Arama

Hafıza Molekülü

Güncelleme: 10 Haziran 2014 Gösterim: 4.367 Cevap: 9
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
22 Aralık 2011       Mesaj #1
Avatarı yok
Yasaklı
Hafıza Molekülü

Sponsorlu Bağlantılar
Her gün beynimize beş duyu aracılığı ile bir yığın algı, etki,enformasyon, izlenim ve bilgi gelir. Bunlardan bazıları hatırlanır, bazıları ise unutulur gider. Unutulan verilerin bir kısmı duyulup anında unutulur, bir kısmı hazırlanılan bir sınavın başarılmasına kadar akılda tutulur, bir kısmı ise bir ömür boyu saklı kalır. Neden her veri yaşam süresince hatırlanamıyor?

Şu an kendinizi dinleyip son bir ayda yaşadıklarınızı hatırlamaya çalışın. Bize enteresan gelen bilgiler, hoşlandığımız, beğendiğimiz yada aksine nefret ettiğimiz simalar, şaşırtan, kötü, can sıkıcı yahut özel anlarımız akla ilk gelen bilgilerdir. Tüm bu hatırlananların ortak özelliği verilerin duygularla boyanmasıdır. Önemli olan bizi bir şekilde çok etkilemiş olmasıdır.

Sinir hücreleri olan sinapslarımız aracılığı ile beynimize ulaşan bilgiler elektrik akımı veya frekanssal titreşim formlarıyla tanınırlar. 10-15 saniye kadar süren impulslar daha sonra kesilir.

Ulaşan impulslar beyin hücrelerini tetikler, eklenebileceği bağlantıyı araştırıp bağlantı kurar. Beyinde bilgiler puzzle’ın parçaları gibi belli bağlantılarla şifrelenir. Yeni bilgi beyinde bağlantı yapabileceği ilgili bilgiyi arar. Eğer ulaşan bilgi daha önceden yer etmiş bilgilerle bir çağrışıma giremiyor yada bir merak ve ilgi uyandırmıyorsa yararsız bilgi adıyla etiketlenip dışarı atılır. Bilmediğimiz lisanda duyduğumuz konuşmalar, telefon numaraları gibi bilgiler çok kısa süre içinde unutulur. Bir kulağımızdan girip diğer kulağımızdan çıkması misali çok kısa sürede unutulan bilgilerdir.

Beyinde indikatör görevi gören bu tarz impulslar bizde ani reaksiyonların oluşmasına neden olmaktadır. Trafik lambasının kırmızı yanması, karşıdan karşıya geçerken hızla üzerimize gelen arabanın korna çalması alıcı duyuları uyarır ve beyine impuls gönderir ve o an biyolojik bedende ani reaksiyonlar oluşturur. Hemen akabinde bizlerin hayati kararlar almasına imkan sağlar. Bu tarz algıların beynin korteksinde değerlendirilip,cevaplandırılmaları çok zaman alır ve tepki gecikir. Her türlü hareketin kortekste denetlenip, kontrolden geçmesi şarttır. Beynin buna karşı geliştirdiği yol tüm hareketlerin beyinde önceden programlanıp, kesin şeklini alması ve giderek otomatikleşmesidir.

Düşünen beyin diye tanımlayacağımız beynin korteks tabakası beş duyu organından gelen verileri değerlendirir ve bilinçli cevaplar verir. Otomatik (motor) hareketlerde enformasyonlar kortekse uğramadan direk sinir hücrelerine iletilir. Nöronlar sinir sistemi üzerinden taşınarak kaslara iletilir ve davranış ortaya konulur.

Alışkanlık diye bilinen bu tarz davranışlar belli çalışmaların ardından kazanılan davranışlardır. Bir olay karşısında konulacak tepkinin veri datasından anında çekilip, yürürlüğe konulması, hareketlerde güveni, kesinliği ve yumuşaklığı beraberinde getirecektir. Beynin yükünü hafifletmesi yanında bir çok işin aynı anda yapılması avantajını sağlamaktadır. Trafiğin yoğun olduğu bir bölgede arabanızı sürerken, bir yandan arkadaşınız ile sohbet etmeniz öte yandan radyodan gelen melodi ile ritim tutmanız olağan bir hal almış, davranışlar zaman almaksızın kendiliğinden oluşmuştur. Bir gitarist eline gitarı aldığı zaman çalmaya başlar, elleri beyin gibi işler ve gitarın hangi perdesine basacağını düşünmez. Akışın başarısı ise, daha önceden yaptığı etütlerin ne kadar verimli bir şekilde çalıştığına bağlı olarak değişir.

Enformasyonların beyinde kalıcı bir şekilde kayıtlanması çağrışım yolu ile hafızadaki diğer enformasyonlarla birleştirilmesidir. Öğrenilen bilgilerin önceden edinilen bilgilerle bağlanması kalıcılığı sağlamaktadır. Soyut olarak anlatılan bu konunun bir yönü de hücre içersinde gerçekleşen kimyasal tepkimelerdir. Hepimizin adını sıkça duyduğu protein sentezi hafıza mekanizmasıyla yakından ilintilidir. Protein sentezi en kaba ifadesi ile DNA molekülündeki genlerin anlatım yaparak bir ürününü ortaya koymasıdır. Bu ürünler enzim, hormon gibi kompleks protein molekülleridir. Kan yolu ile gerekli bölgelere ulaştırılır.

