Beynin en tanınmış bölgelerinden biri olan serebellum, beynin toplam hacminin sadece yüzde 10’unu oluşturur, ancak nöronların yüzde 50’sinden fazlasını içerir.
Bütün bu işleme gücüne rağmen, serebellumun bilinçli farkındalık alanının dışında olduğu, ayakta durma ve nefes alma gibi fiziksel aktiviteleri koordine ettiği varsayılmıştır. Ancak şimdi sinirbilimciler, insan davranışını motive eden ve şekillendiren temel sürücülerden biri olan ödül yanıtında önemli bir rol oynadığını keşfettiler.
Yüzlerce yıldır esas olarak motor becerileri ve duyu girdisi olan bu küçük bölge için yeni araştırma olanakları yaratmakla kalmamakla birlikte, beyincikte nöronların (granül hücreler olarak adlandırılır) çoğunun oluşturur.
“Serebellumdaki nöronların büyük bir kısmının ne olduğu göz önüne alındığında, serebellumun beynin görevlerini nasıl çözdüğüne dair daha geniş bir resme entegre edilmesinde nispeten daha az ilerleme kaydedildi ve bu bağlantının kesilmesinin büyük bir kısmı, serebellumun Sadece motor görevlerine dahil ol “diyor Stanford Üniversitesi’nden Mark Wagner.
“Umarım, bunun, serebral korteks gibi popüler beyin bölgelerinin çalışmaları ile birleştirilmesini sağlar ve bunları bir araya getirebiliriz.”
Beyin arkasına sıkışan serebellum, beyindeki frontal lobdaki serebral korteksin gönüllü hareketlerin planlanması, kontrolü ve yürütülmesi ile ilgili bir alanı olan motor korteks ile büyük miktarda bağlantıyı sürdürür.
Serebellumun dikkat ve dil fonksiyonu gibi bilişsel süreçlerle bağlantılı ipuçları olsa da, granül hücreler üzerine yapılan daha önceki araştırmalar onları sadece temel duyu ve motor işlevlerle ilişkilendirdi.
Hasar görmüş bir serebellum hastalığına karşı etkilerini gördüğünüzde ; denge ve dengenin korunması, ulaşılması ve kavranması gibi ince motor becerilerinin uygulanması ve dik tutulmanın zorluklarıyla karşılaşırsınız.
Araştırmacılardan Liqun Luo, “Serebellumun bozulması halinde, gördüğünüz ilk şey bir motor koordinasyon hatası” diyor.
Ancak, bölgede çok daha fazla şey olabilirdi, çünkü insan beyni kabaca 60 milyar serebellar granül hücresi içeriyor diğer tüm beyin nöronlarını bir araya getirdiğinizde incelemek zordur.
Serebellumun farelerde kasları nasıl kontrol ettiğini öğrenmek için Stanford ekibi, iki fotonlu kalsiyum görüntüleme adı verilen, gerçek zamanlı olarak nöronların aktivitelerini kaydetmelerine izin veren granül hücrelerin gözlemlenmesi için yeni bir teknik kullandı.
Sayfanın üst kısmında bu tip görüntülemenin sonucunu görebilirsiniz – parlak yeşil renk, aslında aslında yeşil floresan protein veya GFP adı verilen bir maddenin sonucudur.
Bu protein, doğal olarak denizanası gibi biyolüminesan hayvanlar tarafından üretilir ve hücrelere az zarar vererek genoma sokulabileceği için “Glofish” ve neon fareleri gibi şeyler için kullanılır.
Aynı zamanda, araştırmacıların belirli hücrelerin aktivitesini gerçek zamanlı olarak izlemeleri çok daha kolaylaştı. Yalnızca bir canlının DNA’sına eklenmesi gerekiyor ve her DNA RNA’ya tercüme edildiğinde veya protein haline getirildiğinde yanıyor.
GFP’nin farelerinde açığa vuracaklarını görmek için, araştırmacılar kollarını her ittikleri zaman şekerli su arıtarak hareket ettirdiler.
Bu fiziksel hareketlere tepki olarak serebellumda neler olup bittiğini görmeyi umuyorlardı, ancak sürpriz olarak gelen şey, granül hücreler ile şeker suyunun tetiklediği ödül yanıtı arasındaki bariz bir bağlantıydı.
Ekip çalışmada; farenin kolunu ittiğinde bazı granül hücreleri ateşledi, ancak fareler beklerken veya ödül aldığında başka bir granül hücresi seti aktive edildi.
Ve ödülü tamamen götürdükleri zaman, bu, serebellumda başka bir zerrecik grubu oluşturdu.
Luo, “Aslında bu bir yan gözlemdi, aslında ödüllere cevap veriyor” diyor.
Jessica Hall, Extreme Tech’i işaret ettiğinde, beyindeki bir bölgenin motor koordinasyonuna ve ödül yanıtı için ilkez karşılaşılan bir olay değil; beyinin tabanında bulunan bazal gangliyonlara bağlandığı daha öncede gördük. Ve bu yeni çalışma, serebellumun benzer şekilde karmaşık olduğuna ima eder dedi.
Kaynak:
www.sciencealert.com/neuroscientists-just-accidentally-discovered-a-whole-new-role-for-the-cerebellum
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik
