Nöronlar Hakkında Şaşırtıcı Gerçek: Bildiğimiz Her Şey Yanlış mı?

Nöronlar Hakkında Şaşırtıcı Gerçek: Bildiğimiz Her Şey Yanlış mı?

Bilinen evrendeki en karmaşık nesnenin hararetli tartışmalara neden olması kaçınılmazdır, ancak sinirbilimciler şimdi beynin çözdüğümüzü düşündüğümüz temel bir yönü üzerinde tartışıyorlar.



ABD’deki Johns Hopkins Üniversitesi’nden Jacqueline Griswold tarafından yürütülen tartışmalı bir çalışma, bazı bilim insanlarının beynin ve sinir sisteminin yapı taşları olan nöronlara bakış açımızda köklü bir değişiklik yapılması gerektiğini savunmasına neden oldu.

Çoğu diyagramın gösterdiğinin aksine, nöronların ana kolları olan aksonların pürüzsüz bir silindir değil, daha çok bir inci dizisi gibi olduğunu söylüyorlar. Bu nanoskopik çıkıntıların boyutu ve aralıkları dinamiktir ve muhtemelen beyinde mesajların ne kadar hızlı gönderildiğini kontrol eder.

Johns Hopkins’teki laboratuvarın başında bulunan moleküler sinirbilimci Shigeki Watanabe, “Aksonların yapısını anlamak, beyin hücresi sinyalizasyonunu anlamak için önemlidir” diyor.

“Aksonlar beyin dokularımızı birbirine bağlayan, öğrenme, hafıza ve diğer işlevleri sağlayan kablolardır. Bu bulgular, akson yapısı hakkındaki yüzyıllık anlayışa meydan okuyor.”

Bu, büyük etkileri olabilecek küçük bir ayrıntı, ancak diğer sinirbilimciler buna inanmıyor.

Aix-Marseille Üniversitesi’nden sinirbilimci Christophe Leterrier Science’tan Sofia Quaglia’ya yaptığı açıklamada, “[Aksonun] mükemmel bir tüp olmadığı doğru, ancak gösterdikleri sadece bu tür bir akordeon da değil” dedi.

Önceki çalışmalar, beyin hücreleri hasar gördüğünde ya da öldüğünde, kuyrukların boncuk benzeri bir desen oluşturarak ‘kabarmaya’ başlayabildiğini ortaya koymuştur. ‘Aksonal boncuklanma’ özellikle Alzheimer veya Parkinson hastalığı olan kişilerin beyinlerinde yaygındır.

Ancak Watanabe ve meslektaşları, farelerin beyinlerinde buldukları incilerin, daha önceki aksonal boncuklanma vakalarında olduğu gibi mikro ölçekte değil, nano ölçekte olduğunu söylüyor.

Çeşitli yaşlardaki farelerin beyin dilimlerini analiz eden ekip, koruyucu kılıfı olmayan tek tek aksonları yakınlaştırdı.

Beyin dokusu dilimleri nasıl kültürlenirse kültürlensin, aksonlar pürüzsüz görünmüyordu ancak çeşitli boyutlarda ‘nano incilerle’ delik deşik olmuştu.

Dahası, bu incilerin boyutu öngörülen sonuçlarla manipüle edilebiliyordu. Örneğin aksondan kolesterolün çıkarılması, daha az incileşme ve elektriksel mesaj gönderme yeteneğinin azalmasıyla sonuçlandı.

Kolesterolü alınmış ve kolesterolü mevcut fare nöronlarının aksonları. (Griswold ve diğerleri, Nature Neuroscience, 2024)

Ancak bazı eleştirmenler fare nöronlarında görülen nanoparçacıkların doku kültürleme stresine verilen tepkiler olduğunu düşünüyor.

Önceki çalışmalar, aksonların gerildiklerinde “beyin için stres topları” gibi makro boncuklar oluşturabileceğini bulmuştur. Bu kümeler, zarar verici dalga sinyallerinin bir nöronun kuyruğu boyunca yayılmasını durdurmak için oluşabilir ve yaklaşık 15 dakika sonra bir şekilde çözülme eğilimindedirler.

Eğer kültür teknikleri bir memeli nöronunu strese sokarsa, bazı uzmanlar nanopearllerin oluşmasının mümkün olduğuna inanıyor. Ancak bu gerçekleşirse, bu sağlıklı bir durum değil, strese verilen bir yanıt olacaktır.

Araştırmanın baş yazarı Griswold Science dergisine verdiği demeçte, ekibinin bu nedenle dondurulmamış ya da kimyasal olarak yapıştırılmamış canlı hücreleri de görüntülediğini söyledi. Bunlar da nano inci desenini gösterdi.

Organotipik dilim kültürlerinden elde edilen canlı nöronlarda incili akson morfolojisini gösteren STED mikrografları. Bireysel aksonlar düzleştirilmiş ve sağ panellerde gösterilmiştir. (Griswold ve diğerleri, Nature Neuroscience, 2024)

Griswold’un deneylerinde, genellikle nöronları görüntülemek için kullanılan kimyasal, nano incilerin kaybolmasına neden oldu ve muhtemelen neden daha önce görülmediklerini açıkladı.

Bununla birlikte, bazı bilim insanları tarak jölelerinin aksonlarında benzer nano-kızıllaşma görmüşlerdir ve geçmişte Watanabe de yuvarlak solucan aksonlarında bu etkiyi düzenli olarak fark etmiştir.

Tartışmayı kesin olarak sona erdirmenin tek yolu daha fazla kanıt. Watanabe ve Johns Hopkins’teki meslektaşları şimdi insan beynindeki nöronları inceleyerek saç teli genişliğinden yüz kat daha küçük bir birimde daha fazla nano inci bulup bulamayacaklarını görmek istiyorlar.

Kaynak: https://www.sciencealert.com

Sinirbilimciler Hipokampustaki Nöronlara İlaç Göndermeyi Başardı