Ay: Şubat 2016

Yayım tarihi

Ebeveynlerin Yaşadığı Çevrenin Çocuğun DNA’sını Nasıl Etkilediğine İlk Delil !

Kim olduğunuzu belirleyen yalnızca DNA’nız değildir, bulunduğunuz çevre de önemli bir role sahiptir. Yaşam biçimi, örneğin; stres ve beslenme biçimi gibi faktörler genlerinizin ifadesini değiştirebilir. Bu oldukça bilinir bir gerçek iken, bu değişimlerin gelecek nesillere nasıl aktarıldığı bilim insanlarının kafasını karıştırıyordu. Ve nihayet;Cell dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma nelerin olduğuna dair bir kavrayış geliştirdi.

Embriyonun gelişiminde sperm ve yumurta hücrelerindeki bu değişimlerin silinmesine rağmen, bilim insanları DNA’nın bazı uzantılarının modifikasyonların sürmesine ve böylece de kalıtsal hale gelmelerine olanak tanıyarak bu yeniden programlamaya direndiğini ortaya çıkardı. Asıl önemlisi de, araştırmacılar; direnen genlerin bazılarının; içlerinde obezite ve şizofreni gibi hastalıkların da bulunduğu belirli hastalıklarla ilişkili oldukları bulgusuna ulaştılar.

DNA bir organizmayı oluşturmaya yetecek kadar kodlar içerirken, bütün genlerimiz aynı anda ya da aynı yerde aktif olmak durumunda değildir. Tam da bu noktada epigenetik devreye giriyor; DNA’daki bu modifikasyonlar; asıl DNA diziliminde bir değişiklik meydana getirmeden hangi genin aktif ya da inaktif olacağını değiştiriyor. Örneğin, metil grup olarak tanımlanan bir kimyasal grubu eklendiğinde veya çıktığında, DNA’ya onu okumak üzere görevli sistemlerin ulaşmasını engelleyerek genleri inaktive eder.

DNA metilasyonunun bu süreci yaşamımız boyunca devam eder, fakat bu durum çevremizdeki faktörlere bir tepki olarak da meydana gelebilir. Örneğin; açlık gibi stres oluşturan sıkıntılar metilasyon biçimini değiştirebilir, ve hamileliği sürecinde uzun süre açlık periyotları çeken annelerin kız çocuklarında şizofreni riskinde bir artış olduğu bulunmuştu. Fakat bununla da bitmiyor, laboratuvar koşullarında strese maruz bırakılan farelerin iki nesildeprese (keyifsiz) yavrular oluşturduğu görüldü.

Gözlemler kafaları karıştırdı, çünkü epigenetik verilerin sperm ve yumurta hücrelerini büyüten üreme hücrelerinde silindiği düşünülüyordu böylece de yavruya zarar verebilecek herhangi bir anormal metilasyonengellenecekti. Ortadaki bu gizemi çözmek adına, University of Cambridge‘den araştırmacılar; bu süreci, fare embriyolarının gelişiminde incelediler. Özellikle de embriyonun üreme hücrelerinde hayvanın yavru üretmesine sebebiyet veren şeylere odaklandılar.

Araştırmacılar; üreme hücrelerinin yeniden programlanma sürecinin yaklaşık yedi haftalık bir periyotta meydana geldiği bulgusuna ulaştılar. Bu aralık fazı, epigenetik değişimleri kolaylaştıran ya da sürdüren enzimlerin işlevselliğini engelleyen baskılayıcı bir ağın başlangıcını içeriyor. Ancak, araştırmacılar genomun (toplam gen) yaklaşık %5’inin yeniden programlamaya direndiği bulgusuna ulaştılar. Bu da şu anlama geliyor; bu bölgelerde meydana gelen herhangi bir metilasyon çıkarılamıyor ve böylece de gelecek nesilleri engelleme potansiyeliyle varlığını sürdürüyor.

Yakından bir inceleme üzerine, araştırmacılar bu direngen bölgelerin bazılarının, diyabet, obezite ve şizofreniyiiçeren belirli hastalıklarla ilgili olduğunu ortaya çıkardılar. Bu yeniden programlamadan “kurtulma”, çevresel faktörlerin bireyin yalnızca kendi sağlığı üzerinde etkisi olmadığını aynı zamanda gelecek nesilleri üzerinde de etkili olduğunu izah edebilmede yardımcı olabilir.

Araştırma Doi Numarası:  Ferdinand von Meyenn, Wolf Reik Forget the Parents: Epigenetic Reprogramming in Human Germ Cells Cell Volume 161, Issue 6, p1248–1251, 4 June 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2015.05.039
Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. Helen Thomson, “First evidence of how parents’ lives could change children’s DNA”, http://www.newscientist.com/article/dn27658-first-evidence-of-how-parents-lives-could-change-childrens-dna.html#.VYm-gvntmkr
Yayım tarihi

Kulak Çınlamasına Neyin Sebep Olduğuna Dair İlerleme Kaydedildi

Bilim insanları yıllardır kulak çınlamasına (kulakta sürekli bir “zil” sesi) sebep olan şeyin ne olduğunu ve bu durumu nasıl tedavi edebileceklerinin yollarını arıyorlardı. Fakat yeni yapılan bir çalışma, vücudun başka bir yerinde kronik bir ağrıyla uyumlu bir ilişkiyi saptayarak bu soruna dair bir açıklama getiriyor olabilir.

