Yenilikler

Yeni araştırma, yenilikçi bilişsel işleme teorisinin yolunu açıyor

Toronto’daki Üniversite Sağlık Ağı’nın bir parçası olan Krembil Beyin Enstitüsü’nden ve Durham, Kuzey Karolina’daki Duke Üniversitesi’nden bir bilim insanı ekibi, kortikal glial hücrelerin bilişteki rolünü öngören ilk bilgisayar modelini geliştirdi.

Gazete bugün gazetede yayınlandı. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı (PNAS).

Krembil Beyin Enstitüsü’nden bilim adamı ve çalışmanın ilk yazarı Dr. Maurizio De Pittà, “Nöronların rolü iyi belgelenmiştir, ancak nöronlar glial hücrelerle serpiştirilmiştir ve beyindeki birçok sinaps yakınında glia vardır” diyor. “Şu anda nöronların ve glia’nın birlikte nasıl çalıştığını veya glial işlev bozukluğunun bilişsel eksikliklere nasıl katkıda bulunduğunu anlamıyoruz.”

Gliyal hücreler beyinde bol miktarda bulunur ve birkaç önemli rol oynar. Bu hücrelerin uzun zamandır pasif seyirciler olduğu düşünülmüştür – fiziksel olarak nöronları ve sinapsları destekler, nöronlara besin getirir ve toksinleri ve atık ürünleri giderir. Bununla birlikte, bilim adamları son zamanlarda glia’nın nöronlarla, nöronların kimyasal sinyaller yoluyla birbirleriyle iletişim kurma biçimine benzer bir şekilde etkileşime girdiğini keşfettiler.

Bu makale, glia’nın beyinde bilişsel işlemede oynadığı role ilişkin ilk teoriyi sunar. Dr. De Pittà, “Çalıştığımız astrositler olarak bilinen glial hücre türü, beyin devrelerimizin aktivitesini değiştirebilir ve davranış şeklimizi etkileyebilir” diyor.

Çalışma, bir filmin hikayesini takip etmek veya ona kadar saymak gibi devam eden görevler için bilgi depolama yeteneği olan çalışma belleğindeki astrositlerin rolüne baktı.

Dr. De Pittà, “Astrositlerin özel kimyasal sinyaller saldığını biliyoruz ve bu sinyallemenin çalışan belleğin farklı okumalarına aracılık edebileceğini gösterdik” diyor. “Nöronlar ve astrositler arasındaki kimyasal etkileşimlerin işleyen belleğin merkezinde olabileceğini ortaya çıkarmak, aynı zamanda, genellikle büyük beyin bozukluklarının uyarı işaretleri olan işleyen bellek açıklarımız olduğunda neyin yanlış gidebileceğini de söyler.”

“Çalışan bellekteki işlev bozukluğunu gerçekten anlamak istiyorsak, glial hücreler ve nöronlar arasındaki etkileşimi dikkate almalıyız” diye ekliyor.

Makalede ayrıca not edildi:

• Radyo sistemleri gibi, sinapsların da geleneksel olarak tek bir frekans bandında iletildiği düşünülmüştür. Astrositleri hesaba katarsak, artık birden fazla frekans bandı olabileceğini biliyoruz.

• Genel olarak, farklı çalışma belleği biçimlerinin çeşitli devrelere dayandığına inanılır; bununla birlikte, bu çalışma aynı nöron-gliyal devrelerin çeşitli çalışma belleği biçimlerini kodlayabildiğini göstermektedir.

• Astrositlerin nöronlara göre düzenleniş şekli, işleyen bellek kapasitemizi veya aynı anda kaç şeyi aklımızda tutabileceğimizi kontrol edebilir.

Şu anda, insan beynindeki glial aktiviteyi kaydetmek için etkili teknikler yoktur. Araştırmacılar sonunda, genlerden hücrelere, beynin nöron-glia devrelerinin yüksek kaliteli bir modelini – bir “dijital ikiz” – yaratmayı umuyorlar. Böyle bir model, nöron-glial etkileşimlerin belirteçlerini ortaya çıkarmaya ve Alzheimer, Parkinson ve epilepsi gibi çeşitli beyin hastalıklarının tanı ve tedavisini iyileştirmeye yardımcı olabilir.

“Yeni teorimizle, beyne sadece siyah beyaz bakmıyoruz – yani, belirli nöron popülasyonlarının aktif olup olmadığına bakmıyoruz. Bunun yerine, beyni tek renkli olarak inceliyoruz, hücresel iletişim hakkında daha derin bir anlayış kazanıyoruz. glia ve onların sinyalleri dahil,” diyor Dr. De Pittà. “Bu bize beynin karmaşıklığının çok daha kapsamlı ve gerçekçi bir resmini veriyor.”

Teknoloji ilerledikçe, De Pittà ve Krembil’deki ekibi, hastalıkları tedavi etmek için nöron-glial devre aktivitesini değiştirmek için teknikler geliştirmek için modellerini kullanacak. “Nihai hedefimiz, beyin bozuklukları için yeni terapötik hedefleri ortaya çıkarmak için nöron-glial etkileşimleri incelemektir.”

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221019111400.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu