Beynimizde zaman akışını kodlayan hücreler keşfedildi

Peter Dockrill

İnsan beyni, olayların sıralamasını nasıl takip eder? Araştırmalar, beynin ‘hipokampüs’ bölgesinde bulunan ve vakte ait bilgiyi temsil ettiği düşünülen nöronlar olan ‘zaman hücrelerinin’, olayların gerçekleştiği sırayı gerçek bir formda hatırlayabilmemiz için anılarımızı hakikat sırayla birbirine ekleyen bir tıp ‘yapıştırıcı’ olabileceğini gösteriyor. Daha evvel, sıçanlarda makul nöron kümelerinin olayların hatırlanmasını ve hareket dizilerinin planlanmasını desteklediği düşünülen bu cins bir sıralama izleyen vakit hücrelerinin varlığına dair deliller bulunmuştu fakat uzun vakitten beridir, insan beyninde olaylarla temaslı belleğin nasıl kodlandığına dair daha az şey biliniyordu.

EPİLEPSİ HASTALARININ BEYİN FAALİYETLERİ İZLENDİ

Fransa’da bulunan Beyin ve Biliş Araştırma Merkezi’nden (CerCo) sinirbilimci Leila Reddy liderliğindeki bir araştırma grubu, bu sıkıntıyı aydınlatmak için hipokampüs bölgesine yerleştirilen mikroelektrotlar aracılığıyla 15 epilepsi hastasının beynindeki elektrik aktivitelerini gözlemledi. Araştırmacılar, geçen sene yayınlanan çalışmalarında “Epizodik [bölümlerden oluşan] anılar oluşturmak, bir tecrübedeki farklı olayları zamansal doğrulukla birbirine eklemeyi gerektirir” diyorlar: “Hipokampüsün sıra tertibi tahsili ve zamansal sistem yargılarındaki ehemmiyeti göz önünde bulundurulduğunda, iştirakçiler bir dizi öğenin sıralamasını öğrenirken, insanlardaki hipokampüs nöronlarının zamansal bilgiyi temsil edip etmediğini test ettik.”

Deneyler, beyindeki nöbetlerin kaynağını bir bölgede sınırlamak gayesiyle elektrotların kullanıldığı tıbbi testler esnasında gerçekleştirildi. Sonuç itibariyle, araştırma, ileriye dönük epilepsi tedavisi hedefiyle hastaların halihazırda kullanmayacakları rastgele bir hasar verici ya da riskli bir yerleştirme sürecini gerektirmedi. Gerçekleştirilen deneyler esnasında, iştirakçilere evvelden belirlenen bir sırayla bir dizi manzara izletildi ve diziyi ezberlemeleri istendi.

ZAMAN ALGIMIZI DÜZENLEYEN NÖRONLAR TESPİT EDİLDİ

Seanslar sırasında, elektrotlar, hem imajların izletildiği makul anlarda hem de rastgele bir manzaranın izletilmediği boşluklar esnasında ve iştirakçilerden hâlihazırda görüntülenen bir dizinin akabinde hangi imajın izletileceğini varsayım etmelerinin istendiği duraklama anlarında, deneye cevap olarak hipokampüste faaliyete geçen makul nöronları kayıt altına aldı. Araştırmacıların aktardığı kadarıyla, faaliyete geçen nöronlar vakit hücrelerinin delili niteliğinde. Bunlar, “aktivitesi âlâ tanımlanmış bir vakit penceresi içinde zamansal bağlam tarafından niteliği değiştirilen nöronlar” idi.

Araştırmacılar, bu nöronların bir kısmının deneylerde izletilen imaj dizisini ezberlemek ya da hatırlamakla faal biçimde meşgul olduklarını, buna rağmen öbür kısmının görsel bir uyarıcı yokken de etkin olduğunu ve hatta hiçbir şey izletilmediğinde dahi vaktin akışını kodladıklarını savunuyorlar.

Araştırmacılar, yayınladıkları makalede “Zaman hücrelerinin bu boşluklarda, ardışık anlarda ateşlendiği gözlemlendi” diyorlar: “Bu boşluk devirlerindeki zamansal modülasyon [ayarlama], dış olaylar tarafından yönlendirilmiş olamazdı; bundan fazla, bu bekleme vakti boyunca hastaların tecrübelerindeki değişimlerin bir sonucu olarak, gelişen bir zamansal sinyali temsil ediyor üzere görünüyorlar.”

ZAMAN HÜCRELERİ ÇOK BOYUTLU BİR YAPIYA SAHİP

Araştırmacılara kalırsa, insan beyninde bulunan vakit hücreleri “çok boyutlu”; yani, bilgiyi vakte nazaran kodlayabiliyor ve birebir esnada farklı duyusal bilgi ya da uyaranlara da karşılık verebiliyor. Araştırma grubu, karmakarışık girdilerden dengeli anılar meydana getirmek için öğeleri bir ortaya getiren tecrübelerin ‘ne’, ‘nerede’ ve ‘ne zaman’ olduğunu kaydeden şeyin, vakit nöronlarının bu çok boyutlu davranışı olabileceğini düşünüyor.

Araştırmacılar, “Kişisel ‘zihinsel vakit yolculuğu’ olgusu, epizodik hafızanın temel taşı niteliğinde” diye belirtiyorlar: “Geçmişi yine yaşama tecrübemizin odağında, muhakkak bir yer ve vakit sistemi içinde gerçekleşen belli olayları ağır bir biçimde hatırlama yeteneğimiz bulunuyor… Ulaştığımız sonuçlar, insan hipokampüs nöronlarının, bir tecrübeye dair vakit akışını temsil ettiğini gösteren daha fazla delil sunuyor.”

Araştırma bulguları The Journal of Neuroscience isimli mecmuada yayınlandı.


Yazının özgünü Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir