Nihayet Lityumun Bipolar Bozukluğu Nasıl Tedavi Ettiği Biliniyor

Bir şeyi anlamadan onu düzeltemezsiniz.

Lityumun ABD’deki hastaları tedavi etmek için ilk onaylanışından neredeyse 50 yıl sonra, bilim insanları nihayet onun bipolar bozukluk belirtilerini tedavi etmedeki etkisinin ardında yer alan moleküler işleyişi belirlediler.

Bu büyük bir olay çünkü daha güvenli ve daha etkili bipolar ilaç tedavileri arayışındaki en büyük engellerden birisi, halihazırda sahip olduğumuz tedavileri anlamamak olmuştu.

Sanford Burnham Prebys Tıbbi Keşif Enstitüsü’nden baş araştırmacı Evan Snyder, “Bir tedaviyi daha iyi yapmanın tek yolu, ilk önce onun nasıl çalıştığını anlamaktır,” diyor.

Bipolar bozukluk, sadece ABD’de yaklaşık 5.7 milyon yetişkini etkiliyor ve dünyada önde gelen altıncı yetersizlik sebebi. İnsanı alıkoyan durum, duygusal çıkışlar (mani) ve tahrip edici düşüşler (bunalım) arasında aşırı ruh hali değişimlerine sebep oluyor ve bu durum kişilerin normal hayat yaşamasını engelleyebiliyor.

Ayrıca, mevcut tedavilerin nispeten ilkel ve güvenilmez olması işleri daha kötü hale getiriyor.

Lityum hastaların sadece yaklaşık üçte birinde işe yarıyor. Fakat ilaç işe yarasa bile, içlerinde mide bulantısı, kas titremesi, duygusal hissizlik, kilo alımı ve doğum kusurları gibi pek çok yan etkiyle birlikte geliyor.

Uzun bir deneme yanılma sürecinden sonra, cevap vermeyen hastaların üçte ikisi antipsikotiklerantidepresanlar ve hatta elektrik şoku tedavisi gibi diğer seçenekleri aramaya bırakılıyor.

İyi haber ise, eğer bu araştırma doğrulanır ve nihayet lityumun moleküler hedefini bilirsek, araştırmacıların aynı şeyi yapan daha yumuşak ve daha etkili ilaçları elemeye başlayabilecek olmaları.

Bu ayrıca, durumu test etmek ve ilaca kimin cevap vereceğini tahmin etmek bakımından daha iyi ve yeni yöntemlerin kapısını aralıyor.

Snyder’in açıkladığı üzere:

“Lityum nesiller boyunca bipolar bozukluğu tedavi etmede kullanılıyordu fakat şimdiye kadar terapinin belli bir hasta için neden işe yaradığı veya yaramadığı konusundaki bilgi eksikliğimiz, gereksiz dozlamaya yol açıyor ve etkili bir tedavi bulmayı geciktiriyordu. Dahası, bunun yan etkileri pek çok hasta için tahammül edilemez olduğundan, ilacın kullanımını kısıtlıyor ve en az tehlikeye sahip daha hedefli ilaçlar konusunda acil bir ihtiyaç oluşturuyordu.

Önemli bir biçimde, bulgularımız güvenli ve etkili olan yeni ilaçları bulmak için açık bir yol sunuyor. Bu durum yine aynı derecede önemli olarak, bunlar gibi psikiyatrik sorunlara hangi tür mekanizmaların sebep olduğuna dair fikir edinmemize yardımcı oldu. “

Araştırmacılar, lityumun beyni nasıl etkilediğini çözmek için insan tesirli pluripotent kök hücreleri (hiPS) kullanarak onun tepki verdiği güzergâhı haritaladılar. Bu hücreler, lityuma tepki veren ve vermeyen bipolar hastalardan alınan ve daha sonra kök hücreleri gibi davranmaları için yeniden programlanan sıradan hücrelerdi.

Araştırmacılar, CRMP2 adı verilen bir proteinin, bipolar hastaların hücrelerinde pasif olduğunu buldular; bu protein, sinir hücresi iletişimiyle bağlantılı.

Fakat lityuma tepki veren hastalardan üretilen hiPS hücrelerine lityum eklendiği zaman bu durum düzeldi ve CRMP2 faaliyeti normale döndü.

Bu durum, bipolar bozukluğun ardındaki işleyişin daha önce pek araştırmacının sandığı gibi her zaman genetik olmayabileceğini, bunun yerine CRMP2 proteininin hücrede nasıl düzenlendiğiyle ilgili bir konu olabileceğini öne sürüyor.

Bu iyi bir haber çünkü doğru ilaç tedavisi ile sorunu çözmenin mümkün olabileceğini gösteriyor.

“Lityum tepkisi üzerinde çalışmanın, bu karmaşık bozukluğun moleküler güzergâhını aydınlatan bir ‘moleküler konserve açacağı’ şeklinde kullanılabileceğini fark ettik. Bu bozukluğun sebebinin bir gendeki kusur değil, bir gen ürününün çevirme sonrası düzenlemesi (fosforilasyon) olduğu ortaya çıktı; bu olayda, sinirsel ağları düzenleyen hücrelerarası bir protein olan CRMP2 söz konusuydu,” diyor Snyder.

“Bu ‘konserve açacağı’ yaklaşımı, yani tam olarak neden öyle olduğunu bilmeden faydalı bir etkisi olduğu bilinen ilacı kullanmak, bipolar bozukluğun altında yatan sebebi incelememize ve anlamamıza olanak sağladı.”

Takım, bipolar bozukluğu bulunan ölü hastalardan aldıkları beyin örneklerini kullanarak bulgularını doğruladı ve bu kişilerin ayrıca normalden daha az faal CRMP2 bulunduran nöronlara sahip olduklarını gösterdi. Bunun yanında, aynı işleyişin hayvan örneklerinde ve laboratuvar ortamında yetiştirilmiş canlı nöronlarda da çalıştığını gösterdiler. Hedefin yukarı ve aşağı yöndeki etkilerini haritalandırarak, “lityum tepki yolu” olarak adlandırdıkları bir harita oluşturdular.

Şimdilik elimizdeki tek çalışma bu. Ders kitaplarını yeniden yazmadan önce, moleküler güzergâhın bağımsız takımlar tarafından doğrulanması gerekiyor. Bu karmaşık durumun altında yatan pek çok sebebin olması da muhtemel, bu yüzden sadece bu işleyişin her bipolar vakasına cevap olması muhtemel değil.

Fakat zihinsel sağlık sorunlarıyla yaşayan dünya çapındaki milyonlarca insana daha iyi göz kulak olmamıza yardımcı olabilecek herhangi bir bilgi, doğru yönde atılmış büyük bir adımdır.

Takımın sıradaki hamlesi, mevcut ilaçları elemeden geçirerek, aynı güzergâhı etkileyen fakat daha az yan etkiye sahip olan veya lityumdan daha başarılı olan moleküller bulup bulamayacaklarını görmek olacak.

