Son zamanlarda sosyal mesafenin ve kendi kendini izole etmenin beyninizi etkileyip etkilemediğini hiç merak ettiniz mi? Max Planck Enstitüsü Beyin Araştırmaları Bölümü’nde çalışan Erin Schuman’ın önderliğindeki uluslararası bir araştırma takımı, bir hayvanın çevresinde diğer hayvanların bulunmasına karşı bir “termometre” şeklinde işlev gören bir beyin molekülü keşfetmiş. Zebra balıkları, diğer balıkların varlığını mekanik duyular ve su hareketleri yoluyla “hissediyor”. Bu duyu ve hareketler, söz konusu beyin hormonunu faaliyete geçiriyor.
Değişen sosyal koşullar, hayvanların davranışında uzun süreli değişimlere sebep olabiliyor. Örneğin sosyal izolasyon, insanlarda ve zebra balıklarının da içerisinde bulunduğu diğer hayvanlarda yıkıcı etkiler oluşturabiliyor. Ancak sosyal ortamı algılayan beyin sistemleri pek anlaşılmış değil. Bu yüzden yüksek lisans öğrencisi Lukas Anneser ve meslektaşları, zebra balıklarını farklı sürelerde yalnız veya aileleriyle birlikte büyüterek, nöronsal genlerin sosyal çevredeki çarpıcı değişimlere tepki verip vermediğini araştırmışlar. RNA dizileme yöntemi kullanan bilim insanları, binlerce nöronsal gendeki ifade seviyelerini ölçmüşler.
Sosyal yoğunluğun takip edilmesi
Anneser şöyle açıklıyor: “Sosyal izolasyonda büyüyen balıklardaki bir kısım genin ifadesinde istikrarlı bir değişim keşfettik. Bunlardan biri, beyinde nispeten bilinmeyen bir peptidi kodlayan paratiroit hormonu 2’ydi (pth2). Pth2’nin ifadesi, ilginç bir şekilde sadece diğer balıkların mevcudiyetini değil, bu balıkların yoğunluğunu da takip ediyordu. Zebra balıkları izolasyona konduğunda, beyindeki pth2 şaşırtıcı biçimde kayboldu fakat diğer balıklar akvaryuma eklendiğinde, sanki bir termometre göstergesi gibi ifade seviyeleri hızla yükselmişti.”
Bu keşif karşısında heyecanlanan bilim insanları, izolasyonun etkilerinin önceden izole edilen balığın sosyal bir ortama konmasıyla tersine çevrilip çevrilemeyeceğini test etmişler. “Balıklar akrabalarıyla sadece 30 dakika yüzdükten sonra, pth2 seviyeleri önemli ölçüde eski haline dönmüştü. Balıklar akrabalarıyla 12 saat geçirdikten sonra, pth2 seviyeleri sosyal şekilde büyüyen hayvanlarda görülen seviyelerden ayırt edilemez haldeydi” diyor Anneser. “Böylesine güçlü ve hızlı bir düzenleme olmasını beklemiyorduk. Bu durum, gen ifadesi ile çevre arasında çok sıkı bir bağlantı olduğunu gösteriyor.”
Peki hayvanlar diğerlerini tespit etmek ve gen ifadesindeki değişimlere yön vermek için hangi duyusal yöntemi kullanıyor? “Görünüşe göre pth2 ifadesini kontrol eden duyusal yöntem görme, tatma veya koklama değil; mekanik duyu. Aslında civarda yüzen balıkların fiziksel hareketlerini ‘hissediyorlar'” diye açıklıyor Schuman.
Su hareketlerinin tespiti
Balıklar, yanal çizgi sistemi adı verilen duyusal bir organ yoluyla yakın çevrelerindeki hareketi algılıyorlar. Mekanik-duyusal faaliyetin pth2 ifadesindeki rolünü sınamak isteyen araştırma takımı, balığın yanal çizgisindeki mekanik-duyusal hücreleri cerrahi yöntemle ayırmış. Önceden izole edilen hayvanlardaki yanal çizgi hücrelerinin ameliyat ile çıkarılması, genelde diğer balıkların mevcudiyetiyle tetiklenen nöro hormonun faaliyetini önlemiş.
Tıpkı biz insanların dokunmaya karşı duyarlı olması gibi, zebra balıklarının da diğer balıkların yüzme hareketine özel şekilde uyumlu olduğu görülüyor. Bilim insanları, akvaryumdaki aynı tür balıkların tetiklediği su hareketlerinin, pth2 seviyelerinde değişimlere sebep olduğunu görmüşler. “Zera balığı larvaları, kısa atılımlarla yüzüyor. Biz de bir motoru programlayarak, bu su uyarımını taklit ettik ve yapay balık hareketleri oluşturduk. Bu yapay hareketler, önceden izole edilen balıklardaki pth2 seviyelerini sanki gerçekten yakınlarda balık varmış gibi faaliyete geçirdi” diye açıklıyor Anneser.
Schuman, sözlerini şöyle sonlandırıyor: “Elde ettiğimiz veriler, nispeten keşfedilmemiş Pth2 nöropeptidinin şaşırtıcı bir role sahip olduğunu gösteriyor; bu nöropeptit, bir hayvanın sosyal ortamındaki nüfus yoğunluğunu takip edip ona tepki veriyor.”
Kaynak: Max Planck Enstitüsü. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
