Santiago Ramon y Cajal ve Nöron Doktrini

Santiago Ramon Cajal ve Nöron Doktrini

Şu eşsiz zarafetiyle dallanıp budaklanan hücreye bir bakın. Çoğumuz onu, sinirbilime giriş konularında sıklıkla rastladığımız bir kelimeyle tanıyor: Nöron. Her ne kadar biz bu hücreleri, hep varmış gibi bilsek de, aslında uzun süreler boyunca varlığından haberdar bile değildik. Nöronun ilk şeklini Santiago Ramon Cajal tanımladı. 1889’da bir konferansta duyurduğunda modern sinirbilimin de kapılarını araladı. Gelin, kısaca bu keşfin ardına bakalım.

1830’lu yıllarda Alman bilim insanları, tüm canlıların hücrelerden oluştuğunu iddia ettikleri bir “hücre teorisi” öne sürdüler. O sıralarda, sinir sisteminin detaylarını incelemeyi sağlayacak güçte mikroskoplar yoktu. Bu nedenle, bu teorinin sinir sistemine uyarlanıp uyarlanamayacağı muğlaktı. Bazı bilim insanlarına göre, vücudun diğer parçaları gibi sinir siteminin de hücrelerden oluşması gerekirdi. Bazılarına göre ise, sinir sistemi tamamen sıralı ağlardan oluşan bir dokudan ibaretti.

Mikroskoplarda ve kimyasal boyama yöntemlerinde gelişme kaydedildikçe, sinir sisteminin gizemi de yavaştan çözülmeye başladı. En önemli gelişmelerden biri de, Camillo Golgi tarafından keşfedilen ve “siyah tepkime” adı verilen bir boyama tekniğiydi. Bu teknikte, sinir dokusu potasyum bikromat ve amonyak ile sertleştirilmesinin ardından gümüş nitrata batırılır. Siyah tepkime, sinir dokusundaki birkaç nöronu rastgele renklendirir. Hücreler bir bütün olarak boyanır ve böylece şekilleri bir siluet olarak görünür hale gelir.

Cajal Doku Örneklerini Birbirleriyle Karşılaştırdı

1880’lerde İspanyol Santiago Ramon y Cajal, Golgi’nin  renklendirme tekniğini kullandı. Bu sayede birçok hayvandan topladığı doku örneklerini birbiriyle kıyasladı. Cajal, doku örneklerinin solüsyona iki kez batırıldığı yeni bir yöntem denedi. Bu yöntemle, sinir hücrelerini daha koyu bir şekilde renklendirmeyi başardı. Böylece onları daha detaylı inceleme fırsatı bulmuştu.

Cajal, 1889’daki bir konferansta beynin aslında hücrelerden oluştuğunu duyurdu. Nöron Doktrini adı verilen bu düşünceye göre; temelde sinir sisteminin yapısal ve işlevsel birimleri nöron adlı hücrelerdir. Bu çalışmalarından ötürü Cajal ve Golgi’ye 1906 yılında beraber paylaştıkları Nobel Fizyoloji & Tıp ödülü verildi. Golgi, nöronların keşfedilmesini sağlayan bir yöntem bulmuş olmasına rağmen, ironik bir şekilde hala sinir sisteminin sıralı ağlardan oluştuğunu savunuyordu. Böylece Cajal, modern sinirbilimin babası olarak kayıtlara geçti.

Vücudun Mesaj Taşıyıcıları

İnsan beyninde yüzlerce hatta binlerce çeşitte nöron bulunmaktadır. Bu nöronların şekilleri, türleri ve boyutları da birbirinden farklıdır. Ancak işlevlerine göre, genel olarak üç kısma ayrılır: Duyu nöronları, ara nöronlar ve motor nöronları. Duyu nöronları duyu organlarından aldığı bilgileri beyne taşımakla sorumludur. Organlara ve kaslara sinyal göndermekle sorumlu olanlara motor nöronlar denir. Ara nöronlar belli noktalarda konumlanmış nöronlar arasında bilgi iletmekten sorumludur.

Bu muazzam çeşitliliğe rağmen nöronların çoğunun ortak, temel özellikleri vardır. Her bir hücrenin kendine has görevlerinin olduğu belli kısımları vardır. Bunlar genel olarak üçe ayrılır:

Dendrit: Kelime anlamı Yunanca’da ağaç anlamına gelmektedir. Hücre gövdesinden yayılan dallardır. Dendritler nöronların girdi birimleridir. Diğer hücrelerden aldığı sinyalleri, hücre gövdesine göndermeden önce işler.

Hücre Gövdesi/Soma: Dentritlerden alınan farklı türden sinyalleri işleyerek çıktı oluşturur. Hücrenin işlevlerini gören ve çeşitli türde bulunan proteinlerin, üretimini sağlayan ve içerisinde DNA’nın saklı olduğu uzun bir molekül olan çekirdek, somada yer alır.

Akson: Aksonlar, nöronların farklı kısımlarından çıkan liflerdir ve nöronun çıktı birimini oluştururlar. Aksonun en baş kısmında, elektrik sinyalleri oluşturulur. Bu sinyaller, ardından diğer hücrelere iletilmek üzere hücre gövdesinden taşınır. Aksonun sonunda  terminaller bulunur. Bunlar nörondan çıkan sinyalleri, çoklu hedef hücrelerine gönderirler. Günümüzde ise her nasılsa bu impulsların, nöronun herhangi bir kısmından çıkıp her iki yöne de iletilebildiğini görüyoruz.

Çok İyi Organize Edilmiş Bir Düzen

Nöronlar yaklaşık %50’i bulan bir çoğunlukla, beyincikte bulunur. Kabuktaki hücreler, tıpkı uzman bir askeri birlik gibi oldukça muntazam bir şekilde düzenlenmiş katmanlardan oluşur. Beynin bu kısmında iki tüp hücre bulunur ve bu durum nöronların ne kadar çeşitli olduğunu göstermektedir. Purkinje türü nöronlar, beyinde bulunan en uzun hücre tipidir. Geniş ve düz olmanın yanı sıra oldukça mükellef bir yapıya da sahiptirler. Granül hücre, ise Purkinjenin tersine, beyindeki en küçük hücre tipidir. Hücre gövdesinden çıkar çıkmaz ikiye ayrılan tek bir liften oluşurlar. Hücre gövdesinden sonra, dikey yönde Purkinje hücrelerin dendritlerine ulaşırlar. Her bir Purkinje hücresi yaklaşık olarak 250 bin granül hücre lifiyle iletişir.

Serebral korteks de katmanlardan oluşur ve her biri iyi düzenlenmiş nörondan oluşur. Her katmanın en dışında bulunan bir diğer tip hücre de piramit hücrelerdir. Her milimetrenin binde biri kadarında, kendini tekrarlayan düzenli bir dizilime sahiptir. Yapısal olarak katmanlarda ve beynin diğer kısımlarında değişkenlik gösterirler.  Ancak yine de, hepsinin temelde piramide benzer şekilleri vardır. Dendritleri aşırı miktarda dallanmıştır. Aksonları ise beynin diğer kısmındaki hücrelere ve katmanlara ulaşacak kadar genişler haldedir.

Not: İlgili görsel, Santiago Ramon j Cajal tarafından çizilmiştir.

Hazırlayan: Sultan Kaya

Kaynaklar

Costandi, M. (2013). 50 Human Brain Ideas You Really Need To Know, Londra: Quercus.

https://www.brainpickings.org/2017/02/23/beautiful-brain-santiago-ramon-y-cajal/

4.0
01

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.