup olmadığının değerlendirmesini yaptığını açıkladı.
Bağlam, geniş anlamıyla, bir olayın çevresindeki koşullar olarak tanımlanır. Bağlamsal korku koşullandırmasında, denekler duygusal açıdan nötr bir ortama (bir oda gibi) yerleştirilir ve tetikleyici bir uyarı (elektrik şoku gibi) verilir. Ardından, bağlamı tetikleyici bir olayla ilişkilendirmeyi ve sonrasında da bu bağlama korku tepkileri (dondurucu davranış gibi) göstermeyi öğrenirler.
Cho, “Çalışmamız, çift bağlantılı hipokampal nöronların; mPFC ve amigdaladaki, öğrenilen korkudan kaynaklanan, senkronize sinirsel aktiviteyi kolaylaştırdığını önermektedir. Böylece çift bağlantılı hipokampal nöronlar, mPFC ve bazal amigdala aktivitesini ayarlayarak, tetikleyici bir olayla bağlamsal ilişkili korku belleği edinimine ve geri çağrılmasına katkıda bulunuyor” diye açıklıyor.
Cho ayrıca, tek bir nöronun oluşturduğu çoklu bağlantıların, beynin sinirsel devrelerinin genel bir özelliği olduğunu, senkronize sinirsel aktiviteyi ve sinirsel iletişimin verimliliğindeki uzun vadeli değişimleri arttırabileceğini açıkladı.
Çalışma birkaç yıl önce, Cho ve Kim’in, mPFC’ye bağlantı yapan hipokampal nöronları seçici olarak işaretleyip uyarırken, bu manipülasyonun farelerde korku bellek oluşumunu nasıl etkilediğini incelemeleri sonucu ortaya çıktı. Beyin dokusunu dikkatli bir şekilde incelediklerinde, etiketli hipokampal nöronların amigdala da yansıdığını keşfettiler.
Doktora sonrası araştırmacısı Kim, “Başlangıçta deneylerimizde bir sorun olduğunu düşündük; ancak, deneyleri tekrarladığımızda, aynı durum sürekli olarak gözlendi. Bunun, bağlamsal bilginin beyin bölgeleri arasında nasıl işlenip iletildiğini ve tetikleyici bir olayla bağlamsal ilişkili korku belleğini oluşturduğunu açıklayan heyecan verici bir bulgu olabileceğini fark ettik” diyor.
Sonraki adım olarak, çift bağlantılı hipokampal nöronların korkuyu öğrenmede ve bellekte rolünü daha iyi anlamak için Cho ve Kim, seçime bağlı olarak bu nöronları susturmayı ve bu manipülasyonun, tetikleyici bir olayla bağlamsal ilişkili korku belleğinin oluşumunu nasıl etkilediğini incelemeyi planlıyor.
