Beyin: Zihinsel Hastalıkları Açıp Kapatabilen Anahtarlar

Bir kişilik ile diğeri arasındaki fark sadece genler tarafından belirlenmez. Sevginin de bu işte parmağı var.

Bu ayki hikayemiz “iki farenin hikayesi” Farenin biri küçükken annesinden çok ilgi görür. Annesi gün içinde onun tüylerini defalarca yalar. Diğer fare ise farklı bir deneyim yaşar. Annesi tüylerini neredeyse hiç yalamaz. Bu iki fare büyürler ve birbirlerinden çok farklıdırlar. İhmal edilen fare gürültüden çok çabuk korkar ve yeni yerlere gitmeye isteksizdir. Strese maruz kaldığında, çok fazla hormon üretir. Bu arada annesinden çok ilgi görmüş olan fare kolaylıkla ürkmez, daha meraklıdır ve ani stres hormonu üretimi de yaşamaz.

Aynı hikaye farklı laboratuvar ortamlarında defalarca kendini tekrarladı. Farelerin gençken deneyimledikleri şeyler, yetişkin olduklarında hareketlerinin farklı olmasına neden oldu. Hepimiz bunun insanlar için de geçerli olduğunu hissediyoruz. Tabi ki tüy yalama aktivitesi yerine okul, televizyon, aile meseleleri ve çocukların maruz kalabileceği diğer şeyleri koyuyoruz. Ama hayatın bu aşikar gerçeğinin altında çok büyük bir bulmaca yatmaktadır.

Beyinlerimiz genlerimizde kodlanmış bir tarife göre gelişir. Her birimizin beyin hücrelerinde doğduğumuz anda aynı gen grubu bulunur ve hayat boyunca protein ve diğer moleküllerin üretimi için bu gen grupları kullanılır. Bu genlerdeki DNA dizilimi oldukça sabittir. Davranışlarımızda uzun süreli değişiklikler yaratabilmek için deneyimlerimizin, beynimizdeki bu genlerin işleyiş biçimini değiştirebilir olması gerekir.

Sinirbilimciler şimdi bu mekanizmanın haritasını çıkarıyorlar. Deneyimlerimiz aslında beynimizdeki genleri yeniden yazmazlar. Ama neredeyse bunun kadar güçlü bir şey yaparlar. DNA larımıza yapışmış binlerce molekül, bazı genleri kapatırken bazılarının ise aktif halde olmasını mümkün kılarlar. Deneyimlerimiz bu şalterlerin (anahtarların) şeklinin fiziksel olarak yeniden düzenlenmesini sağlayabilirler ve bu süreçte de beyin hücrelerinin çalışma biçimini değiştirirler. Bu araştırma şunu gösterir: Bizleri şekillendiren bu yapıyı yeniden düzenleyebiliriz ve böylelikle de endişe, depresyon gibi psikiyatrik problemleri olan insanları rahatlatabiliriz. Aslında bilim insanları halühazırda bu semptomları farelerde azaltabiliyorlar.

İki molekül türü böyle bir genetik düzenleme yaparlar. Bu türlerden biri metil gruplardır. Bunlar karbon ve hidrojenden oluşan moleküler başlıklardır. Bir gene bağlı bir dizi metil grup, hücrenin DNA dizilimini okumasına engel olabilirler. Sonuç olarak da hücre bu genden protein veya diğer molekülleri üretemez. Diğer tür ise sarmal proteinlerdir. Bunlar DNA yı makara gibi kuşatan moleküllerdir. Makarayı sıkıştırarak bu proteinler bazı genleri saklayabilirler. Makarayı serbest bırakarak ise genlerin daha aktif olmasını mümkün kılabilirler.

Metil gruplar ve sarmal proteinler ( bilim insanları bunlara epigenom diyor) beynin ilk oluşum aşamasında beyin için çok önemlidirler. Embriyo ilk başta özdeş kök hücrelerden oluşan minik bir küme durumundadır. Hücreler ikiye bölündüğünde her biri aynı genleri miras alırlar ama epigenetik işaretleri değişir. Bölünme devam ettikçe, hücreler sadece genlerini değil aynı zamanda bu genlerin üstündeki epigenetik işaretlerini taşırlar. Her bir hücrenin, aktif ve pasif genlerle kombinasyonu, ne tür bir dokunun oluşacağını belirler- karaciğer, kalp, beyin gibi..Epigenetik işaretler son derece sağlamdır. Bu yüzden uyandığınızda beyniniz pankreasa dönüşmüş olmaz.

