Beyin içinde ikinci bir beyin keşfedildi!

[Admin]

Beyin içinde ikinci bir beyin keşfedildi!
Bir grup Avrupalı,
Amerikalı ve Asyalı bilim adamının keşfi, biyoloji ve tıp dünyasını
sarsacak: Beş yıldan beri burada sürdürülen araştırmaların ve aynı
zamanda Amerika ve Avrupa’nın bazı üniversitelerindeki çalışmaların
sonucunda nöronların (sinir hücreleri) insan aklının tek "efendisi"
olmadığı belirlendi.

İsviçre, Lozan’da Leman gölü kıyısında
kurulu laboratuvarda bir araya gelen bir grup Avrupalı, Amerikalı ve
Asyalı bilim adamının keşfi, biyoloji ve tıp dünyasını sarsacak. Beş
yıldan beri burada sürdürülen araştırmaların ve aynı zamanda Amerika ve
Avrupa’nın bazı üniversitelerindeki çalışmaların sonucunda nöronların
insan aklının tek "efendisi" olmadığı belirlendi.

Science at Vie
fransız bilim dergisi, bu bulgunun bilim dünyası için tam bir şok
dalgası olduğunu yazdı ve bu bulgunun temelinde, nöronlar dışındaki
diğer beyin hücrelerinin de kilit roller üstlenmesi yattığını belirtti..

Bilim
dünyasının şimdiye kadar göz ardı ettiği bu hücreler, bilgileri beynin
bir ucundan ötekine taşıyarak nöronlara eklemlenen gerçek bir iletişim
ağı kuruyorlar.

İki ayrı görüş

Daha doğru bir ifadeyle,
bunlar nöronların etkinliğini senkronize etmek üzere "orkestra şefi"
görevini üstleniyorlar. Bu fazla yetenekli hücreler de yıldızı andıran
biçimleri nedeniyle astrosit (astre= Fransızca yıldız) olarak
adlandırıyor. Daha doğrusu bunlar, beyin hacminin yüzde 50’sinden
fazlasını kapsayan gliyal adlı hücrelerin büyük ve kuraldışı
sülalesinin bir bölümünü oluşturuyor.

Bu ünlü gliyal hücreler
19. yüzyılın ortalarından beri biliniyor! Peki o halde niçin bunca
zamandır bunların önemi göz ardı edildi?

Alman doktor Rudolf
Virchow 1856 yılında bunları keşfetti. Bunları "glue" (tutkal)
sözcüğünü çağrıştıran "gli" olarak adlandırdı.

Böylece gliyal hücrelerin o tarihten itibaren yalnızca beyindeki boşluğu doldurmak için varoldukları sanıldı.

Ve
1835’te varlıkları belirlenmiş olan nöronları Ğsinir hücreleri- izole
etmek, beslemek ve pasif olarak savunan ilkel hücreler olarak
değerlendirildi.

Şimdi Lozan’daki enstitü çalışanı Pascal
Jourdain şöyle diyor: "50’li yıllardan beri, beyindeki faaliyetleri
kaydetme yöntemi, nöronlarda ’elektrik akımı’nın yayılmasına dayanır.
Oysa astrositler (yıldız hücreler, gliyalar) elektrik açısından hemen
hemen sağırdır, çünkü onların alışverişi kimyasal yoldan gerçekleşir."

Yıldız
hücrelerin farklı yapıları, bazı molekülleri fosforlu hale getiren
yöntemlerin geliştirildiği 90’lı yıllarda yavaş yavaş ortaya çıkmaya
başladı. Böylece yıldız hücrelerin başka yetenekleri belirlenmeye
başladı. Lozan’daki kuruluşta bir araya gelen bu araştırmacılar her
şeyi nöronlarla açıklayan "nörologlar"a karşı, kendilerini
"gliyologlar" adıyla tanımlıyor.

İki kuram karşı karşıya

Geçerli
nöroloji teorisine göre, kafatasımızın içi, sinaps adlı bağlantı
noktalarından oluşan geniş bir iletişim ağı şeklindedir.

