İplik Kurtlarının Hayatta Kalma İçgüdüsü ve Beyin Kaynağı
Canlıların yiyecek arama veya avlanma gibi kritik davranışlarını tetikleyen hayatta kalma içgüdüsünün beyindeki kaynağı sonunda belirlendi. Latince adı Caenorhabditis elegans olan iplik kurdunun beyin yapısını inceleyen araştırmacılar, elde ettikleri bulguların insanlar da dahil olmak üzere birçok canlı türünün beynindeki karmaşık süreçlere ışık tutabileceğini vurguladı.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) sinirbilimci Steven Flavell, “Dolaşma ya da durma kararı, iplik kurdunun hayatta kalma ihtimalini büyük ölçüde etkileyecek bir karardır” diyerek, beynin bu kritik kararı verme sürecinin nasıl işlediğini araştırmanın birçok hayvanın beynindeki temel devre unsurlarını ortaya çıkarabileceğini düşündüklerini ifade etti.
İplik kurdunun beyninde yalnızca 302 nöron bulunmasına rağmen, bu basit yapısına rağmen içgüdüyü yönlendiren süreci takip etmek oldukça zorlu bir görevdi. Araştırma ekibi, nöron aktivitesini kalsiyum izleri aracılığıyla izlemeyi sağlayan yeni bir mikroskop geliştirdi. Bu gelişme, solucanın davranışlarıyla nöron aktivitesini eşleştirmek ve aralarındaki bağlantıları belirlemek için yazılım algoritmalarının kullanılmasına olanak tanıdı.
Geliştirilen algoritma, nöronların hareketine yönelik örüntüyü kavradıktan sonra, iplik kurdunun ne yapacağını %95 doğrulukla tahmin edebilir hale geldi. Bu sayede araştırmacılar, yiyecek aramak için etrafta gezinme eylemiyle ilişkili dört nöronu başarılı bir şekilde belirleyebildi. Ayrıca, hayvanın dolaşmaktan durmaya geçişinin, “NSM” adlı tek bir nöronun harekete geçmesiyle aynı zamana denk geldiği gözlemlendi.
- Söz konusu dört “toplayıcı” hücre, NSM’i bastırmak için PDF adlı bir kimyasal üretiyor ve hayvanı harekete geçiriyordu.
- NSM, yeni toplanan yiyeceklerin varlığını algılayabiliyor ve diğer nöronlara hayvanı yavaşlatması için serotonin salgılayarak sinyal veriyordu.
Sonunda, araştırmacılar daha derin bir inceleme yapmaya ve bu süreci devreye sokan “anahtarı” aramaya karar verdi. İleri analizler, dört toplayıcı hücre ve NSM arasındaki etkileşimin, “AIA” adlı bir nöron tarafından başlatıldığını ortaya koydu. Önceki araştırmalar, AIA hücresini önemli bir tetikleyici olarak düşünülen yiyecek kokusuyla ilişkilendirmişti.
Flavell, “Bir kurt için yiyecek kokuları önemli ama belirsiz, duyusal bir işarettir” diyerek AIA nöronunun yiyecek kokularını tespit etme ve bu bilgiyi aşağı devrelere iletme yeteneğinin, hayvanların kokuyu bağlama oturtmasına ve yiyecek arama kararı vermesine olanak tanıdığını belirtti.
Bilim insanları, iplik kurtları ve diğer hayvanların beyinlerine dair daha fazla bilgi edindikçe, davranışların nasıl kontrol edildiğini daha iyi anlayacaklarını düşünüyor. Bu tür keşifler, yalnızca canlıların evrimsel tarihini aydınlatmakla kalmayıp, aynı zamanda beyinle ilgili hastalıkların tedavisine dair yeni yöntemler geliştirmeye de katkı sağlayabilir.
Hakemli bilimsel dergi eLife’ta yayımlanan araştırmanın ortak yazarı Flavell, sözlerine şu şekilde devam etti: “Daha büyük beyinlerde de çalışabilecek devre unsurları arıyorsanız, AIA bağlama dayalı davranışlara olanak tanıyan temel bir motif olarak öne çıkıyor.”
Kaynak: Independent Türkçe