Her hücrenin bir mikro hafızası vardır. Boyutu mikro olmasına rağmen ihtiva ettiği tüm yaşamsal bilgiler ile dev bir kütüphaneye benzetmek yanlış olmaz. Nesilden nesile aktarılan bu minik ama dev arşiv DNA molekülüdür. DNA molekülü ikili sarmal yapıya sahip ve başlıca dört kimyasal maddeden oluşur. (A-adenin,G-guanin,S-sitozin,T-timin) Bu dört harf üçerli kombinasyonlarla bir araya gelerek genetik kodonları meydana getirirler, bir diğer ifade ile genetik şifreyi oluştururlar.

Beyne ilk uyarının gelmesi ve beyinde bağlantı araması olayını hücresel birimde incelersek beyin hücrelerindeki DNA molekülündeki genlerin, hızla taranması (search) anlamına gelmektedir. Bir anlamda internette kelime ile search yapma işlemi gibidir. Bir bulguya rastlanırsa size bunların adresleri öncelik sırasına göre sunulur.

Beyin hücrelerinde de bu türden sonuçlar alınır ve çağrışımı en yoğun olan gen , impulslar ile uyarılır. Yapılan araştırmalarda sanılanın aksine, protein sentezi yapılacak DNA molekülünün ikili sarmal yapısının lokal bağların çözülüp, mRNA sentezi yaptığını göstermiştir. Bir fotoğrafın negatifi gibi DNA’daki mevcut genin negatif şablonu RNA molekülü olarak hazırlanır. Bu hazırlanma işlemine giriş ve hazırlık evresi ile enformasyon kısa süreli hafızaya geçmiş olur. İşlemin sonucunda oluşan RNA (Buna m-RNA adı verilir m=messager-mesaj) hücrenin çekirdek bölgesinden ayrılmak üzere harekete geçer. Bu hareketin startı verildiği anda, bilgi, kısa süreli hafızadan uzun süreli hafızaya yönlenmiş olur.

mRNA’ların protein sentezi merkezleri olan ribozomlara erişebilmeleri 20 dakikalık süre içinde gerçekleşmektedir. Bu süre zarfında şok edici bir olayın yaşaması sonucu güçlü bir impuls beyine varırsa, protein sentezi bu noktada kesintiye uğratılmış olur. Bunun sonucunda mRNA molekülü mevcut bilgisini protein molekülüne dönüştürmeden bozunuma uğrar.20 dakika içinde hatırlanan izler bir daha hiç hatırlanmamak üzere silinip gider. Trafik kazası geçiren bir insanın kaza anını şok geçirip o anı hatırlayamaması bu sebepledir.

Proteinlerin en küçük alt birimi olan amino asitlerin çeşitli sayı ve sıralarda yan yana gelip bir zincir oluşturması, protein moleküllerini oluşturmaktadır. Protein sentezinde kullanılan insanlardaki aminoasit çeşidi 20 dir. Alfabedeki harfler gibi aminoasitlerinde yan yana gelmeleri binlerce çeşit protein moleküllerini oluşturur. Algılanan impulsların uzun süreli hafızaya dönüştürülmesi enformasyonların protein moleküllerine dönüştürülmesi ile mümkündür.

Enerji formunda olan bilgiler hafıza molekülleri adını verdiğimiz proteinlere dönüştürülür. Bu işlem ribozomlarda gerçekleştirilir. mRNA da üçlü genetik şifreye karşılık gelen aminoasitlerin ribozomda birbirlerine peptid bağları ile bağlanması sonucunda protein molekülleri oluşturulur.

Hatırlama anında, hücrenin uyarılması sonucu protein şeklinde saklanan bu enformasyonlar tekrar hafızaya çağrılır.

Uzun zamandan beri moleküler biyoloji uzmanları beyin hücreleri içinde yaşamın tüm izlerinin,algı ve anılarının, hatta önemsiz gibi görünen en ufak ayrıntı ve zayıf izlerin dahi tümüyle saklandığını ileri sürmektedirler. DNA bileşimlerinin üzerinde yer alan moleküller kendilerini ilgilendiren bir uyarı aldıklarında ,bulundukları yerden çözümleyerek, enzimler aracılığı ile yeni bir ‘’satır’’ oluşturmaya gider yani yeni bir nükleotid sıralama içine girerler. Bu yönde değişim ile (mutasyon) bilgiler DNA üzerine yazılır Böylece nesiller boyu, bilgilerin aktarımı sağlanabilir.

Uzun süreli hafızaya işlenmiş bilgilerin istenildiği zaman hatırlanılmasını engelleyen baskılar mevcuttur. Sinapslar arası bağlantı bölgelerinde iletişimi sağlayan transmitterler mevcuttur. Uyarı sonucu bu maddenin bloke olması neticesinde beyinden bilgiler alınamadığı için bilindik bir şeyin hatırlanamaması sorunu ile karşılaşırız. Hipnoz sırasında baskılayıcı etkenlerin tümü ortadan kalkar.

