Bilim İnsanları beyinde hafıza oluşumunu gözlemlemeyi başardı

Macaristan’dan gelen yeni bir keşif, hafıza oluşumunu mikroskobik seviyede gözlemlemeyi mümkün kıldı. Geliştirilen özel mikroskop sayesinde, insan saç telinden 100 kat daha ince yapılar üzerinde hafıza süreçleri anlık olarak izlenebiliyor. Bu buluş, yaşa bağlı hastalıklar ve nörolojik bozuklukların tedavisinde yeni perspektifler sunabilir.

Zuckerman Enstitüsü (Columbia Üniversitesi), BrainVisionCenters (BVC) ve HUN-REN (Macaristan Deneysel Tıp Enstitüsü) iş birliğiyle yapılan bu araştırma, bilim dünyasında ihtilal niteliğinde bir gelişme olarak öne çıkıyor. Macar bilim insanları, geliştirdikleri 3D lazer taramalı mikroskop sayesinde, hafıza oluşumunun canlı hayvanlar üzerinde, saniyenin çok küçük bir kesitinde gözlemlenmesini sağladı. Bu gelişme, 50 yıl evvel öne sürülen bir teoriyi birinci sefer doğrulamayı mümkün kıldı.

Daha evvel, sinaptik değişikliklerin canlı bir organizmada gözlemlenmesi çok zordu. Lakin mikroskop teknolojisindeki ilerlemeler, beyin hücrelerinin aktivitelerini canlı, hareketli hayvanlar üzerinde gerçek vakitli incelemeyi mümkün hale getirdi. Bu sayede hafıza süreçlerinin ayrıntılarına daha yakından erişilebiliyor.

Zuckerman Enstitüsü’nden baş araştırmacı Attila Losonczy, “Hafızanın nasıl oluştuğunu ve sabitlendiğini anlamak, gelecekteki tedavi usulleri ve genetik amaçların belirlenmesi için çok önemli” dedi. Losonczy, bu keşfin nörolojik hastalıkların tedavisinde değerli bir adım olabileceğini belirtiyor.

Bilim insanları, beyin bölgesi olan hipokampüs üzerinde ağırlaşmış durumda. Burada yapılan araştırmalar, hafıza ve öğrenme süreçlerini anlamada kritik bir rol oynuyor. Lakin, geçmişte yapılan çalışmalar çoğunlukla beyin taramaları ve kesit hazırlıkları ile sonluydu ve canlı hayvanlarda yüksek çözünürlükte, gerçek vakitli müşahedeler mümkün olmuyordu.

Bu yeni teknolojinin temelinde, KOKI’nin liderliğindeki bir araştırma takımı tarafından geliştirilen iki fotonlu lazer tarama mikroskobu yer alıyor. Bu mikroskop, 3D gerçek vakitli manzara sabitleme sistemi sayesinde beynin daima hareketini telafi ederek, hücrelerin ve hücre uzantılarının inceleme yapılabilmesine imkan tanıyor. Mikroskop, sinapslardaki güç değişimlerini saniyenin çok küçük kesitlerinde ölçebilecek kadar hassas.

Görsel hafızanın gizemleri… Yeni keşifler ve öğrenme kapasiteleri

Bununla birlikte, araştırmacılar, sinapsların davranışlarında farklılıklar gözlemledi. Bilhassa hipokampüs nöronlarının dendrit ismi verilen uzantılarında, sinapsların güç değişimlerinin, hücrenin reaksiyon gösterdiği bölgelere nazaran farklılık gösterdiği keşfedildi. Bu bulgu, hafıza ve öğrenme süreçlerinin daha evvel kestirim edilenden daha karmaşık olabileceğini ortaya koyuyor.

Attila Losonczy, “Hafızanın farklı düzeylerde organize olduğunu ve bu tertibin hücre içi seviyede de gerçekleşebileceğini artık görebiliyoruz,” dedi. Bu keşif, hafıza ve sinaptik plastisitenin daha derinlemesine anlaşılması ismine değerli bir adım.

Bilim insanları, bu buluşun gelecekte hafıza bozukluklarının tedavisinde ve nörolojik hastalıkların tedavi formüllerinde ihtilal yaratabileceğini düşünüyor. Araştırmalar, sinapslardaki değişiklikleri izleyerek, hafızanın daha detaylı bir halde nasıl işlediğini anlamayı amaçlıyor.

Hafıza yalnızca beyne has değil: Böbrekler de Hatırlıyor