RNA aktarımıyla duyusal bilgi nakli gerçekleştirildi
eNeuro dergisinde yayımlanan makalede, bir deniz sümüklü böceğinden alınan RNA'nın diğerine enjekte edilmesiyle, yapay anı yaratıldığı belirtildi.
Kaliforniya Üniversitesi Los Angeles Kampüsü biyologları, iki canlı arasında duyusal bilgi aktarımı yapmayı başardıklarını duyurdu.
Ekibin 14 Mayıs 2018 tarihli eNeuro dergisinde yayımlanan makalede, bir deniz sümüklü böceğinden alınan RNA'nın diğerine enjekte edilmesiyle, yapay anı yaratıldığı belirtildi. Araştırmadan elde edilen bulguların, belleklerindeki travmatik anılardan ötürü sıkıntı çeken ya da bellek yitimi yaşayan kişilere yardım edilmesine kapı aralayacağı düşünülüyor. "Bence çok uzak olmayan bir gelecekte, Alzheimer hastalığının ya da travma sonrası gerginlik bozukluğunun etkilerini hafifletmek için RNA'yı potansiyel olarak kullanabiliriz," diyor ekibin usta üyesi David Glanzman.
Tüm yumuşakçalar gibi deniz sümüklü böceklerinde de beyin olmayıp, ganglia adı verilen nöron grupları bulunur. Sinir sistemleri yaklaşık 20.000 sinir hücresinden oluşur ve bu hücreler, hayvanlar âlemindeki en büyük ve kolay tanımlanabilir sinir hücrelerindendir. Yeni araştırmada bilimciler, Aplysia türü deniz sümüklü böcekleri ile çalıştı.
Deneyde, hayvanların kuyruğuna küçük elektrik şokları verdi. Deniz sümüklü böcekleri, her 20 dakikada bir tane olmak üzere, toplamda beş tane kuyruk şoku aldı. Bundan 24 saat sonra beş tane şok daha verildi. Şoklar, deniz sümüklü böceğinin savunma amaçlı geri çekilme refleksini tetikledi; bu refleks normalde potansiyel zararlılar karşısında verilen bir yanıt. Bilimciler daha sonra hayvanları dürttüğünde, şok verilen hayvanların ortalama 50 saniye süren bir büzülme davranışı sergilediklerini gözlemledi. Bu, "duyarlılaşma" adı verilen basit bir öğrenme örneğidir. Şok verilmeyen deniz sümüklü böcekleri ise sadece 1 saniye süren büzülme hareketi yaptı.
İkinci şok dizisinin verildiği günden sonra, ekip kuyruk şoku verilen deniz sümüklü böceklerinin sinir sisteminden RNA ayrıştırdı. Ayrıca şok verilmeyen başka hayvanlardan da aynı şekilde RNA ayrıştırıldı. Daha sonra, duyarlılaştırılan (şok verilen) gruptan alınan RNA, şok almayan 7 adet hayvana enjekte edildi. Kontrol grubu olarak yine şok almamış başka 7 hayvana da, şok almamış başka hayvanların RNA'sı enjekte edildi.
Bu işlemin sonunda, şok almış olan deniz sümüklü böceklerinden alınan RNA aktarılan gruptakilerin, kendileri şok almamasına rağmen, kuyruk şoku almış gibi davrandıkları gözlemlendi. Ortalama olarak 40 saniyelik geri çekilerek büzülme davranışı sergilediler. "Sanki anıyı aktarmışız gibiydi," diyor Glanzman. Beklendiği gibi, kontrol grubundaki hayvanların büzülme refleksinin süresinde ise herhangi bir uzama olmadı.
Bilimciler daha sonra şok verilmemiş olan farklı hayvanlardan alınan nöronların bulunduğu petri kaplarına RNA ekledi. Kapların bir bölümüne eklenen RNA, kuyruk şoku almış olan deniz sümüklü böceklerinden alınan RNA iken; diğer kaplara eklenen RNA ise şok verilmemiş hayvanlardan çıkarılan RNA idi. Ayrıca kaplardan bazılarında duyusal nöronlar vardı; bazılarında ise hayvanın refleksinden sorumlu olan motor (hareket sağlayıcı) nöronlar vardı.
Bir deniz sümüklü böceği kuyruk şokuna maruz kaldığında, duyusal nöronları uyarıma daha açık hâle gelir. İlginç bir biçimde, araştırmacılar şunu keşfetti: Şok verilmiş hayvanlardan alınan RNA eklemek, petri kabındaki duyusal nöronların da uyarılabilirlik düzeyini yükseltiyordu. Motor nöronlarda ise aynısı olmuyordu. Şok verilmemiş hayvanlardan alınan RNA petri kabına eklendiğinde, duyusal nöronların uyarılabilirliğinde herhangi bir etki görülmüyordu.
Ayrıca DNA metilasyonu, hayvanlar arasında anı aktarımında temel bir rol oynuyor gibi görünüyor. Glanzman ve ekibi, şok verilmiş hayvanların RNA'sı enjekte edilen hayvanların DNA metilasyonunu engellediklerinde, büzülme hareketlerinin yine birkaç saniyeye indiği görüldü.
Anılar Nerede Depolanır?
Her nöronun birkaç bin tane sinir kavşağı (sinaps) bulunur. Sinirbilim alanında uzun süredir (1940'larda Kanadalı fizyolog Donald Hebb'in iddiasından bu yana) hüküm süren düşünce, anıların bu sinir kavşaklarında depolandığı biçimindeydi. Glanzman farklı bir açıdan bakıyor: Anıların, sinir hücreleri olan nöronların çekirdeğinde depolandığını düşünüyor. "Eğer anılar sinapslarda depolansaydı, deneyimiz hiçbir şekilde işlemezdi," diyor Glanzman.
Araştırma ekibinde yer almayan sinirbilimci Bridget Queenan ise bulguları şöyle yorumluyor: "Bu çalışma, bellek arayışındaki kayıp halkanın RNA toplulukları olabileceğine işaret ediyor. Eğer dolaşımdaki nöral RNA'lar davranışsal durumları ve eğilimleri aktarabiliyorsa, hem geçici duyguları hem de daha kalıcı anıları yönetiyorsa, o zaman insan belleği -yani sadece duygudurumu değil- ancak bedenler ile beyinler arası karşılıklı etkileşim araştırılarak anlaşılabilir."
(Sevkan Uzel/ Bilimfili)
