Beyin Olmadan Hafıza Mümkün Mü?

İçerik Yazarı: Veli Sarıgül

Editör: Ayşe Bayram

Tasarım: Cemre Kabak

Tek Hücreli Organizmalarda Öğrenme Sürecinin Keşfi
Öğrenme ve uyum sağlama yetenekleri, evrimin ve hayatta kalmanın yegâne yapı taşlarındandır. Canlılar, çevresel koşullardaki değişimlere yanıt verebilmek ve nesillerini sürdürebilmek için bu yeteneklerini milyonlarca yıldır durmaksızın geliştirmiştir. Geçtiğimiz günlerde Barcelona’daki Genomik Düzenleme Merkezi ile Harvard Tıp Fakültesinden araştırmacılar, öğrenme biçimiyle ilgili enteresan bir keşif yaptılar.
Uzun zamandır temel bir öğrenme biçimi olan alışma sürecinin yalnızca böcekler, memeliler ve kuşlar gibi oldukça karmaşık beyin sistemlerine sahip olan canlılarla sınırlı olduğu düşünülüyordu. Yapılan çalışma, alışkanlık geliştirme yeteneğinin yalnızca çok hücreli organizmalara özgü bir özellik olmadığını aksine tek hücreli canlılarda bile var olabileceğini gösterdi.

Araştırmada siliatlar ve amipler gibi tek hücreli organizmalar ayrıntılı bir şekilde incelendi. Merkezi sinir sistemi veya beyin yapısı olmayan bu mikroskobik canlıların, sinir sistemi bulunan daha karmaşık organizmalara özgü olduğu düşünülen bazı alışkanlıklar sergilediği tespit edildi. Araştırmacılar, biyolojik simülasyon ortamında gerçekleştirdikleri deneylerle tek hücreli organizmaların beyinlerinde alışma süreçleriyle ilişkilendirilen belirgin özelliklere sahip dört ayrı moleküler ağ keşfettiler. Ağların her biri çevreden gelen bilgileri algılayıp depolayan bir tür hafıza sistemi gibi çalışıyordu. Bu hafıza depoları, hücrenin aldığı uyarıları farklı zaman aralıklarında işleme ve gerektiğinde hatırlama kapasitesine sahip olduğunu gösteriyor.
Araştırmanın dikkat çekici bulgularından bir diğeri ise bu moleküler ağların çevresel uyaranlara karşı duyarlılığı azaltarak alışma sürecini yönlendirmesi oldu. Örneğin, hücreler sürekli tekrarlanan bir uyarana karşı başlangıçta yüksek bir tepki gösterirken zamanla bu tepkiyi düzenleyip minimize ediyordu. Sergilenen bu davranışlar, öğrenme ve alışma gibi süreçlerin yalnızca beyin yapılarının varlığına bağlı olmadığını ortaya koyarak evrimsel biyoloji açısından şaşırtıcı bir bulguyu gün yüzüne çıkardı. 

Öğrenme mekanizmasını ve kanseri daha iyi anlamamızı sağlayacak!

Öğrenme ve alışma süreçlerinin temel biyolojik mekanizmalara dayandığını bize gösteren çalışma, öğrenmenin nasıl işlediğine yönelik yeni bilimsel araştırmalara öncü olacaktır. Özellikle kanser ve bağışıklık arasındaki etkileşimlere olumlu yönde etkisi olabileceği vurgulanıyor. Yapılacak araştırmalarla kanser hücrelerinin kemoterapi ilaçlarına adaptasyonunu, direniş mekanizmasını ve bu direnişin nasıl geliştirildiğini anlamak kolaylaşabilir.