İnsan Beynine Özgü Yeni Sinir Hücresi Keşfedildi: Kuşburnu Nöronları

Kaynak: (E. Boldog et al./Nature Neuroscience 10.1038, 2018)

Oldukça yoğun, gür yapısıyla diğer nöronlara “susmaları” gerektiğini “söyleyen” bir nöron. Bunun dışında yeni keşfedilen bu beyin hücrelerinin ne yaptığı konusunda henüz pek bilgi sahibi değiliz.

27 Ağustos’ta (2018) Nature Neuroscience’da yayımlanan bir araştırma makalesi, heyecan verici bir bulguyu paylaştı: Yeni bir beyin hücresi türü keşfedildi. Bulgunun bu denli heyecan yaratmasının temel nedenlerinden birisi de, şimdiye kadar yalnızca insan beynine özgü olması. Kuşburnu nöronları (İng. rosehip neurons) ismi verilen bu yeni sinir hücreleri, kendi içerisinde adeta bir kuşburnu ağacını andıracak şekilde çok sayıda dallanmalar içeriyor.

Araştırmacılar, bu sıra dışı hücreyi, iki erkek yetişkin tarafından bağışlanan beyin dokularındaki anatomik ve genetik parmak izlerine dayanan hücreleri kataloglarken tanımladı. Bu yeni hücre, beynin, duyuları algılara dönüştürmek ve diğer karmaşık görevleri yerine getirmekten sorumlu buruşuk dış kısmı olan neokorteksin “birinci katmanından” alınan örneklerde rastlandı.

Mikroskop altında gözlemlenen bu hücrelerin sıradan bir beyin hücresinden biraz daha farklı olduğu görüldü. Şimdiye kadar bilinen sinir hücrelerinde diğer hücrelerden bilgi akışını sağlayan dentrit adı verilen uzun yapılar az sayıda bulunurken, kuşburnu nöronlarındaki bu yapılar hem çok sayıda hem de daha yoğun biçimde bulunuyor. Görünüşe göre, bu yeni hücreler, yapraklarını dökmüş bir kuşburnu ağacını anımsatan oldukça gür ve kompakt bir yapıya sahip.

Bulguyu eşsiz kılan bir diğer özellik ise; şimdiye kadar insan beyninde rastlanmamış olmasının yanı sıra sinirbilimi alanında üzerinde yoğunluklu olarak çalışmalar yürütülen fare ve sıçan beyinlerinde de rastlanılmamış olması. Tüm bunların dışında hücrelerin farklı olarak etiketlenmesinin nedeni; hücre zarlarını saran proteinlerin profilleridir.

Konumları, anatomisi ve aktif hale getirdiği genlere bakıldığında, araştırmacılar bu hücreleri, GABAerjik internöronların 10 alt grubuna kategorilendirdi. İlk keşiflerle kuşburnu nöronlarının, beynimizdeki “trafik ışıkları” olduğu söyleniyor. Geçiş noktalarında bulunarak gelen sinyalleri güçlendirme veya engelleme biçiminde gama-Aminobitürik asit (GABA) nörotransmitterlerine cevap veriyor.

Neokorteksin birinci katmanı (en dış katman), tam olarak sinir hücreleriyle dolu değildir. Fakat, bu hücreler, beynin yakın ve uzak bölgelerine kadar bağlantılar kuruyor. Görünüşe göre, kuşburnu nöron alt tipleri, birinci katmandaki tüm engelleyici nöronların kabaca yüzde 10 ila 15’ini oluşturuyor –pek fazla değil ve muhtemelen beynin geri kalanı boyunca daha nadir görülecek.

Görsel Kaynak: E. Boldog et al./Nature Neuroscience

Tüm veriler bir araya getirildiğinde, yeni keşfedilen kuşburnu nöronlarının pozisyonları ve yapıları, neokorteksin daha derin bir tabakasında bulunan ve piramid hücreler olarak adlandırılan uyarıcı hücrelerden gelen sinyalleri bloke etmede bir tür yüksek hassasiyetli rol oynadıkları görülmektedir.

Bu da onları, insan beynine özgü, önemli bir kontrol mekanizması olarak düşünmemize neden oluyor. Daha önce farelerde görülmeyen bu hücreler, türümüze özgü kilit önemdeki farklılıkları anlamamıza yardımcı olabilir. Hücrelerin diğer primatlarda ya da diğer hayvanlarda da bulunup bulunmadığını belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyacımız var. Şimdilik büyük oranda spekülatif bir soru olarak önümüzde duruyor. Ancak ne zaman ki insan beyni ile fare beyinleri arasında fonksiyonel ya da nörolojik yapıda temel bir farklılık bulsak, bekleyip görmek için iyi bir nedenimiz var demektir.

Yetiştirilme kolaylığı, hızlı üreme döngüleri ve kısa yaşam süreleri, fareleri nörolojik çalışmalarda bir başlangıç noktası haline getiriyor. Beyinlerinin bizimkilerden nasıl ayrıldığını ve nörolojik özelliklerin nasıl korunduğunu daha iyi anladıkça, elde ettiğimiz sonuçların tutarlılığı daha da güçleniyor.

Araştırmacılar için bir sonraki adım, kuşburnu nöronlarının piramidal nöronlarla bağlantılı olarak nasıl organize olduğunu gösteren kesin haritalar geliştirmektir. Beynimizin devreleriyle ilgili karmaşık ayrıntıların bir araya gelmesi, beynin temel düzeyde nasıl çalıştığını ve hatta istenildiği gibi çalışmadığında neler olduğunu tanımlamamıza yardımcı olabilir.

Kaynak ve İleri Okuma

Orjinal yazı: Bilimfili

Facebook Yorumları