Yunancada; göz
Fleboloji
Anjiyoloji
Allergoloji
Sinonim: allergology, allergologie
Alerji ile ilgilenen bilim dalı. (Bkz; Allergo-loji)
Tuzlu Su İçerseniz Ne Olur?
Büyük şehirlerin kalabalığından ve karmaşasından bıkmış birçok insanın hayali, deniz kenarında bahçeli bir evde hayatını geçirmektir. Bu sebepten sıklıkla, emeklilik planlarına deniz kenarında yaşamak seçeneği de iliştirilir. Eğer bir gün bu planınızı gerçekleştirme ihtimaliniz olursa, kendinizi içme suyu bakımından güvenceye almayı unutmayın. Çünkü, içme suyunun olmaması, uçsuz bucaksız deniz manzaranızı cehenneme çevirebilir.
Gezegenimizin yaklaşık %71’i sudur. Bu devasa su kütlesinin büyük bir bölümünü de okyanuslar ve denizler oluşturur. Fakat hiçbir şekilde içme suyuna ulaşımımız olmasa bile, karşımızda alay edercesine duran denizlerin suyunu tuz içeriğinden dolayı tüketemeyiz.
Tuzlu su, tuzun ve suyun vücudumuz için hayati fonksiyonlarını düşündüğünüzde, ilk etapta çok da korkutucu gelmeyebilir. Su; protein ve benzeri maddeler için evrensel çözücüdür ve yiyecekleri metabolize etmemizi sağlayan kimyasal reaksiyonlar için gereklidir. Ayrıca kaslarımız, kan akışımız ve aklınıza gelebilecek vücut fonksiyonlarının neredeyse tamamı için büyük öneme sahiptir. Hücrelerimizin ayrıca tuza da ihtiyacı vardır. Formülü NaCl (sodyum klorür) olan sofra tuzunun sodyum ve klorür iyon içeriği, ekstrasellüler sıvı içerisinde bulunur ve kimyasal reaksiyonlarda kullanılır. Peki tuz ve su vücudumuz için gerekliyse, neden ikisini aynı andaalamıyoruz?
Küçük miktarlarda tuz tüketmek fizyolojik sağlığımız için gerekli olsa da (ve tabii ki yiyeceklerimizi tatlandırmak için de), çok azı ya da çok fazlası vücut için oldukça zararlıdır. Bu konuda, insanlar için sihirli rakam 9. Bu rakam insan kanındaki tuzluluk miktarıdır ( Ya da 1000 gram su içerisinde çözünmüş ağırlık bakımından tuz miktarıdır. Yani, 1000 gramlık sıvının içeriğindeki 991 gram su 9 gram tuz.) Tıpta da, insan kanıyla aynı tuzluluğa sahip sıvılaraizotonik denir. Çok fazla tuz tükettiğimiz zaman da, fazla miktarı idrar ile dışarı atarak vücudumuzdaki sıvıları izotonik tutarız.
Tuzlu su hipertonik bir sıvıdır, diğer bir deyişle tuz içeriği insan kanının tuz içeriğinden fazladır ve tuzluluk miktarı 35’tir. Deniz suyu gibi aşırı derecede hipertonik sıvıları tüketmek, vücudun savunma mekanizmasını bozar.
Deniz Suyu İçmenin Potansiyel Etkileri
Hiç çok parfüm sıkmış birisiyle aynı asansöre binmek zorunda kaldınız mı? Eğer asansördeyken içeri çok parfüm sıkmış birisi girerse, parfüm kokusu bütün asansöre yayılır ve asansördeki herkes kişinin parfümünü koklamak zorundadır. Bu olaya difüzyon sebep olur. Difüzyon, maddenin yüksek derişimli bölgeden düşük derişimlibölgeye doğru iletilmesidir.