Amerika’daki Georgetown University’den araştırmacılar; hem kulak çınlaması hem de kronik ağrıdan muzdarip hastaların acıya cevap oluşturmada zorluklar yaşadıklarını keşfettiler. Bu cevap yalnızca; gürültü ve ağrının beyin tarafından düzgün bir şekilde işlenemediğinde devam ediyor, tıpkı bozuk bir elektrik devresinde şalterin atması gibi. Kronik ağrı hastalarının durumundaki gibi, hastalar o ağrı artık olmasa bile “fantom ağrılar” hissedebilirler, kulak çınlamasına sahip insanlar da aslında bir ses olmasa da iç kulaklarında çınlama sesi duyarlar.

Beyindeki gri madde miktarı üzerine yapılan çalışmaların ardından, araştırma ekibi mevcut bölgelerdeki (bu bölgeler “bilgi akışını düzenleyen” alanlar olarak isimlendirilir) bu madde miktarındaki eksikliğin hem kulak çınlamasına hem de kronik ağrıya sebep olduğu bulgusuna ulaştılar. Bu süreç; enerjimiz, duygu durum halimiz ve depresyon durumlarıyla ilişkili olduğu bilinen dopamin ve serotonin hormon seviyelerinden etkileniyor.

Araştırma ekibinden Josef Rauschecker:

“Bu bölgeler, içeriden ya da dışarıdan gelen duyusal uyaranların duyusal değerini belirleyen algısal duyum için merkezi bilgi akışını düzenleyen bir sistem gibi davranırlar ve bilginin beyindeki akışını düzenler. Bu sistemde sorun çıktığında kulak çınlaması ve kronik ağrı oluşur” diyor.

Bir başka deyişle, kronik ağrı ve kulak içerisinde zil çalmasıyla ilişkili hisler, beyne aynı sinirsel “kapıdan” geçerek geliyor. Bu keşif de tıbbi alandaki bilim insanlarının bu soruna dair bir tedavi geliştirebileceklerine işaret ediyor.

Araştırmacılar; bilgi akışını düzenleyen bu bölgelerdeki zararın, beyindeki bilgi akışını etkileyebileceğini ve kısır bir döngü (kulaktan gitmeyen bir çınlama gibi) oluşturabileceğini söylüyorlar. Öte yandan, araştırmacılar; sorunun çözümüne dair cevaplanması gereken çok daha fazla soru olduğunu kabul ediyorlar, ancak görünen o ki; kulak çınlamasından muzdarip insanlar için tünelin sonunda en azından bir ışık beliriyor.

Araştırma Referansı:

  1. Bilimfili,
  2. Josef P. Rauscheckercorrespondenceemail, Elisabeth S. May, Audrey Maudoux, Markus Ploner Frontostriatal Gating of Tinnitus and Chronic Pain Cell Volume 19, Issue 10, p567–578, October 2015 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2015.08.002
Yayım tarihi

Yürürken Neden Kollarımızı Sallarız?

Yürüdüğümüz sırada kollarımızı sallamamız ve sallayış şeklimiz ilk bakışta çok da mantıklı gelmiyor. Sonuçta yürümek için kollarımızı sallamamıza gerek yok, o zaman bacaklarımızı hareket ettirirken neden böyle bir hareket yaparız? Uzun yıllardır bilimcileri meşgul eden bu sorunun cevabı buna göre evrimleşmemiz olduğundan ‘hiçbir şey için!’ olabilir. Ancak 2009’da bu konuyu biraz daha derinlemesine inceleyerek neden yürürken kollarımızın dalgalandığını çalışmaya başladı.

University of Michigan’dan bilim insanları farklı şekillerde yürüyen – kollarını çok fazla ileri geri sallayan, vücuduna yapıştırarak yürüyen veya açık şekilde sabit tutan gibi – 10 ayrı kişinin, harcadıkları enerji miktarını ölçtü. Benzer testleri mekanik kol modellerinde de uygulayan bilimciler kol sallamanın bir amacı olduğunu keşfettiler : Kol sallamak yürümek için harcanan enerjiyi azaltıyor.

Bu durumda akla gelen ilk evrimsel mekanizma ‘energy saving mechanism‘ olarak bilinen vücutta enerjiyi saklama ve yaşamsal fonksiyonlarda (hatta bir avcıdan kaçma durumunda ) harcanacak enerjiyi vücutta saklı tutma işlemidir. Araştırmaya göre de, kollarını yürürken tutan insanlar, doğal olarak sallayanlara göre yüzde 12 daha fazla metabolik enerji harcıyorlar.

Normal kol sallama işlemi de sağ bacak ileri doğru atıldığında sağ kolun geriye doğru sallanması ve tam tersinin sırası ile gerçekleşmesi anlamına geliyor.

Kollarımızı sallamak enerjiyi şu şekilde koruyor ve az harcanmasına sebep oluyor : Vücudumuz hareket ettikçe ve bacaklarımız ileri doğru hareketini sürdürdükçe, kollarımız pasif bir sarkaç gibi kendiliğinden sallanmakta ve bu yüzden doğal hareket etmekte , kasılıp gevşemediğinden enerji de harcamamaktadır. Bu davranışı kontrol altında tutmak için küçük miktarda bir enerji harcansa da, sallamamaktan daha fazla enerji kurtarıldığı için enerjiyi vücutta saklı tutmaya yaramaktadır.

Araştırmacılar kol-sallamayı, felçten zarar görmüş veya Parkinson hastalığına yakalanan kişilerin rehabilitasyonları sırasında bir tedavi şekli olarak da kullanılabileceklerini keşfettiler ve etkilerini gözlemlediler. Tekrarlanan kol hareketlerinin hastaların adımlarını daha uzun atmalarını ve yürüme yeteneklerini geliştirebildiğini görüldü.

