20. yüzyıl’ın büyük bir kısmında sinirbilimciler, memelilerde merkezi sinir sisteminin doğumdan kısa bir süre sonra yapısal olarak sabit hale geldiğini varsaydılar. Memeli beyninin karmaşık yapısı ve işlevi nedeniyle, yetişkinlik esnasında sinirsel ağların yeniden şekillenmesinin mümkün olmadığı düşünüldü. Bu varsayım, beyinde ilerleyen dönemde yapısal değişiklik olduğuna dair bir kanıt elde edilmediği için ortaya atılmıştır. Sonraki yıllarda deneysel yöntemlerde meydana gelişmelerle, bu düşüncede dramatik bir değişim olmuştur. Günümüzde, beynin sabit bir yapı olmak yerine, yaşam boyunca sürekli değişim içerisinde olan bir organ olduğu açıkça bilinmektedir.

1960’larda yetişkinlerde görülen nörogenez (nöronların çoğalması) kanıtı göz ardı edilmiştir. Bundan yaklaşık 20 yıl sonra ilk defa kuşların beyninde nörogenez ile ilgili kanıtlara rastlanmıştır. 1984’de Paton ve Nottebohm ilk defa ötebilen kuşlarda yeni oluşan nöronları gözlemlemişlerdir. Ayrıca yeni oluşan nöronların işlevsel olarak sinirsel ağlara entegre olabildiklerini ve öğrenilmiş işitsel uyaranlara cevap verebildiklerini göstermişlerdir. Sonraki çalışmalarda retrovirüslerin de keşfiyle beyindeki hücrelerin aktivitelerini görüntülemek kolaylaşmıştır. Retrovirüslere eklenmiş florasan ışıma sağlayan geni hücrelere aktardıktan sonra, hücrelerin çoğalması ve ağlara dahil olması net olarak görülebilmiştir. Bu aşamadan sonra, çok sayıda memeli türünde de nörogeneze dair kanıtlara rastlanmıştır. Günümüzde, yetişkinlerde bazı nöron türlerinin sürekli olarak üretildiği ve sinirsel ağlara eklendiği kabul edilmektedir. Nörogenezin tam olarak beynin hangi bölgelerinde gerçekleştiği ise, tartışmalı olarak kalmıştır. Buna rağmen hipokampüsün, yeni nöronların yaşam boyunca üretildiği bir beyin bölgesi olduğu görülmüştür.

Hipokampüs; yaşları, morfolojik karakteristikleri ve bağlantıları açısından farklılık gösteren heterojen bir nöron popülasyonuna ev sahipliği yapar. Olgun nöronlar sinapsları ve dendritleri ile sürekli olarak yeniden bir araya gelerek sinirsel ağları meydana getirirler ve yaşam boyunca yeni nöronlar oluştururlar.

Yetişkin kemirgenlerde hipokampüsün dentate gyrus (DG) bölgesinde, her gün birkaç bin yeni nöron üretilir. Böylelikle, her ay buradaki hücre popülasyonunun %6’sı yenilenmiş olur. Yeni meydana gelen bu DG hücrelerinin çoğunun (%60-%80) programlanmış hücre ölümüyle bir ay içinde ölmesine rağmen, fazla sayıda yeni nöron da hayatta kalır ve fonksiyonel olarak yeni sinirsel ağlara katılır.

Memelilerde hipokampüsteki nörongenez yaşla birlikte azalır. DG’daki hücrelerinin çoğalmasının, hücre ölümüne kıyasla fazla olup olmadığı tartışmalıdır. Bazı çalışmalar sıçanda, toplam DG nöronların sayısının artmadığını göstermiştir. Fakat başka çalışmalar da, farede bu bölgede toplam nöron sayısında artış olduğunu göstermiştir. Ancak, DG’daki hücre ölümünün ve yeni oluşan nöronların miktarının, genetik faktörlere ve davranışlara bağlı olarak değişken olduğu genel olarak kabul edilir.

Yetişkin bir canlıda DG’da yeni meydana gelen nöronlar, hipokampüsteki sinirsel ağa katıldıklarında diğer nöronlardan farklı bir katkı yaparlar mı? Şu ana kadar bu konuda yapılan çalışmalardan elde edilen bulgulara göre yeni nöronlar sinirsel ağlara katıldıktan sonra; şartlanma, bilgi işlem ve hafızayı yapılandırma konularında görev alabilir. Yetişkin DG’de yeni nöronlar, yeni bilgiyi kodlamak için hipokampüsteki sinirsel ağa katılır. Bilimsel araştırmaların sonuçlarına göre, yeni meydana gelen nöronların varlığı uzun süreli episodik hafız için gereklidir.
Sonuç olarak, çalışmalardan elde edilen bulgular, yetişkinlerdeki genç nöronların hipokampüs ile ilişkili işlevler için ve özellikle hafıza ve öğrenme konusunda oldukça önemli olduğunu gösterir.
Yetişkinlerdeki nörogenez sadece nöronlar için bir kaynak değildir, aynı zamanda gelişim sırasında çevresel sinyallere göre değişiklik gösterebilirler. Bu sayede, canlının çevresel değişikliklere uyum sağlayabilmesini sağlarlar.

Elde edilen bulgulara rağmen, DG bölgesindeki yeni nöronların görevi tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Beyin plastisitesini (değişimini) etkileyen çeşitli faktörlerin ne olduğu henüz bilinmemektedir. Gelecekte yapılacak çalışmalarda, beyindeki nörogenez mekanizmasının tam olarak çözülmesi ve bu mekanizmayı etkileyen faktörlerin hepsinin ortaya çıkarılması, öğrenme ve hafıza bozukluklarının tedavisi için umut verici olacaktır.

Kaynakça:
Leuner ve Gould. Structural Plasticity and Hippocampal Function. Annu Rev Psychol. 2010 ; 61: 111–C3. doi:10.1146/annurev.psych.093008.100359.

Gu ve ark. Neurogenesis and Hippocampal Plasticity
in Adult Brain. DOI: 10.1007/7854_2012_217

Yazar: Ayça Olcay

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here