Snyder yukarıdaki videoda, eğer halihazırda kullanılmakta olan bir ilaç adayı belirlemede başarılı olurlarsa, bir veya iki yıl içinde bunu klinik deneylere sokabileceklerini açıklıyor.

Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences bülteninde yayınlandı.,

Kaynak: Ana kaynak için tıklayın

Kafasının İçinde Sesler Duyan İnsanlar, Bir Konuşma İçerisine Gizlenmiş Sesleri de Algılayabiliyorlar

Her iki ses duyma olayının da nedeni, beyinlerimizin dünyayı deneyimlemesindeki farklılık olabilir.

Neden bazı kişiler kafalarında sesler duyarlarken diğerleri duymuyor sorusu, halen psikolojik bir gizem olmaya devam ediyor.
Fotoğraf: Depositphotos

“Sam’in Oğlu” olarak da bilinen seri katil David Berkowitz’in, kafasının içinde bir köpeğin, cinayet işlemesini söylediğini iddia etmesi büyük yankı uyandırmıştı. Ancak sesler duymak, mutlak bir psikoz belirtisi değildir. Brain dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir araştırmanın yazarları, dikkat-odaklı nöral yolların da bu yanıltıcı seslere neden olabileceği şeklinde kapsamı genişlettiler. İnsanlar onları duyar, çünkü beyinleri özellikle konuşmaları ayıklamak üzere koşullanmış olabilir. 

Durham Üniversitesi’nde, psikolojik araştırmacı ve çalışmanın başyazarı olan Ben Alderson-Day, Popular Science’a verdiği demeçte, “sesleri duyan birçok insanın ciddi zihinsel sağlık sorunlarına sahip olduğu doğrudur,” dedi. “Fakat genel nüfusun, kabaca yüzde 5 ila 15’i, hayatlarının bir noktasında olağan dışı sesler duyma deneyimi yaşamıştır. Potansiyel olarak yüzde birinin, oldukça sık deneyimler yaşadıklarını, bunu kimseye söylemediklerini ve hiç bir şey yokmuş gibi günlük hayatlarını sürdürdüklerini düşünüyoruz. “

Psikologların dikkatini çeken işte bu yüzde birdir. Bu grup klinik psikoz hastaları değil ve bu nedenle genellikle psikotropik ilaç kullanmamaktadır, araştırmacılar, akıl hastalığının karıştırıcı faktörleri olmaksızın bu insanların sesler duyma eğilimlerini inceleyebilirler. Bu iyi huylu ses mağdurlarının, insanların sesleri neden duyduğu ve beynin daha kapsamlı anlaşılması konularına bir açıklama getirebileceğine inanıyorlar.

Alderson-Day, “Beynimizin dünyayı nasıl hissettirdiğine dair gittikçe yaygınlaşan bir teori var, sadece duyusal bilgileri pasif bir şekilde almaktan ziyade beynimiz, dünyayla ilgili öngörüler yapıyor ve anlamlı modeller arıyor,” diyor. Tahmin edici işleme veya öngörülü kodlama adı verilen teori, dış dünyadaki deneyimlerimizin çoğunun gerçekte olandan ziyade gerçekleşmesini beklediğimiz şeyle ilgili olduğunu ortaya koyuyor. Örneğin, neden bulutlarda ve Rorschach lekelerinde şekiller görmeye eğilimli olduğumuz bununla açıklanabilir. Yaşamayı umduğumuz deneyimleri yaşarız ve sadece elimizi zorlayacak kadar delil olduğunda, bu öngörüleri veya beklentileri değiştiririz.

Alderson-Day, “Sesler duyan kişilerin, özellikle olağan dışı veya belirsiz durumlarda, çevrelerindeki ortamlarda anlamlı modeller aramaya biraz daha hazır beyinleri olduğuna dair bir düşünce mevcut,”  diye ekliyor.

Bu hazır olma durumunun sesler duymaya etkisini tespit edebilmek amacıyla, Alderson-Day ve University College London’dan ve Portekiz Porto Üniversitesi’nden bazı araştırmacı çalışma arkadaşları, sesleri duyan ancak zihinsel olarak sağlıklı kişiler ve sağlıklı fakat sesler duymayan kişiler olarak deneklerini iki gruba ayırarak fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) makinelerine yerleştirdiler.

Araştırmacılar, deneklerin ne sıklıkla sesler işittiğini ölçmek için, Launay-Slade Halüsinasyon ölçeği adı verilen, görsel ve işitsel halüsinasyonları ölçen bir şey kullandı. Birçoğumuzun sesler duyma deneyimi olduğu için – bir ses duymuşsanız (anneniz belki de adınızı söylüyordur) ve bu esnada boş bir evdeyseniz, bu bir işitme halüsinasyonudur – sadece yakınlarda ve nispeten sıklıkla sesler duyan insanlar bu gruba dahil edildi.

Araştırmacılar, iki gruba yirmişer dakikalık sinüs dalgası sesi (SWS) uyguladılar. SWS bir duyuyu alır ve gerçek bir cümlenin frekansını ve genişliğini taklit ederek onu saptırır. SWD, R2D2’ye çok benzer diyor Alderson-Day. “Eğer bu frekans ve genişlik alanları aynı orijinal cümleden alınırsa,” o zaman, “eğitim aldıktan sonra, sesi duyarsanız muhtemelen ne dediği anlaşılır,” diye açıklıyor. Sinüs dalgası konuşması hakkında linkte detaylı bilgi mevcuttur.

Her bir çalışma, 45 anlaşılır SWS denemesi ve 45 tane de anlaşılamayan SWS denemesi içeriyordu. Anlaşılır olmayan SWS, anlaşılır şeyler gibi ses yaratıyor, ancak beyin onları gerçekten çözemesin diye frekansları ve parçaları iki farklı cümleden alıp birbirinin üstünde yapıştırıyor. Ayrıca, 18 hedef ses vardı – deneklere araştırmanın amacının, olağan dışı seslerin beyinde nasıl işlendiğini anlamak olduğu söylendi – sesleri iyice dinleyip hedef sesi her duyduklarında bir düğmeye basmaları istendi.

Birinci turdan sonra, katılımcılar halen tarayıcıya bağlıyken, duydukları seslerle ilgili herhangi bir kelime veya cümle duyup duymadıkları soruldu. Evet cevabını verirlerse, sesi ilk ne zaman duyduklarını belirtebiliyorlar mı diye soruldu, eğer belirtebiliyorlarsa  içerdiği kelimelerden herhangi birini tekrar edebiliyorlar mı diye soruldu.

Kontrol grubu katılımcıların yarısından biraz azına kıyasla, sesler duyan dinleyicilerin dörtte üçünün konuşma bulunduğunu tespit edebildiklerini buldular. Bir katılımcı, konuşmayı ilk üç veya dört turda duyduğunu bildirdi. İlginç bir şekilde, her iki grup da konuşma ve dil ile ilişkilendirilen tipik bir alan ağını kullandı, ancak sesler duyan dinleyiciler bunlara ilaveten beynin başka alanlarını da kullandılar.