Ne var ki, yalnızca kolları sallamayınca daha fazla enerji harcıyor olmak, daha fazla kalori yakmak ve daha iyi spor yapmış olmak anlamına da gelmiyor. Çünkü, The Company of Biologist‘de (2014) yayımlanan bir araştırmaya göre Kafa-Sırt-Göğüs kaslarının koordine halde çalışması ile en uygun yürüme şekli haline gelen kolları sallayarak yürümek, bilinçli olarak engellendiğinde omurgayı zedeleyebilmekte ve küçükte olsa ters bir hareketle sakatlanmaya daha müsait hale getirmektedir.

 

Referans : 

  1. Bilimfili,
  2. Arellano CJ, Kram R. The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? J Exp Biol. 2014 Jul 15;217(Pt 14):2456-61. doi: 10.1242/jeb.100420.
  3. Meyns P, Bruijn SM, Duysens J. The how and why of arm swing during human walking. Gait Posture. 2013 Sep;38(4):555-62. doi: 10.1016/j.gaitpost.2013.02.006. Epub 2013 Mar 13.
Yayım tarihi

Kötü haberler sağlığınıza iyi gelmiyor

Bilindiği gibi, stres gibi olumsuz duygular, vücutta zamanla belirli hasarlara yol açıyor. Ve internet sayesinde kötü haberlere, öfkeye, duygudurum bozukluklarına oldukça yakın bir kültürde yaşadığımız ortada.

Araştırmalar terör saldırıları, savaş gündemleri ve diğer trajik durumlar gibi kötü haber sirkülasyonlarını üst üste edinmenin, vücudun kortizol üretimine neden olduğunu gösteriyor. Kortizol, vücudun strese gösterdiği tepkiyle ilişkilendirilen bir kortikosteroid hormondur ve bağışıklık sistemini baskılar.*

Araştırmalara göre, kişilerin iş ya da özel hayatlarında yaşadıkları travmatik durumlar, ilerleyen zamanlarda bağışıklık sisteminin düzgün işlememeye başladığını gösterecek; bu da pekçok sağlık problemine önayak olacaktır.

Streessaholic‘in yazarı ve Synergy stres yönetimi ekibinin CEO’su olan Heidi Hanna, stres ile ilgili hayli ilginç çalışmalara imzasını atmış. Hanna yazdığı elektronik postada; yalnız kalmış, sıkılmış ve hayatlarındaki enerjiyi artırmak isteyen insanların kötü haberlere bağımlı hale gelmesinin bir tutku halini aldığını belirtmiş. Bu ne demek oluyor diyebilirsiniz, kendisi bu durumu şöyle açıklamış: Akut stres, yani herhangi kötü bir duruma anında geliştirilen tepki, hissedildiğinde, beyin dikkatini bu noktaya yönelterek dopamin salgılıyor; çünkü dopamin, bir diğer adlandırılış biçimiyle mutluluk hormonu. Dolayısıyla ilgili andaki stresli durumu olumlu duygulara dönüştürmüş oluyor. Bu da kısa vadede elbette oldukça iyi. Diyelim ki, sokakta karşı karşıya geçerken bir arabanın önündesiniz. Ama işteki bütün zorluklar, faturalar, çocuklar ve olumsuz haberler gibi tüm stres kaynakları size isabet ediyor. İşte bu anda, beyinde salgılanan ve mutluluk, tatmin gibi duygularla özdeşleşen kimyasal Dopamin, birçok diğer etkenin yanısıra, sizi bu strese bağımlı hale getiriyor. Daha çok kötü haber almak için akıllı telefonunuzu ya da dizüstü bilgisayarınızı açmak yerine, başka bir stresli durumu edinmek daha kolay bir “düzeltme.”

Broadcasting Happiness adlı kitabın yazaeı ve CBS Haber sunucusu Michelle Gielan, internetteki öfkenin insanlara zarar verebileceği konusunda hemfikir. Gielan, 3 dakika boyunca kötü haberlere maruz kalan insanların %27’sinin günün geri kalanını kötü geçirdiklerini raporlamış ve internet ile sosyal medyanın, insanların olayları ve problemleri olduklarından daha büyük meseleler haline getirdiklerini belirtmiş. Bu da maalesef ki çevreye ve yaşam tarzlarına olumlu bir katkı sağlamıyor. Bir anlamıyla medyanın, kişilere öfke ve kötü duygular çağrıştırabileceğini belirtiyor.

Uzmanların dikkat çektikleri nokta; kişiler iş hayatı, siyaset ya da özel yaşantılarında strese ne kadar odaklanırlarsa; bu stres kaynaklarının hayatlarını devralıp dünyaları, hatta yaşam biçimleri haline gelebileceği. Yine de iyi haber, eğer kendi enerjinize odaklanabilirseniz, dikkatinizi yalnızca sizi besleyen durumlara yönlendirebilirsiniz.

Kaynak:

  1. Bilim
  2. dailydot.com
  3. Marin MF, Morin-Major JK, Schramek TE, Beaupré A, Perna A, Juster RP, Lupien SJ. There is no news like bad news: women are more remembering and stress reactive after reading real negative news than men. PLoS One. 2012;7(10):e47189. doi: 10.1371/journal.pone.0047189. Epub 2012 Oct 10.
Yayım tarihi

2050 Yılında Nüfusun Yarısı Miyop Olacak

Ophthalmology dergisinde yayımlanan bir araştırmada yapılan hesaplara göre, 2050 yılına geldiğimizde artmış olan Dünya nüfusunun yarısı (yani yaklaşık 5 milyar insan) uzağı görememe (miyop) sorunu ile karşı karşıya kalacak. Bu grubun da yüzde 20’sinin (1 milyara yakın) körlüğe ciddi oranda yakınlık riski taşıyacağı öngörülüyor.

