Beyin her gün sayısız görüntü ve deneyimi kaydediyor ancak bunların yalnızca küçük bir kısmı kalıcı anılara dönüşüyor.
Bilim insanları, neyin hatırlanacağını tahmin etmeye yardımcı olan bir sinirsel aktivite örüntüsü tespit ederek geleneksel olarak duygular ve korkuyla ilişkilendirilen bir beyin bölgesinin çok daha geniş bir işlevi olduğuna işaret etti.
Cedars-Sinai Sağlık Bilimleri Üniversitesindeki araştırmacılar tarafından yapılan ve Nature Neuroscience dergisinde yayımlanan keşif, temporal lobun derinliklerinde yer alan ceviz büyüklüğündeki amigdala yapısına odaklanıyor.
Bulgular, bu bölgedeki özelleşmiş nöronların uzun süreli hafızada depolanmak üzere hangi yeni deneyimlerin seçileceğini belirlemeye yardımcı olduğunu gösteriyor.
Amigdala kalıcı anıların seçilmesine nasıl yardımcı oluyor?
Amigdalanın özellikle korkunun işlenmesi olmak üzere duygusal ve sosyal davranışlardaki rolü uzun süredir biliniyor. Hafızaya katkısının ise genellikle duygusal açıdan önem taşıyan deneyimlere odaklandığı düşünülüyordu. Yeni araştırma, bu yapının etkisinin belirgin bir duygusal bileşeni olmayan daha sıradan görsel deneyimleri de kapsayacak şekilde genişlediğini gösteriyor.
Araştırmacılar yüzler, hayvanlar ve manzaralar dahil olmak üzere belirli görüntü türlerine öncelikli olarak tepki veren nöronlar tespit etti. Bu nöronlar tercih ettikleri kategorideki bir görüntüye daha güçlü tepki verdiğinde, katılımcıların söz konusu görüntüyü daha sonra hatırlama olasılığı arttı. Bu durum, özelleşmiş sinirsel tepkilerin gücünün hangi deneyimlerin hafızada erişilebilir kalacağını öngörmeye yardımcı olduğuna işaret ediyor.
Dr. Ueli Rutishauser konuya ilişkin değerlendirmesinde, “Sonuçlarımız, amigdaladaki belirli nöron türlerinin aktivitesinin, kişi bir görüntüyü ilk kez gördüğü sırada o görüntünün daha sonra hatırlanıp hatırlanmayacağını öngördüğünü ortaya koyuyor” ifadelerini kullandı.
Anılar oluşurken tekil nöronlar takip edildi
Bilim insanları, beynin depolamak üzere bilgileri nasıl seçtiğini araştırmak için epilepsi nöbetlerini izlemek amacıyla beyinlerine elektrot yerleştirilen 112 hastanın kayıtlarını analiz etti. Bu elektrotlar, katılımcılar daha önce görmedikleri görüntülere bakarken araştırmacıların tekil nöronların elektriksel aktivitesini ölçmesine olanak tanıdı.
Aynı günün ilerleyen saatlerinde katılımcılardan gördükleri resimleri hatırlamaları istendi. Araştırmacılar, katılımcıların hafıza performansını daha önceki sinirsel kayıtlarla karşılaştırarak başarılı hatırlamayla ilişkili amigdala aktivite örüntülerini belirledi. Bulgular iki ayrı veri setinde tekrarlanarak bu nöronlar ile hafıza oluşumu arasındaki ilişkiye dair kanıtları güçlendirdi.
Tekil nöron kayıtlarından oluşan bu alışılmadık derecede geniş veri koleksiyonu, Cedars-Sinai öncülüğündeki çok kurumlu bir araştırma konsorsiyumu aracılığıyla ve ABD Ulusal Sağlık Enstitülerinin (NIH) Yenilikçi Nöroteknolojilerin Geliştirilmesi Yoluyla Beyin Araştırmaları (BRAIN) girişiminin desteğiyle bir araya getirildi. Çalışmanın başyazarı olan Dr. Jiayang Xiao araştırmaya liderlik etti.
NIH program yetkilisi Dr. Mauricio Rangel-Gomez, “Bu çalışma, genellikle duygusal tepkilerle ilişkilendirilen insan amigdalasının hangi deneyim ve uyaranların kalıcı epizodik anılara dönüşeceğini belirlemedeki rolüne dair mekanik bir bakış açısı sunan etkili bir araştırma niteliği taşıyor. Yeni nesil araçların kullanıldığı bu titiz insan sinirbilimi çalışması, keşfi ölçülebilir sağlık etkilerine dönüştürme konusunda yüksek bir potansiyele sahip” dedi.
Amigdala hafıza tedavileri için yeni bir hedef olabilir mi?
Elde edilen sonuçlar, amigdala aktivitesindeki bozulmaların nörolojik rahatsızlıklarla ilişkili hafıza güçlüklerine katkıda bulunabileceği ihtimalini gündeme getiriyor. Kayıtlar nöronal tepkiler ile daha sonraki hatırlama arasında bir ilişki olduğunu ortaya koysa da bu tepkileri değiştirmenin hafızayı iyileştirip iyileştiremeyeceğini belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyuluyor.
Aynı zamanda beyin ve sinir cerrahisi profesörü olan Rutishauser, “Bulgularımız önemli klinik sonuçlar barındırıyor; çünkü Alzheimer hastalığı ve temporal lob epilepsisi gibi bozukluklarda görülen hafıza kayıpları kısmen amigdala içindeki bozulmuş süreçlerden kaynaklanıyor olabilir. Bu nedenle amigdala, nöromodülasyon veya hücresel tedaviler kullanılarak bu bozuklukların tedavi edilmesinde uygun bir yeni hedef haline gelebilir” diye konuştu.
Araştırmacıların yanıt aradığı bir diğer soru ise aynı hafıza seçme sürecinin farklı duyular için de geçerli olup olmadığı üzerine yoğunlaşıyor. Mevcut deneylerin görsel bilgilere odaklandığını belirten Rutishauser, gelecekteki çalışmaların amigdalasının hangi seslerin ve kokuların kalıcı anılara dönüşeceğini belirlemeye de yardımcı olup olmadığını inceleyebileceğini sözlerine ekledi.