Alderson-Day, “sesler duyan dinleyiciler, dikkatimizi etkin kullanmak ve farklı önemli sinyaller izlemekle ilişkilendirilen, anterior singulat ve superior frontal girus olmak üzere iki alan kullandı,” diyor. “Bunlar özellikle dille ilgili olmamakla birlikte, dikkatimizi çevremizdeki dünyaya nasıl ayırdığımızla ilgili bölgelerdir. Gizli konuşmanın yer aldığı sinüs dalgası konuşması esnasında özellikle buralar aydınlandılar. “

Her iki grubun konuşma kalıplarını tanımak için eğitim almaları haricinde, ikinci tur birinciyle neredeyse aynıydı. Bu eğitimden sonra SWS’deki sesleri tanıma açısından iki grup arasındaki fark kayboldu. Dinleyicilere konuşma olduğu söylendiğinde duyabiliyorlardı – ancak buna hazırlanmışlardı.

Çalışma denekleri çok azdı, grup başına 20 kişiden az, bu nedenle Anderson-Day geniş bir sonuç çıkarılmasın diye uyarıda bulundu. Yine de, bu ön sonuçların, tahminci işleme teorisine (predictive processing theory) uygun olduğu söyeniyor. Bu yılın başlarında, Yale Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından Science dergisinde yayınlanan ayrı bir çalışma, Anderson-Day’ın çalışmasına ilave bir içerik daha ekledi.

Bu çalışma, sesler duyanları, duymayanları ve şizofreni hastalarını, işitsel halüsinasyonları tetiklediği bilinen bir uyarana maruz bıraktı. Uyaran, duyulması zor bir sesle aynı anda bir ışığı insanlara uyguladı. Zamanla, ışık her görüntülendiğinde, insanlar bir ses duyduklarını söyleme eğilimi gösterdiler, hatta bunu hiç ses olmadığı durumlarda da yaptılar.

Ses olmadığı zaman bile ses duymaya yatkınlık olayının, özellikle sesler duyanlarda – psikoz olsun veya olmasın – gerçekleşmesi muhtemeldir. Yine, sesler duyanların çevrelerinde sesler duymaya daha hazır olduklarını ileri sürdü. Sesler duyanlarla, sesler duyup aynı zamanda psikozlu olanlar arasındaki en büyük fark, sesin gerçek olmadığını kabul etme becerisiydi. Psikotik olmayan sesler duyan dinleyiciler, olayın kafalarında gerçekleştiğini kabul etti; bu da, tahminci işleme teorisini destekledi – beklentilerimiz gerçekten de önemli olabilir.

Alderson-Day, “sesler duyan ama klinik olmayan insanlarla araştırmalar yapmak, gerçekten dünya konusunda nelere inandığımızı göstermenin bir yoludur, duymak istediğimiz şey gerçekten duyusal deneyimlerimizi şekillendirebilir,” diyor.

Sinüs dalgası konuşması, insanın doğru eğitim ile anlayabileceği, yapay olarak bozulmuş bir konuşma biçimidir. Ancak işitsel halüsinasyonlar yaşayan birçok insan eğitim olmadan sinüs dalgası konuşmasını anlayabiliyor.
Fotoğraf: Depositphotos

Bu, doğal olarak, sesleri duyan, ancak psikotik olmayan kimselerin, bu deneyimlerini nasıl anladıkları sorusunu gündeme getiriyor? Bunun için bir dizi teknik kullanıyorlar.

Alderson-Day, “sıklıkla ilk başlarda, başkalarının bu sesleri duymadıklarını fark etmediklerini, ancak zamanla kendileri için mantıklı bir açıklama geliştirdiklerini,” söylüyor. “Bunun sadece, beyinlerinin ürettiği bir çeşit bilinçsiz beyin radyosu olayı olduğunu düşünüyor olabilirler. Böyle açıklayacak en az bir ya da iki kişi tanıyorum.” Diğer insanlar sevilen birinin sesi ya da manevi bir bakış açısıyla düşünüyorlar. Sesler duyanlar, kendilerini medyum veya psişik olarak adlandıranlar arasında da temsil edebilmektedir.

Zaman içinde, tahminci işleme teorisi tutarsa, bu durum bazı zihinsel hastalıklara yaklaşım biçimimizi değiştirebilir. Şu anda yaygın uygulama, sık görülen psikotik atakları ilaçlarla tedavi etmektir. Ancak Alderson-Day, insanların bu sesleri neden daha iyi algıladığının zihinsel sağlık uzmanlarının kendilerini daha hedefe yönelik bir şekilde tedavi etmelerine yardımcı olabileceğini düşünüyor, belki de bu bireylerin deneyimlerini daha az sıkıntı yaratacak şekilde yönetmesine ve yeniden oluşturmalarına yardımcı olabilir. Ne olursa olsun Alderson-Day, sesler duyanların tıbbi veya zihinsel sağlık uzmanlarından her zaman yardım almalarının doğru olacağını düşünüyor.

Beyin hakkında halen bilmediğimiz çok şey var. Ancak şu an için, bu araştırma bize dünyadaki tecrübemizin, sadece nöronların ateşlenme biçimiyle yönlendirilen, benzersiz deneyimler olduğunu hatırlatıyor. Ve şu soruyu da aklımızdan çıkarmayalım: Bizi kimbilir başka hangi yanlış yollara sürüklüyorlardır?

Kaynak: Ana kaynak için tıklayın

Kanser hastalarında görülen ortak belirti: Erken teşhis için önem taşıyor

Kanser hastalığında erken teşhis hayati önem taşıyor. Kanserler oluştukları organ, bölge ve mikroskobik yapılarına göre sınıflandırılırlar. Kanseri başlangıç seviyesinde yakalamak tedavi açısından büyük avantaj sağlar. Peki, kanserin en erken görülen belirtisi nedir?

BMC Palliative Care dergisinde yayımlanan bir araştırmada kanserin en erken belirtisiyle ilgili bilgiler paylaşıldı.Kanser, anormal hücrelerin hızla bölünmesi ve diğer doku ve organlara yayılması sonucu ortaya çıkan çok sayıda hastalık için kullanılan ortak terimdir. Yüzden fazla türde kanser çeşidi bulunmakta olup kanser türleri isimlerini genelde kanserlerin oluştuğu organ veya dokudan alırlar.

Yapılan bu araştırmada bir hasta grubu analiz edildi ve kanser hastalarında en sık görün semptomlar belirlenmeye çalışıldı.

İlerlemiş kanser hastalarını gözlemleyerek yapılan bu çalışmada ağrı veya hastalık gibi rahatsız edici semptomlar varsa, hastalığın herhangi bir aşamasında kullanılabiceği ortaya çıktı.