2000 yılından itibaren 2050 yılına kadar, ileri miyop ile görüş kaybı yaşayan vakaların 7 kat artacağı düşünülüyordu. Bunun sebebi de dünya genelinde miyobun kalıcı körlüğe götüre rahatsızlıkların en başında gelmesidir.

Miyop rahatsızlığının bu denli yaygın olması ve artarak yayılmasının sebepleri arasında, çevresel faktörler ve diğer etmenlerle birlikte yaşam biçimleri dolayısıyla dış ortamda veya dışarda geçirilen vaktin azalması ile iç ortamda geçirilen vaktin artması gösteriliyor. İç ortamlarda vakit geçirdikçe ve işlerimizi buralarda yürüttükçe, gözümüzü hep yakın çevreye odaklıyor, gözümüze yakın olan malzemeler veya eşyalarla işimizi yürütüyor, bu sebeple uzun vadede, uzağı görememe sorununu artan risk faktörü ile geliştiriyoruz denilebilir.

Araştırmanın bulguları da bu temel halk sağlığı probleminin önemini ortaya çıkarıyor. Araştırmacılar kısa süre içinde, göz sağlığı merkezlerinin geniş çaplı tedavi ve teşhis programları başlatılmasını öneriyor. İleri miyoptaki hızlı artış da (2000’den itibaren 5 katlık artış gerçekleşmiş durumda) daha kontrol amaçlı tedavilerin geliştirilmesi gerektiğini ortaya çıkarıyor.

Brien Holden Vision Institute CEO’su Professor Kovin Naidoo şöyle açıklıyor : ” Yapmamız gereken şeylerden birisi de çocuklarımıza düzenli , ‘tercihen yılda bir kez’ göz kontrolü yaptırmak olacaktır. Böylelikle eğer risk altında oldukları gözlemlenirse, önleyici stratejiler de geliştirilebilecektir. Bu stratejilerin içinde, dışarıda geçirilen vaktin artırılması olabilir, yakın aktivitelerin ve iç ortam aktivitelerinin özellikle de elektronik aletlerle olduğu gibi yakın odak gerektiren aktivitelerin azaltılması olabilir.”

Naidoo’ya göre diğer kontrol ve önleyici seçenekler de uygulanabilir örneğin; özel dizayn edilen lensler, gözlük camları hatta ilaçlar gibi. Ne var ki, hem verimlilik hem de uygulamadaki geçerliliklerinin bilinmesi için daha detaylı araştırmalar ve incelemelerin yapılması gerektiği öne sürülüyor.

Kaynak :

  1. Bilimfili,
  2. Brien A. Holden, Timothy R. Fricke, David A. Wilson, Monica Jong, Kovin S. Naidoo, Padmaja Sankaridurg, Tien Y. Wong, Thomas J. Naduvilath, Serge Resnikoff. Global Prevalence of Myopia and High Myopia and Temporal Trends from 2000 through 2050. Ophthalmology, 2016; DOI:10.1016/j.ophtha.2016.01.006
Yayım tarihi

Araştırma İçin Geliştirilen ‘Mini Beyin’ler

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacıları, insan beynini oluşturan sinir hücreleri ve diğer yardımcı hücrelerden meydana gelen ‘mini beyin’ler üretmeye başladı.

Sekiz haftalık bir süreçte bir grup beyin hücresinden büyüyerek beyin-benzeri bir yapı oluşturmayı başaran bilim insanları, özellikle ilaçların denenmesi ve hastalıkların modellenmesi noktasında bu teknolojinin; yüz binlerce laboratuvar hayvanının yerine geçebileceğini öne sürüyorlar.

Mini beyinler insan hücrelerinden oluştuğu için, bu teknoloji sayesinde test edilen ilaçlar ve tedavi yöntemleri ile ilgili daha verimli bilgilere de ulaşılabilecek. Araştırmacılar, beyinleri;  iPSC adı ile bilinen kök hücre tiplerini, insan beyin hücrelerine dönüşebilecek şekilde uyararak oluşturuyor. İki aylık bir süreçten sonra dört çeşit nöron ve iki tip yardımcı hücreden oluşan mini beyinler gelişmiş oluyor.

Mini beyinler, 350 mikrometre çapında olsa da elektrot ağları üzerine yerleştirilerek ilaç etkisi altında EEG’ye benzer aktivite kayıtları alınabiliyor. Teknolojinin; Alzheimer, Parkinson, MS ve hatta otizm çalışmalarında kullanılabileceği düşünülüyor.

Gelişmenin getirdiği en önemli özellik ise, mini-beyinlerin tamamen insan hücrelerinden oluşuyor olması (nöron tipleri ve destek hücreleri – oligodendrositler ile astrositler). Bu sayede hem yapısal hem de işlevsel olan beyin çalışmalarında, araştırmalar insana en yakın örneklerle yürütülmüş olacak. Bu da her ne kadar memeliler olarak ortak özelliklerimiz olsa da veya evrimsel olarak yakın olsak da, kemirgenler, diğer primatlar ve bizim aramızdaki farkların ve de bu farkların yaratmış olduğu araştırma zorluklarının üstesinden gelinmiş olacak.

Araştırmanın lideri olan Thomas Hartung, keşiflerinin patentini almak üzere başvurusunu gerçekleştirdi. Hartung, önümüzdeki yıllarda bu teknolojinin dünya genelinde laboratuvarlarda kullanılıyor olmasını ve hatta birçok laboratuvar hayvanının yerine geçmesini umuyor.

