Bilim İnsanları Beynin ‘Korku Devresinin’ Düşündüğümüzden Farklı Çalıştığını Ortaya Çıkardı
Canlı farelerde uygulanan yeni yöntemler, tehlikeye karşı verdiğimiz tepkilerde nörotransmitterlerin değil, nöropeptit adı verilen moleküllerin ana rol oynadığını gösteriyor.
Bilim insanları, beynin “korku devresini” kontrol eden birincil habercilerin düşündüğümüz gibi olmadığını keşfetti. Yanlışlıkla ocaktaki bir tavaya dokunduğunuzda ya da fokurdayan sıcak bir ütüye sürtündüğünüzde, acı hissi ve ani bir tehlike duygusuyla refleks olarak geri çekilirsiniz. Bunun nedeni, ellerinizdeki ağrı reseptörlerinin omuriliğinize ve beyin sapınıza bir sinyal göndermesi ve burada belirli bir nöron grubunun bu sinyalleri beynin korku merkezi olan amigdalaya iletmesidir. Bu, bu durumda sıcak yüzeylere dokunmaktan kaçınmayı hatırlamamıza yardımcı olan duygusal bir korku tepkisini tetikler. Ancak bu korku güdümlü mekanizma başka birçok senaryoda da devreye girer.
Acının ardından bir tehdit hafızası oluşturma ve buna yanıt verme becerimiz hızlı bir şekilde gerçekleşir ve bu önemli bir hayatta kalma mekanizmasıdır. Ancak travma sonrası stres bozukluğu (TSSB) ve şiddetli anksiyete gibi rahatsızlıklarda bu korku ve tehdit tepkisi çığırından çıkabilir. Bu bozukluklar için mevcut tedaviler semptomları tedavi etmede sadece kısmen etkilidir ve esas olarak “hızlı etkili nörotransmitterler” olarak bilinen molekülleri değiştirmeye odaklanır. Bu ekstra hızlı kimyasal haberciler genellikle acı, korku ve tehlikeden kaçınma gibi hızlı tepkilerin aktarıcıları olarak kabul edilir. Ancak 22 Temmuz’da Cell dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma bu durumu sorguluyor.
Salk Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan Sung Han ve meslektaşları, hızlı korku tepkilerinde başka moleküllerin de rol oynayabileceğini varsaydılar – özellikle de nöropeptit adı verilen daha yavaş etkili moleküllere işaret ettiler. Ancak bu molekülleri incelemek için uygun araçlar mevcut değildi.
Araştırmacılar, çalışmaları için canlı farelerde nöropeptitleri tanımlamak ve modüle etmek için yeni bir sistem geliştirdiler ve korku tepkisi devresinde birincil rol oynayanın hızlı etkili nörotransmitterler değil, bu yavaş etkili moleküller olduğunu buldular.
Tehdit tepkisi düşündüğümüz gibi değil. Çevreden gelen bilgiler, sinyali gitmesi gereken yere yönlendiren devreler gibi hareket eden nöronlar aracılığıyla beynimize ulaşır. Bir nöron, nörotransmitterler veya nöropeptidler gibi molekülleri sıradaki bir sonraki nörona gönderdiğinde bir sinyal iletilir. Hızlı etkili nörotransmitterler küçük paketler halinde salınır ve başka bir nöronun iyon kanallarına (yüklü parçacıkların hücre içine ve dışına geçmesine izin veren tüneller) hızla bağlanıp onları açabilir. Bu zincirleme reaksiyon hücrenin kimyasını değiştirir ve nihayetinde sinyali bir sonraki nörona iletir.
Nörotransmitterlerin aksine, yavaş etkili nöropeptitler büyük yoğun çekirdekli veziküller (LDCV’ler) olarak adlandırılan daha büyük paketler halinde salınır ve komşu nöron üzerindeki belirli bir reseptöre bağlanır. Bu da gen aktivitesini tetikleyen bir dizi enzim aktivitesini başlatır.
Han’a göre, birçok kişi bu yavaş nöropeptitlerin kendi başlarına sinyal vermede değil, yalnızca hızlı nörotransmitterleri modüle etmede bir rolü olduğuna inanıyor. Ancak Han ve meslektaşları, bu moleküllerin sinir sistemi boyunca mesajların taşınmasında bilinmeyen bir rol oynadığına inanmışlardır. Nöropeptitlerin birincil nörotransmitter gibi davranıp davranamayacağını test etmek ve hangilerinin korku tepkisine dahil olduğunu belirlemek istediler.
