GENEL KÜLTÜR

Beynimizin İçinde Gps Görevi Gören Hücreler

Beynimizin içinde bir pusula olduğunu biliyor muydunuz? Hani bazı insanlar yönleri çok çabuk bulurlar bazı insanlar ise yönlerini bulma konusunda bayağı sıkıntı çekerler. Hatta otoparka araçlarını park ettiklerinde, geri dönüşte araçlarını bulmakta zorlanırlar. Tabii bazı insanlarda hemen bulur arabasını. Peki bu şekilde yön bulunması nasıl oluyor? Yeniden geldiğimizde yolu nasıl hatırlıyoruz ya da yolu bulamıyoruz? Bu bizlere beynin gizli kalmış ön bulma sisteminin olup olmadığı konusunda bazı bilgiler verebilir. Bu konu bilim adamlarını da uzun yıllar meşgul etmiştir. Beyinde yer belirleme sisteminin yani bir anlamda GPS sisteminin keşfedilmesi, araştırmacılara 2014 yılında Nobel Tıp Ödülünü kazandırmıştır.

2014 Fizyoloji ve Tıp Nobel Ödülü “Beyindeki yer ve durumumuzu belirleyen hücreleri keşiflerinden” dolayı psikolog kökenli sinirbilimciler John O´Keefe ile May-Britt Moser ve Edvard I. Moser aldı.

Peki Çevremizi nasıl görüp algılarız?

Konum duyusu ve sefer rotası oluşturma yeteneği varlığımızın ana öğelerindendir. Mekan duyusu bulunduğumuz yerde konumumuza ait bir algı oluşturur. Bu duyu, dolaşım esnasında mesafe hissi ile bağlantılı olup hareket ve daha önceki konum bilgimiz e dayalı olarak oluşur.

Yer ve konum konusundaki sorular bilim insanları ve filozofları yüzyıllarca meşgul etmiştir. 200 yıldan daha fazla bir süre önce Alman fiolozof Immanuel Kant, önsel bilgiler gibi deneyimden kaynaklanmayan bazı zihinsel yeteneklerin var olduğunu tartışmıştı. Kant, uzay kavramının zihinde kalıtsal bir prensip olduğuna inanıyor ve dünyanın mutlaka fark edilerek algılanması gerektiğini savunuyordu. 20. Yüzyılın ortalarında davranışsal psikolojinin gelişmesiyle bu soruların deneysel olarak çalışılması gerektiği vurgulandı. Edward Tolman sıçanların labirentte hareketlerini çalıştığı sırada, yönlerini nasıl bulacaklarını öğrendiklerini ortaya koymuştur. Ayrıca, beyinlerinde “bilişsel bir harita” oluştuğunu ileri sürmüş ve bu haritanın yollarını bulmalarını sağladığını ileri sürmüştü. Fakat bu haritaların beyinde nasıl oluştuğu ve bulunduğu konusu halen devam ediyordu.

John O´Keefe ve uzaydaki konum

John O´Keefe beynin davranışları nasıl kontrol ettiği problemine oldukça yoğunlaşmışken, 1960’ın sonlarında bu soruya nörofizyolojik metotlarla cevap bulmaya karar verdi. Bir odada serbest olarak dolaşan sıçanların beyninde yer alan hipokampus olarak adlandırılan bir bölgedeki bazı sinir hücrelerinden aldığı sinyalleri kaydederken, sıçanlar belli bir yere geldiğinde belirli sinir hücrelerinin aktifleştiğini keşfetti. Böylece, “konum hücreleri” dediği bu hücrelerin yalnızca göresl girdileri kaydetmediği, ortamın dahili bir haritasını oluşturduğunu gösterebilmiştir. O’Keefe, hipokampusun çok sayıda harita oluşturduğunu, farklı ortamlarda aktifleşen konum hücrelerinin kolektif aktivitesi ile bu durumun oluştuğu sonucuna varmıştı. Böylece, bir çevreye ait olan bellek hipokampusta konum hücrelerinin spesifik bir kombinasyonla saklanabilmektedir.

May-Britt ve Edvard Moser koordinatları keşfettiler

May-Britt ve Edvard Moser, hareket eden sıçanlarda haritalamanın hipokampus ile ilşkisini çalışırken, entorinal korteks olarak adlandırılan beyin parçasının hemen yakınındaki hücrelerde şaşırtıcı bir davranış biçimi gözlemlediler. Buradaki belirli hücrelerin, sıçan hekzagonal bir ızgaradan geçerken aktifleşmekteydi. Bu hücrelerin her biri özel bir uzamsal şekilde aktifleşmekte ve grid hücreleri ile kolektif bir koordinat sistemi oluşturarak uzamsal navigasyonu mümkün kılmaktaydı. Etornial korteksin diğer hücreleriyle birlikte, baş tarafındaki yönü belirleyip odanın sınırlarını da tanıyabilmek için hipokampusun konum hücreleriyle birlikte bir devre oluşturmaktaydılar. Bu devresel yapılar da beyindeki dahili GPS için detaylı bir konumlandırma sistemini meydana getirmektedir.

Grid hücreler

Yapılan araştırmalarda medial entorhinal kortekste hipokampusta bulunan yer belirleme hücreleriyle iletişimde olan hücreler tespit edilmiştir. Bu hücrelere kare ağı yapısında grid hücre adı verilmiştir. Bu hücreler ilginç bir şekilde ateşleme deseni veriyordu. Çoğu yerde aktif haldelerdir. Bu noktalar bal peteğinde olduğu gibi altıgen köşe noktaları şeklindedir. Bu bölgelerdeki grid hücreleri uyumlu şekilde, aynı aralıklarla ancak farklı fazda ateşleme yapmaktadır. Böylece her noktayı kaplayan hücre görünümünde olurlar.

Grid hücreleri gidilmesi gereken mesafeyi ölçmekte ve hipokampusta bulunan haritaları ölçeklemektedir. Hücreler yer belirleme hücrelerine yönelmiş haldedir, aralarında etkileşim vardır. Ayrıca grid hücreleri yer belirleme hücrelerindeki ateşleme deseninin üretilmesine yardımcı olur. Beyinde büyük bir hipokampus entrohinal korteks yapı bulunmaktadır. Bunların içinde grid hücreleri olur.

Yer belirleme hücreleriyle grid hücrelerinin önemi

Hücreler yer belirleme ve kayıt altına alma konusunda görev üstlenmiştir. Kişinin bulunduğu konuma göre, beyinde bunu kaydederler. Bağlantılı şekilde yer bilgilerini kaydeder, hatırlatır ve yön bulmada etkili olurlar. Mekânın haritası grid hücreleriyle oluşturulur, yer belirleme hücreleri de grid hücrelerinin üzerinde yer alır. Bu nedenle hücrelerin ikisi de beynin yön bulma fonksiyonunda önemli yer tutar.

Kaynak:

- Alison Abbott (2014). How the 2014 Nobel Prize Winners Found the Brain’s Own GPS. Nature Magazine.October 6, 2014

http://www.psike-idea.com/haber/duyurular/beyinin-gps-hucrelerini-bulan-psikolog-kokenli-sinirbilimciler-2014un-nobel-tip-odulunu-aldi/25.html

POPÜLER HABERLER

To Top
css.php