Yaşanmayan ve tanınmayan , yalnızca okunan yada duyulan bir bilgiyi öğrenmek daha güçtür. Gerçekten yaşanılan bir anın, duyu organları ile algılanması, bilgiyi içsel yaşantıya dönüştürür. Kısaca enformasyonlar ne kadar çok kanaldan beyne ulaşırsa o derece kolay hatırlanır, güç unutulur.


Kaynak:GençBilim

Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
12 Eylül 2012       Mesaj #2
Avatarı yok
Yasaklı
Kısa Süreli Bellek Yapay Ortamda İzole Edildi

Sponsorlu Bağlantılar
Bilim insanları, izole edilmiş beyin dokusundaki kısa süreli belleği yapay ortamda saklamanın yöntemini buldu.Case Western Reserve Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde yapılan araştırmada, kemirgenlerin beyinlerindeki hippokampus bölgesinden izole edilmiş dokulardaki kısa süreli bellek laboratuar ortamında saklandı.Araştırmayı yürüten Dr. Ben Strowbridge, “Bilgiyi, doğrudan beyindeki bilgi dizinleri ve uyarı modelleri olarak birkaç saniyeden uzun süre saklamanın yolu ilk kez bulundu. Bu bulgunun ışığında, beyindeki belli devrelerin kısa süreli belleğin oluşumunda oynadığı rolü daha kolay anlayabileceğiz” açıklamasını yaptı.

Bellek türleri, bildirimsel bellek ve örtülü bellek olmak üzere ikiye ayrılıyor: Bunlardan ilki olan bildirimsel bellek, isimleri ve yerleri öğrenme gibi uzun ve kısa süreli bilgi depolamasında görev alırken; ikincisi olan örtülü bellek ise piyano çalmak gibi becerilerin öğrenilmesinde rol oynuyor.

Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan araştırmada, bir telefon numarasını ya da e-posta adresini anlık olarak hatırlamaya yarayan kısa süreli bildirimsel belleğin altındaki mekanizma incelendi. Farelerin izole edilmiş beyin dokularıyla yapılan deneyde, dört bellek yolundan biri aktif kılınarak bir bellek oluşturulabileceği ortaya kondu. Beynin hafıza oluşumunda rol oynayan hippokampus adlı kısmından alınıp izole edilen kesitlerdeki sinir devrelerine gelen uyarılar, burada 10 saniyeden uzun bir süre boyunca tutuldu. Devam eden beyin aktivitesindeki değişiklikler sayesinde hangi bellek yolunun uyarıldığı açıkça gözlemlendi.

“İzole edilmiş beyin dokularında harekete geçirdiğimiz aktiviteler, daha önce yapılmış olan kısa süreli bellek araştırmalarındaki görevlere benziyor” diyen Robert A. Hyde, her iki deneyde de, kısa süreli bellekle ilgili her iki aktivitenin değişiminin ortalama 5 ila 10 saniye sürdüğünü söyledi.

Araştırmacılar, sadece belli bir bellek yolunun tek başına uyarılması veya farklı girdiler sonucu farklı bellek yollarının sırayla aktif olması gibi, deneyde spesifik bağlamlar için de bellek oluşturabileceklerini gösterdi. İncelenen hippokampus sinirlerindeki devam eden aktivite değişimi, birbirini takip eden iki uyarı olduğunu açıkça gösterdi. Birbirini takip eden bu uyarıların, insanlar iki farklı şarkının melodisini birbirinden ayırt ettiği zamanlarda beyinlerinin algıladığı farklı uyarı dizilerine benzediği ifade edildi. Dr. Strowbridge ve grubu tarafından oluşturulan olan yapay bellekler, uyarılar arasındaki süreler değiştiğinde bile her uyarı dizisini algılamayı başardı.

Göz Ardı Edilen Hücre Yine Sahnede

Yapılan son araştırma, Dr. Strowbridge ve ekibinin 2010 yılında yaptığı başka bir araştırmanın devamı niteliğindeydi. Bir önceki çalışmada, izole edilmiş beyin parçalarına giren iki girdiden hangisi uyarılıyorsa onun saklandığı keşfedilmişti. Bu çalışmada ayrıca, 19’uncu yüzyılda yaşamış olan İspanyol anatomi uzmanı Santiago Ramón y Cajal tarafından keşfedilen ancak günümüzde göz ardı edilen oldukça ender rastlanan bir tip beyin hücresinin, hafıza üstünde önemli bir rol oynadığı tesbit ortaya kondu.

Dr. Strowbridge yürüttüğü araştırmayla ilgili olarak “Sinir devrelerinin belirli bağlamlarla ilgili bilgi depolayabileceğini gösteren son keşfin sonucunda, hippokampus'taki potansiyel ‘hafıza hücrelerine’ daha fazla odaklanılmasını bekliyoruz. Belleğin normal işlevinin anlaşılması, Alzheimer veya Parkinson hastalıkları gibi nörolojik dejeneratif hastalıkların hafızayı nasıl etkilediğinin anlaşılmasının temelini oluşturuyor. Ayrıca, yaşlanmaya bağlı hafıza bozukluklarına yeni ve daha etkili tedaviler bulunması için zemin hazırlıyor” dedi.

Kaynak : Ntvmsnbc / Nature Neuroscience (11 Eylül 2012,14:33)

Son düzenleyen nötrino; 2 Haziran 2015 13:09
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
17 Ocak 2013       Mesaj #3
Avatarı yok
Yasaklı
Kullanılmayan Bilginin Silinmesi Gerekiyor

Son yıllarda yapılan araştırmalar belleği, sanılanın aksine, edilgen bir depo olmaktan çıkardı; gençlik döneminde, beynimiz bazı nöral bağlantıları güçlendirip bazılarını zayıflatarak yeni anılar için yer açarken yaşlandıkça kullanılmayan bilginin silinememesi öğrenmeyi zorlaştırıyor.Beynin hipokampüs bölgesinde bulunan NMDA reseptörü öğrenme ve hafızada düzenleyici role sahip. NMDA reseptörü NR2A ve NR2B alt birimleriyle bu düzenlemeyi yapıyor. Nöronlar arası bağları kuvvetlendirerek öğrenme ve hafızayı optimize eden NR2B alt biriminin ekspresyonu çocuklarda fazlayken ergenlikle birlikte azalmaya başlıyor. Bu sinaptik bağlantıların güçlendirilmesi 'uzun süreli potansiyalizasyon'la sinaptik plastisiteye neden oluyor ve öğrenilen şeyin belleğe kaydedilebilmesini sağlıyor.

Ergenlik döneminden sonra NR2B sayısının azalmasıyla NR2A'nın oranı artıyor. Düşük sayıda NR2B'ye sahip olacak şekilde dizayn edilmiş farelerle yapılan deneylerde beklenmedik sonuçlar ortaya çıktı; fareler sinaptik bağların güçlendirilmesinde ve kısa süreli bilgi depolamada başarılı olurken var olan bağlantıları zayıflatamıyorlardı (Sinaptik dayanıklılığın uzun süreli değişimi uzun süreli depresyon olarak da adlandırılabilir).

Araştırmacılar uzun süreli potansiyalizasyon seviyesinin düşük olmasını ve bu durumun öğrenme ve hafızada güçlük yarattığı sonucunu beklerken asıl sorunun var olan güçlü bağlantıları zayıflatamamak olduğunu gördüler. Sinaptik bağlantının geri dönüşü olmaksızın güçlendirilmesi kullanılmayan bilginin de uzun süreli depolanmasına olanak sağlıyor ve bu gereksiz depo hem kısa süreli hem de uzun süreli hafızada sorunlara neden oluyor.Alzheimer ya da yaş kaynaklı demans durumlarında ise bu aksaklık açıkça görülüyor. Ayrıca bu sinaptik güçlenmenin elimine edilememe durumunun, yaşlılıktaki inatçı tavrın ve ergenlik sonrası öğrenilen yabancı dili kişinin kendi aksanıyla telaffuz etmesinin açıklaması olabileceği de belirtiliyor.


Kaynak : Science Daily (09 Ocak 2013)
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
1 Haziran 2013       Mesaj #4
Avatarı yok
Yasaklı
Beyin Gerçekte Ne Kadar Veri Depolayabilir?

İnsan beyni ve bilgisayarlar yıllardır süregelen bir karşılaştırma içerisindeler. Günümüz teknolojisi veri işleme hızı konusunda teoride insan beyninin hızına ulaşmış durumda. Peki beyin gerçekte ne kadar veri depolayabilir?Bu sorunun cevabı aslında biraz da kime sorduğumuza bağlı. Bazıları bu kapasitenin ortalama 1 TB (1000 GB) olduğunu düşünüyor. Bu günlerde bu kapasitenin 3 katını sadece birkaç yüz lira ödeyerek satın alabiliyoruz. Başka bir tahmin ise bu rakamın 100 TB’a yakın olduğu yönünde. Washington Post’tan Forrest Wickman bunu şöyle açıklıyor: "İnsan beyninde yaklaşık 100 milyar nöron bulunuyor. Bu nöronların her biri ortalama 1000 bağlantı kuruyor ve bu da yaklaşık 1000 potansiyel sinaps anlamına geliyor. Verilerin depolandığı bu sinapsların toplam sayısına baktığımızda 100 trilyon veri noktasına yani 100 TB’lık bir alana ulaşıyoruz."

Bu tahmin her sinapsın 1 byte veri depoladığı kabul edilerek yapılmış. Gerçekte her biri daha az veya daha çok veri depoluyor olabilir ya da sinapsların şimdiye kadar bildiğimiz iki durumundan (açık ya da kapalı) daha fazla durumu olabilir.