Çalışma, Ekim 2004 ile Aralık 2009 arasında Tayvan’da bir palyatif bakım ünitesinde yürütülmüştür. Belirti yoğunluğu, “Belirti Bildirim Formu” ile ölçüldü ve sıfırdan dörde kadar bir ölçekte derecelendirildi.

Bu önlemler palyatif bakım ünitesinde birinci, üçüncü, beşinci ve yedinci günlerde değerlendirildi. Çalışma verileri rutin klinik kayıtları ve hastaların demografik verilerini de içeriyordu.

KANSERİN EN YAYGIN BELİRTİLERİ

Yapılan bu araştırmada 824 ileri kanser hastası arasında en sık görülen semptomlar arasında ağrı, iştahsızlık ve kabızlık yer aldı. Bu 3 belirti kanser hastalığının en erken evrelerinde ortaya çıkabiliyor.65 yaş ve üstü hastalar, ağrı, uyku bozukluğu, depresyon ve anksiyete ölçeklerinde 65’in altındakilere göre anlamlı derecede daha düşük puanlara sahiptiler.

Kaynak: Ana Kaynak

İnsan beyninde yaşayan parazitin gen haritası çıkarıldı

Bu tenya dört yıldır bir insanın beyninde yaşıyordu. Araştırmacılar şimdi parazitin nasıl sağ kalabildiğini öğreniyor.

İngiltere’de yaşayan bir Çinli yıllardır sebebi anlaşılamayan nörolojik semptomlardan (baş ağrısı, bellek kaybı, nöbetler) yakınıyordu. Yapılan biyopside beyinde iltihaplanma görüldüyse de semptomların tam sebebi saptanamadı.

Yapılan son biyopside cerrahlar bu nörolojik sorunların sebebini buldular. Son dört yıldır hastanın beyninin içinde bir tenya dolaşıyordu. Bir santimetrelik parazit, beynin sağ yarıküresinden sol yarıküresine beş santimetreden fazla yol almıştı. Başarılı bir operasyonla tenyanın çıkarılmasının ardından hastanın durumu düzeldi.

Wellcome Trust Sanger Enstitüsü’nden araştırmacılar bu tenyanın genomunun başarıyla haritasını çıkardılar ve Spirometra erinaceieuropaei diye bilinen çok nadir bir türe ait olduğunu buldular. Araştırmacılar bu genetik bilginin gelecekte bu ve benzeri parazit enfekisyonlarının teşhis ve tedavisine yardımcı olmasını umuyor.

Projenin baş araştırmacısı Dr. Hayley Bennett, Popular Science’a yaptığı açıklamada Spirometra erinaceiuropaei enfeksiyonunun insanlarda çok az görüldüğünü açıkladı. Parazit suda yaşıyor ve insanlara enfekte deniz kabuklularından ya da çiğ tüketilen amfibi veya sürüngen etinden geçtiği düşünülüyor. Ayrıca, geleneksel bir Çin tedavisi olan gözlere çiğ kurbağa eti lapası sürmenin de bu duruma yol açtığı sanılıyor.

Spirometra erinaceieuropaei insan beynindeyken dokularda iltihaplanmaya sebep oluyor, bu da başağrısı ve nöbetlere yol açıyor. Tenya, beslenmek için kendi teni aracılığıyla etrafındaki yağı emiyor. Tenyanın şansına, beynimiz ağzına kadar yağ asidi dolu.

Araştırmanın bir sonucu da bu tenyanın, anti tenya ilacı olarak yaygın biçimde kullanılan albendazole karşı dirençli olduğunun anlaşılması. Artık tenyanın genomu haritalandığı için, araştırmacılar hem Spirometra erinaceieuropaei hem de benzer tenyalar üstünde etkili yeni ilaçlar geliştirebilecek.

Kaynak: https://popsci.com.tr/insan-beyninde-yasayan-parazitin-gen-haritasi-cikarildi/

Nobel Tıp Ödülü: mikroRNA çalışmaları için iki bilim insanına verildi

2024 Nobel Tıp Ödülü, mikroRNA üzerine yaptıkları çalışmalar nedeniyle ABD’li bilim insanları Victor Ambros ve Gary Ruvkun’a verildi.

İki ismin yaptığı keşifler, Dünya’da karmaşık yaşamın nasıl ortaya çıktığını ve insan vücudunun nasıl çok çeşitli dokulardan oluştuğunu açıklamaya yardımcı oluyor.

MikroRNA’lar, yaşamın talimatları olan genlerin, organizmaların içinde nasıl kontrol edildiğini etkiliyor.

İnsan vücudundaki her hücre, DNA’mızda kilitlenmiş aynı genetik bilgiyi içerir.

Ancak aynı genetik bilgiyle başlamalarına rağmen, insan vücudundaki hücreler biçim ve işlev bakımından farklıdır.

Sinir hücrelerinin elektriksel uyarıları kalp hücrelerinin ritmik atışlarından farklıdır.

Metabolik güç merkezi olan karaciğer hücresi, kandaki üreyi süzen böbrek hücresinden farklıdır. Retinadaki hücrelerin ışık algılama yetenekleri, enfeksiyonla savaşmak için antikor üreten beyaz kan hücrelerinden farklıdır.

Aynı başlangıç malzemesinden bu kadar çok çeşitlilik ortaya çıkması gen ifadesi nedeniyle olabiliyor.

Gen ifadesi, bir gende kodlanan bilginin bir protein molekülünün birleşmesini yönlendirmek için kullanıldığı süreçtir.

ABD’li bilim insanları mikroRNA’ları ve bunların genlerin farklı dokularda farklı şekilde ifade edilmesi üzerinde nasıl kontrol sağladığını ilk keşfedenler oldu.

Tıp ve fizyoloji ödüllerini kazananlar İsveç’in Karolinska Enstitüsü Nobel Kurulu tarafından seçiliyor.

Kazananlar 11 milyon İsveç kronu (1 milyon dolar) değerindeki ödülü paylaşıyor.

Nobel Kurulu, iki bilim insanının çığır açan keşiflerinin, “insanlar da dahil olmak üzere çok hücreli organizmalar için gerekli ve tamamen yeni bir gen düzenleme ilkesini ortaya çıkardığını” belirterek, “Artık insan genomunun binden fazla mikroRNA’yı kodladığı biliniyor” dedi.

Gen ifadesini kontrol etme yeteneği olmasaydı, bir organizmadaki her hücre birbirinin aynısı olurdu, bu nedenle mikroRNA’lar karmaşık yaşam formlarının evrimleşmesine yardımcı oldu.

MikroRNA’lar tarafından anormal düzenleme kansere ve doğuştan işitme kaybı ve kemik bozuklukları gibi bazı durumlara yol açabilir.

Ödülü daha önce hangi çalışmalar kazanmıştı?

