Sıçan Çalışması Beynin Yaralanma Sonrasında Nasıl Kendini Ödüllendirdiğini Gösteriyor

Yeni bir çalışma, beynin birincil öğrenme merkezi hasar gördüğünde, kayıp işlevi telafi etmek için yeni sinir devrelerinin ortaya çıktığını buldu.

Kaliforniya-Los Angeles Üniversitesi ve Avustralya'daki Garvan Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacılar, beynin temel öğrenme ve hafıza oluşturma merkezi olan hipokampus devre dışı bırakıldığında prefrontal korteksin bazı bölümlerinin devreye girdiğini keşfettiler.

Çalışma için araştırmacılar Michael Fanselow, Ph.D. ve Moriel Zelikowsky, sıçanların hipokampa zarar verdikten sonra bile yeni görevler öğrenebildiklerini gösteren laboratuvar deneyleri yaptı. Araştırmacılar, farelerin normalden daha fazla eğitime ihtiyaç duyduklarını, ancak yine de deneyimlerinden öğrendiklerini söyledi.

Çalışmanın kıdemli yazarı Fanselow, "Beynin muhtemelen deneyim yoluyla eğitilmesi gerektiğini düşünüyorum," dedi. "Bu durumda, hayvanlara çözmeleri için bir sorun verdik."

Zelikowsky, sıçanların sorunları çözmeyi öğrenebileceğini keşfettikten sonra, Garvan Enstitüsü'nde Dr. Bryce Vissel ile çalışmak için Avustralya'ya gitti. Orada, sıçanların beyinlerinde meydana gelen değişikliklerin anatomisini analiz ettiler.

Analizleri, prefrontal korteksin iki spesifik bölgesinde önemli fonksiyonel değişiklikleri tespit etti.

Vissel, "İlginç bir şekilde, önceki çalışmalar bu prefrontal korteks bölgelerinin Alzheimer hastalarının beyinlerinde de aydınlandığını göstermiş ve insanlarda benzer telafi edici devrelerin geliştiğini öne sürmüştü" dedi.

"Alzheimer hastalarının beyinlerinin hasarı zaten telafi ediyor olması muhtemel olsa da, bu keşif bu tazminatı uzatmak ve birçok kişinin hayatını iyileştirmek için önemli bir potansiyele sahip."

Araştırmacılar, hipokampusun bilgiyi işlemede, depolamada ve hatırlamada kritik roller oynadığını söyledi. Fanselow'a göre, felç veya oksijen eksikliğinden kaynaklanan hasara karşı oldukça hassastır ve Alzheimer hastalığına "kritik bir şekilde dahil".

"Şimdiye kadar, hipokampusta onarımın nasıl uyarılacağını bulmaya çalışıyorduk," dedi. "Artık diğer yapıların devreye girdiğini ve yepyeni beyin devrelerinin oluştuğunu görebiliriz."

Zelikowsky, prefrontal korteksteki alt bölgelerin farklı şekillerde kompanse edildiğini, bir alt bölgenin - infralimbik korteksin - aktivitesini susturduğunu ve başka bir alt bölgenin - prelimbik korteksin - aktivitesini artırdığını söyledi.

Fanselow, karmaşık davranışların her zaman beynin birden fazla bölümünün birbiriyle iletişim kurmasını içerdiğini ve bir bölgenin mesajı başka bir bölgenin nasıl tepki vereceğini etkilediğini belirtti. Bu moleküler değişiklikler anılarımızı, duygularımızı ve eylemlerimizi üretir.

“Beyin yoğun bir şekilde birbirine bağlıdır - beyindeki herhangi bir nörondan diğer herhangi bir nörona yaklaşık altı sinaptik bağlantı yoluyla geçebilirsiniz” dedi. "Yani beynin kullanabileceği birçok alternatif yol var, ancak normalde zorlamadıkça bunları kullanmıyor.

"Beynin bu kararları nasıl aldığını anladığımızda, özellikle beyin hasarı durumunda, yolları ihtiyaç duyduklarında devralmaları için cesaretlendirebilecek bir konumdayız."

Fanselow, davranışın beyinde moleküler değişiklikler yarattığını söyledi. "Getirmek istediğimiz moleküler değişiklikleri bilirsek, o zaman bu değişikliklerin meydana gelmesini davranış ve ilaç tedavisi yoluyla kolaylaştırmaya çalışabiliriz. Bence elimizdeki en iyi alternatif bu. Gelecekteki tedavilerin tamamı davranışsal veya tamamen farmakolojik olmayacak, ikisinin bir kombinasyonu olacak. "

Çalışma dergide yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.

Kaynak: Kaliforniya Üniversitesi-Los Angeles