08/16/07 - Anılar nasıl saklanır ve yeniden nasıl açığa çıkar ?

[KoJiRo]

Bildiğimiz herşey, iki kulağımızın arasındaki bir-birbuçuk kiloluk sinirsel kütle içinde paketlenmiş duruyor. Dünya hakkındaki yararlı ya da önemsiz gerçekler, yaşamlarımızın tarihi, bisiklete binmekten tutun da çocuğumuzu kedilere süt vermeye ikna etmeye kadar edindiğimiz her türlü beceri... Her birimizi tek ve benzersiz kılan, yaşamımıza süreklilik katan, sahip olduğumuz anı ve yaşantılarımız. Anılarımızı belleğimizde nasıl depoladığımızı anlamaksa, kendimizi anlamaya doğru atılmış önemli bir adım sayılmalı.


Sinirbilimciler bu çabayı üstlenmiş ve anahtar rol üstlenen beyin bölgeleriyle birlikte olası moleküler mekanizmaları belirleme konusunda şimdiden büyük aşamalar kaydetmiş durumdalar. Yine de aydınlatılmayı bekleyen birçok soru, moleküler araştırmalarla genel beyin araştırmaları arasında da durup duran koca bir uçurum var.

Bellekle ilgili modern anlamdaki çalışmaların, genellikle 1957 yılında yayımlanan ve bir nöroloji hastası olan H.M. ile ilgili araştırmayla doğduğu kabul ediliyor. Kronik (sürekli) sara hastalığı olan H.M.’ye 27 yaşındayken son çare olarak beyin ameliyatı yapılarak, beynin her iki temporal (şakak) lobundan büyük parçalar alınmıştı. Ameliyat sara açısından işe yaramış, ama belleğe ilişkin beyinsel işlevlerde büyük kayba yol açmıştı. H.M. ameliyat sonrası dönemde hiçbirşeyi ‘kaydedemez’ olmuştu ve ne olayları, ne de karşılaştığı insanları hatırlayabiliyordu. Bu olay, hipokampus adı verilen yapıyı da içeren temporal lob bölgesinin (medial temporal lob - MTL) yeni durumları kaydetmeyle ilgili çok önemli bir rol üstlendiğini göstermişti. Daha ayrıntılı incelemeler, belleğin yekpare bir yapısı olmadığını da ortaya koydu. Kendisine aynayla gerçekleştirilen ‘hileli’ bir çizim testi verilen H.M., bir önceki deneyimi hakkında hiç bir şey hatırlamadığı halde 3 gün içinde epeyi aşama kaydetmişti. Anlaşılıyor ki, beyin sözkonusu olduğunda “nasıl”ı hatırlamak “ne”yi hatırlamakla aynı şey değil.

Hayvanlarla yapılan deneyler ve beyin görüntüleme teknikleri sayesinde bilimciler artık yalnızca belleğin değişik biçimleri değil, her birinde hangi beyin yapılarının rol oynadığı konusunda da bilgi sahibi olmuş durumdalar. Bu, yine de inatçı bazı açıklar olmadığı anlamına gelmiyor. MTL’nin gerçekten de “açık bellek”te (istemli olarak anımsanarak sözlü olarak ifade edilebilecek anılardan oluşan bellek) önemli rol oynadığı doğrulanmışsa da bölge, gizemli bir karakutu olarak kalmakta direniyor. Çünkü anıların beyinde kodlanması ve geri çağrılması sırasında, içerdiği çeşitli yapıların birbirleriyle nasıl etkileştiği henüz çözülememiş durumda. Bunun da ötesinde MTL, hatırlanan şeylerin nihai deposu konumunda da değil. Bilinen şu ki, bu tür anıların uzun-dönemli depo yeri, beyin korteksi. Ama bunun nasıl gerçekleştiği, anıların kortekste ne şekilde temsil edildiği açık değil.