“Ancak bu fikri test edecek bir araç yok” dedi. Araştırmacıların nöropeptitlerin hücrelerde veya canlı hayvanlarda salınımını izlemesi ve ardından bu habercilerin tek başına bilgi iletmek için yeterli olup olmadığını test etmesi gerekiyor.
Araştırmacılar bu sorunu, nöropeptidleri taşıyan LDCV’leri hedef alan bir araç tasarlayarak çözdüler. Bir LDCV’nin bir hücreden ne zaman salındığını tespit etmek için bir sensörün yanı sıra bilim insanlarının istediği zaman ve yerde belirli nöropeptitleri bozan bir “susturucu” oluşturdular. Bu sayede araştırmacılar, söz konusu nöropeptitler olmadığında beyinde neler olduğunu görebildi.
Çalışmada yer almayan San Francisco’daki California Üniversitesi öğretim üyesi Dr. Robert Edwards’a göre, canlı bir hayvanda LDCV salınımı için bir sensörün kullanılması ve nöropeptidlerin susturulabilmesi yeni bir fikir. Edwards, “Birçok peptidin rolü klasik vericilere göre yeterince anlaşılmamıştır, bu nedenle bu büyük ölçüde keşfedilmemiş bir bölgedir” dedi.
Araştırmacılar yeni araçlarını kullanarak, kemirgenler korku tepkisini ortaya çıkaran çeşitli hafif uyaranlarla karşılaştıklarında hangi nöropeptitlerin salındığını belirlemek için laboratuvar farelerini kullandılar. Kullanılan testlerden biri, farelerin belirli bir sesi duyduklarında ayaklarına hafif bir şok verilmesini içeriyordu; bu, fareleri sesi duyduklarında oldukları yerde donmaya şartlandırdı.
Ekip, farelerde birkaç nöropeptidi susturduklarında, glutamat adı verilen bir nörotransmitteri kapattıklarına kıyasla ne olduğuna baktı. Aslında korku tepkisinin ana tedarikçilerinin glutamat değil nöropeptitler olduğunu görünce şaşırdılar. Bu sonuca glutamatı kapatmanın farelerin korku dolu donma davranışı üzerinde hiçbir etkisi olmadığı için vardılar. Ancak nöropeptitlerin kapatılması, donma davranışını bütün bir gün boyunca bastırdı.
Han, “Glutamatın hiçbir şey yapmadığını gözlemlediğimizde gerçekten çok şaşırdık” dedi. “Yani glutamat nöronal iletişim için ana moleküldür. Ancak en azından bizim durumumuzda, glutamat amigdalaya tehdit sinyali bilgisinin iletilmesi açısından hiçbir şey yapmıyor.”
Araştırmacılar ayrıca birden fazla nöropeptidin aynı vezikül içinde paketlendiğini buldular. Araştırmacılar tüm bu nöropeptitleri inhibe ettiklerinde, farenin korku tepkisini sadece birini inhibe ettiklerinden çok daha etkili bir şekilde azaltabildiklerini gördüler. Korku ve panik bozuklukları için mevcut tedaviler tipik olarak sadece bir nörotransmitteri hedef almaktadır, bu nedenle bu yeni bir yol sağlayabilir.
Han, birden fazla nöropeptit reseptörünü hedef alan moleküller tasarlamanın daha etkili panik bozukluğu tedavileriyle sonuçlanabileceğine inanıyor. Han, “Anksiyete, TSSB veya ağrı tedavisi için yavaş verici sistemlerini, özellikle de nöropeptidi hedeflemenin faydalı olabileceğini ve aslında ilaç geliştirme için yeni yollar açabileceğini düşünüyorum” dedi.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Bilim İnsanları Beynin ‘Korku Devresinin’ Düşündüğümüzden Farklı Çalıştığını Ortaya Çıkardı
Gözlerimiz Nasıl Bize Renk Hileleri Yapıyor? Gerçekten Var Olmayan Renkler Neden Görüyoruz?
Gözlerimiz Nasıl Bize Renk Hileleri Yapıyor? Gerçekten Var Olmayan Renkler Neden Görüyoruz?