Hafıza Zincirlerini Nasıl Oluşturuyor?
Sabah iş var ya da yaz okuluna kaldıysanız ders var. Yatağa giriyorsunuz ve artık uyumanız gerekiyor. Kafanızı yastığa koyuyorsunuz, gözlerinizi kapamadan önce günün kısa bir değerlendirmesini yapmaya başlıyorsunuz. Birden aklınıza o gün samimi bir arkadaşınızla yediğiniz öğle yemeği geliyor, düşünmeye başlıyorsunuz. Derken… Arkadaşınızla ne kadar iyi anlaştığınızı düşünmeye başlıyorsunuz. Ve nihayet muhabbet koyulaşıyor. İlk kez nerede tanışmıştınız? Tanıştığınızda başka kimler vardı yanınızda? Peki başka neler geliyor aklınıza? Daha sonra beraber yediğiniz yemek? O akşam tanıştığınız bir başka arkadaş? Laf lafı açıyor, hafıza hafızayı doğuruyor. Uykuya dalıyorsunuz.
Eğer siz de uyumadan önce günün bir değerlendirmesini yapıyorsanız, yukarıdaki gibi bir senaryoyu (ya da bir benzerini) muhtemelen deneyimlemişsiniz. Bir hafızayı düşünmeye başlar başlamaz, kendinizi daha fazlasının içinde bulursunuz, yani hafızalar arasında geçişler yaparsınız. İşte sinirbilimciler bu durumun neden ortaya çıktığını araştırmaya başladılar.
İki olay kısa bir süre içerisinde birbiri ardına gerçekleştiğinde, bir şekilde birbirine bağlı olduğu hissi veriyor. Görünüşe göre bu belirgin bağlantının beyinlerimizde fiziksel bir tezahürü var. Bu hafta Science ‘da yayımlanan bir araştırmada University of Toronto’dan sinirbilimci Paul Frankland; hafızalarımızın bir yapı içerisinde olduğunu sezgisel olarak bildiğimizi ve yapılan deneylerle hafızaların beyinde nasıl birbiriyle bağlantılı olduğuna dair adımlar atılmaya başlandığını söylüyor.
Beynimizde ve laboratuvar farelerinin beyinlerinde, hatırlamalar; birbirine güçlü şekilde bağlanmış nöron toplamıyla temsil ediliyor. Bu birbirine bağlı hücre kümeleri engram olarak ya da hafıza izleri olarak bilinir. Bir kafes içerisindeki farenin ayağına hafif bir şok verildiğinde, bir engram bu olayı kodlayan hafızayı oluşturur. Bu hafıza, –engramı oluşturan– bir dizi nöronu bir kez bir araya getirdiğinde, ateşlenmesi daha kolay olur. Ayrıca daha “heyecanlı” olan nöronlar –kolayca aktifleşen beyin hücreleri–bir engrama katılmaya daha yatkın hale gelirler. Bu yüzden, eğer ki belirli nöronların heyecanını arttırırsanız, onların yeni bir engrama katılmalarına katkı sağlayabilirsiniz.
Soru şu: Bu prensip zamansal olarak birbirine yakın anda gerçekleşmiş iki hafızada da işliyor mu? Yenice hafıza izleri oluşturan nöronlar; kısa süreliğine komşu olan beyin hücrelerinden daha kolay uyarılabilir haldedirler. Birinciden kısa bir süre sonra başka bir hafızanın oluşmasının örtüşen bir nron populasyonu tarafından kodlanabiliyor olabilir.
Korku hafızası oluşturan fareler (belirli bir çevrede ayağına şok verilen fareler) 6 saat sonra ikinci bir hafıza oluşturuyor, bu da engramları örtüşen iki hafızanın ortaya çıkmasına sebep oluyor. Aynı hafızaları 24 saat aralıklarla oluşturan kemirgenler ise her hafızayı ayrı bir nöron setiyle ilişkilendiriyor.
Araştırma ekibi ayrıca nöronların heyecanlılıkları üzerinde ayarlamalar yaparak iki hafıza arasındaki bağlantıyla oynayabildiler. Olaylar 24 saat aralıklarla gerçekleştiğinde farelerin normalde ayrı hafızalar oluşturmaları gerekir. Fakat ikinci hafıza oluşturulurken araştırmacılar ilk hafıza engramındaki nöronları tekrar uyardıklarında, bu deneyimleri yapay olarak birbirine bağlayabildiler.
Öte yandan, ekip 6 saat aralıklarla gerçekleşmiş hafızaları çözmeye çalıştıklarında, bir sorunla karşılaştılar. Şöyle ki; ikinci olay sırasında ilk hafızadaki nöronların heyecanlarını azaltmanın ikinci hafızanın oluşumunu engellediği görüldü. Araştırmacılardan Sheena Josselyn; bu tip deneylerde, amigdaladaki nöronların şimdiye kadar yalnızca %10’unun manipüle edilebildiğini ve eğer ki, ikinci hafıza oluşturulamıyorsa, bu durumun; geri kalan %90’lık gruptaki nöronlarda bir şeylerin değişiyor olduğu anlamına geldiğini söylüyor. Araştırma bulgularına göre; yeni bir engramda yer almak için nöronlar birbiriyle yarışıyor ve bu yarışta da heyecanlılık esas alınıyor. Nöronların bu %10’luk kısmı kazanan grup oluyor, çünkü %90’lık diğer kısma baskın geliyorlar.
Araştırma henüz başlangıç düzeyinde olsa da, ekip iki hafızaya aynı anda bir bakış atabildiler ve asıl hedefleri; bütün hafıza ağını anlamaya çalışmak. Hafızalar arasındaki etkileşim; aslında dünyaya dair nasıl uyumlu yansımalar geliştirdiğimizin temel taşını oluşturuyor. Elbette ki bu şuan için ulaşılması zor bir hedef, ancak bu tarz deneyler bizi doğru yöne itiyor. Bu çalışma da bilgiyi zamanla nasıl birbirine bağladığımızı kavrama yolundaki inşamızda duvar üzerine koyulmuş bir tuğla niteliğinde.
Alıntı:Bilimfili
Kaynak ve İleri Okuma:
– Rashid, Asim J., Chen Yan, Valentina Mercaldo, Hwa-Lin Liz Hsiang, Sungmo Park, Christina J. Cole, Antonietta De Cristofaro et al. “Competition between engrams influences fear memory formation and recall.” Science353, no. 6297 (2016): 383-387.
– Chodosh, S. How the Brain Builds Memory Chains. ScientificAmerican. http://www.scientificamerican.com/article/how-the-brain-builds-memory-chains/ (Accessed on 2016, July 27)