Kaynak :

  1. Bilimfili,
  2. Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health. “Researchers create ‘mini-brains’ in lab to study neurological diseases: Use of human-derived structures could allow for better research and reduce animal testing.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 February 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160212163901.htm>.
  3. Thomas Hartung, Understanding Neurotoxicity: Building Human Mini-Brains From Patients’ Stem Cells 2016 AAAS Annual Meeting (February 11-15, 2016),
Yayım tarihi

Aromalı latte’lerde kola kadar şeker var

Image copyrightThinkstock

Aromalı latte ve mocha gibi popüler sütlü kahve türlerinde kola kadar şeker bulunduğu belirlendi.

İngiltere’de fazla şeker kullanımına karşı kampanya yürüten bir grup, kafelerde satılan 131 sıcak içeceği inceledi.

Bunlardan üçte birinde, her biri 9 kaşık şeker içeren en az bir teneke kutu Pepsi ya da Coca-Cola kadar şeker olduğu belirlendi.

Action on Sugar adlı grup, bazı sıcak içeceklerde şeker miktarının 20 tatlı kaşığının üzerine çıktığını kaydetti.

İncelenen sıcak içecekler arasındalatte gibi aroma eklenebilen kahveler, mocha, meyveli sıcak içecekler ve sıcak çikolatalar da bulunuyor.

Image copyrightPA

Action on Sugar, üzerinde besin değerini gösteren bir etiket olsaydı, bu içeceklerden yüzde 98’inin yüksek şeker içerdiği için kırmızı etiket alacağını söyledi.

İngiltere Ulusal Sağlık Hizmetleri, 11 yaş ve üzerindekilere günde en fazla 30 gram, ya da 7 tatlı kaşığı şeker almalarını öneriyor.

Action on Sugar’ın araştırmasına göre ise, Starbucks’ın portakal ve tarçınlı sıcak içeceği, 25 tatlı kaşığı şeker içeriyor.

Fast Food zinciri KFC’nin mocha’sı ile Starbucks’ın sıcak çikolatasında 15 kaşık, Caffe Nero’nun Caramelatte’sinde ise 13 kaşık şeker bulundu.

Action on Sugar adına araştırma yapan Kawther Hashim, kahve zincirlerine kullandıkları şeker miktarını azaltmaları, etiketleme işini daha iyi yapmaları ve en büyük boy içecekleri kaldırmaları çağrısında bulundu.

Kaynak:

  1. BBC
  2. NHS
Yayım tarihi

Bilim İnsanları, Hücreleri Kullanılabilir Kök Hücrelerine Dönüştürecek Bir Yöntem Geliştirdi!

EPFL’den (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) bilim insanları, hücrelerin kullanılabilir kök hücrelerine dönüşmesine yardımcı olacak yeni bir yöntem geliştirdi. Yöntem, hücreleri bir jel ile sıkıştırmayı içeriyor ve tıbbi amaçlar için kök hücrelerin büyük ölçeklerde üretilebilmesinin önünü açacak gibi görünüyor.
Kök hücreler modern tıbbın en büyük gelişmelerinden biridir. Kök hücreler farklı organların hücrelerine dönüştürülebilir,  Parkinson hastalığından diyabete kadar bir sürü hastalığın ve yaraların tedavisi için yeni yollar önerir. Fakat standart bir şekilde doğru kök hücreleri üretmek ciddi bir sorundur.
EPFL bilim insanları hücreleri sıkıştırıp üç boyutlu şekle sokarak başlangıçtaki kök hücre hallerine dönüştürecek bir jel üretti. Nature Materials’da yayınlanan makalede, yeni teknikle kök hücrelerin kolayca endüstriyel ölçekte üretilebileceği açıklandı.
Kök hücreler çeşit çeşittir. Fakat özellikle tıbbi açıdan ilgi duyulanlar “uyarılmış (indüklenmiş) pluripotent kök hücreler (iPSC)” diye adlandırılır. Bunlar, kök hücre gibi davranmak üzere genetik olarak yeniden programlanmış olgun hücrelerden elde edilir (bu yüzden “indüklenmiş”lerdir). iPSC’ler karaciğer, pankreas, akciğer, deri gibi farklı hücre tiplerine tekrar dönüştürülebilir.
Kök hücre üretmek için birçok standart yöntem tasarlanmaya çalışılmıştır. Fakat en başarılı yöntemler bile özellikle büyük ölçekte kullanmak için yapılan üretimlerde çok etkili olamamıştır. Asıl sorun, mevcut tekniklerin bir petri kabında ya da hücre kültürü tüpünde iki boyutlu bir ortamda uygulanılmasıdır ama hücreler vücutta üç boyutlu bir ortamda var olmaktadır.
EPFL’deki Matthias Lutolf laboratuvarı bu zorlukların üstesinden gelecek bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemde üç boyutlu kültür sistemi kullanıldı. Yeniden programlama faktörleri ifade eden hücreler, normal büyüme besinleri içeren bir jel içine yerleştirildi. Lutolf şöyle açıklıyor:
“Bir canlı dokusunu üç boyutlu ortamda simüle etmeye çalıştık ve kök hücre davranışlarını nasıl etkileyeceğini görmeye çalıştık. Fakat çok geçmeden fark ettik ki hücrelerin yeniden programlanması etraflarındaki mikroçevreden etkileniyor.”
Buradaki mikro çevre jeldir.
Araştırmacılar, sadece hücrelerin çevresindeki jelin kompozisyonunu (yani sertliğini ve yoğunluğunu) ayarlayarak hücreleri önceki yöntemlere göre daha hızlı ve verimli şekilde yeniden programlayabildiklerini keşfettiler. Sonuç olarak jel, temelde hücreleri “sıkıştırarak” onların üzerine farklı kuvvetler uyguluyordu.
Yöntem yeni olduğundan henüz tamamen anlaşılmış değildir. Ancak bilim insanlarına göre üç boyutlu ortam bu prosesteki anahtardır. Genetik faktörlerle beraber etki eden mekanik sinyalleri üreterek hücrelerin kök hücrelere dönüşümünü kolaylaştıran bu üç boyutlu ortamdır. Lutolf şöyle söylüyor:
“Her bir hücre tipinin fiziksel ve kimyasal faktörlerinin en etkili olduğu öyle bir nokta vardır ki bu noktada en verimli dönüşüm sağlanır. Bir kez onu buldunuz mu, bu kök hücreleri büyük ölçekte oluşturmak sadece zaman ve kaynak meselesidir.”
Bu keşfin en büyük etkisi muhtemelen miktar üzerinde olacaktır. Bu teknik, büyük miktarlardaki hücrelerden endüstriyel ölçekte kök hücre üretmek için kullanılabilir. Lutolf laboratuvarı bunun için uğraşıyor fakat onların ana odağı, bu olayı anlamak ve diğer hücre türleri için de o hassas noktayı bulabilmek.
 
