Bilim insanları, uzun süreli hafızanın tek bir anahtarla değil, talamus ve kortekste sırayla çalışan üç moleküler zamanlayıcıyla güçlendiğini ve bu mekanizmaların devre dışı kaldığında anıların hızla silindiğini ortaya koydu.
HABER MERKEZİ – Hafızanın nasıl oluştuğu ve hangi anıların neden yıllarca kaldığı sorusu, nörobilimde uzun süredir yanıtı aranan başlıklardan biri.
Nature dergisinde yayımlanan yeni araştırma, uzun süreli belleğin tek bir “aç/kapa” mekanizmasından değil, beynin farklı bölgelerinde art arda devreye giren “moleküler zamanlayıcılardan” oluştuğunu ortaya koyuyor.
Araştırma ekibi, sanal gerçeklik ortamında eğitilen farelerde hafıza süreçlerini izledi ve hangi anıların korunduğunu, hangilerinin hızla silindiğini tetikleyen biyolojik programları tek tek belirledi.
HAFIZA SABİT DEĞİL
Skoler Horbach Aile Sinirsel Dinamikler Laboratuvarı Direktörü Priya Rajasethupathy, bulguların klasik hafıza modelini kökten değiştirdiğini söylüyor:
“Hatırladıklarımız bir anda kararlaştırılan şeyler değil. Hafızanın dayanıklılığı sürekli yeniden düzenlenen bir süreç.”
HİPPOKAMPÜSTEN KORTEKSE UZANAN KARAR AĞI
Uzun yıllar hafıza araştırmaları hipokampus ve korteks arasındaki görev dağılımına odaklanıyordu. Ancak ekip 2023’te, kısa ve uzun süreli bellek arasında “karar verici” bir rol üstlenen talamus bağlantısını ortaya koymuştu. Yeni çalışma, bu yolun içinde hafızayı adım adım güçlendiren moleküler programları da açığa çıkardı.
SANAL GERÇEKLİK VE GEN DÜZENLEMEYLE İZ SÜRÜLDÜ
Fareler sanal ortamlarda belirli deneyimleri farklı sıklıklarda tekrar etti. Bu sayede bazı anılar güçlü, bazıları ise zayıf oluşturuldu. Ardından CRISPR tabanlı bir tarama sistemiyle talamus ve korteksteki gen düzenleyiciler tek tek devre dışı bırakıldı.
Bu deneyler, anıların kalıcılığını belirleyen üç kritik düzenleyiciyi ortaya çıkardı: Camta1 (talamus) Tcf4 (talamus) Ash1l (ön singulat korteks).
Bu moleküller anının oluşması için değil, korunması için gerekli. Camta1 ve Tcf4’ün devre dışı bırakılması, talamus–korteks bağı zayıfladığı için hatırlamanın hızla kaybolmasına yol açtı.
HANGİ ANI KALACAK, HANGİSİ SİLİNECEK?
Araştırmaya göre hafıza, peş peşe devreye giren zamanlamalı programlarla güçleniyor:
Erken programlar hızlı çalışıyor ama çabuk sönüyor: Önemsiz anılar bu aşamada silinebiliyor. Geç programlar daha yavaş işliyor ve önemli anılara yapısal destek sağlıyor. Tekrar edilen deneyimlerin daha uzun süre hatırlanmasının nedeni de bu: Beyin onları “geç zamanlayıcılara” aktarıyor. Ash1l’in de içinde bulunduğu histon metiltransferaz ailesi, bağışıklık sisteminde enfeksiyon hafızasının, hücre gelişiminde ise kimlik bilgisinin kalıcı olmasını sağlıyor. Araştırmacılar, beynin bu evrensel biyolojik mekanizmaları bilişsel hafıza için yeniden kullandığını söylüyor.
ALZHEIMER ARAŞTIRMALARI İÇİN UMUT
Rajasethupathy, bu mekanizmaların ileride Alzheimer gibi hastalıklarda alternatif hafıza yolları oluşturmak için kullanılabileceğini belirtiyor:
SIRADAKİ ADIM: HAFIZANIN “ÖMRÜNÜ” KİM BELİRLİYOR?
Ekip şimdi bu moleküler zamanlayıcıların nasıl devreye girdiğini, bir anının “öneminin” beyin tarafından nasıl ölçüldüğünü ve hafızanın ne kadar süre dayanacağına hangi süreçlerin karar verdiğini araştırıyor.