Difüzyon ve tuzlu suyu beraber değerlendirelim. İnsan hücreleri biyolojik zarlara sahiptir ve bu zarlar tuzun hücre içerisine serbestçe girmesini engeller. İnsan vücudu bir ölçüye kadar sodyum ve klorür derişimlerini normalleştirilebilirse de, kan içerisindeki oldukça yüksek derişimdeki tuzla baş etmesi zordur. Hücre zarı yarı geçirgendir bu sebeple sodyum, klorür ya da diğer maddeler kolaylıkla hücre içine alınamaz ya da hücre dışına çıkamaz. Fakat su, hücre içine rahatlıkla girebilir ve hücre dışına çıkabilir. Hücrelerin dışındaki tuz derişimi yüksek miktarlarda olduğu zaman, dengenin sağlanabilmesi ya da derişimin dengelenmesi için hücre içerisindeki su daha derişik ortam olan hücre dışına çıkar. Yarı geçirgen zarın iki tarafındaki derişimin dengelenmesi için işleyen bu süreç ozmoz olarak adlandırılır.
Eğer deniz suyu içerseniz, ozmozun sonuçları çok korkunç olabilir. Deniz suyunun tuzluluk miktarı, vücut sıvılarının neredeyse dört katıdır. Deniz suyunun kontrolsüz miktarda alınmasının sonucunda, hücrelerin içinden dışına doğru olacak net su transferiyle hücreler büzüşür.
Yüksek miktarlarda içme suyu tüketilmediği zaman, vücut içerisindeki bu düzenleme mekanizması ölümcül de olabilir. Deniz suyu örneğindeki, hücre dışında meydana gelen sodyum derişimindeki artış, esas problemi oluşturur. Vücut, hücreleri hayatta tutabilmek için izotonik hale geçmeye çalışır. Bunun için de ekstrasellüler sıvıların içerisindeki yüksek miktarlardaki sodyumu atmaya çalışır ve idrar üretilir. Fakat insan böbrekleri, tuzlu sudan yalnızca biraz daha az tuzlu idrar üretebilir. Bundan dolayı vücut, içtiğimizden çok daha fazla suyu fazla miktardaki sodyumu atmak için kullanır ve vücut aşırı susuz kalır.
Eğer tuzlu su ya da deniz suyu içerseniz, aslında hiç su içmemiş gibi olursunuz ve üstelik bir de su kaybedersiniz. Bu durumda vücut sıvıları tükenir, kas krampları meydana gelir, ağızda kuruma gözlemlenir ve tabii ki susarsınız.
Vücut su kaybını telafi edebilmek için kalp atış hızını artırır, kan damarlarını kan basıncını ve hayati organlara kan akışını düzenlemesi için sıkıştırır. Bu durumda yüksek ihtimalle mide bulantısı, zayıflık ve hatta bilinç kaybıhissedilir. Vücut daha fazla susuz kalınca da, savunma mekanizması çöker. Eğer hala tuzlu suyun etkisinden kurtulmak için çok miktarda tatlı su içmediyseniz, beyin ve diğer organlara daha da az kan gideceğinden bu durumkomaya, organ yetmezliğine ve nihayetinde ölüme kadar gidebilir.
Tabii ki az miktarlarda deniz suyu yutmak ya da içmek sizi öldürmeyecektir. Fakat yine de etkisini ortadan kaldırmak için, tuzlu su içilmesi ya da yutulması durumundan sonra tatlı su tüketmek sizin için en sağlıklısı olacaktır.
Kaynaklar:
- Bilimfili,
- Gross, Cliff, Josh DeZeeuw and Ted Simpao. “Awesome Osmosis.” Marine Discovery. The University of Arizona. April 27, 2001. http://marinediscovery.arizona.edu/lessonsS01/blennies/2.html
- Marine Science. “Seawater Composition.” Oct. 8, 2008. http://www.marinebio.net/marinescience/02ocean/swcomposition.htm
- McLamb, Eric. “Earth at a Glance.” Ecology. Sept. 14, 2011. http://www.ecology.com/2011/09/14/earth-glance/
- Ocean Plasma. “Chemistry of Seawater.” Ocean Health. http://oceanplasma.org/documents/chemistry.html
- Stoppler, Melissa Conrad. “Electrolytes.” MedicineNet. http://www.medicinenet.com/electrolytes/article.htm
- U.S. Geological Survey. “Thirsty? How ’bout a cool, refreshing cup of seawater?” Water Science for Schools. Dec. 22, 2011. http://ga.water.usgs.gov/edu/drinkseawater.html
- Wedro, Benjamin. “Deyhdration.” MedicineNet. http://www.medicinenet.com/dehydration/article.htm
Alzheimer’ı Engelleyebilecek İmplant Geliştirildi
Alzheimer hastalığı ile ilgili en son gelişmede, EPFL’den (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) bilim insanları, hastanın bağışıklık sistemini hastalığa karşı uyarabilen implant edilebilir (yerleştirilebilir) kapsül üretmeyi başardıklarını açıkladı.