Düzenleyen: Şule Ölez (Evrim Ağacı)
Görsel: Bu illustrasyon kök hücrelerin yeni geliştirilmiş jelde dönüşümlerini gösteriyor. Fotoğraf:  Matthias Lutolf / EPFL
Kaynak:
  1. BioTech
  2. Massimiliano Caiazzo, Yuya Okawa, Adrian Ranga, Alessandra Piersigilli, Yoji Tabata & Matthias P. Lutolf Defined three-dimensional microenvironments boost induction of pluripotency Nature Materials (2016) doi:10.1038/nmat4536 Received 05 February 2015 Accepted 08 December 2015 Published online 11 January 2016
Yayım tarihi

Yaratıcılığın Gerçek Sinirbilimi: Sağ ve Sol Beyin Safsatasına Artık Son Verin!

Evet… Sizin de bildiğiniz gibi sol beyin gerçekten gerçekçi, analitik, pratik, düzenli ve mantıklı; sağ beyin çok yaratıcı, tutkulu, şehvetli, zevkli, renkli, canlı ve şiirsel, değil mi?
Hayır.
Sadece hayır.
Kesin şunu.
Lütfen.
Anna Abraham, Mark Beeman, Adam Bristol, Kalina Christoff, Andreas Fink, Jeremy Gray, Adam Green, Rex Jung, John Kounios, Hikaru Takeuchi, Oshin Vartanian, Darya Zabelina ve diğerleri gibi uzman bilişsel sinirbilimciler, yaratıcı süreç sırasında beyinde gerçekten neler olduğunu araştırıyorlar. Ve onların bulguları yaratıcılığın sinirbilimini saran geleneksel ve aşırı basit görüşleri yıkıyor.
Yaratıcılığın gerçek sinirbiliminin en son bulguları, sağ-sol beyin ayrımının yaratıcılığın beyinde nasıl uygulandığına dair tüm resmi sunmadığını göstermektedir. Yaratıcılığın beynin tek bölgesinde ya da beynin tek bir tarafında olması gerekmez.
Bunun yerine hazırlıktan tasarlama, bilgi edinme ve doğrulamaya kadar tüm yaratıcı süreç, birbirini etkileyen birçok (bilinçli veya bilinçsiz) bilişsel süreç ve duygudan oluşmaktadır. Yaratıcı sürecin hangi aşamasında olduğumuza ve aslında ne yaratmaya çalıştığımıza bağlı olarak, beynin farklı bölgeleri görev almaktadır.
En önemlisi, bu beyin bölgelerinin birçoğu görevi tamamlamak için takım olarak çalışmaktadır ve görev alan bölgeler beynin hem sağ hem de sol tarafındadır. Son yıllarda edinilen kanıtlar şunu göstermektedir:
“Biliş, beynin tümüne dağılmış çeşitli bölgelerin büyük ölçekli ağlarda çalışarak dinamik etkileşimde bulunmaları sonucunda gerçekleşmektedir.”
Yapılacak işe bağlı olarak farklı beyin ağları görev alacaktır. Örneğin çevremizdeki bir şeye dikkat ettiğimizde ya da fiziksel bir görüntüyü zihnimizde döndürmeye kalkıştığımızda (mesela arabanın bagajına bir bavulun nasıl sığacağını anlamaya çalıştığımızda) muhtemelen Dorsal (Arka) Dikkat/Görsel-Mekansal Ağ aktiftir. Bu ağ, frontal göz alanları (beyinde bir bölüm, bir şeyi istemli olarak takip etmekten sorumludur)  ve intraparyetal sulkus (beyindeki duvariçi girintiler) arasındaki iletişimi içermektedir.
Eğer yapacağınız iş dille ilgiliyse, Broca alanı (beynin ses üretimiyle bağlantılı işlevleri yürüten bir bölgesidir) ve Wernicke alanı (konuşmaları anlamada görev almaktadır) büyük olasılıkla görevlendirilecek demektir.
Ya yaratıcı biliş? Büyük ölçekli üç beyin ağı, yaratıcılığın sinirbilimini anlamak için önemlidir. Bunları bir gözden geçirelim:
Ağ 1: Yürütücü Dikkat Ağı
Yapılacak iş, dikkatin bir lazer ışını gibi odaklanmasını gerektirdiğinde Yürütücü Dikkat Ağı görevlendirilmektedir. Bu ağ, zorlu bir ders üzerinde yoğunlaşırken, kompleks bir problemin cevabını ararken veya kısa süreli belleğin çok çalışmasına dayalı olarak akıl yürütürken aktiftir. Bu sinir mimarisi, prefrontal (beynin alın lobunun önünde olan) korteksin lateral (yan, dışsal) bölgeleri ile yan lobun arkası arasında verimli ve güvenilir bir iletişim sağlamaktadır.
Ağ 2: Hayal Ağı
Randy Buckner ve meslektaşlarına göre:
 