Fakat deneyimlerimiz epigenetik kodu yeniden yazabilirler ve bu deneyimler biz doğmadan önce bile başlayabilirler. Mesela, uygun epigenetik işaretleri bırakabilmek için embriyoların annelerinden ham içerikleri almaları gerekir. Bu önemli içeriklerden bir tanesi folik asittir. Eğer annelerde yeterince folik asit olmazsa, doğmamış çocuklarında genlerinin kötü çalışmasına neden olan bozulmuş epigenetik şekiller başlatabilirler. Bu yanlış işaretler ayrık omurga sorununa neden olabilir. ( Omurganın tam olarak gelişememesi sorunu)

Doğumdan sonra bile beyindeki epigenetik işaretler değişebilirler. Son 10 yıl içinde McGill Üniversitesi’nde nörobiyolog Michael Meaney ve arkadaşları, deneyimin beyindeki genleri nasıl yeniden programlayabildiğini son derece detaylı bir şekilde açıkladılar. İki farenin hikayesini moleküler tabanda keşfediyorlar.

Sıkça yalanan ve az yalanan fareler arasındaki farklar sadece genlerden kaynaklanmıyor. Meaney bu keşfi yeni doğmuş fare yavruları üzerinde yaptı. Anneleri tarafından çok fazla yalanmayan fareleri aldı ve çok yalama yapan annelerin yanına koydu. Aynı şeyi diğer fareler için de yaptı. Süt annelerin yanına konulan fare yavrularının deneyimleri, (biyolojik annelerinden aldıkları genler değil!)yetişkin olduklarındaki kişiliklerinin belirlenmesine neden oldu.

Yalama eyleminin fareleri nasıl değiştirdiğini anlayabilmek için Meaney ve arkadaşları hayvanların beyinlerini yakından incelediler. Farelerin hipokampüslerinde ( anıları düzenlemeye yardımcı olan beyin bölümü) çok büyük farklılıklar gördüler. Hipokampüsteki nöronlar özel reseptörler yaparak, stres hormonlarına verilen tepkiyi düzenler. Reseptörler bir hormon yakaladığında, nöronlar protein pompalayarak tepki verirler. Bu reaksiyonlar beyinde dalgalanır ve adrenal bezlerine ulaşır. Bu da stres hormonlarının üretimini frenler.

Hormon reseptörleri yapabilmek için hipokampüs ilk önce sinyal almalıdır. Bu sinyaller bir dizi geni devreye sokar ve dolayısıyla da hipokampüsteki nöronlar reseptör yaparlar. Meaney ve arkadaşları glukokortikoid reseptör geni denilen bu genlerden bir tanesinde sıra dışı bir şey buldular: Bu genin anahtarı rolündeki DNA uzantısı, küçükken daha fazla yalanan farelerde diğer farelere kıyasla daha farklıydı. Çok fazla yalanmayan farelerde, glukokortikoid reseptör genin anahtarı metil gruplar tarafından kapatılmıştı. Yine çok yalanmamış farelerdeki nöronlar, çok fazla reseptör de üretmemişti. Bu yüzden hipokampüs nöronları stres hormonlarına daha az duyarlıydı ve hayvanın stres tepkisini yatıştırmakta daha az yetenekliydiler. Sonuç olarak, küçükken daha az yalanan fareler sürekli olarak aşırı stres altındaydılar.

Çeviren : Sıdıka ÖZEMRE
http://discovermagazine.com/2010/jun/15-brain-switches-that-can-turn-mental-illness-on-off?utm_source=dscfb&utm_medium=social&utm_campaign=dscfb

Check Also

Yaşamın 3 Altın Gerçeği – Ahmed Hulûsi

Yaşamın 3 ALTIN GERÇEĞİNİ göz önüne alarak, günlerinizi #huzur içinde de geçirebilirsiniz; ya da hiç ...