Ancak
İsviçre’deki ekipten Andrea Volterra, yıldız hücreleri göz ardı eden bu
yaklaşımın beyni kısmen açıklayabildiğini belirtiyor. Ona göre, bu
hücrelerin nöronlar arasındaki bağlantı noktalarını sarıp sarmalayan ve
bir tür manşon görevi üstlenen uzun kollara sahip olduklarını ifade
ediyor.

Nitekim "gliyologlar" beyin ortamını yapay olarak
canlandıran hücre kültürleri üzerinde gerçekleştirilen in vitro
deneylerde şimdiye kadar kimsenin aklına gelmemiş olan bir şey fark
ettiler: Beyin iletişimi yıldız hücrelerin kararlı etkisiyle
sağlanıyordu.

Araştırmacılardan Pascal Jourdain şu açıklamada bulunuyor:

"Klasik
modele göre, bir nöron bir başka nörona mesaj gönderdiğinde, ilk önce
bir elektrik akımından geçiyor. Bu akım sinaps düzeyine vardığında,
nörotransmetörlerin (sinir iletici kimyasalların) serbest kalmasını
tetikliyor. Bu kimyasal mesajlar daha sonra ikinci nöronun yüzeyinde
yer alan reseptörlere sabitlenecekler, bunlar da diğer sinapsa elektrik
akımı gönderecekler ve bu tetikleme zincirleme sürüp gidecektir."

Hareketleri yavaş

Yıldız
hücreler bu bilgi akışını kolaylaştıracak, yavaşlatacak ve hatta
durdurabilecek yöntemlere sahipler. Üstelik eldeki bulgulara göre
astrositler bir sinapstaki bilgileri bir diğer sinapsa
aktarabiliyorlar. Yani bilgiler sadece nöronlar aracılığıyla değil bir
başka yolla da beynin bir ucundan diğerine iletiliyor.

Peki bu
yol nasıl işliyor? Astrositlerin içinde aşırı miktarda kalsiyum iyonu
üretimine yol açan bir dizi kimyasal tepkime söz konusu. Bu tepkimeler
bir astrositten diğerine dalga dalga yayılıyor. Gliyologlar, bir tür
kalsiyum dalgasından söz ediyor.

Ama bu dalganın yaydığı
bilgiler çok ağır hareket ediyor. Sinirlerdeki elektrik akımı saniyede
en az 1 metre katederken bunların hızı en çok saniyede 15-30
mikrometreye çıkabiliyor. Biri hızlı diğeri yavaş bu iki ağın
kullanımı, beynimizin ekinliklerini daha iyi koordine etmesini sağlıyor.

Ancak
gliyologlar laboratuvar ortamında bu bulguları elde etseler de in vitro
ortamda gerçekleştirilen gözlemleri onaylayacak canlı hayvan üzerinde
verilere sahip değillerdi.

Hayvanda gözlendi

2004 yılı
sonunda Amerikalı araştırmacı Hajime Hirase ilk kez canlı bir farenin
kafatasının içinde yıldız hücreleri in vivo görmeyi başardı. Bunu da
laboratuvarlarda şimdilik pek yaygın olarak kullanılmayan bifoton
mikroskop sayesinde başardı.

Bu aygıt moleküllere zarar vermeden
onların dokular içindeki hareketinin izlenmesini sağlıyor. Hajime
Hirase, yıldız hücreleri doğrudan inceleyebilmek amacıyla hayvanın
kafatasında iğneyle küçük bir delik açtı.

Şimdilik bu yöntem
beynin derinliklerine nüfuz edilmesine olanak sağlamadığı için yetersiz
olsa da araştırmacılar yakında astrosit iletişimi hakkındaki
teorilerini kanıtlayacak bulgulara ulaşacaklarından eminler.

Üstelik
astrositler yalnızca iletişimde rol oynamayıp yeni nöron ve yeni
sinapsların oluşumunda da vazgeçilmez nitelikteler. Beynin yaşam
süresince sürekli maruz kaldığı değişimler öğrenme ve anımsama
işlevlerinin temeli olduğuna göre bu özellik büyük önem taşıyor. Beynin
bu esnekliği de astrositlerin salgıladığı kimyasal maddelerden
kaynaklanıyor.

