KaramelaYedi
New member
İyi bir hafıza, hızlı kavrama; bunun için beyindeki sinir hücrelerinin özel bir yapıya sahip olması gerekir. ABD'li araştırmacıların da keşfettiği gibi, bu daha önce düşünülenden farklı görünüyor. Kolesterolün bunda ilginç bir rolü var.
Eski “sinir tüpleri” modeli görünüşe göre ömrünü doldurdu: Memeli beynindeki birçok sinir hücresinin yolları daha önce varsayıldığından farklı görünüyor. Okul kitaplarında ve bilimsel yayınlarda hücrelerin uzun uzantıları olan aksonlar genellikle tüp şeklinde tasvir edilir. ABD'li bir araştırma grubu, fare beyinlerindeki aksonların, bir ipe dizilmiş boncuklara benzeyen düzenli kalınlaşmalara sahip olduğunu buldu.
“Aksonlar beyin dokumuzu birbirine bağlayan kablolardır. Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Shigeki Watanabe, “Öğrenmeyi, hafızayı ve diğer işlevleri etkinleştiriyorlar” diye açıklıyor. Araştırmacı, sinir hücresi süreçlerinin yapısını anlamanın beyindeki sinyal iletimini anlamak için önemli olduğunu vurguluyor. Çünkü bu sinyal iletim hızını etkiler.
Aksonların zaman zaman inci benzeri kalınlaşmalar oluşturabildiği önceden biliniyordu. Ancak Watanabe ekibinin şu anda “Nature Neuroscience” dergisinde yayınlanan mevcut çalışması şunu gösteriyor: Fare beynindeki inci dizili aksonlar, sinir yolları için normal durumu temsil ediyor. Aksonları çevreleyen deneyler.
Watanabe'nin bu yapıların neden henüz keşfedilmediğine dair bir açıklaması da var: Kendisi ve meslektaşları örnekleri sıvı nitrojende dondurdu. Watanabe, “Genellikle araştırmacılar, elektron mikroskobu için numuneleri işlemek ve ardından bu dokuları kurutmak için kimyasallar kullanıyor; bu, bir üzümü kuru üzüme dönüştürmek gibidir” diyor. “Fakat kriyoprezervasyon donmuş üzüm yapmaya benzer. Gerçek formu koruyabilirsiniz.
İncelenen yapıların ışık mikroskoplarının çözünürlüğünün çok altında olması nedeniyle elektron mikroskobu kullanılması zorunludur. Aksonların kalınlaşmış alanlarının çapı yaklaşık 200 nanometre (milimetrenin milyonda biri), daha dar alanların çapı ise 60 nanometredir.
Çalışma yazarları, bu yapıların elektriksel sinir uyarılarının iletimi üzerinde ne gibi etkileri olduğunu incelediler. Analizleri başlangıçta bilgisayar modellerinde gerçekleştirildi; bu, kalınlaşmaların akson zarının özellikleriyle açıklanabileceğini gösterdi. Araştırmacılar daha sonra farelerden alınan sinir hücreleri üzerinde deneyler yaptılar.
Bilim adamları aksonları yüksek frekansta elektrik darbeleriyle uyardıklarında, kalınlaşmalar ortalama yüzde sekiz daha uzun ve yüzde 17 daha geniş oldu. Uyarım sonucunda akson zarlarındaki kolesterol konsantrasyonu yüzde 45 civarında azaldı. Çalışma yazarları, bunun membranların sertliğini azalttığını ve onları daha hareketli hale getirdiğini açıkladı.
Ancak kolesterolü hücre zarından tamamen çıkardıklarında kalınlaşmalar küçüldü. Yani tek başına kolesterol olamaz; kesin mekanizmanın hala açıklığa kavuşturulması gerekmektedir. İlginçtir ki Alzheimer hastalığı beyindeki kolesterol seviyelerinin düzensizliği ile ilişkilidir.
Bilim adamları, boncuklu yapıya sahip aksonların, sinir uyarılarını boru şeklindeki aksonlardan daha hızlı ilettiğini buldu; ancak bu yalnızca kalınlaşmaların uzunluğunun genişliğine oranı yaklaşık 1,7 ila 1 olduğunda gerçekleşti. Çalışma yazarları, daha yüksek ve daha düşük değerlerin daha düşük hıza yol açacağını yazıyor.