Beyin aktivitelerini modellemek için kullandığımız bilgisayarların işlemcileri ikilik sayı sistemini (binary) temel alıyor. Fakat beynimiz büyük ihtimalle bu şekilde çalışmıyor. Ayrıca sinapsların birbirlerine bağlı olarak çalıştığını ve büyük bir sinir ağı kurduklarını biliyoruz. Birkaç yıl önce bazı araştırmacılar insan beyninde bir saniye içerisinde gerçekleşen sinir impulslarının sayısını 6.4*1018 olarak tahmin etmişlerdi ki teknolojimiz bu rakama gündelik bilgisayarlarımız ile 2007 yılında zaten ulaşmıştı. İşte bu geniş sinir ağının veri işleme hızı kadar depolama kapasitesini de aynı şekilde artırdığı düşünülüyor.


Northwestern Üniversitesi’nden psikolog Paul Reber buna karşı çıkıyor ve daha önceki tüm tahminleri şu şekilde aşıyor: “…nöronlar birbirlerine her biri tek başına birçok hafızayı işleyebilecek ve bunu kendi aralarında çok yüksek bir hızda paylaşabilecek şekilde bağlılar. Bu da beynimizin depolama kapasitesini 2.5 Petabayt (1 PB = 1000 TB) seviyelerine çekiyor. Örnek vermek gerekirse beynimiz bir televizyondaki dijital video kaydedicisi olsaydı, bu televizyonu izleyenler 3 milyon saat boyunca aralıksız olarak en sevdikleri şovu seyredebilirlerdi. Bunu sağlamak içinse televizyonu 300 yıl boyunca açık tutmanız gerekirdi.”

Bu tahminlerden hangisi gerçeğe en yakın? Bir terabayt? 1000 terabayt? 2.5 petabayt? Ya da tüm insan zihnini 300 MB’a (3 dakikalık 60 adet mp3) sığdırabilir miyiz? Bazı anılar diğerlerinden daha mı fazla yer kaplıyor? Unutulan anılar beyinlerimizden siliniyor mu yoksa bilinçaltımızın tozlu köşelerindeki unutulmuş klasörlere mi kaydediliyor. Geçmişten gelen önyargılarımız geçici bir rüyadan daha mı fazla yer kaplıyor? Her veri farklı bir formatta mı kodlanıyor? Biz veriler arasında dolaşırken örneğin bir GIF (hareketli resim) dosyasının kavramsal karşılığı beynimizde ne olarak yer alıyor. Bu soruların cevapları belirsizliğini hala koruyor.

Belki de anılarımızın boyutlarının ve insan beyninin depolama kapasitesinin ölçülebilir değişkenler olup olmadığını sormamız daha doğru olur. Beynimizin kapasitesi sınırlı olduğundan bu teorik olarak ölçülebileceği anlamına geliyor. Fakat tam olarak ne ile sınırlandığını ve bunu nasıl ölçebileceğimizi anlamak sinir bilimi, robot bilim ve bilgisayar bilimi alanlarında araştırmalar yapan bilim adamlarına düşüyor.



Kaynak: iO9 (24 Mayıs 2013)
Son düzenleyen nötrino; 2 Haziran 2015 13:10
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
12 Haziran 2013       Mesaj #5
Avatarı yok
Yasaklı
Hafıza Kaybında Kilit 'Arc Proteini' Olabilir

Bilim adamları, beynin ürettiği ve öğrenmeyi uzun vadeli hafızaya dönüştürmekte önemli bir rol üstlenen bir proteinle ilgili yeni bulgulara ulaştılar.Araştırma sonuçlarını Nature Neuroscience adlı tıp ve bilim dergisinde yayımlayan bilim adamları, Arc adı verilen proteinle ilgili yapılacak daha ileri araştırmaların sinir sistemi hastalıklarının tedavisinde yeni yollar açabileceğini belirttiler.Araştırma sonuçları aynı proteinin otizmin ortaya çıkmasındaki etmenlerden birisi olabileceğini de belirlediler.Yakın zamanda yapılan diğer araştırmalarda da, Alzheimer hastalarının beyninde Arc proteininin eksik olduğu belirlenmişti.

Gladstone Enstitüsü'nde yürütülen araştırmanın başkanı Prof. Steve Finkbeiner, Arc proteininin üstlendiği görevin hayatî önem taşıdığını belirtti ve "Bilim adamları Alzheimer hastalarının beyinlerindeki hipokamp adı verilen ve beynin hafıza merkezi olan bölgede bu proteinin bulunmadığını belirlediler" dedi.

Yapılan araştırmalar, uzun vadeli hafızanın oluşumu sırasında, Arc proteininin düzenleyici bir görev üstlendiğini ortaya koydu. Araştırmaya göre, hafızanın oluşum aşamasında, bazı genlerin çok belirli anlarda devreye girmesi ya da devreden çıkması gerekiyor ve bu gen trafiğini Arc proteini düzenliyor.Bu proteinin yokluğu ya da düzensiz çalışmasının bireylerde hafıza problemleri oluşturabileceğini belirten Prof. Finkbeiner, aynı şekilde, bu proteinin otizmle bağlantısı bulunduğunu, yapılacak daha ileri araştırmaların hem otizm hem de Alzheimer hastaları için yeni stratejiler üretilmesinde faydalı olacağını söyledi.