Nobel ödülleri, dinamitin mucidi, iş insanı Alfred Nobel’in vasiyetiyle 1901’den beri veriliyor. Daha önce Nobel Tıp Ödülü’nü alan isimler ve buluşları şunlar:

  • 2023: Katalin Kariko ve Drew Weissman, bazı Covid aşılarında kullanılan mRNA teknolojisini geliştirdikleri için
  • 2022: Svante Paabo insanın evrimi konusundaki çalışmaları için
  • 2021: David Julius ve Ardem Patapoutian insan vücudunun dokunma ve sıcaklığa duyarlılığını anlamayı sağlayan çalışmaları için
  • 2020: Michael Houghton, Harvey Alter ve Charles Rice Hepatit C virüsünün keşfi için
  • 2019: Peter Ratcliffe, William Kaelin ve Gregg Semenza hücrelerin oksijen seviyelerini nasıl algıladığını ve buna nasıl adapte olduğunu keşfettikleri için
  • 2018: James P Allison ve Tasuku Honjo vücudun kendi savunma sistemiyle kanserle nasıl mücadele edebileceğini keşfettikleri için
  • 2017: Jeffrey Hall, Michael Rosbash ve Michael Young insan bedeninin sirkadiyen ritmini keşfettikleri için 2017’da,
  • 2016: Yoshinori Ohsumi hücrelerin atıkları nasıl geri dönüştürdüğünü keşfettikleri için 2016’te,
  • 2015: William C Campbell, Satoshi Ōmura ve Youyou Tu parazitlere karşı geliştirdikleri ilaç için ödül almıştı.

Kaynak: https://www.bbc.com/turkce/articles/cn0ey7nkx00o

Meyve sineğinin beyni, insanlardaki düşünme sürecine ışık tutuyor

Yürüyebiliyorlar, havada süzülebiliyorlar ve hatta erkekleri dişileri çekebilmek için aşk şarkıları bile söyleyebiliyor. Bütün bunları bir toplu iğne başından küçük beyinleriyle yapıyorlar.

Bir sineğin beynini araştıran bilim insanları ilk kez, 130 bin beyin hücresinin her birinin ve 50 milyon bağlantının şeklini ve konumunu tespit etti.

Yetişkin bir hayvan beyninin şu ana dek yapılmış en ayrıntılı analizi.

Araştırmaya katılmayan önde gelen bir beyin uzmanı araştırmayı, insan beynini anlamakta “büyük bir ilerleme” diye tanımladı.

Cambridge’teki Tıbbi araştırma Konseyi’nin Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Dr. Gregory Jefferies, şu anda beyinlerimizdeki hücre ağının birbirimizle ve etrafımızdaki dünyayla etkileşime girmemizi sağladığı konusunda, şu anda hiçbir fikrimiz olmadığını söylüyor.

“Bağlantılar nedir? Yüzünüzü tanımam için bilgiyi işleyen, sesimi duymanızı ve bu kelimeleri elektrik sinyallerine dönüştürmenizi sağlayan sistemde sinyaller nasıl akıyor? “

“Sinek beyninin haritalanması gerçek anlamda kayda değer bir çalışma ve kendi beyinlerimizin nasıl çalıştığını cidden kavramamızda bize yardımcı olacak.”

Araştırmada incelenen meyve sineğine kıyasla bir milyon kat daha fazla beyin hücresine, yani nörolara sahibiz.

Peki, bir sineğin beyni arasındaki bağlantıların haritası, bilim insanlarının nasıl düşündüğümüzü anlamasına nasıl yardımcı olabilir?

Nature dergisinde yayımlanan, bilim insanlarının ürettiği diyagramlar, güzel olduğu kadar karmaşık bağlantıları sergiliyor.

Bu kadar küçük bir organın, bu kadar güçlü hesaplama görevleri yapabildiğini açıklamanın anahtarı şekli ve yapısında.

Tüm bu görevleri yerine getirecek bir haşhaş tanesi büyüklüğünde bir bilgisayar geliştirmek, çağdaş bilimin kabiliyetlerinin çok ötesinde.

Projenin liderlerinden Princeton Üniversitesi’nden Dr. Mala Murthy, bilimsel olarak “konnektom” diye bilinen yeni bağlantı diyagramlarının “nörobilimciler için dönüştürücü” olacağını söylüyor.

“Araştırmacıların, sağlıklı bir beynin nasıl çalıştığını daha iyi anlamasına yardımcı olacak. Gelecekte, beynimizde işler yolunda gitmediğinde neler olduğunu kıyaslamanın mümkün olmasını umuyoruz.”

Çalışmada yer almayan Londra’daki Francis Crick Enstitüsü’nde beyin araştırması grup lideri Dr. Lucia Prieto Godolo da bu görüşe destek veriyor.

“Araştırmacılar 300 konnektomu bulunan basit bir solucanı ve üç bin bağlantısı olan bur kurtçuğun bağlantılarını tamamlamıştı. Ancak 130 bin bağlantının bulunması, fareler gibi daha büyük beyinlerde ve belki de 10-20 yıl içinde kendi beyinlerimizdeki connectomları bulmak adına müthiş bir teknik ilerleme.”

A map of the fly's brain shows certain sections toward the base highlighted in different colours.
Bu bağlantılar, sineğin uçuşunu kontrol eden devreyi gösteriyor.
A map of the fly's brain shows many more sections of it highlighted in colours than the previous diagram, including outer sections.
Bunlar, görüşün işlenmesi için gereken bağlantılar. Görmek daha çok hesaplama gerektirdiğinden hareketten çok daha fazlası gerekiyor.

Araştırmacılar, her bir fonksiyon için ayrı devreleri tespit etti ve nasıl bağlantılı olduklarını gösterdi.

Örneğin hareketle ilgili bağlantılar, beynin tabanında, görmeyi işlemek için gerekenlerse yanlara doğru. Görmek için çok daha fazla sayıda nöronun rol oynaması gerekiyor, çünkü görüş için çok daha fazla hesaplama gücü gerekiyor.

Bilim insanları, görüş ve hareketin ayrı devrelerde olduğunu biliyordu, ancak birbirleriyle nasıl bağlandıkları bulunamamıştı.

Sinekleri avlamak neden zor?

Diğer araştırmacılar, daha şimdiden devre diyagramlarını kullanmaya başladı. Örneğin, sinekleri dürülmüş gazete ya da dergilerle avlamanın neden zor olduğunu araştırdılar.

Görüş devreleri, dürdüğünüz gazetenin hangi yönden geldiğini tespit ediyor ve sineğin bacaklarına sinyal yolluyor.

Ancak, sonlarını getirebilecek nesneden uzaktaki bacaklara daha kuvvetli bir zıplama sinyali gidiyor. Yani, düşünmek zorunda kalmadan zıplayabiliyorlar. Kelimenin tam anlamıyla, düşünce hızından daha seri bir şekilde.

Bu bulgu da, biz hantal insanların neden nadiren sinek avlayabildiğimizi açıklayabilir.

Instrument for slicing fly brains
Sinek beyni dilimleyicisi: Beyin mikroskopik bir bıçakla 7 bin çok ince parçaya ayrıldı.

