Beyni Aşırı Yükten Kurtaran Bir ‘Hafıza Sıfırlama Mekanizması’ Bulundu!
Yeni bir çalışma, beyinde uyku sırasında ortaya çıkan ve “hafıza yollarını sıfırlamaya” yardımcı olan daha önce bilinmeyen bir mekanizmayı ortaya çıkardı.
Bilim insanları şunu buldu: Hipokampüsteki belirli bir hareketsizlik, hafıza sürecinde yer alan nöronların yeni öğrenmeye hazırlanmasına izin veriyor! İşte nasıl işlediği.
Batılı bilim insanları insan beyninde “aksiyon potansiyelleri barajı” (“BARR”) adı verilen bir süreç keşfettiler: Bu süreç nöronların yeniden başlatılmasını sağlıyor, böylece beyin hafızadan sorumlu sinir ağlarına aşırı yüklenmeden yeni bilgileri depolayabiliyor.
Uzmanlar, uyku fiziksel ve zihinsel sağlığın korunmasında kilit bir rol oynadığından, beynin uyku sırasında hafıza konsolidasyonunu nasıl yönettiği konusunda daha öğrenilecek çok şey olduğunu belirtiyor.
Öğrenmeye değer!
Bir kişi hayatta yeni bir şey deneyimlediğinde, beynin öğrenme ve hafızadan sorumlu bölgesi olan hipokampüsteki nöronlar aktif hale gelir ve aldıkları bilgileri kodlar. İlginç bir şekilde, uyku sırasında aynı nöronlar gün içinde görülen aktivite kalıplarını tekrarlar.
Hipokampüsteki nöronların benzer bir faaliyeti, hafıza tekrarı adı verilen bir süreçtir: deneyimlerle ilgili sinirsel bağlantıları güçlendirerek anıların pekiştirilmesine yardımcı olur.
Hafıza nasıl çalışır?
Batılı uzmanlar yıllardır merak ediyor: Beyin, mevcut nöron sayısını tüketmeden her gün yeni bilgiler öğrenmeye ve depolamaya nasıl devam ediyor? Ve eğer aynı nöronlar yeni anılar için tekrar tekrar kullanılırsa, sonunda “kalabalık” ya da aşırı yüklenmiş hale gelmezler mi?
“Hayatımızın yaklaşık üçte biri uyuyarak geçiyor. Ancak bilim, bu dinlenme dönemlerinde hangi süreçlerin gerçekleştiğini tam olarak bilmiyor: bu sadece bedenle ilgili değil, aynı zamanda beyinle de ilgili” diyor yeni çalışmanın yazarı, nörobiyoloji ve davranış profesörü olan Azahara Oliva.
Bu nedenle bilim insanları, hipokampüsün uyku sırasında hafızayı nasıl dengelediğini daha iyi anlamak için farelerde beyin aktivitesini inceledi ve hipokampüsteki nöronların aktivitesini izlemek ve kontrol etmek için elektrot implantasyonu ve optogenetik kullandı.
Elektrotlar beynin belirli bölgelerinin izlenmesini sağladı. Genetiği değiştirilmiş nöronları kontrol etmek için ışık kullanan bir teknik olan optogenetik, uzmanların hayvanların uykusu sırasında belirli nöron gruplarını seçici olarak aktive etmesine veya susturmasına olanak sağladı.
Fareler hafıza araştırmalarında sıklıkla kullanılır; çünkü beyin yapıları, özellikle de hipokampusları insanlarınkine benzer.
Hafızanın sıfırlanması sorunu
En önemli keşif, hipokampal nöronlar için bir tür “sıfırlama düğmesi” gibi bir süreç olan BARR’ın keşfiydi.
Uyku sırasında, beyin anıları tekrar oynatırken, hipokampüsün bir bölgesindeki (CA2) bazı nöronlar kapanır.
Bu hareketsizlik dönemi, öğrenme sırasında yoğun olarak kullanılan nöronların yeni bir güne hazırlanmak için yeniden başlatılmasına olanak tanır.
Bilim insanları, bu sıfırlama mekanizması olmadan hipokampüsün aşırı yüklenebileceğini (anıları depolamak için aynı nöronların tekrar tekrar kullanılması nedeniyle) düşünüyor.
BARR süreci beyne, yeni bilgileri kodlama yeteneklerinden ödün vermeden nöronları yeni görevler için yeniden kullanma yeteneği kazandırır.
“Şunu keşfettik: uykunun son deneyimlerimizin uzun süreli hafızaya girmesi için gerekli olduğu bilinse de, beynimiz aynı zamanda anıları ‘sıfırlar’ ve ‘sistemi’ yeni bilgilere hazırlar. Tüm bunlar nöral devrelerin doygunluğa ulaşmamasını ve en iyi şekilde çalışmaya devam etmesini sağlamak adına yapılıyor.”
İlginç bir şekilde: çalışmada – BARR süreci optogenetik kullanılarak kesintiye uğratıldığında – fareler belirli anıları hatırlama yeteneklerinde önemli bir bozulma gösterdi. Bu durum özellikle farelerin hangi nesnelerin hareket ettirildiğini hatırlamakta zorlandığı nesne taşıma görevinde belirgindi.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Beyni Aşırı Yükten Kurtaran Bir ‘Hafıza Sıfırlama Mekanizması’ Bulundu!