Beyin Gelişimi ve Plastisite Beyinde Benzer Sinyal Yolları Paylaşıyorlar

Özet: Araştırmacılar hafıza ve öğrenmeye anahtar olabilecek 3 molekül tespit ettiler.
Kaynak: Goethe Üniversitesi, Frankfurt

Öğrenme ve Hafıza beyin plastisitesine (esnekliği) dayalı iki önemli fonksiyondur. Frankfurt, Goethe Üniversitesi’nden bilim insanları, bilim dergisi “Cell Reports”un son sayısında verdikleri demeçte; üç molekülün bu süreçlerde anahtar rol oynadığını açıklamaktalar. Bulguları, Alzheimer hastalığını tedavisinde yeni imkanlar da sağlamaktadır.

Beyin, yeni durumlara, sinir hücreleri arasındaki temas noktalarını (sinaps) değiştirerek, temas noktaları oluşturarak ya da azaltarak uyum sağlar. Özellikle, sinyal gücü, sinir hücrelerinin zarındaki reseptörlerin çokluğuna dayalı olarak sürekli değişerek düzenlenir. Bu da, yıllar önce öğrendiğimiz ve artık kullanmadığımız bilgiler yerine, sıkça kullandığımız bilgileri hatırlamanın neden daha kolay olduğunu açıklamaktadır.

Goethe Üniversitesi Hücre Biyolojisi ve Nörobilim Enstitüsü’ndeki Amparo Acker-Palmer Araştırma Grubu, uyarıcı sinyallerinin ana vericileri olan AMPA reseptörleri üzerine çalışmalarını yoğunlaştırmıştır.

Öğrenme ve hafızadan sorumlu beyin bölgesi olan Hipokampustaki sinir hücreleri, “açık” reseptörlerini, anten gibi uzatarak veya geri çekerek sinyalin kuvvetini düzenleyip, sayılarını değiştirebilmektedir. Frankfurt’taki bilim insanları, bunu düzenleyen 3 önemli molekül olduğunu keşfederler: GRIP1, ephrinB2, ApoER2.

Amparo Acker-Palmer: “Bu sonuçlar büyüleyici. Çünkü, yıllardır efrinB2 ve Reelin moleküllerinin beyin gelişimi için gerekli olan moleküller olduğu bilinmektedir. Daha da ötesi, laboratuvarımda yapılan daha önceki çalışmalarda, nöronlar, beynin  olgunlaşması esnasında göç ederken, Reelin sinyal yolu ve EpHerinB2 arasında bir etkileşim olduğunu göstermekteydi.”

İlginçtir ki; tek bir mekanizma, bir hücre içindeki çok farklı işlevleri yerine getirebilir. Amparo Acker-Palmer’ın ekibi tarafından daha önce yapılan bir çalışmada, ephrinB2 ve ApoER2’den oluşan makromoleküler komplekslerin nöronal migrasyona katılan süreçleri düzenlediği zaten gösterilmişti. Bu çalışmada da, bilim insanları seçtikleri iki protein arasındaki etkileşimi engellerler ve böylelikle bu proteinlerin GRIP1 ile birlikte yetişkinlerde beyin plastisitesini de etkilediğini gösterebildiler. Bu proteinler arasındaki etkileşim engellendiğinde, nöronlar kendi aralarındaki ağların aktivitesindeki değişimlere tepki veremediler ve ayrıca öğrenme ve hafıza için hücresel temel teşkil eden uzun süreli esneklikde de bozukluklar meydana geldi.

Amparo Acker-Palmer: “ApoER2 ve ephrinB2 moleküllerinin her ikisi de, etki mekanizmaları halâ tam bir netliğe kavuşmamasına rağmen, Alzheimer hastalığının gelişimi ile bağlantılıdırlar. Bu araştırmamızla, sadece öğrenme ve hafızanın düzenlenmesi için anahtar moleküllerin yeni etkileşimlerini keşfetmedik, ayrıca Alzheimer hastalığını tedavisi için potansiyel yeni terapötik hedeflerin oluşmasına da ışık tutuk.”

Çeviren: AylinER
http://neurosciencenews.com/memory-plasticity-learning-neurodevelopment-7702/

Check Also

Beyin Nöronlarında Genlerin Düzenlenmesi

Bilim adamları beyin nöronlarında insanın genetiğini tam olarak düzeltip değiştirebilmenin yolunu buldular. Özet: Araştırmacılar, nöronlardaki ...