Alzheimer hastalığının gelişimi ile ilgili hipotezlerden birisine göre, hastalığın sebeplerinden birisi amiloid beta (amyloid-β) proteininin beynin farklı yerlerden aşırı birikmesidir. Bunun sonucunda da nöronlar için zehirli (toksik) etkiler gösteren protein plakların oluşmasına sebep olmaktadır.
Bu plaklarla baş etmenin en etkili yöntemi amiloid-β proteinlerini hedefleyip onlara bağlanabilecek antikorları kullanmaktır. Çünkü antikorlar bağışıklık sistemini, kendi bağlandıkları şeye saldırıp yok etmeleri için uyarabilmektedir. Bu tedavi biçiminden maksimum verimlilik sağlamak için ilk bilişsel düşüşlerin yaşanmasından daha önce uygulanması gerektiği düşünülüyor. Böylelikle Alzheimer hastalığının öncülü olabilecek bilişsel yetenek azalmaları, demansiya gibi rahatsızlıklar dahi, plak oluşumu engelleneceği için önlenebilir olacaktır. Ne var ki, bu terapi üst üste aşı enjeksiyonları uygulanmasını gerektirdiğinden belirli yan etkiler üretebiliyor.
Şimdi ise EPFL’den bilim insanları antikorları sürekli iğnelerle deri altına vermek yerine, sürekli ve güvenli biçimde hastanın beyninin içine antikorları salgılayabilecek implant geliştirmeyi başardı ve bulgularını Brain dergisinde yayımladı.
Patrick Aebischer’in EPFL’deki laboratuvarında amiloid-β’ya karşı antikorlar üretmek üzere genetik olarak modifiye edilmiş hücreleri barındıran kapsüller üretildi. Derinin altındaki dokuya yerleştirilen kapsüllerden, kan dolaşımının içine sürekli biçimde kapsülün içindeki hücreler tarafında sentezlenen antikorlar salınıyor. Bu antikorlar daha sonra kan-beyin bariyerini (blood-brain barrier) aşarak hedefleri olan amiloid-β plaklarına ulaşıyorlar.
Kapsülün temeli 2014 yılında Aebischer’in laboratuvarında yayımlanan dizayna dayanıyor. Birbirine polipropilen film ile tutturulan iki geçirgen zardan oluşan kapsül makrokapsülleme cihazı (ing. macroencapsulation device) olarak anılıyor. Kapsülün toplam uzunluğu 27 milimetre, eni 12 milimetre ve kalınlığı 1.2 milimetre ve hücre büyümesini kolaylaştıran hidrojel barındırıyor.
Kapsülün içindeki hücreler ise çok büyük bir önem arz ediyor. Bu hücrelerin hem antikorları üretebilmeleri gerekiyor hem de yerleştirildikleri canlının bağışıklık sistemini kendi üzerlerine çekmemek için o bireye biyolojik olarak uyumlu olmaları gerekiyor. Bu ikinci sorun her transplant işleminde aşılması gereken bir sorundur. Tam da bu noktada kapsülün zarları devreye giriyor ve hücreler için bireyin bağışıklık sistemine karşı bir kalkan görevi görüyor. Bu koruma sayesinde bir tek donörden alınacak hücreler birden fazla hasta için kullanılabilir hale geliyor.
Kapsülün içine yerleştirilmeden önce hücreler, özel olarak amiloid-β proteinlerini tanıyarak hedefleyebilecek antikorları (savunma molekülleri) üretmek üzere genetik olarak modifiye ediliyor. Bu hücreler tercihen kas dokusundan alınıyor ve dışlarını kaplayan geçirgen zar, kapsülün çevresinden gerekli olan besinlerin ve moleküllerin kapsül içine alınmasını sağlıyor.
