Beyin Nasıl Kokluyor?

Koku almak, kişinin bulunduğu durum ve deneyimlerine bağlı bir şey. (1)

CSHL, Cold Spring Harbor Laboratory, sinirbilimcileri Florin Albeanu, Alexei Koulakov ve meslektaşları Honggoo Chae, Daniel Kepple, CSHL’den Walter Bast ve Harvard Üniversitesi’nden Venkatesh Murthy önceden bulunmuş koku sınıflandırma modellerini test ediyor ve uyuşmazlıkları keşfediyorlar. Albeanu sonuçlar hakkında “Koku hakkında düşününce, beynin ne aradığını gerçekten bilmiyor, ve eğer varsa fiziksel veya kimyasal özellikleri hakkında bilgiye sahip değiliz.” diyor. (2)Yapılan araştırmaya genel anlamda bakarsak, nöronlar kokuları duymamızda koku moleküllerinden daha fazla bağlantılı. (3)

Bu ne anlama geliyor?

Genel olarak, bilim insanları, koku parçacıklarının ilk olarak burun boşluğundan girdiğini, duyu dokusundaki koku alıcı reseptör nöronları tarafından ifade edilen koku alıcı reseptörlerin kendilerine bağlandığını biliyor. Memelilerin ön beyninde bulunan koku giderici ampul, alıcılardan gönderilen bilgileri işliyor. Daha sonra, ampul bu bilgiyi serebral korteks dahil olmak üzere daha yüksek işlem yapan beyin alanlarına gönderiyor. Burada, koku çıkışı mesajları bir geri bildirim döngüsü içinde ampule geri gönderilmeden önce ayrıca analiz ediliyor ve beyinde yayınlanıyor. (4)

Bu araştırma ile ise başka sonuçlar bulundu. Bulunan sonuçlara göre, zengin geri bildirim koku sistemini görsel sistemden biraz farklı kılıyor. Koku alma deneyimi öznel, koku algısı aslında içeriğe ve bireyin önceki deneyimlerine dayanıyor. (5)

Bir başka nokta ise, korteksin erken işleme seviyelerine yönelik kapsamlı bir geri bildirim var ve gelen uyaranların doğası hakkında öngörülerde bulunabilecek ve neye dikkat edersek onu değiştirebiliyor. Bundan dolayı koku alma sistemimiz yeni ve ilgimizi çeken kokuları izole etmek için gürültü ya da kendi nefes kokunuz gibi arka plandaki kokuları bu şekilde çıkarabiliyor. (6)

Bu araştırma neden önemli?

Koulakov araştırmanın sonuçlarının “beklenmedik” olduğunu belirtiyor. Albeanu ve Koulakov koku girişi ve ileri işlemden geçirilmiş ampul çıkışlarının koku seviyesinin farklı yönleriyle ilgilenmesinin muhtemel olduğunu söylüyor. (7)

Araştırmanın sonuçları ve ekibin yorumlarına bakılırsa, bilim dünyasında yeni bir yol açtıkları gözüküyor.

(1)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(2)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(3)Charlotte Hu, There’s more to smell than meets the nose, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://www.cshl.edu/theres-more-to-smell-than-meets-the-nose/

(4)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(5)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

(6)Charlotte Hu, There’s more to smell than meets the nose, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://www.cshl.edu/theres-more-to-smell-than-meets-the-nose/

(7)Neuroscience News ,Quantifying how the brain smells, son güncelleme 22 Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/quantifying-olfaction-14544/

Posterior Parietal Kortex ve Yeni Fonksiyonu

Doktor David Freedman ve Yang Zhou Chicago Üniversitesi’nde beyinle alakalı yeni bir araştırma yaptılar. Araştırma sonunda beyinde bulunan Posterior Parietal Kortex (PCC) hakkında yeni bir bulgu paylaşıldı.

Posterior Parietal Kortex (PCC) nedir?

Posterior Parietal Kortex beynimizde mekansal farkındalık sağlayan ve hareketlerimizi planlayan kısım.

Yeni bulgu nedir?

Dr. David Freedman ve Doktor – Pos doktora araştırmacısı Yang Zhou’nun yaptığı araştırmaya göre Posterior Parietal Kortex görsel olarak karar vermemizde de yardımcı oluyor. Freedman ve Zhou maymunlar ile yaptıkları bir deney sonucu bu bulguya ulaşıyor.

Maymunlarla nasıl bir deney yapıldı?

Maymunlar basit bir bilgisayar oyunu oynamak için eğitiliyorlar. Oyunda farklı görüntüler ve varılması beklenen yerler var. Freedman ve Zhou maymunların bu görüntülere bakarken gözleri ile nasıl takip ettiklerine bakıyor. Daha detaylı anlatmak gerekirse; yukarı ve sola hareket eden noktalardan oluşan bir desen gösteriliyorsa, gözlerini yeşil noktaya ve noktalar ters yöne doğru hareket ediyorsa da gözlerini kırmızı noktaya kaydırmaları gerekiyor.

Posterior Parietal Kortex’de bulunan Lateral Intraparietal Alan (LIP) karar vermelerinde yardımcı oluyor. Maymunlara sonra Lateral Intraparietal Alan‘ın aktivitesini durduran bir ilaç veriliyor ve aynı oyunu tekrar oynatıyorlar. Bu noktada mekansal farkındalık ve bilinen diğer görevleri dışında maymunların karar da veremedikleri görülüyor.

Deney ne anlatıyor?

2016 yılında Lateral Intraparietal Alan hakkında bir deney daha yapılıyor. Fakat, sadece yön ile alakalı anlama fonksiyonları hakkında bulgulara odaklanılıyor. Freedman ve Zhou bunlara ek olarak karar verme fonksiyonlarını da buluyor.

