Sinirbilimciler Sonunda Hafıza Yaratımıyla İlgili Anlaşılmaz Bir Mekanizmayı Anladılar

[™ Admin]

Sinirbilimciler Sonunda Hafıza Yaratımıyla İlgili Anlaşılmaz Bir Mekanizmayı Anladılar

Beyniniz, vücudunuzun faaliyetlerinin çoğunu kontrol etmekten sorumludur. Bilgi işleme yetenekleri öğrenmenize izin verir ve anılarınızın merkezi deposudur. Fakat hafıza nasıl oluşur ve beyinde nerede bulunur?

Nörobilimciler, beynin ortasındaki hipokampus, beynin üst katmanındaki neokorteks ve kafatasının tabanındaki beyincik gibi anıların depolandığı beynin farklı bölgelerini tanımlamış olsalar da, henüz tanımlayamadılar. hafıza ve öğrenme ile ilgili alanlardaki spesifik moleküler yapılar.

Biyofizikçiler, fiziksel kimyacılar ve malzeme bilimcilerden oluşan ekibimizin araştırması, hafızanın nöronların zarlarında yer alabileceğini öne sürüyor.

Hafıza nasıl çalışır?

Nöronlar beynin temel çalışma birimleridir. Diğer hücrelere bilgi iletmek ve vücudun çalışmasını sağlamak için tasarlanmıştır. Sinaps adı verilen iki nöron arasındaki bağlantı ve sinaptik yarık adı verilen boşlukta sinapslar arasında gerçekleşen kimya, öğrenme ve hafızadan sorumludur.

Daha temel bir düzeyde, sinaps iki zardan oluşur: biri bilgi ileten presinaptik nöronla ilişkili ve diğeri bilgi alan postsinaptik nöronla ilişkili. Her zar, proteinleri ve diğer biyomolekülleri içeren bir lipit çift tabakasından oluşur.

Yaygın olarak sinaptik plastisite olarak bilinen bu iki zar arasında meydana gelen değişiklikler, öğrenme ve hafıza için birincil mekanizmadır. Bunlar, zarlardaki farklı proteinlerin miktarlarındaki değişiklikleri ve ayrıca zarların yapısını içerir.

Sinaptik plastisite, milisaniyelerden birkaç dakikaya kadar süren kısa vadeli veya dakikalardan saatlere veya daha uzun süren uzun vadeli olarak sınıflandırılabilir. Kısa süreli plastisitede presinaptik ve postsinaptik membranlar arasında meydana gelen kimyasal işlemler, sonunda uzun süreli sinaptik plastisiteye yol açar.

Suçlu

Bilim adamları, beynin bilgiyi işleme ve depolamanın ana yolunun sinapslardaki bu uzun vadeli değişiklikler olduğunu düşündüklerinden, belleğin zarın lipit çift tabakasında depolanıp depolanamayacağını merak ettik.

Basit bir lipit çift tabakası modelini elektriksel uyarıya maruz bırakmanın - beyin çalışmalarında kullanılan uyarımdan farklı olarak - uzun vadeli değişiklikleri tetikleyebileceğini bulduk. Bu sonucu benzersiz kılan şey, basit zar modelimizde tipik olarak onunla ilişkilendirilen nöronal proteinler olmadan değişiklikler üretebilmemizdi.

Ayrıca, modelimizde uzun süreli plastisite, herhangi bir başka elektriksel uyarı olmadan neredeyse 24 saat devam etti. Bu, nöronal zarın hafıza depolamasından sorumlu olabileceğini düşündürmektedir.

Bulgularımız, lipid çift tabakasının biyolojik belleğin moleküler temelini anlamak için bir model olarak kullanılmasını desteklemektedir. Ayrıca, bir bilgisayarın bellek bileşenlerinin insan beyninin yapısı ve işlevine göre modellendiği nöromorfik hesaplama için bir platform görevi görebilir.

Son olarak, lipit çift tabakası, farklı nörolojik durumları tedavi etmek için potansiyel bir terapötik hedef de olabilir. Hafızanın beyinde nerede ve nasıl depolandığını belirlemek, yalnızca öğrenme ve hafızayı anlama şeklimizde devrim yaratmayacak, aynı zamanda Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıklar için yeni tedavilerin geliştirilmesine de rehberlik edebilir.

Kaynak: Inverse