Anasayfa / Bilim / İnsan Belleğinin Genetik İmzası: Hafızamız, Genlerimizin Neresinde?
İnsan Belleğinin Genetik İmzası: Hafızamız, Genlerimizin Neresinde?

İnsan Belleğinin Genetik İmzası: Hafızamız, Genlerimizin Neresinde?

Anıların kaydolduğu insan belleğinin, anatomik ve işlevsel boyutu günümüzde net bir şekilde bilinmektedir. Ancak belleğin biyolojik mekanizması hâlâ tam anlamıyla anlaşılabilmiş değil. Beyinde kortikal ve subkortikal olarak bulunan bölgelerde bellek işlevi gerçekleşmektedir. Kortikal ve subkortikal beyin bölgeleri bellek işlenmesinde sergiledikleri ortak ilişkinin yanı sıra, belirgin bir genetik imza koleksiyonu içerir. eNeuro’da yayımlanan yeni bir çalışma, beynin anıları nasıl şekillendirdiğine ve potansiyel genlerin ileri araştırmalarda nasıl incelenebileceğine yönelik anlayışı geliştirebilecek nitelikte.

Tan ve ekibi, insan belleğinin içerdiği gen imzalarını tanımlamak için, hafıza ile bağlantılı beyin bölgelerindeki gen ifadelerinin dağılımını analiz etti. Araştırma ekibi bu analizi gerçekleştirebilmek için, nöro-görüntüleme veri tabanı aracılığıyla hafıza bölgelerinde bulunan ve yaklaşık 24000 adet gene ait ifadeleri içeren Allen İnsan Beyin Atlası’nı incelediler. Ekip daha sonra, inceledikleri gen ifadelerini, biyoinformatik kullanarak gen imzalarına saflaştırdı. Analiz, enhortinal korteksi de içeren kortikal bellek bölgesinde ifade olmak üzere bir dizi ve hipokampüsü de içeren subkortikal bellek bölgesinde de farklı bir dizi benzersiz geni açığa çıkarabildi.

Allen Beyin Atlasına göre gen ifadesi gerçekleşen beyin bölgeleri. A bölümünde beynin hacimsel kayıtları incelenirken, B bölümünde gen ifadesi verileri haritalanmıştır.
Allen Beyin Atlasına göre gen ifadesi gerçekleşen beyin bölgeleri. A bölümünde beynin hacimsel kayıtları incelenirken, B bölümünde gen ifadesi verileri haritalanmıştır.
Research Gate

Bu çalışmayı yürüten bilim insanları, kortikal ve subkortikal bellek bölgelerinde işlevsel olarak tanımlanmış gen ifadelerini, makro ölçekte nöro-görüntüleme ile mikro ölçekte gen ifadeleri arasında uzaysal bir bağıntı oluşturmaya dayanan denetimsiz bir sistem kurdular. Kortikal ve subkortikal bellek bölgelerinden ifade olunan genlerin immün ve epigenetik regülasyonda görev aldığı görüldü. Subkortikal bellek bölgesinden ifade olunan genlerin nörogenetik ve glial hücre farklılaşmasıyla (glia: nöronlar için destek hücreler), kortikal bellek bölgesinden ifade olunan genlerin ise transkripsiyon regülasyonu, sinaptik plastisite ve glutamat reseptör sinyalizasyonuyla ilişkili olduğu saptandı.