Bağlatı diyagamı, mikroskobik bir peynir rendesine benzeyen bir cihazla bir sineğin beyninin dilimlenmesiyle yapıldı. 7 bin dilimin her biri fotoğraflandı ve dijital yöntemlerle bir araya getirildi. Princeton Üniversitesi’ndeki ekip, tüm nöronların şekillerinin ve bağlantılarının çıkartılması için yapay zeka kullandı.

Ancak yapay zeka mükemmel sonuçlar vermedi ve uzmanlar üç milyonun üzerindeki hatayı elle düzeltti.

Bu teknik anlamda zorun başarılmasıydı, ancak iş daha bitmemişti.

Yine Tıbbi Araştırma Konseyi’nin Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nan Dr. Philipp Schlegel’e göre her bir bağlantının ne yaptığını tanımlamadan harita tek başına anlamsızdı.

“Bu veriler Google Haritaları gibi ama beyin için olanı. Nöronlar arasındaki ham bağlantı diyagramı, hangi yapıların hangi sokaklar ve binalara denk geldiğini bilmek gibi.

“Nöronları tanımlamaksa, haritaya, sokakların ve şehirlerin adlarını, iş yerlerinin açılış saatlerini, telefon numaralarını, değerlendirmeleri eklemek gibi. Gerçekten kullanışlı olabilmesi için her ikisi de gerekiyor.”

Pallab Ghosh's brain scan
İnsan beynindeki bağlantıların görüntülenmesi. Ancak en iyi cihazlar bile beynimizdeki bağlantıların çok azını tespit edebiliyor.

Sinek konnektomu, kullanmak isteyen tüm araştırmacıların erişimine açık.

Dr. Schlegel bu yeni harita sayesinde nörobilimde önümüzdeki birkaç yıl içinde “bir buluşlar çığı” olacak.

İnsan beyni, sineklerinkinden çok daha büyük ve bağlantıları hakkında tüm bilgileri alabilecek teknolojiye henüz sahip değiliz.

Ancak araştırmacılar, belki 30 yıl içinde bir insan konnektomuna sahip olmanın mümkün olabileceğine inanıyor. Sinek beyninin, beynimizin nasıl işlediği konusunda yeni ve daha derin bir anlayışın ilk adımı olduğunu söylüyorlar.

Araştırma, Flywire Konsorsiyumu adlı, bilim insanlarının büyük bir uluslararası işbirliğiyle yapıldı.

Kaynak: https://www.bbc.com/turkce/articles/cq5e06gwz2jo

Kekiğin Bazı Bitki Patojeni BakterilerÜzerine Antimikrobiyal Etkisi

Giriş
Türkiye değişik iklim ve ortam koşullarına sahip olası nedeniyle bitki türü bakımından
oldukça zengin bir ülkedir. Tür sayısı kesin olmamakla birlikte yaklaşık olarak 9.000
civarındadır. Dünyada yaklaşık 20.000 tür tıbbi amaçlar için kullanılırken ülkemizde
bu rakam yaklaşık 500 civarındadır.

Kekik (Thymus spp.) dünyada bilinen tıbbi ve aromatik bitkilerin en önemlilerinden
biridir. Labiatae familyasındandır. Buna ilaveten aynı familyaya ait Origanum
(Mercanköşk), Sideritis (Dağçayı), Thymbra (Karakekik) ve Satureja (Kayakekiği)
türleri de kekik olarak bilinmekte ve baharat olarak kullanılmaktadır (1). Ülkemizde 40
kadar türü yetişmektedir.

Kaynak: http://www.mikrobiyoloji.org/pdf/702050702.pdf

Moleküler Markörlerin Bitki Islahında Kullanımı

Özet
Konvansiyonel bitki ıslahı zaman alıcıdır ve çevresel şartlara bağlıdır. Yeni bir çeşidin ıslahı uzun
yıllar sürebildiği gibi geliştirilen çeşidin piyasaya çıkarılması garanti edilemeyebilir. Bu nedenle
araştırmacılar ıslah sürecinde daha etkili kullanılabilecek yeni yöntemlerle ilgilenmişlerdir. Moleküler
markör teknolojisi bitki ıslahında seleksiyon stratejilerini geliştirmek için geniş kapsamlı yeni uygulamaların
benimsenmesini sağlamıştır.
Materyal değerlendirmede daha deneyimli olan klasik bitki ıslahçılarının moleküler genetik ya da
hücre biyolojisi konusunda çalışma yapması, elde edilen yeni bitkilerin yaygın kullanımı ya da materyalin
değerlendirilmesi açısından gerekli görülmektedir. Bitki ıslahçıları DNA üzerindeki araştırmalardan çok azını
kullanma fırsatı bulmuştur. Özellikle bitki moleküler genetiği ile ilgili olarak son yıllarda elde edilen bilgiler,
bitki ıslahı çalışmalarına yansıyabilecek niteliktedir. Bu nedenle, yeni geliştirilen ya da değiştirilmiş bitki
ıslahı yöntemleri, bitki moleküler biyolojisi çalışmalarından elde edilen bilgilere dayanılarak kullanılmalıdır.
Bu derlemede genel olarak bitkilerde yaygın olarak kullanılan başlıca moleküler markörlerin tipleri,
avantajları/dezavantajları ve bitki ıslahında kullanım alanları ile ilgili çalışmalar ele alınmıştır.
Anahtar kelimeler: Bitki ıslahı, moleküler markörler, markör destekli seleksiyon, DNA

Bilim İnsanları İlk Defa Yetişkin Bir Hayvanın Beynindeki Tüm Nöronların Haritasını Çıkardı

Meyve sineğinin beynindeki 140 bin kadar nöronun tamamının 3B canlandırması. Canlandırma: Phillip Schlegel/Cambridge Üniversitesi/MRC LMB. Veri Kaynağı: FlyWire.ai

Haritada bir meyve sineğinin beynindeki yaklaşık 140.000 nöron arasındaki 50 milyon kadar bağlantının tamamı yer alıyor.

Beyinler, nöronlar arasındaki şaşırtıcı derecede karmaşık bağlantı sistemleridir. Bu bağlantıları haritalandırmak ise beyinlerin nasıl çalıştığını anlamada önemli bir adım. Bilim insanları böyle bir haritanın oluşturulmasında şimdiye kadarki en tutkulu girişimi geçenlerde tamamladı: Yetişkin bir meyve sineğinin beynindeki her nöron ve her bağlantıyı eksiksiz şekilde belgelediler.

Böyle bir haritanın yürüyebilen ve görebilen bir hayvanda ilk defa oluşturulmasını temsil eden araştırma, yetişkin bir hayvanın ilk eksiksiz beyin haritası olma özelliğini taşıyor. Drosophila melanogaster‘in beynindeki 139.255 nöronun her birini ve bunlar arasındaki 50 milyon bağlantıyı temsil eden eser, şimdiye kadar yapılanlar arasında açık ara en büyük ve en detaylı olanı. Benzer bir harita aynı türün larvası için oluşturulsa da o beyin çok daha küçüktü ve sadece 3.000 civarı nöron barındırıyordu. Bir yetişkinin beyninin çok daha fazla bilgi ve davranışı idare etmesi gerekiyor.

