Hafıza konsolidasyonu sırasında, iki farklı beyin ağında - uyarıcı ve engelleyici ağlarda - en az iki farklı sürecin gerçekleştiği keşfedildi. Uyarıcı nöronlar, bir hafıza izi oluşturmada rol oynar, inhibe edici nöronlar ise arka plandaki gürültüyü engeller ve uzun süreli öğrenmenin gerçekleşmesini sağlar.

[BAA - Biyolojik Hareket ve Evrim]

McGill Üniversitesi’nden Prof Nahum Sonenberg ve Prof Arkady Khoutorsky, Université de Montréal’de Prof Jean-Claude Lacaille ve Nature'da yayımlanan makalenin yazarları olan Hayfa Üniversitesi’nden Prof Kobi Rosenblum ve ekipleri, ayrıca her bir nöronal sistemin uzun süreli belleği kontrol etmek için seçici olarak manipüle edilebileceğini buldular. Araştırma, hangi nöronal alt türlerin bellek konsolidasyonunda yer aldığına dair uzun süredir devam eden bir soruyu yanıtlıyor. Aynı zamanda araştırmanın, değiştirilmiş bellek süreçlerini içeren Alzheimer hastalığı ve otizm gibi bozukluklarla ilgili yeni ilaç tedavileri için potansiyel çıkarımları var.

Hafıza konsolidasyonunda yer alan nöronları aramak

Kısa süreli anılar - sadece birkaç saat süren - nasıl uzun süreli - yıllarca sürebilen - anılara dönüşür? Hafıza konsolidasyonu adı verilen bu sürecin beyin hücrelerinde yeni protein sentezini gerektirdiği on yıllardır biliniyor. Ancak şimdiye kadar, sürece hangi nöron alt tiplerinin dâhil olduğu bilinmiyordu.

Araştırmacılar, bellek konsolidasyonunda hangi nöronal ağların gerekli olduğunu belirlemek için, belirli nöron türlerinde belirli bir moleküler yolağı (eIF2α) işlemek için genetiği değiştirilmiş, model fareler kullandılar. Bu moleküler yolağın, uzun süreli hatıraların oluşumunu kontrol etmede ve nöronlarda protein sentezini düzenlemede önemli bir rol oynadığı zaten gösterilmişti. Ayrıca, daha önceki araştırmalar bu yolağın hem nörogelişimsel hem de nörodejeneratif hastalıklar için çok önemli olarak tanımlamıştı.

Uyarıcı ve engelleyici sistemlerin her ikisi de bellek konsolidasyonunda rol oynar

Dr. Kobi Rosenblum, "Beynin hafıza ve yön bulmada rol oynayan bölgesi olan hipokampüsün uyarıcı nöronlarında eIF2α aracılığıyla protein sentezinin uyarılmasının hafıza oluşumunu ve nöronlar arasındaki iletişim bölgeleri olan sinapsların modifikasyonunu geliştirmek için yeterli olduğunu bulduk" diyor

Dr. Jean-Claude ilginç bir şekilde, "Özel bir inhibitör nöron sınıfı olan somatostatin internöronlarında, eIF2α aracılığıyla protein sentezinin uyarılmasının da nöronal bağlantıların esnekliğini ayarlayarak uzun süreli belleği artırmak için yeterli olduğunu bulduk" diyerek ekliyor.

Makalenin yazarlarından Dr. Vijendra Sharma, şimdiye kadar uyarıcı nöronlar aracılığıyla hafızanın düzenlediği varsayılmıştı ancak inhibe edici nöronların hafıza konsolidasyonunda önemli bir role sahip olduğunu gösterebilmenin büyüleyici olduğunu belirtiyor.

Dr. Nahum Sonenberg, "Bu yeni bulgular, inhibe edici nöronlarda ve özellikle somatostatin hücrelerinde protein sentezini, Alzheimer hastalığı ve otizm gibi bozukluklarda olası terapötik müdahaleler için yeni bir hedef olarak tanımlıyor" diyor. Ayrıca bunun, hafıza eksikliklerini içeren rahatsızlıklardan muzdarip olanlar için hem önleyici hem de teşhis sonrası tedavilerin tasarımına yardımcı olacağının altını çiziyor.

Kaynaklar

Çeviri: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201007123121.htm

Spot fotoğraf: https://www.mitoq.com/blog/blog/neurons-the-nervous-system