Kaynak: Nature Neuroscience / BBC (11 Haziran 2013,15:31)
Son düzenleyen nötrino; 2 Haziran 2015 13:11
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
11 Eylül 2013       Mesaj #6
Avatarı yok
Yasaklı
İstenmeyen Anıların Hafızadan Silinmesi

İnsan hafızasının belli kısımlarını silmek bilim kurgu filmlerine özgü bir olay gibi gelse de, bilim insanları farelerin beyninden hafızalarının belli bir kısmını nasıl silebileceklerini buldu! ABD’nin Scripps Araştırma Enstitüsü’nde görevli sinir bilimciler, travma sonrası stres bozukluğu (PTSD) veya uyuşturucu bağımlılığı gibi rahatsızlıkları tedavi etmekte kullanılabilecek bir yöntem geliştirdiklerini duyurdu. Biological Psychiatry dergisinde yayımlanan araştırmada, fareler üzerinde yapılan deneylerde hafızanın belli kısımlarının silinebildiği belirtildi. Araştırmanın başında yer alan sinir bilim uzmanı Courtney Miller, “Hafızamız bizi biz yapan şey, ancak bazı anılar hayatı çok zorlaştırabilir” dedi. Miller, “Bizler insanların geçmişindeki travma ve uyuşturucu bağımlılığı gibi olaylara ait anıları selektif olarak imha etmeyi amaçlıyoruz... Fareler üzerinde yapılan deneylerde, hafızanın geri kalan kısmına zarar vermeden beyinde kökleşmiş olan madde bağımlılığını silebileceğimizi gösterdik” ifadesini kullandı.

Hafıza Nasıl Silindi?

Hafıza oluştuğu zaman, sinir hücreleri üzerinde bulunan ve ağaç dallarına benzeyen uzantılarda değişim gerçekleşiyor. Küçük, ampule benzeyen bu yapılar, nöronlardan elektrokimyasal iletimleri alıyor ve aktin adı verilen protein aracılığıyla yapılarında değişim meydana geliyor. Bilim insanları, gerçekleştirdikleri deneyde, zincir benzeri moleküllerin ortaya çıkmasını sağlayan aktin polimerizasyonunu engelledi. Farelerin beyninde hafıza oluşumu esnasında Miyozin II adı verilen molekül bloke edilerek, polimerizasyon sürecinin tamamlanmasına izin verilmedi.

Deneyin sonucunda, farelerin metamfetamin bağımlılığı sonucu oluşan anılarını kaybettiklerini gösteren davranışlar sergiledikleri gözlemlendi. Fareler, deneylerde güçlü görsel, dokunma ve koku içerikli uyarılar aracılığıyla metamfetamin kullanımına tepki verecek şekilde eğitildi. Polimerizasyon engelleyici verilen fareler, aynı şartlar altında günler sonra yapılan gözlemde uyuşturucu bağlantılı uyarılara eksik veya hiç tepki göstermemeye başladı. Uyarılara karşı verilen yemek gibi ödüller de farelerin davranışını etkilemedi. RedOrbit'in verdiği bilgiye göre, bilim insanları metamfetamin bağlantılı hafızanın beyinde çok kalıcı olmasının dopamin adlı ödül ve zevk ilişkili nörotransmitterden kaynaklandığını düşünüyor. Miller, “Uyuşturucu bazlı hafızayı neyin farklı kıldığını anlamaya çalışıyoruz... Amacımız, geliştirdiğimiz yöntemin PTSD gibi diğer rahatsızlıklarda da işe yaraması” dedi.


Kaynak: Biological Psychiatry / RedOrbit (11 Eylül 2013, 13:50)
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
28 Ocak 2014       Mesaj #7
Avatarı yok
Yasaklı
Beynin Hafıza Oluşturduğu An Gözlemlendi

fj9x

Bilim insanları, beynin belleği nasıl oluşturduğunu ilk kez gözlemlemeyi başardı. Araştırma, moleküllerin kişiye özgü belleği ortaya çıkaran yapıya nasıl dönüştüğüne dair ilk görüntüleri temsil ediyor.

ABD'nin Yeshiva Üniversitesi'ne bağlı Albert Einstein Yüksekokulu tarafından yapılan çalışmada, beynin hafızayı nasıl inşa ettiği gözlemlendi. Japon bilim insanları, yakın zaman önce düşüncenin oluşumunu gözlemlemeyi başarmıştı. En son görüntüler, bellek ile düşünce oluşumunun farkını gözler önüne serdi. Science dergisinde yayımlanan araştırmada, fare beyninde belleği oluşturmaktan sorumlu moleküllere floresan etiketler yapıştırıldı. Böylece, parlayan moleküller beyin içinde gerçek zamanlı takip edilebildi.


Daha Belirgin Etiketler Kullanılacak

Bilim insanları, çalışması en ufak etkende bozulabilen beyin sinirlerinin hareketini gözlemleyebilmenin, hafızayı oluşturan moleküler süreci ortaya çıkarmak için büyük önem taşıdığını belirtti. Araştırmacılar, beyin sinirlerinde bol miktarda bulunan ve hafızanın oluşumunda büyük rol oynadığına inanılan yapısal protein mesajcı RNA'ları (mRNA) etiketleyerek, tarihi görüntüler elde etti. Araştırma ekibinin başında yer alan Dr. Robert Singer, "Gözlemde, sinirlerin selektif olarak protein sentezini başlatıp sonlandırdığını gördük. Bu süreç, hafızanın nasıl oluştuğuna ait düşüncemizi destekledi" dedi. Beynin derininde yer alan hikokampüs bölgesinde daha iyi gözlemler yapmayı amaçlayan bilim insanları, kızılötesi floresan etiketler geliştirmeyi amaçlıyor. Böylece, hipokampüsteki moleküllerin hareketleri takip edilebilecek.


