Hafıza Oluşumunda Nöronlara Nasıl Enerji Sağlanır?
Bilim insanları, hafıza oluşumu gerçekleştiğinde hücresel güç merkezi olan mitokondriyonu sinapsların yakınına sabitleyen özel bir VAP proteini buldular.
Bu proteinin mutasyonu amiyotrofik lateral skleroz gelişimine yol açmaktadır. Bilim insanları çalışmalarının bu hastalığın tedavisine yardımcı olacağını umuyor.
Sadece 15-20 yıl önce, hafızanın beyinde nasıl oluştuğunu anlamış gibi görünüyorduk. Ancak hafıza oluşum sürecinin çok karmaşık olduğu ortaya çıktı ve hafızamız için çalışan yeni mekanizmaları her keşfettiğimizde yeni gizemlerle karşılaşıyoruz.
Yeni bir şey deneyimlediğimizde, nöronlarımızın yapısı ve işlevi ile bağlantıları hızla yeniden düzenlenir. Sinaptik plastisite olarak bilinen bu süreç, öğrenme ve adaptasyonumuz için çok önemlidir. Ancak bu değişiklikler çok fazla enerji gerektirir.
Neyse ki, nöronlarımız bu değişiklikleri desteklemek için iyi adapte olmuşlardır. Mitokondri olarak bilinen biyolojik “piller”, yerel ve verimli bir enerji kaynağı sağlamak için sinaptik yeniden düzenleme alanlarının yakınında sabitlenmiştir. Ancak mitokondrilerin sinapsların yakınına nasıl sabitlendiği uzun zamandır belirsizdir.
Hücre içi “yapıştırıcı”
Florida’daki Max Planck Sinirbilim Enstitüsü’nden bir grup bilim insanı şimdi moleküler çapayı tanımladı: bu VAP proteinidir. Hafıza oluşum süreçlerine enerji sağlamak için mitokondriyi sinapsların yakınına sabitleyen şey budur.
VAP’ın moleküler bir çapa olarak tanımlanması, mutasyonunun ilerleyici bir motor nöron dejenerasyonu hastalığı olan ALS’ye (amyotrofik lateral skleroz) yol açması nedeniyle özellikle önemlidir.
Bu çalışma, sadece hafızamızın nasıl oluştuğuna ışık tutmakla kalmıyor, aynı zamanda ALS patolojisine yönelik yeni araştırma yolları da açıyor.
Çalışmanın baş araştırmacısı ve Florida’daki Max Planck Enstitüsü’ndeki araştırma grubunun başkanı Dr. Vidya Rangaraju bulguları şöyle açıklıyor: “Bu çalışmaya hafızaların nasıl çalıştığına dair temel özellikleri anlamak için başlamış olsak da, sonuçlarımız önemli yeni araştırma yolları açıyor. Bilişsel hücresel mekanizmaların ALS’deki motor semptomlarla ilişkisini daha fazla araştıracağız. Geliştirdiğimiz araç ve yaklaşımların bu alana ışık tutmaya başlayacağına inanıyoruz.”
Sabit mitokondri dendritlerde sinaptik plastisiteyi koruyor
Nöronlar karmaşık bir morfolojiye sahiptir ve sürekli olarak yeniden şekillenirler. Bu değişiklikleri enerjik olarak desteklemek için mitokondriler sinapsların yakınında yerel olarak sabitlenir.
Bu yerel stabilizasyon, mitokondri tarafından üretilen enerjinin, hafıza oluşumu sırasında sinapslarda yerel yapısal ve işlevsel değişiklikleri etkin bir şekilde mümkün kılmasını sağlar.
Araştırmanın ilk yazarı Ojasi Bapat, “Ancak bu stabilite nöronal dendritlerin benzersiz bir özelliğidir” diyor. – “Mitokondrinin öncelikli olarak incelendiği nöronal aksonlarda mitokondri oldukça hareketlidir. Mitokondrinin dendritlerde nasıl stabilize olduğu ve bunun plastisite için ne anlama geldiğiyle ilgileniyorduk.”
Bu soru yanıtlandı: VAP proteininin dendritlerde mitokondri sabitleyicisi olduğu ortaya çıktı.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Hafıza Oluşumunda Nöronlara Nasıl Enerji Sağlanır?