Bundan yaklaşık bir yüzyıl önce, ünlü İspanyol nöroanatomici Santiago Ramón y Cajal, bir yaşantının anı stütüsüne dönüşmesi için sinir hücrelerinin, birbirleriyle bağlantılarını güçlendirmeleri gerektiğini öne sürmüştü. O zamanki yerleşik düşünce, yetişkin beyninde herhangi yeni bir sinir hücresinin oluşamayacağı yönünde olduğu için, Cajal da doğal olarak, anahtar değişikliklerin varolan sinir hücreleri arasında gerçekleşmesi gerektiği sonucuna varmıştı. Yakın bir geçmişe kadarsa bilimciler, bunun nasıl gerçekleşebileceğine ilişkin ipuçlarına sahip değildiler.

Ancak 1970’li yıllardan bu yana, yalıtılmış sinir sistemi dokuları üzerinde yapılan çalışmalarla, belleğin oluşumunda rol oynayan çok sayıda molekül belirlenmiş durumda. Hem açık, hem de örtülü bellekte (istemli olarak anımsanıp sözlü olarak ifade edilemeyen, anı ya da becerilerimizi, onların tekrarlanmasıyla depolayan bellek) işlev gören birçok molekül de var; üstelik deniz sümüklüböcekleri, kemiriciler ve sirkesinekleri gibi birbirinden çok farklı hayvan gruplarında. Araştırmacılar, bu koşullarda belleğin oluşturulmasında işlev gören moleküler mekanizmaların geniş bir yelpazede korunmuş olabileceğini söylüyorlar. Bu yöndeki çalışmalardan ortaya çıkan önemli bir sonuç şu: Birkaç dakikalık ömre sahip kısa-dönemli bellek, sinir hücreleri arasında sinaps adı verilen bağlantı noktalarını güçlendirici kimyasal değişiklikleri, uzun-dönemli bellekse protein sentezini ve belki de yeni sinapsların inşasını gerektiriyor olabilir.

Çalışma sonuçlarını genel beyin araştırmalarına bağlamaksa büyük iddia taşıyan bir iş. Olası bir köprü, sinaps bölgesini güçlendirmekten geçen bir süreç. Bazı kemiricilerin hipokampuslarından kesitler alınarak incelenmiş olan bu sürece, belleğin fizyolojik temeli gözüyle bakılıyor. Bunu günün birinde tam ve kesin biçimde doğrulayacak olan çalışmaysa, kesinlikle büyük bir atılım olarak değerlendirilecek.

Bu arada, yavaş yavaş başka sorular da gündeme gelmeye başladı. Yakın geçmişte yapılan bir çalışma, bir hayvanın yeni bir şey öğrendiği sırada ortaya çıkan sinirsel örüntülerin, daha sonra uyku sırasında bir tür “playback” sürecinden geçtiğini gösterdi. Bu durumun, anıları ve belleği pekiştirmede bir rolü olabilir mi? Diğer bazı çalışmalarsa, belleğimizin genelde sandığımız kadar güvenilir olmadığını ortaya koymuş durumda. Belleği bu kadar ‘kaygan’ yapan ne? Bu konudaki ipuçlarından birinin, anıların her hatırlamada değişikliğe uğrama ‘kırılganlığına’ sahip olduğu yolundaki tartışmalı görüşü yeniden gündeme getiren yeni çalışmalardan gelebileceği düşünülüyor. Önemli bir nokta da, hipokampusun tam anlamıyla bir sinir hücresi kreşi konumunda olduğunun 1990’larda gösterilmesiyle, yetişkin beyninde yeni sinir hücresi oluşamayacağı yönündeki baskın düşüncenin yerle bir olması. Bilinmeyen, bu yeni doğmuş hücrelerin öğrenme ve belleği ne ölçüde destekledikleri.



Miller, G. “How Are Memories Stored and Retrieved”
Science, 1 Temmuz 2005
Çeviri: Zeynep Tozar

Bilim ve Teknik Dergisi - Eylül 2005 sayısı