Bazı Beyin Alanları Yaşlanmada Genç Bağlantıyı Korur
Yetişkinlikte "çocuksu" bir yeteneği sürdürme yeteneği, potansiyel olarak yeni beceriler öğrenme ve yaşlandıkça yeni anılar oluşturma becerimize katkıda bulunur.
St. Louis'deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Seattle'daki Allen Beyin Bilimleri Enstitüsü'nden araştırmacılar, beynin farklı bölgelerindeki gen aktivite seviyelerini karşılaştırarak yeni bulgulara ulaştılar.
Hücreler arasında yeni bağlantıların inşasıyla bağlantılı genlerin daha yüksek aktivite seviyelerine sahip olduğu yetişkin beyin bölgelerini belirlediler. Aynı genler genç beyinlerde de oldukça aktiftir, bu nedenle araştırmacılar bu gen aktivitesi modelini "çocuksu" olarak adlandırdı.
İlk yazar Manu S. Goyal, "Yetişkin insan beyninin şempanzeler ve maymunlar da dahil olmak üzere diğer yakın akraba türlerle karşılaştırıldığında genellikle bu genler arasında daha fazla aktiviteye sahip olduğunu zaten biliyorduk" dedi.
"Yeni sonuçlarımız, bu aktiviteyi, beyne bağlantılar eklemek için gerekli olan yeni sinir hücresi dalları gibi biyolojik yapıların inşasında yardımcı olduğu bilinen bir enerji üretim biçimine bağlamaktadır."
Bilim adamları, beyin hücreleri arasındaki yeni bağlantıların, beyin büyümesini durdurduktan çok sonra bile yeni anıları ve becerileri kodlamaya yardımcı olduğuna inanıyor.
Çalışma dergide yayınlandı Hücre Metabolizması.
Birkaç yıl önce, kıdemli yazar Marcus Raichle, beynin enerji üretmek ve beynin birkaç bölgesinin olağanüstü yüksek oranlarda şeker tükettiğini fark ettiğinde diğer işlevleri etkinleştirmek için beynin aşırı miktarda şeker ve oksijen tüketimini araştırıyordu.
O ve meslektaşları daha sonra bunun, bu bölgelerin aktif olarak aerobik glikoliz adı verilen alternatif bir enerji üretim sürecine girmelerinden kaynaklandığını gösterdi.
Goyal, "Aerobik glikoliz, kanser hücreleri ve diğer hızla büyüyen hücreler tarafından tercih edilen şeker tüketimi şeklidir" dedi.
"Bu, aerobik glikoliz kullanan beyin bölgelerinin aynı zamanda en çocuksu gen aktivitesine sahip olanlar, yani yeni beyin hücresi bağlantıları oluşturmaya yardımcı olanlar olup olmadığını merak etmemizi sağladı."
Raichle, yeni çalışma için Michael Hawrylycz, Ph.D. ile işbirliği yaptı ve beynin farklı bölümlerindeki ve farklı yaştaki insanlardan gelen genlerin aktivitesini detaylandıran bir veritabanı olan Allen İnsan Beyni Atlası'nı yarattı.
Araştırmacılar, atlası yüksek aerobik glikoliz oranlarına sahip beyin bölgelerindeki gen aktivitesine bakmak için kullandıklarında, bu bölgelerin diğer beyin bölgelerinden daha fazla çocuksu gen aktivitesine sahip olduğunu buldular.
Ayrıca, bu bölgelerde sürekli olarak diğerlerinden daha aktif olan 100'den fazla geni tanımladılar.
Çalışmanın bir parçası olarak Goyal, küçük çocuklarda beyinde daha fazla aerobik glikoliz olduğunu göstermek için diğer bilim adamlarının önceki araştırmalarından elde edilen verileri de analiz etti.
"Yetişkin beyninde, aerobik glikoliz genel şeker tüketiminin yaklaşık yüzde 10 ila 12'sini oluşturuyor" dedi.
"Küçük çocuklarda aerobik glikoliz, genel şeker kullanımının yüzde 30 ila 40'ını oluşturuyor."
Aerobik glikoliz, enerji üretimi için oksijen ve şeker kullanan alternatif yöntem olan oksidatif glikolize göre daha az etkilidir. Ancak bilim adamları, ilkinin hızlı büyüme için daha iyi bir enerji kaynağı olduğunu düşünüyor.
Goyal, "Yetişkinlerde bile, beynin hala hızla değişen ve adapte olan kısımları var ve muhtemelen bu yüzden yetişkin beyninde aerobik glikoliz kullanılmaya devam ediyor" dedi.
Araştırmacılar şimdi, aerobik glikoliz kullanan belirli beyin hücrelerindeki sorunların otizm veya zihinsel gerilik gibi nörogelişimsel sorunlara veya Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif bozukluklara katkıda bulunup bulunmadığını araştırıyorlar.
Goyal, "Yetişkin beyin hücrelerinin yeni bağlantılar oluşturmak için metabolik gereksinimlerini destekleme yeteneği, bir gün beyin hasarlarını ve nörodejeneratif bozuklukları tedavi etmek için önemli olabilir" dedi. "Yapacak çok işimiz var, ancak bu ilgi çekici bir fikir."
Kaynak: Washington Üniversitesi - St. Louis
