Bilim insanları, beyin dokusu boyunca kendi kendine yayılabilen ve beyin dokusunun bir bölümündeki sinirlerden diğerine (ameliyat ile koparılmış olsalar bile)bağlantı olmadan atlayabilen; daha önce bilinmeyen sinirsel bir iletişim şekli belirlemişler.
Bu keşif; sinaptik aktarım, aksonal taşınım ve ara kavşak bağlantıları gibi geleneksel olarak bilinen mekanizmalarla ilgisi olmayan gizemli bir süreç ile birlikte, nöronların birbiriyle nasıl konuşuyor olabileceğine dair bazı yeni ve radikal bilgiler sunuyor.
Case Western Reserve Üniversitesi’nde nöroloji ve biyomedikal mühendisi olan Dominik Durand, “Bu keşfin ‘Ee, yani?’ kısmını henüz tam olarak bilmiyoruz” diyor.
“Ancak bunun, beyinde bütünüyle yeni bir iletişim şekli gibi göründüğünü biliyoruz ve bu yüzden çok heyecanlıyız.”
Bilim insanları daha önce, sinirsel iletişim konusunda; sinaptik aktarım gibi, yukarıda bahsedilen ve üzerinde detaylı şekilde çalışma yapılmış olan bağlantılardan daha fazla şey olduğunu zaten biliyorlardı.
Örneğin araştırmacılar, beynin; amacını anlamadığımız fakat uyuduğumuz zaman beyin zarında ve hipokampüste ortaya çıkan yavaş sinirsel salınım dalgaları sergilediğini onlarca yıldır biliyorlardı ve bunların, hafızayı sağlamlaştırma konusunda bir rol oynadığını tahmin etmişlerdi.
Alberta Üniversitesi’nde çalışan, yeni araştırmada yer almayan fakat yazdığı bir makalede bu araştırmayı derinlemesine şekilde tartışan sinirbilimci Clayton Dickinson, şöyle açıklıyor: “Girdi ve çıktısı ayrıştırılmış olan bu yavaş ağ ritminin hangi işlevle ilişkili olduğu, gizemini koruyor”
“Ancak bu; muhtemelen, en başta kendisini meydana getiren hem hücresel, hem de hücrelerarası işleyişlerin aydınlatılmasıyla çözülecektir.”
Durand ile takımı, bu amaçla; başı kesilen farelerden alınan hipokampüs dilimlerindeki beyin dalgaları üzerinde çalışma yaparak, söz konusu yavaş periyodik faaliyeti yapay ortamda araştırmışlar.
Bulduklarına göre; bu yavaş periyodik faaliyet, elektrik alanları oluşturabiliyor ve sonrasında komşu hücreleri faaliyete geçirerek, kimyasal sinaptik aktarım veya ara kavşaklar olmaksızın, bir çeşit sinirsel iletişim meydana getiriyor.
“Bu dalgaları uzun bir süredir biliyorduk, fakat kimse bunların tam olarak ne işe yaradığını bilmiyordu ve kimse kendilerinden yayılabildiklerine inanmamıştı” diyor Durand.
“Beynin sadece ufak bir bölümü olan hipokampüs üzerinde 40 yıldır çalışıyorum ve beni hâlâ şaşırtmaya devam ediyor.”
Aslında, zayıf elektriksel alanların uygulanmasıyla değiştirilebilen (güçlendirilebilen veya engellenebilen) bu sinirsel faaliyet, epaptik bağlama şeklinde adlandırılan başka bir hücre iletişim yönteminin benzer bir şekli olabilir.
Takımın en radikal bulgusu; bu elektriksel alanların, koparılan bir beyin dokusunda yer alan boşluk üzerinden (iki parça fiziksel olarak birbirine yakın durduğu zaman) sinirleri faaliyete geçirebilmesi olmuş.
Yazarlar tezde şöyle açıklıyor: “Söz konusu dilimin tamamen kesildiğinden emin olmak için, dokunun iki parçası birbirinden ayrıldı ve sonra, cerrahî bir mikroskop altında belirgin bir boşluk gözlenirken yeniden birleştirildi”
“Bu yavaş hipokampal periyodik faaliyet, bütünüyle kesilen dilimin diğer tarafında gerçekten de bir faaliyet oluşturabiliyordu.”
Eğer bunun kulağa tuhaf geldiğini düşünüyorsanız, yalnız değilsiniz. Araştırmanın yayınlandığı The Jornal of Physiology bültenindeki inceleme kurulu, çalışmanın yayınlanmasını kabul etmeden önce, deneylerin yeniden uygulanmasını ısrar etmiş.
Durand ve diğerleri, görev duygusuyla kabul etmişler çünkü sundukları gözlemin eşi görülmemiş şekilde tuhaf olduğu göz önüne alındığında, bu tedbir epey anlaşılır görünüyor.
“Bizler ve şimdiye kadar bundan bahsettiğimiz bütün bilim insanları için bu, dudak uçuklatan bir an olmuştu” diyor Durand.
“Ancak o zamandan beri bunu sınamak için yaptığımız her deney, bu durumu onayladı.”
Bu acayip sinirsel iletişim biçiminin; tam olarak hangi işlevi yerine getirdiğini çözmek bir yana, insan beyinlerinde de gerçekleşip gerçekleşmediğini anlamak için daha çok araştırmanın yapılması gerekecek. Fakat şimdilik, Dickson’ın ustalıkla gözlemlediği üzere, her biçimde şaşırtıcı olan yeni bulgularla başbaşayız.
“Elde edilen bulguların; uyku ve uyku benzeri durumlar esnasında hem beyin zarı dokusunda, hem de hipokampüs dokusunda doğal yerinde ve kendiliğinden meydana gelen yavaş ritimlerle alâkalı olup olmadığını henüz bilmesek de, bunlar muhtemelen (ve bütünüyle abartısız) bu alanı elektriklendiriyor olmalı” diye yazıyor Dickson.
Bulgular, The Journal of Physiology bülteninde sunuldu.
ScienceAlert
