Bir önceki “Mutluluğun Formülü Nedir?” başlıklı yazımın sonunda değindiğim üzere, bugün size “Beynimizle oynamak ne kadar mümkün? Bilim 21. yüzyılın ilk çeyreği bitmeden beyin hakkında neleri başardı? Gerçekten anılarımızı değiştirmek mümkün mü?” konularından bahsedeceğim.

“Beyin, kendine isim koyan tek organdır.” ibaresini daha önce belki duymuşsunuzdur. Beyin ismini, kendi beynimiz aracılığıyla koyduğumuz için otomatik olarak beyin kendi ismini koymuş oluyor. Aslında beynimizi biz mi kontrol ediyoruz yoksa beynimiz mi bizi kontrol ediyor biraz muamma. Aynı tavuk-yumurta olayındaki gibi, lakin 21. yüzyılda yapılan araştırmalar sonucu beynimizi tam anlamıyla dışarıdan kontrol etmemizi sağlayacak bir metot geliştirildi. Optogenetik…

nöron

Optogenetik Nedir?

İsminden de anlaşılacağı üzere optogenetik, optik ve genetik teknolojileri kullanarak beyin hücrelerinin araştırılması hatta kontrol edilmesinin amaçlandığı bir araştırma alanı diyebiliriz.

Beyin, yoğun ağ örgüsüne sahip binlerce farklı çeşidi olan nöronlardan oluşur. Tüm bu nöronlar elektrik aktarımı ile davranışlarımızı, hareketlerimizi ve duygularımızı meydana getirir. Ayrıca bu elektriksel aktarımdaki aksaklıkların beyin hastalıklarının da sebebi olduğu düşünülüyor.

Optogenetikte, nöronlara ışığı elektriğe dönüştüren moleküller yerleştirerek, nörona aktarılan ışığın bu moleküller aracılığıyla akıma çevrilip nöronların aktifleştirilmesi veya kapatılması amaçlanıyor. Böylece optogenetik, beyindeki elektriksel aktarımı kontrol ederek duygularımızı, davranışlarımızı, hareketlerimizi ve hatta anılarımızı kökten değiştirmeyi mümkün kılabilecek bir araştırma alanı haline geliyor. Tabi ki en büyük umudumuz parkinson, alzheimer, çeşitli pskiyatrik hastalıklarda ve hatta görme tedavilerinde bu metodun çığır açması.

nöron sinyal

Hastalıklarda Optogenetik ve Deneyler

Beyindeki elektriksel aktivitede meydana gelen bozuklukların veya aksamaların çeşitli sinirsel hastalıklara sebep olacağını yukarıda belirtmiştim. Öncelikle şunu belirteyim, henüz bu yöntemler insanlar üzerinde denenmemiş ve nasıl sonuçlar alınacağı bilinmiyor. Eğer sinirsel hastalıkların sebeplerinin beynin neresinde olduğu veya hangi nöronların bu hastalıklarda rol oynadığı bulunabilirse optogenetik ile bu hastalıkların tedavi edilebileceği düşünülüyor. Aslına bakarsanız henüz günümüzde etkili bir şekilde kullanılan bir yöntem değil fakat, hayvanlar üzerinde yapılan deneyler geleceğimiz için oldukça umut verici.

kurbağa embriyo

Tufts Üniversitesi bilim insanları, ışığa duyarlı kurbağa embriyolarını tümörlü hücrelere enjekte ettikten sonra hücreler arası elektriksel sinyalleri, ışık kullanarak kontrol ederek kanserli hücrelerin yayılmasını engellemekle kalmayıp, hücrelerin küçülmesini de sağladı. Bu da gösteriyor ki ilerleyen yıllarda insanlar için kanser bir sorun teşkil etmeyebilir.

deney hayvanları

Bu yöntem ile fareler üzerinde bir çok deney yapılmış. Yeri gelmiş içlerindeki öldürme arzusunu ortaya çıkarmışlar, yeri gelmiş farelerdeki milkshake tüketimini hızlandırmışlar. Ama gözüme çarpan daha verimli olduğunu düşündüğüm bir deney var.

Deneyde, fareler öncesinde uyuşturucu ile belirli bir alan arasında bağlantı kurabilecek şekilde eğitiliyor. Yani aslında farelere bir torbacı mekanı öğretiliyor. Buraya torbacı mekanı diyeceğim. Zamanla fareler torbacı mekanında daha fazla takılmaya başlıyorlar. Daha sonrasında araştırmacılar hangi nöronların bundan sorumlu olduğunu saptayarak bu nöronlara ışık aktarıcı fiberler yerleştiriyorlar ve ışığı hipokampustaki mekansal nöronları kapatmak için kullanıyorlar. Daha sonrasında farelerin artık bu torbacı mekanını tercih etmedikleri gözlemleniyor. Yani aslında uyuşturucu ile ilişkilendirilmiş bu mekanın hafızadan silinmesi fareleri uyuşturucudan uzak tuttu. Bu yöntem ile hafızalarda değişiklikler yapılabileceği, davranışların değiştirilebileceği, kötü alışkanlıkların sonlandırılabileceği bir nevi kanıtlanmış oluyor fakat söylediğim gibi henüz insanlar için etkili bir yöntem değil.

sil baştan

Bir önceki yazımda da belirttiğim gibi maalesef henüz kötü anılarınızı beyninizden silmek veya yenilerini yerleştirmek tam olarak mümkün değil. Eternal Sunshine of the Spotless Mind (Sil Baştan) filmindeki gibi eski sevgilinizi hafızanızdan silmeniz ya da bilim kurgu içeriklerinde gördüğünüz gibi hafızayı silen havalı aletler de mümkün değil. Tabi sadece şimdilik. Önümüzdeki yıllarda optogenetikteki gelişmeler tüm bunları değiştirebilir.

Eğer bu konu hakkında daha fazla bilgi sahibiyseniz, aktaracaklarınız varsa veya başka sebeplerden aşağıda bulunan mecralardan iletişime geçebilirsiniz. Elektronik üzerine okuyan bir mühendis olarak bu tarz konular oldukça ilgimi çekiyor.

Kaynaklar: