Önceden, çoğu sinirbilimci, alabildiğimiz tüm nöronlarla doğduğumuza inanıyordu. Bebeklik döneminde, beynin farklı bölgeleri arasında bilgi “otoyolları” diyebileceğimiz nöral devreler oluşturmaya yardımcı olacak bazı yeni nöronlar üretebildik. Ancak bilim adamları, nöral devre tamamlandıktan sonra herhangi bir yeni nöron eklemenin bilgi akışını bozacağına ve beynin iletişim sistemini bozacağına inanıyorlardı.
1962’de Joseph Altmann, yetişkin fare beyninin hipokampüsünde nörojenez (nöronların doğumu) kanıtı bulduğunu açıkladı. Kız nöronların hipokampustaki doğum yerlerinden beynin diğer bölgelerine “göç ettiğini” belirtti. 1979’da Michael Kaplan, Altman’ın bulgularını doğruladı ve 1983’te yetişkin maymunun beyninin ön bölgesinde progenitör nöronlar buldu. Yetişkin beynindeki bu nörojenez bulguları, doğru olabileceklerini düşünmeyen diğer araştırmacılar tarafından eleştirildi. Ancak kuşların şarkı söylemeyi nasıl öğrendiklerini anlamaya çalışan bilim adamlarından biri, sinirbilimcilerin yetişkin beynindeki nöronların oluşumuna daha ciddi baktıklarını ve artık neyin mantıklı olduğunu görmeye başladıklarını söyledi. Fernando Nottebohm ve araştırma ekibi, bir dizi deneyde erkek kanaryaların ön bölgelerindeki nöron sayısının çiftleşme mevsimi boyunca önemli ölçüde arttığını gösterdi.
Kuşların beyinlerine bu kadar kritik bir zaman diliminde neden nöronlar eklendi? Nottebohm, yeni nöronların beynin karmaşık davranışları kontrol eden frontal nöral devrelerinde yeni melodilerin depolanmasına yardımcı olduğunu öne sürdü. Yeni nöronlar öğrenmeyi mümkün kıldı. Nottebohm’a göre, kuş beyinlerinin hatırlamalarına ve öğrenmelerine yardımcı olacak yeni nöronlar üretmesi, memeli beyinleri için de geçerli olmalıydı. Bazı bilim adamlarının bu bulguların memeliler için geçerli olmadığına yönelik eleştirilerine, maymun beyninin farklı bir bölgesinde yeni doğan nöronları bulan Elizabeth Gould yanıt verdi ve Fred Gage ve Peter Erickson, yetişkin insan beyninin benzer bölgelerinde yeni nöronlar ürettiklerini gösterdiler. .
yapılanma
Beyni ve omuriliği içeren merkezi sinir sistemi, homeostaz sağlayan nöronlar ve nöronlar olmak üzere iki temel hücre türünden oluşur. Glial hücreler beynin bazı bölümlerinde nöronlardan daha fazladır, ancak nöronlar beyinde önemli bir rol oynar. Nöronlar bilgi habercileridir. Beynin farklı bölgeleri arasında ve beyin ile sinir sisteminin geri kalanı arasında bilgi iletmek için elektriksel uyarılar ve kimyasal sinyaller kullanırlar. Düşündüğümüz, hissettiğimiz ve yaptığımız hiçbir şey nöronlar ve astrositler ve oligodendrositler adı verilen glial hücreler olmadan mümkün değildir.
Nöronlar, hücre gövdesi adı verilen akson ve dendrit adı verilen iki uzantıdan oluşur. Çekirdek, hücrenin aktivitelerini kontrol eder ve hücrenin genetik materyalini içerir. Hücre mesajlarını ileten akson uzun bir kuyruğa benzer. Ağaç dalları gibi olan dendritler, hücreye gelen mesajları alırlar. Nöronlar, komşu nöronlardaki aksonlar ve dendritler arasındaki sinaps adı verilen küçük bir alana nörotransmitter adı verilen kimyasallar göndererek birbirleriyle iletişim kurarlar.
sınıflandırma
Duyusal nöronlar, gözler ve kulaklar gibi duyu organlarından beyne bilgi iletir.
Motor nöronlar, beyindeki nöronlardan gelen mesajları konuşma gibi istemli kas aktivitelerini kontrol eden kaslara iletir.
Diğer tüm nöronlara “ara nöronlar” denir.
Bilim adamları, nöronların vücudumuzdaki en çeşitli hücre olduğunu düşünüyor. Bu üç nöron sınıfında, her biri belirli bir mesajı taşıma yeteneğine sahip yüzlerce farklı tipte nöron vardır. Nöronların birbirleriyle iletişim kurma ve iletişim kurma şekli, her birimizi düşünme, hissetme ve hareket etme biçimimizde benzersiz kılan şeydir.
doğum
Beyinde yeni nöronların ne ölçüde oluştuğu sinirbilimciler arasında tartışmalı bir konudur. Nöronların büyük çoğunluğu biz doğduğumuzda zaten mevcut olsa da, nörogenezin ömür boyu sürdüğünü destekleyen kanıtlar vardır. Nöronlar, beynimizin birincil nöronların (nöral kök hücreler olarak da adlandırılır) yoğunlaştığı bölgelerinde doğarlar. Bu hücreler, beyinde bulunan nöronların ve gliaların tamamını olmasa da çoğunu yeniden oluşturma yeteneğine sahiptir.