Dün Nature bülteninde yayımlanan iki makalede tarif edilen harita, dünya çapındaki 76 enstitüde çalışan 287 bilim insanının oluşturduğu bir araştırma takımı arasında yürütülen işbirliğinin bir sonucu. Haritada 100 TB’ı aşkın veri kullanılmış.

Makalenin yazarlarından Phillip Schlegel, Sven Dorkenwald, Sebastian Seung, Gregory Jeffris, Davi Bock ve Mala Murthy, dönüm noktası niteliğindeki bu gelişmeyle ilgili Popular Science‘a konuştu.

Belli ki boyut yönünden muazzam bir farklılık var ve sineğin beyni, bizde bulunmayan mantar gövdesi gibi yapıları da barındırıyor; peki nöronların bağlanma ve “kablo düzeneğinin” oluşma noktasında, bir meyve sineğinin beyni bizimkine ne kadar benziyor?

Phillip Schlegel: Nörondan nörona bağlantılar seviyesinde, beyinlerimiz ve böceklerinkiler son derece birbirine benziyor. Bu yüzden Drosophila, beyinlerin nasıl çalıştığını inceleme bakımından müthiş bir model sistemi. Yani elbette bazı farklılıklar var ve benzerlikten ziyade farklılık örnekleri benim daha çok ilgimi çekiyor.

Sebastian Seung: O mantar gövdesi harika bir örnek. Bu kokusal yapının bizim beyinlerimizde olmadığı doğru. Fakat armut biçimli korteksin, bağlantısallığı bakımından bu böceklerdeki mantar yapısına benzer olduğu düşünülüyor. (Bu benzerlik, kokusal sistemin geri kalanına kadar genişletilebilir.) Sinek ve insan genomları benzer olduklarından, sinek ve insan beyinlerinin moleküler seviyede benzerlikler taşıması gerektiğini uzun süredir biliyorduk. Devre seviyesinde de benzerlikler olduğunu daha geç fark ettik. Bunlar bağlantısallık kalıplarının incelenmesiyle ortaya çıktı.

[Bir soru da şu ki] Sinek ve insanların evrimsel atasının bu denli antik olduğu düşünüldüğünde, neden devre benzerlikleri var? Belki de bu benzerlikler yakınsak evrimle oluşmuştur. Moleküler seviyede böcek ve insan koku sistemleri çok farklı görünüyor; koku reseptörlerinin genleri farklı. Fakat devreler, aynı hesaplama problemini çözmeleri gerektiği için nihayetinde benzer hale gelmiş olabilir.

Video: Meyve sineği beynindeki 140 bin kadar nöronun tamamının 3B tasviri. Canlandırma: Phillip Schlegel/Cambridge Üniversitesi/MRC LMB. Veri Kaynağı: FlyWire.ai

Davi Bock: Hem meyve sineklerinin beyninde hem de bizim beynimizde, geniş nöron ağları bir şekilde birleşerek bilgiyi işliyor, davranışları yönlendiriyor ve anıları saklayıp çağırıyor. Her iki beyinde de nöronlar aksiyon potansiyellerini ateşliyor, ortak nörotransmiterleri kullanıyor vs. Her iki beyin de devasa tekrarlı bağlantısallık sergiliyor; ve her iki beyin de daha detaylı şekilde anlamayı çok istediğimiz ilginç ağ yapısı işaretleri sergiliyor.
Dolayısıyla farklılıklar olsa dahi geniş nöron ağlarının bilgiyi işleme, depolama ve çağırma bakımından nasıl organize edileceği sorusu, türler boyunca neredeyse kaçınılmaz biçimde ortak temeller taşıyacak. Bu meselenin çözülmesi zor bir problem. Yetişkin sinek ise bilgi işleme ve davranış kabiliyetleri bağlamında “insandan çok daha basit” ile “hâlâ çok ilginç” arasında duran mutlu bir ortam gibi görünüyor.
“Tipik” nöron diye bir şey olduğunu düşünürsek, bir sineğin beynindeki tipik bir nöron ile bir insanın beynindeki tipik nöron arasında nasıl bir fark vardır? Bunlar aynı boyutta mıdır? Benzer sayıda mı dendrit ve sinaptik terminal içerirler? Benzer sayıda mı bağlantı oluştururlar?
PS: Sineğin görece ufak beyninde bulduğumuz (8.000’i aşkın) hücre tipi miktarından da anlaşılacağı üzere “tipik” bir nöronu tanımlamak kolay değil. Örneğin sineğin görsel sisteminde, nöronlar ortalama 0,6 mm “uzunluğunda (ör. nöronun tüm dallarının birleşik uzunluğu) ve 270 kadar girdi ile 500 kadar çıktı içeriyor. Greg bundan altta bahsediyor ama memeli nöronlarının sinek nöronlarından 10 kat kadar büyük olmasının muhtemelen pek gerçek dışı olmadığını söylüyor.
Memeli beyinlerinde bireysel sinapslar genelde birebirdir; yani tam iki nöron arasında bir bağlantı oluştururlar. Bunun aksine böcek sinapsları genelde bir nörondan çok sayıda nörona bağlantı oluşturur (çok öğeli). Bunun sebebi spekülasyona açık olsa da sebebi, böcek beyinlerinin çok küçük bir beyne mümkün olduğu kadar fazla bağlantı (ve bu sebeple hesaplama gücü) sığdırmaya çalışması olabilir.

SS: bir insan nöronu genelde çok daha büyüktür. Bir insan nöronu, beynin bir tarafından diğer tarafına veya beyinden omuriliğe kadar uzanabilir. Bir zürafa veya balina nöronu çok daha büyük olabilir.

Sineğin görsel sistemindeki 75 bin nöronun 3B tasviri. Canlandırma: Phillip Schlegel/Cambridge Üniversitesi/MRC LMB. Veri Kaynağı: FlyWire.ai

Bir sineğin nörokimyası bir insanın nörokimyasına göre nasıl? Bir sineğin beynindeki bütün nörotransmiterleri bir insan beyninde görebiliyor muyuz yoksa sadece bazılarını mı görüyoruz? Bunlar her iki beyinde de aynı rolleri mi oynuyor? Ayrıca sineğin beyninde insan beyninde gözlenmeyen nörotransmiterler var mı?

PS: Sinekler bizimle aynı nörotransmiterleri (Dopamin, GABA, Asetilkolin vs.) kullanıyor.

SS: Başlıca nörotransmiterler aynı ama çalışma şekillerinde farklılıklar var. Örneğin glutamat bizim beyinlerimizde çoğunlukla uyarıcı ama sinek beyninde genellikle kısıtlayıcı. Fakat bazı benzerlikler de var. Örneğin dopamin, hem sinek hem de insan beyinlerinde “öğrenmeyi ödüllendirme” bakımından önemli gibi görünüyor.