Yıldız hücreler çok gerekli

90’lı yılların
sonunda Stanford Üniversitesi’nden Ben Barre ve ekibi nöronlarla gliyal
hücreleri birbirlerinden ayıran ve bunları haftalarca kültür ortamında
tutabilen özgün bir yöntem geliştirdiler.

Ekip nihayet 2001
yılında nöronların gliyal hücrelerin yokluğunda kültive edilmeleri
halinde yeni oluşan sinapsların az sayıda ve etkisiz olduğunu belirledi.

Bu
etki kültür ortamında asıltı halinde yeniden bir araya gelen bir ya da
birkaç maddenin serbest kalmasının sonucu. Geriye bu maddelerin
doğasının kesin olarak saptanması kalıyor.

İşte bu hedefe varmak amacıyla da halihazırda pek çok ekip canla başla çalışıyor.

Sonuç
olarak, yıldız hücrelerin yaşamımız boyunca nöronların doğuşunu kontrol
ettiğini söyleyebiliriz. 1997 yılından beri, olgun yaşta bile beynin
özellikle de bellek sürecinde önemli bir rol oynayan hipokampta kök
hücrelerden yeni hücreler üretebildiğini biliyoruz.

Bu bölgedeki
yıldız hücrelerin de kök hücreleri nörona dönüştüren, henüz
tanımlanmamış molekülleri serbest bıraktığı belirlendi. Kısacası yıldız
hücreler beynin mimari yapısının başlıca organizatörleri olarak
görülebilir. Oysa bu hücrelerin şimdiye kadar bütünüyle edilgen
oldukları sanılıyordu!...

Einstein’ın zekası

Albert
Einstein’ın beynine 1980’li yıllarda otopsi yapma izni verilen ilk
araştırmacı olan Marian Diamond, "bir sırrın anahtarı tam da gözünüzün
altında olabilir ve siz yıllarca bunu görmeden yanından geçebilirsiniz"
diyor.

Einstein’ın beyninin sırrı neydi? Aslında ünlü dahinin
beynindeki nöronların sayısı ve fizyonomisi sıradan insanlarındakinden
farklı değildi.

Bununla birlikte, beyninde nitelikli işlere
rezerve edilmiş bazı bölümlerdeki gliyal hücre sayısının inanılmaz
derecede yüksek olduğu belirlendi.

Bu gözlem o yıllarda bilim adamlarını hayretler içinde bırakmıştı.

Ancak
artık bu durumun nasıl açıklanacağı biliniyor. Marian Diamond,
Einstein’ın ve daha genel olarak, hayvan soyunun en yüksek orandaki
gliyal hücrelerine sahip insan türünün zekasının gelişiminde gliyal
hücrelerin önemli bir rol oynadığının artık bilindiğini kaydediyor.

Kısacası
zeka ne kadar gelişmişse o kadar fazla gliyal hücreye sahip. Tıp
dünyasında bir devrimin yakın olduğundan kimsenin kuşkusu olmasın.

"Gli"nin nöbetçi ve korumacı rolü

Yıldız
hücreler "gli" adlı bir dizi beyin dokusuna aitler. Yıldız hücreler
dışında gli, mikrogli ve oligodentrosit adlı belli başlı iki tür
hücreye daha sahiptir. "Kol"la donanmış hücrelerden oluşan mikrogli
beynin bağışıklık sisteminin temelidir; sinir sistemini enfeksiyon v.b.
saldırılara karşı korur. Kısa süre önce yapılan bir araştırmaya göre,
bu hücreler çevredeki alanları denetlemek için kollarını buralara
göndererek beynin durumunu denetlerler. Bunlar beynin nöbetçileridir.
Oligondentrositlerin ise sinir liflerini sarmal halinde saran
uzantıları vardır. Bunlar böylece sinirlerdeki elektrik akımını koruyup
kolaylaştıran, izole edici kılıf niteliğindeki miyelini üretirler.