“Varsayılan Ağ (burada Hayal Ağı olarak anılacaktır) kişisel geçmiş deneyimlere dayanarak dinamik zihinsel simülasyonlar oluşturma, örneğin hatırlama, gelecek hakkında düşünme ve genel olarak şimdiye ait alternatif görüşleri ve senaryoları hayal etmeyi içermektedir.”
Hayal Ağı aynı zamanda sosyal bilişi de içermektedir. Örneğin başka birinin düşüncelerini hayalimizde kurarken bu beyin ağı aktiftir. Hayal Ağı, paryetal korteksin çeşitli iç ve dış bölgeleriyle iletişimin yanı sıra prefrontal korteks ve temporal lobun (konuşma, hafıza ve duymanın da dahil olduğu birçok görevi bulunmaktadır) iç bölgelerini içermektedir.
Ağ 3: Dikkat Çekerlik Ağı
Dikkat Çekerlik Ağı sürekli hem dışsal olayları hem de içsel bilinçlilik akışlarını izlemektedir ve hangi bilgi eldeki görevi çözmek için en dikkat çekici ise görevi ona devretmektedir. Bu ağ, dorsal anterior singulat korteks (beynin duygularla ilgili sisteminin bir parçasıdır) ve anterior insulardan (beyinde empatinin işlendiği yerdir) oluşmaktadır ve ağlar arasındaki dinamik geçiş açısından önemlidir.
Yaratıcı Bilişin Sinirbilimi: Bir İlk Yaklaşıklık Çalışması
Yaratıcılığın sinirbilimini anlamanın anahtarı sadece büyük ölçekli ağları bilmekte değildir, yaratıcı sürecin farklı aşamalarında nöral aktivasyon ve deaktivasyonların (etkisizleştirme) farklı örüntüleri olduğunu fark etmek de önemlidir. Bazen ağların birlikte çalışması daha yararlıdır bazen de bu iş birliği yaratıcı süreci engeller.
Rex Jung ve arkadaşları son ayrıntılı raporlarında, yaratıcı bilişin insan beyninde çalıştırdığı bölgelerle ilgili bir “ilk yaklaşıklık” çalışması sunmaktadırlar. Raporlarında önerilen şudur: Eğer ilişkilerinize biraz ara vermek, zihninizin özgürce düşünmesini sağlamak, yeni olasılıklar hayal etmek ve iç eleştirinizi susturmak istiyorsanız, Yürütücü Dikkat Ağının aktivasyonlarını azaltmak (biraz, ama tamamen değil) ve Hayal ve Dikkat Çekerlik Ağının aktivasyonunu arttırmak iyidir. Gerçekten de, yaratıcı doğaçlama yapan caz müzisyenleri ve rapçiler üzerinde yapılan son araştırmalar, bu sanatçıların trans halinde performanslarını sergilerlerken beyinlerinde tam da bunların olduğunu göstermektedir.
Bununla birlikte, bazen Yürütücü Dikkat Ağını yeniden çevrimiçi yapıp yaratıcı fikirlerinizi eleştirel bir yaklaşımla değerlendirmeniz ve uygulamanız önemlidir. Yoksa ortaya çok komik ve saçma sapan şeyler çıkabilir.
Jung ve arkadaşlarının belirttiklerine göre, önerdikleri yaratıcı biliş yapısı modeli sadece bir ilk yaklaşıklık çalışmasıdır. Bu noktada, yaratıcılığın gerçek sinirbilimi üzerine elimizde sadece ipuçları vardır. Büyük ölçekli beyin ağlarının incelenmesi,  tamamen sağ ve sol yarımküreye odaklanarak yapılan araştırmalardan daha umut verici görünüyor; yaratıcı sürecin, bu büyük ölçekli ağların dinamik etkileşimi ile ortaya çıktığı düşünülmektedir. Ayrıca araştırma bulguları, yaratıcı bilişin hayal kurma, geleceği hayal etme, son derece kişisel anıları hatırlama, yapıcı iç yansıma, anlam çıkarma ve sosyal biliş için kritik olan beyin bölgelerini görevlendirdiği noktasında yoğunlaşmaktadır.
Bununla birlikte beynin farklı konularda, farklı türlerde ve farklı zaman ölçeklerinde nasıl yarattığını sorgulayan daha çok araştırmaya ihtiyaç vardır.
Yaratıcılığın nasıl çalıştığına dair tarihi geçmiş kavramlardan kurtulduğunuz sürece, yaratıcılığın sinirbilimi heyecan vericidir. Bunu başarmak için, yaratıcı sürecin dağınıklığını ve bu sürece olanak tanımak için farklı beyinler arasında dinamik beyin aktiviteleri ve işbirliğini kabullenmek gerekmektedir.
Düzenleyen: Şule Ölez (Evrim Ağacı)
Kaynak:
  1. Scientific American
  2. Valerie Bonnelle, Timothy E. Hama, Robert Leecha, Kirsi M. Kinnunenc, Mitul A. Mehtad, Richard J. Greenwoode, and David J. Sharpa, Salience network integrity predicts default mode network function after traumatic brain injury proceedings of the national academy of sciences February 7, 2012  vol. 109 no. 12 > Valerie Bonnelle, 4690–4695, doi: 10.1073/pnas.1113455109
  3. Rex E. Jung, Brittany S. Mead, Jessica Carrasco and Ranee A. Flores The structure of creative cognition in the human brain Front. Hum. Neurosci., 08 July 2013 | http://dx.doi.org/10.3389/fnhum.2013.00330
  4. Charles J. Limb , Allen R. Braun Neural Substrates of Spontaneous Musical Performance: An fMRI Study of Jazz Improvisation Plos One February 27, 2008DOI: 10.1371/journal.pone.0001679
  5. Siyuan Liu, Ho Ming Chow, Yisheng Xu, Michael G. Erkkinen, Katherine E. Swett, Michael W. Eagle, Daniel A. Rizik-Baer & Allen R. Braun Neural Correlates of Lyrical Improvisation: An fMRI Study of Freestyle Rap Scientific Reports 2, 15 November 2012 Article number: 834 (2012) doi:10.1038/srep00834
  6. Jerome Bruner Acts of Meaning: Four Lectures on Mind and Culture (The Jerusalem-Harvard Lectures) ISBN-13: 978-0674003613 ISBN-10: 0674003616
Yayım tarihi