Kaynak: Science / Ntvmsnbc (28 Ocak 2014, 11:03)
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
18 Mart 2014       Mesaj #8
Avatarı yok
Yasaklı
Unutmak Tesadüf Değil

İnsan beyni yalnızca bilgileri depolamaktan değil aynı zamanda unutmaktan da sorumludur. Düzgün mental fonksiyona sahip olabilmek için unutmak gerekli bir süreçtir; bu sayede depolanan gereksiz bilgi silinir ve sinir sistemi plastisitesini korur. Bu sürecin engellenmesi ise ciddi ruhsal bozukluklara sebep olabilir.İnsan beyni yalnızca gerekli bilginin kalıcı olarak saklanmasını sağlayan bir sisteme sahiptir; geri kalan zamanla unutulur. Beynin bu sistemik niteliği bilinse de şimdiye dek bu sürecin işleyişi hakkında yeterli bilgi bulunmamaktaydı. Ancak 'musashi' proteininin, bir nöronun diğer nörona bilgi gönderdiği boşluklar olan sinaptik bağlantı noktalarının yapısı ve fonksiyonunu kontrol ederek hafıza kaybını aktif olarak düzenlediği ortaya çıkarıldı.

Araştırmacılar koku şartlanmasını kullanarak, musashi proteinine sahip olan ve olmayan yuvarlak solucanların (C. elegans) öğrenme yeteneklerini inceledi. İki solucan da aynı derecede öğrenme becerisine sahipken genetik olarak modifiye edilmiş musashi proteinine sahip olmayan solucanların bilgiyi çok daha iyi hatırladığı; unutmak konusunda çok daha kötü olduğu keşfedildi.Musashi proteini, öğrenme ve hatırlama için gerekli olan sinaptik bağlantıları sabitleyen moleküllerin sentezini durduruyor. Musashi proteininin karşısında ise sinapsların gelişiminden sorumlu olan addusin proteini bulunuyor: musashi proteini sinaptik stabilizasyonu inhibe ederek hafızada kayıplara yol açarken addusin proteini sinaptik gelişimi destekleyerek hafızanın kalıcılığını sağlıyor.

Unutmanın pasif bir olgu yerine aktif bir süreç olduğu ortaya konuldu. Musashi ve addusin proteinlerinin karşılıklı aktiviteleri bellekte dengeyi sağlarken bu sürecin aksaması da ciddi mental problemlere yol açabiliyor. Ayrıca bu proteinin keşfi Alzheimer hastalığı gibi hafıza kaybı anomalilerinin görüldüğü durumlar için geliştirilebilecek ilaç tedavileri için de umut arz ediyor.

Kaynak: Science Daily (13 Mart 2014)
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
19 Mart 2014       Mesaj #9
Avatarı yok
Yasaklı
Hafızadaki Zaman Algısının Sorumlusu

Sıklıkla anılarımızın içeriğini ve olayların nerede gerçekleştiğini hatırlamanın yanı sıra olayların ne zaman olduğunu; önce ve sonrasında neler yaşandığını da hatırlamamız gerekir. Kaliforniya Üniversitesi'nin Sinirbilim Merkezi'nde yapılan araştırma beynin medial temporal lobunda bulunan hipokampus bölgesinde anıların sıralanarak depo edildiğini kanıtladı.

Hipokampusun hafızada rol oynadığı bilinmesine rağmen bu bölgenin objeleri nasıl betimlediği bilinmiyordu.Araştırmacılar, gönüllü katılımcılara aynı ve farklı sıralamalarla resimler gösterip resimler hakkında sorular sorarken nöral aktivitelerini gözlemledi.Resimler aynı sırayla gösterildiğinde katılımcılar sıradakini tahmin edebiliyordu ve her görüntüye özel hipokampal beyin aktiviteleri gözlemleniyordu. Oysa resimler farklı sırada gösterildiğinde farklı nöral sinyaller algılandı.

Gözlemlenen nöral aktivite hipokampusun hafızadaki rolünün yalnızca görüntünün içeriğine değil durumsal niteliğine de bağlı olduğunu kanıtladı. Beynin hafızada rol oynadığı bilinen diğer bölümlerinin yalnızca cismin niteliğine dair kayıt yaptığıyla ilgili bilgi bulunuyor. Oysa hipokampus anıların genel bağlamda kaydedilmesine olanak vererek geçmişe dair zaman algımızı düzenliyor. Hipokampusun hafızadaki rolü hakkındaki bu yeni bilginin, hafızanın oluşum biçimi hakkında bilgi vermesinin yanı sıra bazı hafıza problemlerinin anlaşılabilmesine de yardımcı olabileceği düşünülüyor.

Kaynak: Science Daily
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
10 Haziran 2014       Mesaj #10
Avatarı yok
Yasaklı
Hafıza için İyi Uyku Şart

Yeterli uyuyanlar toksinleri daha rahat atıyor ve hafızaları daha iyi çalışıyor.Çin ve ABD'de bulunan araştırma ekibi beyin hücreleri ile uyku sırasında oluşan sinapslar arasındaki bağlantıyı görebilmek için gelişmiş mikroskopi teknikleri kullandı. Science dergisinde yayınlanan çalışmayla ilgili olarak uzmanlar, hafızanın mekanizmalarını çözen zekice ve önemli bir çalışma olduğunu söylüyor. Uykunun hafıza ve öğrenme konusunda önemli bir rolü olduğu iyi biliniyordu. Ancak uyku sırasında öğrenme ve hafızaya etki etmesi açısından beynin içinde neler olduğu konusu ciddi şekilde tartışılıyordu. New York Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Pekin Üniversitesi Şenzen yüksekokulundan araştırmacılar fareleri kendi etrafında dönen bir çubuğun üzerinde yürüyebilmeleri için eğittiler. Daha sonra bir mikroskop yardımı ile hayvanlar uyurken ya da uykusuz bırakıldıklarında beyinlerinde neler olduğu incelendi.

Uyku Sırasında Yeni Bağlantılar

Bu inceleme sonunda uyuyan farelerin nöronlar arasında dikkat çekici şekilde çok daha fazla bağlantı oluşturduklarını gördüler - yani daha fazla öğreniyorlardı. Ayrıca uykunun belirli fazlarını kesintiye uğratarak araştırma ekibi derin ya da yavaş dalga uykunun hafıza oluşturmak için önemli olduğunu ortaya koydu. Uykunun bu bölümlerinde beyin günün daha önceki saatlerinde olan biteni "tekrar oynatıyordu." New York Üniversitesi'nden Profesör Wen-Biao Gan BBC'ye "Uykunun nöronlar arasında bağ kurulmasını teşvik ettiği bilgisi yeni, bunu daha önce kimse bilmiyordu" dedi.

Daha önce uykunun yardımcı olduğunu düşünülüyordu fakat başka sebepler de olabilirdi ve görüldü ki uyku yeni bağlantılar oluşturmaya gerçekten yardımcı oluyor ve uyku sırasında beyin sessiz değil, gün içerisinde neler olup bittiğini yeniden canlandırıyor ve bu bağlantılar oluşturmak için oldukça önemli görünüyor. Bu araştırma uykunun önemini vurgulayan bilimsel çalışmaların sadece sonuncusu.

Toksinler Atılıyor

Geçen yıl iyi bir uyku çekmek için yeni bir sebep daha bulunmuştu. Beyin zor geçmiş bir gün sırasında biriken toksinlerin atılması için uykuyu kullanıyor. İnsanların ise yeteri kadar uyumuyor. Profesör Russel Foster toplumun uykunun önemini göz ardı etmek konusunda "aşırı derecede kendini beğenmiş" hale geldiğini söylemiş ve bunun "ciddi sağlık sorunlarına" yol açtığına değinmişti.

Bunların arasında kanser, kalp hastalıkları, tip 2 diyabet, enfeksiyonlar ve obezite bulunuyor. Araştırmanın ileriki aşamaları uykunun önemini açıklıkla ortaya koyuyor. Bir saat eğitim yaptıktan sonra uyuyan fareler ile yoğun bir şekilde üç saat çalıştıktan sonra uykusuz bırakılan fareler karşılaştırılmış. Fark oldukça açık, uyuyanların performansı çok daha iyi ve beyinleri daha fazla yeni bağlantı oluşturuyor.


Öğrenmek için Uyku Molası

Profesör Gan "Araştırmanın ortaya koyduğu sonuçlar örneğin öğrenciler için. Eğer birşeyi uzun süre boyunca hatırlamak istiyorsanız bu bağlantılara ihtiyacınız var. Dolayısıyla çalışıp iyi bir uyku uyumak çalışmaya devam etmekten muhtemelen daha iyi" diyor.

Surrey Üniversitesi'nden Profesör Raphaelle Winsky-Sommerer araştırmanın bulgularını yorumladı: "Oldukça etkileyici, dikkatlice oluşturulmuş ve hafızanın altında yatan mekanizmaları tanımlayabilmek için keskin tekniklerin kombinasyonuna başvurulmuş.Uykunun gün içerisindeki deneyimlerle baş etmek konusundaki katkısının hücresel mekanizmalarını ortaya koymuşlar. Basitçe araştırma size uykunun yeni sinapstik bağlantılar oluşturmayı teşvik ettiğini söylüyor, dolayısıyla uykunuzdan vazgeçmeyin."

Kaynak: BBC / Science (10 Haziran 2014, 10:40)

Benzer Konular

9 Nisan 2013 / su molekülü Cevaplanmış
7 Ağustos 2014 / Ziyaretçi Cevaplanmış
5 Aralık 2016 / Alvarez Ocean Biyoloji
19 Nisan 2012 / nötrino Kimya