Kök hücreler hakkındaki bilgilerimiz çok yeni olmasına ve yeni bulgularla her zaman değişebilmesine rağmen, araştırmacılar nöral kök hücrelerin beyindeki diğer hücreleri nasıl meydana getirdiğini açıklayacak kadar şey öğrendiler. Üretilen hücrelere belirli bir kök hücrenin yavruları denir ve prensip olarak orijinal bir organa benzerler. Nöral kök hücreler iki hücreye bölünerek iki yeni kök hücre, iki erken progenitör hücre veya her birinden birer tane üretir.
Bir kök hücre bölünerek başka bir kök hücre ürettiğinde kendini yeniler. Ortaya çıkan yeni hücre, daha fazla kök hücre üretme potansiyeline sahiptir. Bir kök hücre, erken bir progenitör hücre üretmek için bölündüğünde, farklılaşır. Farklılaşma, yeni hücrenin şekil ve işlev açısından daha “mükemmel” hale geldiği anlamına gelir. Bununla birlikte, erken progenitör hücre, kök hücrelerin birçok farklı hücre tipini üretme yeteneğinden yoksundur ve yalnızca belirli soyların hücrelerini oluşturabilir. Erken progenitör hücreler ya kendilerini yenileyebilir ya da iki yoldan birini seçebilir. Astrositler, nöronlar veya oligodendrositler üretirler.
Geziler
Nöron doğduktan sonra beyindeki yerine gider. Bilim adamları, nöronların seyahat etmek için iki farklı yol kullandığını belirlediler. Bazı nöronlar radyal gliadan gelen uzun lifleri takip eder. Bu lifler beynin iç katmanlarından dış katmanlarına kadar uzanır. Nöronlar, hedeflerine ulaşmak için lifler boyunca kayarlar. Nöronlar ayrıca kimyasal sinyalleri kullanarak hareket eder ve nöronların yüzeyindeki yapışkan moleküllerden gelen ve yakındaki glia veya aksonlardan benzer moleküllere bağlanan kimyasal sinyalleri takip eder.
Tüm nöronlar yolculuğunu yapmaz, sadece üçte biri hedefine ulaşır ve nöron gelişimi sırasında bazı hücreler ölür. Bazı nöronlar yanlış adrese gidiyor. Seyahati kontrol eden genlerdeki mutasyonlar, çocukluk çağı epilepsisi gibi bozukluklara neden olabilecek hatalı veya hatalı nöron alanları oluşturur. Bazı araştırmacılar şizofreni ve disleksinin yanlış yönlendirilmiş nöronların sonucu olabileceğinden şüpheleniyor.
farklılaşma
Bir nöron, konumuna bağlı olarak, belirli nörotransmitterleri gönderip alarak duyusal nöronların, motor nöronların veya ara nöronların işini yapabilir. Gelişmekte olan beyinde bir nöron, şekil, konum, verici türü ve hangi nöronların ilişkilendirileceği gibi diğer hücrelerden gelen moleküler sinyallere güvenir. Yavru hücreler, nöronları nöronlara bağlayarak yetişkinlikte kurulacak olan nöral devreleri veya “bilgi yollarını” oluşturur. Ancak yetişkin beyninde, sinir devreleri zaten gelişmiş ve kurulmuş olduğundan, nöronların uyum sağlamanın bir yolunu bulması gerekir. Yeni bir sinir hücresi nakledildiğinde etrafını saran hücrelere benzemeye başlar. Aksonlar ve dallanmalar geliştirerek komşularıyla iletişim kurar.
ölüm
Nöronlar vücudumuzdaki en uzun ömürlü hücreler olmasına rağmen, çoğu yolculukları ve farklılaşmaları sırasında ölürler. Bazı nöronlar beyindeki bazı hastalıklar nedeniyle anormal bir şekilde hayatlarını sonlandırırlar:
Parkinson hastalığında, nörotransmitter dopamini üreten nöronlar, beynin vücut hareketlerini kontrol eden bir alanı olan bazal ganglionlarda ölür. Hastalar hareketle ilgili problem yaşarlar.
Huntington hastalığında, genetik bir mutasyon, bazal gangliyonlardaki nöronları öldüren, glutamat adı verilen bir nörotransmiterin üretiminin artmasına neden olur. Sonuç olarak, hastalar kontrolsüz bir şekilde eğilir ve savrulur.
Alzheimer hastalığında, beynin neokorteks ve hipokampusun hafızayı kontrol eden bölgelerindeki sinir hücrelerinin içinde ve çevresinde olağandışı proteinler oluşur. Sinir hücreleri öldüğünde, insanlar hatırlama ve günlük işlerine devam etme yeteneklerini kaybederler.
Beynin diğer bölümlerine ve merkezi sinir sistemine verilen fiziksel hasar, sinir hücrelerini öldürebilir veya devre dışı bırakabilir.
Omurilik yaralanmalarında nöronlar yaranın altında aksonlardan ayrıldığı için beyin ve kaslar arasındaki bağlantı bozulur. Bu nöronlar bir süre yaşamalarına rağmen iletişim kurma yeteneklerini kaybederler.
Kaynak:
-Xing Jin, “Gelişim sırasında ve yetişkin beyninde nörogenezin rolü,” European Journal of Neuroscience, 44 (6): 2291? 2299, (2016).
– Eric R. Kandel, “Principles of Neuroscience” (5. baskı), Appleton & Lang, McGraw-Hill.
-G.L. Ming, H.Song, “Memeli beyninde yetişkin nörojenezi: önemli cevaplar ve önemli sorular”, Neuron, 70 (4): 687–702.
– Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü, https://www.ninds.nih.gov
yazar:Juni Saraoğlu’nu aç
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]