Yapay Uyarımlarla Nöronlar Kolayca Kontrol Edilebilir

Beyni Kullanarak Nöronlar Kontrol Edilebilir

İnsan beyninin ne derece karmaşık olduğundan ve yapabileceklerinden bahsetmeye bu yazıda gerek duymuyorum. Bize sorulan bir soruya anında cevap verebilir canımız istediğinde vücudumuzu istediğimiz gibi oynatabiliriz. Bütün bunları nöron adı verilen hücrelerin birbirleri arasındaki iletişimlerine borçluyuz. Bu nöronları bu kadar harekete geçirebiliyorsak her bir nöron faaliyetini kontrol etmemiz mümkün olabilir mi?

Sinapslar ve Hücre İçi Sinyal Mekanizması

Bir nöronun faaliyete geçmesi, diğer bir deyişle ateşlenmesi, temelde iki etkene bağlıdır: sinaptik sinyal alımı ve hücrenin kendini programlaması. Bir grup Japon araştırmacı ilk kez bir farenin tekli nöronlarındaki sinaptik etkinliği güçlendirmeyi nasıl öğrendiğiyle ilgili kanıtlara ulaştılar. Araştırmacılar farenin beyninde bir hücre hattı seçtiler ve farenin ne zaman o hücreleri kullansa kendi kendini ödüllendirdiğini tespit ettiler. Buradaki ödül lateral hipotalamusun elektriksel sinyaller tarafından uyarılmasıydı. Beynin merkezinde yer alan bu bölge vücudun her yerinden gelen bilgileri birleştirerek beslenme gibi çeşitli olayları düzenliyor. Hipotalamusu yapay bir şekilde uyarmak fare için her şeyin harika olduğu duygusunu veriyor.

İleri Okuma: Hipotalamus

Hipotalamus

Hipotalamusun vücuttaki en temel görevi homeostazı düzenlemektir. Özellikle belirli bazı nöral devreler uzun süreli enerji dengesini, glikoz kullanımını, tuz ve su dengesini, vücut sıcaklığını, uyku/uyanıklık döngüsünü ve kan basıncını kontrol etmekten sorumludur. Bu anlamda hipotalamus merkezi sinir sistemi, endokrin ve otonom sinir sistemi arasında bir köprü görevi görür.

İleri Okuma: Homeostaz

Hiptalamus bütün işlevlerini yaparken vücudun metabolik ürünlerinden gelen ipuçlarını kullanıyor. Bu ürünler hormonlar, besinler, tuzlar vb. maddelerdir. Bu maddelerin miktarları, çeşitli doku ve organlardan gelen sinyallerle birleştirilerek bir değerlendirme yapılır. Sonrasında vücudun neye ihtiyacı varsa o yönde bir karar alınıp uygulamaya konur. Örneğin çok terleyip su kaybettiğinizde hipotalamus bunu engellemek için böbreklerden daha fazla su emilimi yapılması gerektiği emrini verir ve ilgili hormonların salınımını başlatır.

Motor Korteksteki Nöronlar

Yaklaşık 50 yıl önce de bilim insanları maymunların motor korteksinde benzer bir sinirsel geribildirim durumu yaratmanın mümkün olduğunu göstermişlerdi. Edimsel koşullandırma tekniğini kullanarak nöronların impuls etkinliği azaltılıp arttırılabiliyordu. Benzer sonuçlar insanların medyal temporal loblarındaki nöronlar için de geçerliydi. Ancak önceki çalışmalarda kullanılan hayvanların beyninin içinde gerçekleşen sinirsel geribildirim olayı gerçek dünyadaki nesnelerle bağdaştırılamaz. Bu yeni çalışmada bir etkiyi görmek için hayvanları günlerce eğitmek yerine hipotalamusun uyarılması sayesinde 15 dk.’da sonuçlar alınabiliyor.

Nöroplastisite

Beyindeki nöronların kendi içlerinde koşullanarak bir grup nöronu daha fazla etkinleştirmesinin mümkün olduğunu görmek ileri ki araştırmalar için büyük önem arz ediyor. Gerek ödül mekanizmasını gerek diğer mekanizmaları kullanarak nöronlar sirkadyen ritmini değiştirecek şekilde ayarlanabilir ve çeşitli hastalıkların tedavisinde bu nöronların plastisite yeteneği kullanılabilir.

İleri Okuma: Nöroplastisite Nedir ve Neden Çok Önemlidir?

Bir insan yedisinde neyse yetmişinde de odur, huylu huyundan vazgeçmez gibi birçok atasözü olmasına rağmen insanlar değişir. Nöronların yeniden yapılandırılması işlemi nöroplastisite olarak bilinir. Bir alışkanlığınız var diyelim, örneğin yatmadan önce mutlaka şeftali suyu içiyorsunuz. Siz bunu zamanla tekrarladıkça ve bundan keyif aldıkça bu davranışınızı tetikleyen nöronlar arasındaki bağlantı güçleniyor. Bu nöral bağlantıların güçlenmesi ve gevşetilmesi işlemleri genel olarak nöroplastisite denir.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynak

http://medicalxpress.com/news/2014-04-individual-neurons-brain.html


Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an Johnson & Johnson'a bağlı olarak Erenköy Ruh ve Sinir Hastalıkları hastanesinde klinik araştırma koordinatörü olarak çalışıyorum. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca laboratuvarın yanında bilim yazarlığı, programlama, ney ve satranç ile uğraştım. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.