Dilin Evrimi-2: Neden Dili Evrimleştirdik?

Dil yetimiz bize bedavadan gelmedi. İnsanlar konuşabilmek için karmaşık beyin devreleri ve sofistike bir işleyiş evrimleştirmeleri gerekiyordu ve dahası bu yetiyi çocuklarına da öğretmek için yıllarını harcamalıydı. Peki neden bu bedeli ödedik?

En yaygın teorilerden birisi; dilin evrimsel bir adaptasyon olarak, insan topluluklarının değişen çevreye daha iyi uyum sağlamasını mümkün kılan bir hayatta kalma stratejisi olarak evrimleştiğidir. Burada da devreye doğal seçilim giriyor. Dil; insanların hayatta kalmasına yardımcı olmuştur. Peki nasıl? İlkel insanlar; avlanmak, çiftçilik yapmak ve kendilerini korumak için diğer insanlarla iletişim kurmak zorundaydı. Dili kullanarak bu iletişim kurma becerisini evrimleştirmek insan türüne belirgin bir hayatta kalma avantajı sağladı.

Öte yandan birçok insan; dil becerilerimizi büyük beyinlerimize, karmaşık el hareketleri yapabilmemize, özgün ses üretim yolumuza ve yüz kaslarımız üzerinde ince-ayar kontrolü sağlamamızı mümkün kılan FOXP2 genine dayandırıyor. Fakat kendi başlarına bu özellikler neden dili evrimleştirdiğimizi açıklamıyor. Çünkü beyni büyük olan -hatta bizden daha büyük beyinli- hayvanlar da var, el-kol hareketleri diğer primatlar içerisinde de yaygın ve bazı kuş türleri; bizdeki gibi bir FOXP2 genine ya da ses iletim yoluna sahip olmamalarına rağmen insan seslerini taklit edebiliyor.

Buna karşın, bizi diğer hayvanlardan ayıran en bariz özellik; simgelerimizin karmaşıklığı ve kooperatif sosyal davranışlarımızdır. İnsanlar aile bireyleri dışındaki diğer insanlarla iyilik, yardımlaşma ve eşya değişimi yapabilen tek türdür. Bizler, ayrıntılı emek paylaşımı yapabilir, çeşitli becerilerde uzmanlaşabilir ve ürettiklerimizi diğer insanlarla takas edebiliriz ve hatta aile dışındaki bireylerle de koordine bir halde çalışabilmeyi öğrendik, örneğin; ortak bir amaç etrafında farklı insanlarla bir araya gelebilir, birlikte hareket edebiliriz.

Sosyal davranışlarımızın karmaşıklığını otomatik olarak kabul ederiz, fakat bütün bu hareketlerimizi diğer insanlarla görüşme, anlaşma ve uzlaşma üzerine şekillendiririz. Bu durum da; bireyler arasında karmaşık bilginin ileri geri taşınmasını sağlayan bir kanal gerektirir, tıpkı bir USB kablosu gibi. İşte dil, bu kanaldır.

Karıncalar ve arılar gibi bazı böcekler dil olmaksızın bir ortaklaşa çalışma seviyesine sahiptirler. Fakat, bu canlılar oldukça yakın akraba aile gruplarına aittirler ve genetik olarak büyük oranda grubun faydasına davranmaya programlıdırlar. İnsan toplulukları ise çıkar elde etmeyi sağlayan kişiye karşı sorumluluk almak zorundadırlar. Kelimeler ve sembollerle, bu tarz insanları teşhir edebilir ve hilekârlıklarını ayyuka çıkarabiliriz. Öte yandan hakedenlere ise övgüler dizebiliriz.

Bütün bu karmaşık sosyal davranışlar; hayvanlar alemindeki hırlama, cıvıldama, koku yayma, renkler ve kükreme gibi özelliklerden fazlasını gerektirir. Bütün bunlar bize neden dili geliştiren tek canlı olduğumuzu gösteriyor: Sosyal davranışlarımızın karmaşıklığı dil olmadan gelişemezdi.

Kaynak: Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. The eloquent ape. (2016, 6 Şubat). NewScientist .
WordPress gururla sunar