Temelde bir insan beynine benzer şekilde çalışan ama daha ufak olup, haritası daha kolay çıkarılan bir beyne mi bakıyoruz nihayetinde? Yoksa önemli farklılıklar var mı?

SS: Bu bir bardak yarı mı dolu tam mı dolu sorusu. Hem benzerlikler hem de farklılıklar var. Sineklerdeki koku, görme ve gezinme devrelerinin memelilerdeki aynı fonksiyonlara yönelik devrelerle mimari benzerlikler taşıdığını artık biliyoruz. Demek istediğim şey, farklı binalarda benzer mimari motiflerin bulunabileceği gibi bu devrelerde de benzer bağlantısallık motiflerinin bulunuyor olması.

Sinek konektomu, sinirbilimcilerin herhangi bir beynin nasıl işlev gösterdiğini ilk defa çok derin bir şekilde anlamasına yardımcı oluyor. Zamanın bu noktasında, gerçek manada anlayabildiğimiz herhangi bir beyin tüm beyinleri anlamamıza yardımcı oluyor.

Neden meyve sineklerinin bu türü üzerinde çok araştırma yapılıyor? Onu bu kadar ilgi çekici hale getiren ne?

SS: Drosophila melanogaster, biyolojide yüzyılı aşkın bir süredir örnek bir canlı şeklinde kullanılıyor. Dolayısıyla sinirbilimciler de doğal olarak onu benimsemiş. Yani diğer böcek türlerinin konektomları ufukta: Karıncaların, sivrisineklerin, arıların vs. Bu konektomları birbiriyle kıyaslamak ve böcek davranışlarının zengin çeşitliliği ile aralarında ilişki kurmak, heyecanlı ve eğlenceli bir araştırma sahası olacak.

Mala Murthy: Sinekler, beyinleri bizimle aynı problemlerin çoğunu çözdüğünden ve ayrıca yürüme ve uçma, öğrenme ve hafıza davranışları, gezinme, beslenme ve hatta sosyal etkileşimler gerçekleştirmek gibi karmaşık davranışları yerine getirebildiğinden, sinirbilim için önemli bir örnek sistemi. Benim laboratuvarım beynin sosyal iletişime nasıl aracılık ettiğini inceliyor. Sineklerin ise sürekli olarak sosyal bir partnerden görme ve ses gibi geribildirim işaretlerini kullanarak, her bir an hangi eylemi gerçekleştireceklerine karar verdiklerini keşfettik; hatta farklı bağlamlarda farklı tercihler bile yapabiliyorlar. Bu tip kompleks bir davranış için beynin büyük bir bölümünün kullanılması ve bu davranışı çözmek için de beyindeki bütün bağlantıların eksiksiz bir haritasının çıkarılması gerekiyor.

Makalelerde bir “kar tanesi” fikri ve herhangi bireysel bir beynin, bir türü nasıl temsil edebileceği sorusu tartışılıyor. Buradaki soru; bir beynin yapısının (elektronik bir benzetme kullanılacak olursa, “devresi”) bir tür boyunca ne kadar benzer olduğu, o yapı içerisindeki fiili bağlantıların (“kablo şebekesi”) ne kadar farklı olabileceği. Örneğin nöron x ve nöron y, iki beyinde fiziksel olarak bağlantılı olabilir ama beyinlerin birinde bu bağlantı pasifken diğerinde aktif olabilir mi?

PS: Bu ilginç bir soru. Konektom biliminde, iki nöron arasındaki bağlantının pek çok tekil sinapstan oluştuğu zaman “kuvvetli” olduğunu söyleme eğilimi gösteriyoruz. FlyWire veri seti ile önceden oluşturulmuş kısmi bir beyin haritası arasında yaptığımız karşılaştırmaya göre güçlü bağlantılar, her iki beyinde de neredeyse her zaman mevcut. Sen (ve aslında diğer pek çok sinirbilimci) şimdi haklı olarak bir bağlantının bu “yapısal” kuvvetinin mutlaka “işlevsel” kuvvete çevrilip çevrilmediğini soruyor.

Kısa cevap: Büyük ihtimalle evet. Biraz daha uzun cevap ise kesin olarak bilmediğimiz. Fakat bildiğim kadarıyla önceki fizyolojik ve davranışsal çalışmalarda bildirilmiş işlevsel bağlantıların, yapısal açıdan konektomda da kuvvetli olduğu ortaya çıktı. Yani bu soru, sinirbilim camiasının önümüzdeki yıllarda ele almak zorunda olduğu büyük bir soru.

Akabinde akıllara “kablo bağlantısında” da birtakım evrenselliğin olup olmadığı sorusu geliyor; yani her zaman bağlı olan veya “bütünleşik” bazı nöronların olup olmadığı sorusu.

MM: Aslında beyin organizasyonunda benzerlik var ve bunların nasıl işlev gösterdiğini anlamak heyecanlı olacak.

Meyve sineğinde yaklaşık 10^5 nöron var ve bir fare beyninde bu sayı 10^8. Nöronlar arasındaki bu bağlantı sayısı, nöron sayısına kıyasla ne ölçekte? Bir farenin beynindeki nöronlar arasındaki bağlantı, bir sineğin beyninden 1000 kat veya çok daha mı fazla?

Greg Jeffris: Aslında, nöron başına sinaps sayısı muhtemelen 10 kattan fazla değişmiyor. Bunun bir sebebi de sinek sinapslarının memeli sinapslarından daha küçük olması ve çok bağlantılı tabiatlarının olması olabilir. Ayrıca sinek konektomundaki güçlü eş nöronlar arasında daha fazla tekil sinaps da olabilir (iki nöron arasındaki şampiyon bağlantılar, tekil sinapsların binlercesiyle ifade ediliyor).

Son olarak, elimizde sinek beyninin böylesine detaylı bir haritasının olmasının gelecekteki araştırmalar için tam olarak nelere olanak sağlayacağından biraz bahsedebilir misiniz?

PS: Evet, kesinlikle. Bu beyin haritası, gelecekteki deneysel konektomların karşılaştırılabileceği bir temel sunuyor. Örneğin bir sinek, normalde hayvana çekici gelen bir kokuyu sevmemek üzere eğitilebilir ve sonrasında o sineğin beyin haritası çıkarılıp FlyWire ile karşılaştırılarak, devresel seviyede neyin değiştiği görülebilir. EEG sineklerde işe yaramazken (çok ufaklar), bir konektomun üstüne kalsiyum görüntüleme veya elektrofizyolojik kayıtlar gibi diğer yaklaşımlarla bindirme yapmak, pek çok araştırma grubunda etkin biçimde işe yarayan bir şey.

Yazar: Tom Hawking/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.

Kaynak : Bilginin Ana Kaynağı için Tıklayın