Bu araştırma nöroloji alanında nasıl yenilikler getirebilir?

Freedman yeni araştırmanın sinirbilimcilere karar verme mekanizmaları, görsel gruplandırma ve benzeri alanlarda ilerlemek için fırsat olduğunu söylüyor. Bunu detaylı bir şekilde anlamak beyinden kaynaklanan hastalık ve rahatsızlıkları tedavi etmek için çok önemli olucak. Sonuçlar, ekibi sinirsel dolaşımın bililşsel fonksiyonlarını daha motive araştırmasını sağlayacak.

Neuroscience News , Area of brain associated with spatial awareness and planning actions also plays crucial role in decision making, son güncelleme 11Temmuz, 2019, https://neurosciencenews.com/decision-making-spatial-awareness-14464/

Anısal Hafıza

Arabanızı park ettiğiniz yeri nasıl hatırlarsınız?

Neil Burgess bu sorunun cevabını anısal hafızanızı kullanarak hatırlarsınız olarak veriyor. (1)

Anısal hafıza nedir?

Geçmişte deneyimlediğiniz şeyleri tekrar deneyimlemenizi sağlayan hafıza türü. Beynimiz bunu deneyimleri kaydeden merkezi hipokampusten bilgileri alarak gelecek zamanlarda deneyimleri tekrar yaşamamızı sağlar. (2)

Bunu nasıl yapar?

Bu soruyu cevaplarken 2014 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülmüş John O’Keefe, May-Britt Moser ve Edvard I. Moser‘ın yaptıkları içsel konumlandırma çalışmalarından bahsederek cevap vereceğim.1971’den başlayarak O’Keefe yer hücrelerini buldu ve 2005 yılında May-Britt Moser ve Edvard I. Moser şebeke hücrelerini bularak araştırmaya katkı sağladılar. Heyet te buna bağlı kalarak ödülün %50’sini O’Keefe’e ve diğer paydayı da, %50, %25 – %25 bölerek May-Britt ve Edvard I. Moser’e layık gördü. (3)

Araştırmanın sonuçları nelerdi?

1971 yılında O’Keefe sıçanlar üzerinde yaptığı çalışmada gezindikleri odanın her bir yerinde beyinlerinde ayrı sinir hücresinin etkinleştiğini gözlemledi. Yer hücresi denilen bu hücreler birleşince odanın haritasını çıkardılar. 2005 yılında da May- Britt Moser ve Edvard I. Moser şebeke hücrelerini keşfederek çalışmaya katkıda bulundular. (4)

Yer duygusu ve yön bulma becerisi nedir?

“Yer duygumuz ve yön bulma becerimiz beynimizin en temel işlevleri arasında. Yer duygusu, vücudumuzun bulunduğumuz ortam içindeki konumuna yönelik bir algı sağlar. Bu duygu, yön bulma sırasında bir uzaklık ve yön duygusuyla bağlantılı olarak işler. Bu uzaklık ve yön duygusu ise hareketi ve önceki konumların bilgisini temel alır. Çevremizi tanıyıp hatırlayarak yolumuzu bulmamız bu mekânsal işlevler sayesinde mümkün olur.” (5) Kendi kelimelerimle açıklayacak olursam, yer ve şebeke hücreleri bulunduğumuz mekanı kaydederek gelecek zamanlarda hatırlamamızı sağlar.

Yer duygusu ve yön bulma becerisi nasıl hücreler ile oluşuyor?

Yazının devamına göre “Bu hücreler, entorinal kortekste bulunan ve başın yönü ile odanın sınırlarını tanımayı sağlayan başka hücrelerle birlikte çalışarak hipokampustaki yer hücreleriyle sinirsel devreler kuruyor. İşte bu devre sistemi beynimizde kapsamlı bir konumlandırma sistemi oluşturuyor” (6)

Konuyu toparlamak gerekirse;

Anısal hafıza yer duygusu ve yön bulma becerisi için oldukça önemli. Yer ve şebeke hücrelerinin içsel konumlandırma sistemimize katkıları birçok diğer çalışmalar ile de kanıtlanmış. Bunlardan önemli bir tanesi Brenda Milner’ın hastası Henry Gustav Molaison‘ın, literatürde H.M olarak bilinir, 27 yaşında hipokampusunun alınmasından sonra yaşadığı hafıza kaybı oldu. Hasta 1966 yılında 40. yaş gününde kendi fotoğrafını gördüğünde kendisini tanıyamadı. Kendisini hala 27 yaşında sanıyordu. Bu ve diğer acı eşiğinde değişim gibi diğer sonuçlarla da beraber, H.M sinirbilimine çağ atlatacak bulgulardan birini sundu. (7) Brenda Milner ve diğer bilim insanları yaptığı çalışmalarla beraber anısal hafıza ve hipokampus arasındaki bağı gösterdi.

(1)“ Short term Memory Neil Burgess”, YouTube Video, 10:54, “ Serious Science” , 25 Mayıs, 2018, https://youtu.be/UFE7vyqoiGU

(2)“ Short term Memory Neil Burgess”, YouTube Video, 10:54, “ Serious Science” , 25 Mayıs, 2018, https://youtu.be/UFE7vyqoiGU

(3) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(4) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(5) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(6) İlay Çelik, Yolumuzu Bulmamızı Sağlayan Sistemin Keşfi Nobel Kazandırdı

, son güncelleme 10 Aralık, 2014, http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/yolumuzu-bulmamizi-saglayan-sistemin-kesfi-nobel-kazandirdi

(7) Necib Mahmuz, Sinirbilim Tarihini Değiştiren Hasta: H.M.

, son güncelleme 19 Haziran, 2019, http://noroblog.net/2019/06/19/sinirbilim-tarihini-degistiren-hasta-h-m/