Artık demans ve diğer nörodejeneratif hastalıklarda akson yapısının özellikle boncuk oluşumu açısından nasıl değiştiğini araştırmak istiyorlar.
dpa/sk
Eski “sinir tüpleri” modeli görünüşe göre ömrünü doldurdu: Memeli beynindeki birçok sinir hücresinin yolları daha önce varsayıldığından farklı görünüyor. Okul kitaplarında ve bilimsel yayınlarda hücrelerin uzun uzantıları olan aksonlar genellikle tüp şeklinde tasvir edilir. ABD'li bir araştırma grubu, fare beyinlerindeki aksonların, bir ipe dizilmiş boncuklara benzeyen düzenli kalınlaşmalara sahip olduğunu buldu.
“Aksonlar beyin dokumuzu birbirine bağlayan kablolardır. Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Shigeki Watanabe, “Öğrenmeyi, hafızayı ve diğer işlevleri etkinleştiriyorlar” diye açıklıyor. Araştırmacı, sinir hücresi süreçlerinin yapısını anlamanın beyindeki sinyal iletimini anlamak için önemli olduğunu vurguluyor. Çünkü bu sinyal iletim hızını etkiler.
Aksonların zaman zaman inci benzeri kalınlaşmalar oluşturabildiği önceden biliniyordu. Ancak Watanabe ekibinin şu anda “Nature Neuroscience” dergisinde yayınlanan mevcut çalışması şunu gösteriyor: Fare beynindeki inci dizili aksonlar, sinir yolları için normal durumu temsil ediyor. Aksonları çevreleyen deneyler.
Watanabe'nin bu yapıların neden henüz keşfedilmediğine dair bir açıklaması da var: Kendisi ve meslektaşları örnekleri sıvı nitrojende dondurdu. Watanabe, “Genellikle araştırmacılar, elektron mikroskobu için numuneleri işlemek ve ardından bu dokuları kurutmak için kimyasallar kullanıyor; bu, bir üzümü kuru üzüme dönüştürmek gibidir” diyor. “Fakat kriyoprezervasyon donmuş üzüm yapmaya benzer. Gerçek formu koruyabilirsiniz.
İncelenen yapıların ışık mikroskoplarının çözünürlüğünün çok altında olması nedeniyle elektron mikroskobu kullanılması zorunludur. Aksonların kalınlaşmış alanlarının çapı yaklaşık 200 nanometre (milimetrenin milyonda biri), daha dar alanların çapı ise 60 nanometredir.
Çalışma yazarları, bu yapıların elektriksel sinir uyarılarının iletimi üzerinde ne gibi etkileri olduğunu incelediler. Analizleri başlangıçta bilgisayar modellerinde gerçekleştirildi; bu, kalınlaşmaların akson zarının özellikleriyle açıklanabileceğini gösterdi. Araştırmacılar daha sonra farelerden alınan sinir hücreleri üzerinde deneyler yaptılar.
Bilim adamları aksonları yüksek frekansta elektrik darbeleriyle uyardıklarında, kalınlaşmalar ortalama yüzde sekiz daha uzun ve yüzde 17 daha geniş oldu. Uyarım sonucunda akson zarlarındaki kolesterol konsantrasyonu yüzde 45 civarında azaldı. Çalışma yazarları, bunun membranların sertliğini azalttığını ve onları daha hareketli hale getirdiğini açıkladı.
Ancak kolesterolü hücre zarından tamamen çıkardıklarında kalınlaşmalar küçüldü. Yani tek başına kolesterol olamaz; kesin mekanizmanın hala açıklığa kavuşturulması gerekmektedir. İlginçtir ki Alzheimer hastalığı beyindeki kolesterol seviyelerinin düzensizliği ile ilişkilidir.
Bilim adamları, boncuklu yapıya sahip aksonların, sinir uyarılarını boru şeklindeki aksonlardan daha hızlı ilettiğini buldu; ancak bu yalnızca kalınlaşmaların uzunluğunun genişliğine oranı yaklaşık 1,7 ila 1 olduğunda gerçekleşti. Çalışma yazarları, daha yüksek ve daha düşük değerlerin daha düşük hıza yol açacağını yazıyor.
Artık demans ve diğer nörodejeneratif hastalıklarda akson yapısının özellikle boncuk oluşumu açısından nasıl değiştiğini araştırmak istiyorlar.
dpa/sk