Neden Bırakamıyoruz? Bilim Dünyası Kötü Alışkanlıkları Silen Kimyasalı Buldu
Fareler üzerinde yapılan bir çalışma, asetilkolinin davranışsal esneklikteki rolünü vurgulayarak, bağımlılık ve obsesif kompulsif bozuklukta rol oynayan beyin mekanizmalarına dair yeni bilgiler sunuyor.
Duruma göre nasıl davrandığımızı ayarlamak günlük yaşamda çok önemlidir. Profesyonel toplantılardan kişisel etkileşimlere kadar, başarı genellikle koşullar değiştiğinde davranışı değiştirme yeteneğine bağlıdır. Bazı durumlarda, hızlı adaptasyon hayatta kalmayı bile belirleyebilir. Bilim insanları uzun zamandır beynin bu esnekliği nasıl sağladığıyla ilgileniyorlar.
Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki (OIST) nörobilimciler tarafından Nature Communications’da yayınlanan yeni bir çalışma, bu yeteneğin farelerde nasıl çalıştığını araştırıyor ve araştırmacıların bağımlılık, obsesif kompulsif bozukluk (OKB) ve Parkinson hastalığı gibi durumları daha iyi anlamalarına yardımcı olabilecek ipuçları sunuyor.
OIST’deki Nörobiyoloji Araştırma Birimi Başkanı ve çalışmanın ortak yazarı Profesör Jeffery Wickens, “Davranışları değiştirmenin ardındaki beyin mekanizmaları, belirli bir senaryoya adapte olmak nörolojik olarak çok karmaşık olduğu için anlaşılması güç kalmıştır. Beynin birden fazla bölgesinde birbirine bağlı aktivite gerektirir,” diye açıklıyor. “Önceki çalışmalar, asetilkolin adı verilen bir nörotransmitteri salgılayan beyin hücreleri olan kolinerjik ara nöronların davranışsal esnekliği sağlamada rol oynadığını göstermiştir. Burada, nörotransmiter salınımını gerçek zamanlı olarak görmek ve davranışsal esnekliğin ardındaki temel mekanizmaları incelemek için gelişmiş görüntüleme tekniklerini kullanabildik.”
Hayal kırıklığının kimyasal sinyalleri
Beynin beklentiler aniden değiştiğinde nasıl tepki verdiğini araştırmak için araştırmacılar, fareleri sanal bir labirentte gezinmeleri için eğittiler. Hayvanlar hangi yolun ödüle götüreceğini öğrendiler. Fareler göreve aşina olduktan sonra, bilim insanları beklenmedik bir şekilde doğru yolu değiştirdiler. Sonuç olarak, fareler beklenen ödülün kaybını yaşadılar. Ekip, bu sürpriz anında beyin aktivitesini izlemek için iki fotonlu mikroskopi kullandı.
“Sinirsel olarak, beynin belirli bölgelerinde asetilkolin salınımında önemli bir artış gördük. Davranışsal olarak ise, ödül alamayınca labirentteki tercihlerini değiştiren, ‘kaybetme-değiştirme’ davranışı olarak bilinen davranışı sergileyen daha fazla fare gördük,” diyor çalışmanın baş yazarı Dr. Gideon Sarpong. “Asetilkolindeki artış ne kadar büyük olursa, farelerin gelecekteki tercihlerini değiştirme olasılığı da o kadar yüksek olur. Sonuçlarımız, asetilkolinin alışkanlıkları kırmada ve yeni tercihler yapmayı sağlamada önemini gösterdi.”
Fotoğraf: Kaori Serakaki/OIST
Asetilkolinin davranış değişikliğinden sorumlu olduğunu doğrulamak için araştırmacılar, hayvanların nörotransmitter üretme yeteneğini azalttılar. Asetilkolin seviyeleri düştüğünde, farelerin ödülü kaybettikten sonra kararlarını değiştirme olasılıkları çok daha düşüktü. Bu, kimyasalın koşullar değiştiğinde beynin uyum sağlamasına yardımcı olmada çok önemli bir rol oynadığını doğruladı.
Deney sırasında çoğu kolinerjik ara nöron asetilkolin salınımını artırmış olsa da, bazı küçük hücre kümeleri çok az değişiklik veya hatta azalma gösterdi. Araştırmacılar, bu alanların daha önce başarılı olan yolların anılarını korumaya yardımcı olabileceğini düşünüyor. Dr. Sarpong, “Bu, farelerin önceki ödül yolunu mutlaka unutmadığını, ancak durum tekrar değişirse bu bilgiyi sakladığını gösteriyor” diyor.
Nörolojik bozuklukları anlamak
Araştırmacılar, davranışsal esnekliğin birçok birbirine bağlı beyin sistemini içerdiğini vurguluyor. Mevcut bulgular bulmacanın önemli bir parçasını sağlıyor, ancak tüm mekanizmayı temsil etmiyor. Diğer beyin bölgeleri, hücreler ve nörotransmitterler de yeni durumlara yanıt olarak davranışın nasıl değiştiğini yöneten karmaşık ağa katkıda bulunuyor.
Profesör Wickens, “Ancak bu, bulmacanın önemli bir parçası, çünkü bu kolinerjik ara nöronların bulunduğu striatumun aktivitesi, bu sistemin merkezi bir bileşenidir,” diye vurguluyor.
Temel sinirbilim alanındaki ilerlemelerin ötesinde, bu çalışma tıp alanında da pratik sonuçlar doğurabilir. Asetilkolinin davranışı nasıl etkilediğini anlamak, araştırmacıların çeşitli nörolojik ve psikiyatrik rahatsızlıklar için daha iyi tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabilir.
Profesör Wickens, “Asetilkolin seviyeleri, Parkinson hastalığı veya şizofreni gibi nöropsikiyatrik bozuklukların tedavisinde sıklıkla değiştirilir; bu nedenle bu nörotransmitterin işlevini anlamak, birçok nöropsikiyatrik bozukluğun tedavisinde çok önemlidir” diyor. “Özellikle bağımlılık ve obsesif-kompulsif bozukluk gibi durumlarda, alışkanlıkları kırmada ve davranışı değiştirmede zorluk görüyoruz. Bu nedenle, davranışsal esnekliğin mekaniğini anlamak, bir gün daha iyi tedaviler geliştirmemize yardımcı olabilir.”
Kaynak: https://scitechdaily.com