Kortikal bellek bölgesinin görselleştirilmiş hâli. Kümeler şeklinde gösterilen kısımlar, belek bölgesinde bulunan genleri simgeliyor. P harfiyle gösterilen kümeler pozitif, N harfiyle gösterilenler ise negatif gen bölgeleri. Pozitif gen bölgeleri immün sinyalizasyonu ve kalsiyum transportu, negatif bölgelerin de epigenetik regülasyonla ilişkili olduğu gösteriliyor.
Kortikal bellek bölgesinin görselleştirilmiş hâli. Kümeler şeklinde gösterilen kısımlar, belek bölgesinde bulunan genleri simgeliyor. P harfiyle gösterilen kümeler pozitif, N harfiyle gösterilenler ise negatif gen bölgeleri. Pozitif gen bölgeleri immün sinyalizasyonu ve kalsiyum transportu, negatif bölgelerin de epigenetik regülasyonla ilişkili olduğu gösteriliyor.
eNeuro
Subkortikal bellek bölgesinin görselleştirilmiş hali. Yine kümeler bellek bölgesinde bulunan genleri simgeliyor. Buradaki pozitif bölgenin, sinaptik plastisite ve glutamat reseptör sinyalizasyonu ile ilişkili iken negatif bölgeninse transkripsiyon, translasyon ve glial hücre farklılaşması ile ilişkili olduğu gösteriliyor. Bu çalışma, subkortikal bölgedeki gen ifadesinin bir sonucu olan glial hücre farklılaşmasının bellek oluşumunda önemli rol oynadığını kanıtlamaktadır.
Subkortikal bellek bölgesinin görselleştirilmiş hali. Yine kümeler bellek bölgesinde bulunan genleri simgeliyor. Buradaki pozitif bölgenin, sinaptik plastisite ve glutamat reseptör sinyalizasyonu ile ilişkili iken negatif bölgeninse transkripsiyon, translasyon ve glial hücre farklılaşması ile ilişkili olduğu gösteriliyor. Bu çalışma, subkortikal bölgedeki gen ifadesinin bir sonucu olan glial hücre farklılaşmasının bellek oluşumunda önemli rol oynadığını kanıtlamaktadır.
eNeuro

Bu noktada, kortikal ve subkortikal bellek bölgesinin aynı genleri paylaşabileceği unutulmamalıdır. Gen düzeyinde, zenginleştirilmiş bölgeler için bu iki bellek bölgesinde görev alan genlerin birbirinden farklı olduğu düşünülüyordu. Ancak yapılan çalışmalarla kortikal ve subkortikal bölgelerin, düşük yüzdelikte bir gen topluluğunu ortak olarak kullandığı anlaşıldı.

Kortikal ve subkortikal bölgelerde örtüşen gen dizileri. (Açık yeşil: kortikal, koyu yeşil: subkortikal)
Kortikal ve subkortikal bölgelerde örtüşen gen dizileri. (Açık yeşil: kortikal, koyu yeşil: subkortikal)
eNeuro

Sonuçlar hayvanlar üzerinde onaylandı ve kontrollü bilişsel fonksiyonla kıyaslanarak hafızaya bağlı süreçlerin ve genlerin tanımlanması üzerinde yüksek etkili olduğu anlaşıldı. Beyinde işlev gören insan hafıza genlerini tanımlamak için kortikal ve subkortikal hafıza genleri arasındaki farklar ve örtüşmeler karşılaştırıldı. Kortikal ve subkortikal bölgeler arası gerçekleşen gen örtüşmeleri üzerinde özellikle duruldu. Çünkü bu örtüşmeler bir bütün olarak hafıza fonksiyonunun altında yatan genlerin varlığı ile destekleniyor. Yani genel anlamda belleğin, bellek bölgelerinde yer alan gen imzaları ile olan ilişkisine ışık tutuyor.

Gerçekleştirilen bu çalışma ile bilişsel sistemlerin genetiğini anlamak için insan merkezli bir yaklaşım sağlanmış ve gelecekteki deneysel araştırmalar için potansiyel gen adaylarının belirlenebilmesi mümkün hâle gelmiştir.

Bunada Göz Atabilirsin

Cüzzam

Cüzzam

Genel Bilgiler: Patoloji ve Mekanizma Cüzzam, hastanın sinir sistemine saldıran Mycobacterium leprae veya Mycobacterium lepromatosis …

Bir cevap yazın