Karar Verme Mekanizmasında Yeni Bir Bölge Keşfedildi

Tahmini okuma süresi: 3 dakika

Çevresel koşullarımızda değişikliklerle karşılaştığımızda orbitofrontal korteks’imizi de devreye sokan uygun karar alma mekanizmasını işletmek zorunda kalırız. Ancak beklenmeyen bir şekilde Institut de Neurosciences Cognitives et Intégratives d’Aquitaine (INCIA, CNRS/Université de Bordeaux)’ten bilim insanları talamus‘ta yer alan bir beyin bölgesinin bu gelişmiş yetenekleri kullanmada önemli rol oynadığını keşfetti. Sıçanlar üzerinde yapılan bu çalışma 23 Eylul 2015’te The Journal of Neuroscience‘ta yayımlandı.

Yasayan tüm canlılar kendi ihtiyaçlarını karşılayabilmek adına uygun kararlar vermek zorunda. Özellikle ani çevresel değişimlere dikkat etme yeteneği türlerin hayatta kalması için önemli bir meydan okuma niteliğindedir. Bu tarz karar verişler zaman içinde evrimleşmiş bir bilişsel fonksiyon olarak değerlendirilmektedir ve karar verme sürecini işletmesiyle bilinen gelişmiş beyin yapılarından biri olan orbitofrontal korteksi içermektedir.

INCIA’daki “Décision et Adaptation” (Fr. – Tr. Karar ve Adaptasyon) ekibi ilk olarak orbitofrontal kortekse bağlı olan beyin bölgeleri üzerine odaklandı. Bir işaretleme (labeling) tekniği kullanarak, bilimciler, thalamic submedius nucleus adında talamus’un içinde bulunan küçük ve özelleşmiş bir bölgeyi keşfettiler. Fonksiyonu tam olarak bilinmeyen bu bölge de orbitofrontal korteks’e bağlı.

To visualize the neural pathways, two markers (red and green) were applied to two regions of the orbitofrontal cortex. These compounds then migrated, accumulating in the thalamic neurons. Dense labeling with the two tracers is visible in the submedius thalamic nucleus (delimited by a dotted line). Credit: Images generated at the Bordeaux Imaging Centre and obtained by Fabien Alcaraz
 Sinirsel bağlantıları gözlemlemek için, kırmızı ve yeşil işaretleyiciler orbitofrontal korteks’in iki ayrı bölgesine uygulandı. Daha sonra mekanizma işleyişi süresince hareket eden bu bileşikler talamus’taki nöronlarda birikti. İki işaretleyici ile yüksek yoğunlukla boyanan submedius thalamic nucleus bölgesi görselde rahatlıkla görülebiliyor (kesik çizgi ile işaretlenen alan).
Telif : Bordeaux Imaging Centre /  Fabien Alcaraz

Ekip daha sonra bu iki beyin bölgesinin karar verme ve adaptasyon sürecindeki etkileşimleri ve görevlerini araştırmak üzere testler uyguladı. Bunun için de, üç ayrı grup sıçan üzerinde çalışıldı : ilk gruba orbitofrontal korteks lezyonu (beyin bölgesinin belirli tekniklerle etkisiz hale getirilmesi) uygulandı, ikinci gruba submedius nucleus lezyonu uygulandı ve üçüncü grup herhangi bir lezyon uygulanmadan kontrol grubu olarak kullanıldı. Uygulanan test ise, sıçanların bir uyarıcı ses ile yiyecek ödülü arasındaki ilişkiyi kurabilme yeteneklerini sınayarak uygulandı.

Deney iki aşama olarak dizayn edildi. İlk öğrenme fazında hayvanların -her biri ayrı bir yiyecek ödülüne işaret eden- iki ayrı sesi (S1 ve S2) öğrenmesi sağlandı. Üç grup hayvan da yiyecek alacakları bölgeye sesleri duyar duymaz ulaşmaları gerektiğini öğrendi. Hiç bir lezyon hayvanların ses ile yiyecek ödülü arasındaki ilişkiyi öğrenmelerine engel olmadı.

İkinci fazda prosedüre birinci uyaran için (S1) bir değişiklik uygulanmadı; ancak S2 için, bilim insanları, yiyecekleri çoğunlukla yiyecek bölümünün dışına dağıtarak değişiklik uyguladı. Bu ses böylelikle değerini kaybetti ve lezyon uygulanmayan hayvanların bu sesi bir uyarıcı olarak algılamamaya başladı ve yiyecek bölümüne yalnızca S1 sesini duyduklarında uğradılar. Buna karşılık herhangi bir lezyonu olan hayvanlar – orbitofrontal korteks lezyonu veya submedius thalamic nucleus lezyonu — bu adaptasyonu sağlayamadı ve iki ses arasındaki bu ayırımı yapıp tepki vermemeyi öğrenemedi.

Çalışma, talamus ve korteks arasında ‘adaptif karar verme‘ için çok önemli olan bir beyin devresinin varlığını ortaya koymuş oldu. Araştırmanın yenilikçi ve büyük yankı uyandırmış olmasının temel sebebi ise daha önce yapısı ve adaptif davranışlardaki rolü hakkında pek az şey bilinen submedius thalamic nucleus’un bu mekanizmalardaki ilişkisinin keşfiydi. Araştırma ekibi şimdi de diğer muhtemel ‘talamokortikal’ (talamus ve korteks arasındaki devreler) devreleri keşfetmeyi planlıyor. Bu gelişmelerin birçok – özellikle şizofreni ve bağımlılık gibi – hastalığın anlaşılmasında büyük bir rol oynayacağı düşünülüyor.

 


Kaynak: Bilimfili

Referans : F. Alcaraz, A. R. Marchand, E. Vidal, A. Guillou, A. Faugere, E. Coutureau, M. Wolff. Flexible Use of Predictive Cues beyond the Orbitofrontal Cortex: Role of the Submedius Thalamic Nucleus. Journal of Neuroscience, 2015; 35 (38): 13183 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1237-15.2015

 

Facebook Yorumları