Virginia Tech ‘de David Xie ve diğer bilim insanlarının yaptığı bir araştırmaya göre, Erg1 ve TET1 uzun süreli hafıza ve öğrenmede önemli rollere sahip.
Bu ne anlama geliyor? Nasıl daha farklı anlatılabilinir?
Bir akıllı telefon aldığınızı düşünün. Satın aldığınız an, ayarlar ve uygulamarın hepsi aynı. Fakat zaman geçtikçe telefonu nasıl kullanırsanız, ayarlar ve uygulamalar da değişicektir. Aynı şekilde, hafızamız da bu şekilde çalışıyor. Deneyimlerimiz ile bir diğer insandan farklı oluyoruz. En basit deneyimlerimiz bile beyinlerimizi hücresel seviyede değiştiriyor.
Xie ve diğer bilim insanları DNA’nın mettilenme sürecinde beyindeki kontrol eden kayıt etkenleri ve enzimleri buldu. Bu çalışma ile, Alzheimer ve diğer hafıza kaybı yaşanan hastalıkların anlaşılması için çok değerli bilgiler sağlanıyor. Xie “Her deneyim ve öğrenme süreciyle farklı insanlar olmaya programlandın. Öğrenme sürecinin beyinde nasıl gerçekleştiğini ve öğrenilen her yeni bilginin yarın sizi nasıl farklılaştıracağını anlamaya başlamak büyüleyici. ”diyor.
Deney nasıl yapılmış? Egr1 ve TET1 nedir?
Egr1 ve TET1 enzimi telefonunuza kayıt yapmanızı sağlayan program gibiler. Deney fareler üzerinde yapıldı. Deney sırasında farelerin beyinlerinin ön korteksine – öğrenmenin kayıtlı olduğu, beynin olgunlaşması en yavaş olduğu birincil beyin bölgesi– bakıldı.
Egr1, DNA’nın RNA’ya transkripsiyonuna yardımcı olan bir protein olan bir transkripsiyon faktörü. Egr1, uzun süreli hafıza oluşumunda hayati bir rol oynuyor ve önceki araştırmalar, transkripsiyon faktörü bir fareden çıkarıldığında hafıza kaybı sonuçlarının ortaya çıktığını gösteriyor.
TET1 ise aktif DNA demetilasyonunda rol oynayan bir enzim. DNA metilasyonu, bir DNA molekülüne bir metil grubu eklendiğinde oluşuyor, bu daha sonra bir genin promotor bölgesini engelliyor. Başka bir deyişle, DNA metillendiğinde genler aktive edilemiyor.
Egr1 ve TET1, bu metil grubunun çıkarılması ile görevlendirilir, böylece gen ifadesi aktive edilebilir ve anılar saklanabilir.
Başka bir benzetme ile anlatmak gerekilirse, temel olarak gen ifademizi kontrol eden veya ifade seviyelerimizi artıran veya azaltan bir “ açık” veya ” kapalı” düğmesi var. EGR1 bu anahtarlama sistemini kullanmamıza yardımcı oluyor, böylece harici bir uyarıcı aldığınızda genler ifade edilecek ve daha hızlı bir şekilde ifade ediliyor.
Araştırmacılar, bu Egr1-TET1 ekip çalışmasının beynin ötesine geçen öğrenme mekanizması olabileceğini görüyorlar. Örneğin, kanda Egr1 ve TET1’e benzer “aile üyeleri” var.
Bağışıklık sisteminde, hafıza B hücreleri ve hafıza T hücreleri immünolojik hafızayı oluşturmak ve korumak için anahtar. Geçmiş istilacıların antijenlerini hatırlama yeteneklerine sahipler, böylece bir sonraki saldırıya uğradıklarında hızlı bir immünolojik tepki başlatabilirler.
Bu çalışma ne anlama geliyor?
Bu süreç teorik olarak diğer organların hatıralar oluşturabileceği ihtimaline işaret ediyor. Bu bulgunun ciddiyeti öğrenme açısından önemli. Burada iki güzel soru akla geliyor;
1.Öğrenmenin daha iyiye gitmek için değiştirebilme olasılığı var mı?
2. Öğrenmeyi geliştirmek için eğitim sistemini değiştirebilir miyiz?
Xie “Bilmediğimiz birçok temel şey var. Örneğin, işaretçiler ve gen anahtarları: Onları nasıl tanımlayabiliriz ve bu anahtarları kullanabilir miyiz? Bu bazı hastalıkları izlemek için kullanılabilir mi? Belirli olayları izlemek için kullanılabilir mi? Bence bize gelen çok şey var ve şu anda neler yapabileceğimizi düşünmemiz gerekiyor, ”diyor. Gelecekteki araştırmalar için, Xie farklı tür nöronların dış uyaranlara cevap vermek için farklı mekanizmaları nasıl kullandıkları hakkında daha fazla bilgi edinmekle ilgileniyor.
Neuroscience News, The mechanisms behind learning and long-term memory in the brain, son güncelleme 2 Ekim, 2019, https://neurosciencenews.com/learning-memory-mechanisms-15020/
Serra İspahani 