Bilim adamları, yetişkinlerde filizlenen yeni beyin hücrelerinin kanıtını buldular – birçoğunun sadece çocuklarda meydana geldiğini düşündüğü bir süreç
Kültürde büyüyen hipokampustan beyin hücreleri geliştirmek
Yetişkin olarak yeni beyin hücreleri yetiştirip büyütmememiz, devam eden ve genellikle tartışmalı bir tartışmaya konu olmuştur. Şimdi, kanıtlar yapabileceğimizi gösteriyor. Bu, sinirbilimin en tartışmalı sorularından birinin cevaplanmasına yardımcı olabilir ve sürecin depresyon ve Alzheimer hastalığı gibi durumları tedavi etmek için kullanılabileceği yönünde bazı spekülasyonlara yol açabilir.
Yeni nöronlar, çocuklarda, yetişkin farelerde ve makaklarda nörogenez adı verilen bir işlemle oluşur. Bu, daha sonra tam olarak gelişen olgunlaşmamış nöronlar oluşturmak için çoğalan progenitör hücrelere tekrar tekrar yol açan kök hücreleri içerir.
İnsan yetişkinleri üzerinde yapılan önceki çalışmalar, hipokampusta kök hücreleri ve olgunlaşmamış nöronları tanımlamıştır. Öğrenme ve hafıza için çok önemli olan bu beyin bölgesi, çocuklarda ve bazı yetişkin hayvanlarda nörojenez için en önemli bir noktadır, ancak progenitör hücreler burada henüz yetişkin insanlarda görülmemiştir. Yeni araştırmaya dahil olmayan Hollanda Sinirbilim Enstitüsü’nden Evgenia Salta, “Bu bağlantıyı kaçırıyorduk ve yetişkin insan beyninde oluşan yeni nöronlara karşı ana argümanlardan biri” diyor.
Bu bağlantıyı bulmak için, İsveç’teki Karolinska Enstitüsü’nde Jonas Frisén ve meslektaşları ilk olarak progenitör hücreleri doğru bir şekilde tanımlayabilecek makine öğrenimi modelleri oluşturmaya başladılar. Bu, beyinleri öldüklerinde araştırma için ebeveynleri tarafından bağışlanan altı küçük çocuktan hipokampus örneklerinin toplanmasını içeriyordu.
Araştırmacılar, örneklerden çıkarılan verileri kullanarak, yaklaşık 10.000 genin aktivitesine dayanarak progenitör hücreleri tanımlamak için yapay zeka modellerini eğitti. Frisén, “Çocukluk döneminde, progenitör hücreler farelerde yaptıklarına benziyor, böylece bunları kolayca tanımlayabiliriz” diyor. “(Fikir) çocukluk progenitörlerinin moleküler parmak izlerini alabilir ve bunu yetişkinlerde bu hücreleri tanımlamak için kullanabiliriz.”
Modelleri test etmek için ekip, genç farelerden hipokampus örneklerinde progenitör hücreleri tanımlamalarını sağladı. Modeller, progenitör hücrelerin yüzde 83’ünü doğru bir şekilde tespit etti ve başka bir hücre türünü, zamanın yüzde 1’inden daha az bir progenitör olarak sınıflandırdı. Başka bir testte, modeller, yetişkin bir insan korteksi örneklerinde, insanlarda nörojenezin meydana geldiğini gösteren bir kanıt bulunmayan bir beyin bölgesinde neredeyse tamamen progenitör hücrelerin yokluğunu doğru bir şekilde tahmin etti.
King’s College London’daki Sandrine Thuret, “İnsan çocuk verilerinden fare verilerine ve daha sonra yetişkin insan verilerine giderek modellerini gerçekten güzel bir şekilde doğrulıyorlar” diyor.
Bu doğrulama tamamlandıktan sonra, araştırmacılar insan yetişkinlerde nörogenezin meydana gelip gelmediğini test edebilirler, modelleri öldüklerinde 20 ila 78 yaşları arasında olan 14 kişinin hipokampusundaki progenitör hücreleri tespit etmek için test edebilirler.
En önemlisi, önce progenitör hücreleri yakalama olasılığını artıran bir adım gerçekleştirdiler, bu da önceki çalışmaların yetişkinlerde çok nadir olacağını öne sürdüler. Ekip, bağışıklık hücreleri ve herhangi bir progenitörler gibi nöronal olmayan hücreler de dahil olmak üzere ölüm anında bölünen beyin hücrelerini seçmek için bir antikor kullandı. Bu, olgun nöronlar gibi yaygın olmayan nöronal hücrelerin dışlanmasına ve nadir olanları bulmayı kolaylaştırmasına yardımcı oldu.
Daha sonra hücreleri bölme hücrelerinden genetik aktivite ile ilgili verileri modellere beslediler. Pennsylvania Üniversitesi’nde Hongjun şarkısı, “Bölme hücreleri için zenginleştiler, bu, tüm hücreleri koyarsanız kaçırılan çok nadir hücreleri bulmalarına izin verdi” diyor. Önceki çalışmaların bunu yapmadığını söylüyor.
Ekip dokuz donörde progenitör hücreler buldu. Frisén, “Kemirgenlerde, çevresel ve genetik faktörlerin ne kadar nörojenezi etkilediği çok iyi biliniyor, bu yüzden tahminim insanlar arasındaki farklılıkların genetik ve çevresel faktörlerden de kaynaklanıyor” diyor.
Sonuçlar Thuret, Song ve Salta’ya yetişkin nörogenezinin gerçek olduğunu şiddetle göstermektedir. Salta, “Alanın ileriye doğru önemli bir adım atmasına gerçekten yardımcı oluyor, çünkü bu eksik bağlantıyı ekliyor” diyor.
Thuret, “Nöronlar gerçekten yetişkinlik sırasında mevcut olan hücre bölünmesinden doğuyor – bu kağıt bu çiviliyor” diyor.
Thuret, bir gün beyni etkileyen ve Beyni olmayan ve Alzheimer gibi koşulları olmayan yetişkinlerde nörojenez farklılıklarını incelemek mümkün olabilir. Belki de bu süreci artıran ilaçlar semptomları azaltabilir, merak ediyor.
Ancak Yale Üniversitesi’nden Jon Arellano, yetişkinlerde yeni beyin hücreleri oluşsa bile, terapötik kullanım için çok az olabileceğini söylüyor. Yine de Thuret bunun bir sorun olması pek olası olmadığını düşünüyor. “Farelerde, öğrenme (ve) hafıza için önemli olmak için çok az miktarda ihtiyacınız olduğunu görüyoruz” diyor.