Fareler üzerinde test edilen mini-cihaz büyük bir başarı gösterdi. Alzheimer hastalığını simüle edecek biçimde üretilen fareler üzerinde yapılan deneylerde, beyindeki amiloid-β plaklarında ciddi bir azalma gözlemlendi. Dahası, 39 haftalık süre boyunca kapsülden yayılan antikorlar sayesinde beyinde daha fazla amiloid-β plağı oluşmadığı tespit edildi. Tedavi sayesinde ayrıca, Alzheimer’ın işaretlerinden biri olan amiloid-tau proteininin fosforilasyonunda da azalma görüldü.
Bağışıklık sistemini; güvenli, sağlıklı ve sürekli biçimde antikorlar vererek uyarmayı ve bu yolla da Alzheimer hastalığının biyoişaretlerinin miktarlarında azalmayı sağlayan bu yöntemin, diğer nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde de kullanılabileceği öngörülüyor.
Kaynak :
- Bilimfili,
- Aurélien Lathuilière, Vanessa Laversenne, Alberto Astolfo, Erhard Kopetzki, Helmut Jacobsen, Marco Stampanoni, Bernd Bohrmann, Bernard L. Schneider, Patrick Aebischer. A subcutaneous cellular implant for passive immunization against amyloid-β reduces brain amyloid and tau pathologies. Brain, 2016; aww036 DOI:10.1093/brain/aww036
İnsanların Seks ve Uykuyu Birbirine Bağlamalarının 3 Sebebi
Uyku ve seks daima birbirine dolaşık haldedir. Yatak odası; sık sık böylesi bir yakın samimiyet için kişinin evindeki en özel alan durumundadır. Herhangi birisine yatak odasında yapılacak en iyi iki şey nedir diye sorarsanız; vereceği cevabı tahmin edebilirsiniz.
Seks ve uyku arasındaki bu ilişkilendirmenin daha derin bir sebebi olabilir. Indiana University’den davranışsal nörobiyolog Dr. Sue Carter; seks sonrası yayılan bir hormonun biyolojik amaçlar için uykuyu kolaylaştırdığını söylüyor. Birçok ödüllü çalışmaya sahip olan Dr. Carter, stres hormonları ve bu hormonların ilişkileri teşvik etmeye nasıl yardımcı olduğu üzerine çalışmalarıyla ünlüdür ve kendisi “aşk hormonu” olarak bilinen nöropeptid oksitosin üzerine çığır açan çalışmalarıyla bilinir.
Dr. Carter; uyku ve seksin insan türünde çok sıkı bağları olmasının doğuştan gelen sebepleri olduğunu söylüyor. Elbette ki üzerine daha fazla araştırma yapılması gerekiyor, fakat Dr. Carter’a göre; oksitosin ile seks ve seksin uykuyu artırması arasında çok fazla bağ var.
İşte bu bağlardan üçü:
1. İyi bir seks sizi sakinleştirir
Oksitosin sayesinde cinsel ilişki sonrası mutluluk dalgası gelişir.
Orgazm anında yayılan oksitosin hormonu; stresi ve savunma güdüsünü azaltarak korkusuzca hareketi (güveni) güçlendirir. Bu durum da uykuya dalmak için en ideal anı oluşturur.
Geceleri sizi rahatsız eden düşüncelere dalmayan ya da ertesi gün yapmanız gerekenlerin stresine sokmayan bir beyinle yatabilmek; kaliteli bir dinlenme için en uygun zemini oluşturur.
2. Seks hormonları birincil uyku fonksiyonu olan onarımı teşvik eder
Dr. Carter’a göre; cinsel deneyim büyük bir oksitosin dalgasına sebep olur, ancak bu dalga uzun süre devam etmez.
Vücudumuz bir tür tepki halinde oksitosin yayılımı yapar ve bu tepki yüksek oranda rahatlatıcıdır. Örneğin; deliller, oksitosinin farklılaşmamış kök hücrelerini kalbin onarımında görev alan yeni hücrelere dönüştürmeye teşvik ettiğini ortaya koyuyor. Bilindiği gibi onarım uykunun temel görevlerinden birisidir. Tam olarak nasıl işlediği bilinmese de bu olayın hikayenin bir parçası olduğunu söyleyen Carter; bu ikili (seks ve uyku) arasında bu tarz bir ilişkinin de olduğunu düşünüyor.
3. Eğer seksin biyolojik amacı üreme ise, hareketsiz kalmak önemlidir
Normal, güvenli bir ortamda; ayak kıvrılmasıyla gelen orgazm ile salınan oksitosin güven duygusunu artırır. Ve bu durum kadınlarda daha yaygın olarak bir hareketsizlik hali oluşturur.
Söz konusu seks olduğunda fizyolojik amaç; üremedir. Ve eğer bir kadın hala pozisyonunu koruyorsa, bu amaç daha etkili bir şekilde başarılır. Çünkü hareket etmek spermin yumurtaya erişim sürecinde kaybolma ihtimalini güçlendirir ve yumurtaya ulaşma zamanını artırır. Öte yandan hareketsiz kalmak ise, spermin kaybolma ihtimalini düşürür ve daha kolay bir ulaşım ortamı sağlar.
Ek olarak; Dr. Carter; cinsel davranışın ovulasyon (yumurtlama) hormonlarını yayabileceğini söylüyor; seks eylemi, yumurtaların yumurtalıktan yumurta kanalına yollanmasını tetikler. Bu durum; “uyarılmış ovulasyon” olarak isimlendirilir ve birçok türde yaygın olarak görülür.
Oksitosinin biyolojisi, üremeyi kolaylaştıran bazı mekanizmalara ihtiyaç duyar. Ve bu kolaylaştırmalardan birisi de hareketsizliktir ve elbetteki uyku böylesi bir hareketsizlik için ideal durumu oluşturur.
Kaynak:
- Bilimfili,
- Van Winkle’s, “Three Reasons Why People Evolved To Connect Sex and Sleep”, https://vanwinkles.com/what-the-love-hormone-can-teach-us-about-sex-and-sleep
Ölüm Hakkında 5 Şaşırtıcı Bulgu
Benjamin Franklin’in meşhur sözüyle başlayalım: Bu dünyada ölüm ve vergiler dışındaki hiçbir şeyin kesin olduğu söylenemez. Çok azımız vergileri heyecan verici bulur, ama ölüm— sadece düşündüğümüzde bile— bizi çok farklı yönlerde derinden etkiler.
Ölüm üzerine yapılmış birçok araştırma vardır. Bu yazıda da, ölüm ile ilgili belki de farkında olmadığınız 5 şaşırtıcı gerçeği sizinle paylaşacağız.
1. Ölüm Kokusu
Ölü bir bedenin kokusunun tarif edilmesi oldukça zordur, ama neredeyse herkes bu kokunun kötü olduğu konusunda hemfikirdir. İnsan vücudunun bozuması sırasında çıkan koku, 400’den fazla uçucu kimyasal bileşik içerir.
Bu uçucu bileşiklerin birçoğuna diğer hayvanların bozunması sırasında da rastlıyoruz. Fakat, yapılan araştırmalarının gösterdiğine göre; insan vücudunun çürümesi sırasında, su ile reaksiyon verip alkol ve asit oluşturan organik bileşikler olan esterler açığa çıkıyor. Bu esterler hayvanlar içerisinden yalnızca insana özgü. Bu esterlerle ilgili enteresan olan şey ise, aynı zamanda özellikle çürümüş meyvelerde de rastlanıyor olması. İnsan bedeninin çürümesi sırasında yaydığı ve genellikle mide bulandırıcı derecede tatlı olarak tarif edilen kokunun sebebi de bu esterlerdir.
2. Ölümden Sonra Uzayan Kıllar ve Tırnaklar
Ölümden sonra saçların ve tırnakların —en azından bir süre— uzadığını mutlaka duymuşsunuzdur. Gerçekten de, özellikle kısa bir süre sonra açılan mezarlardaki bedenlerin saçlarının, erkek ise sakallarının, ve tırnaklarının uzadığı görülmüştür. Fakat bu tamamen bir illüzyon.
Aslında, öldükten sonra tırnaklar ve kıllar uzamaz. Bu yanılgıya kapılmamızın sebebi vücudun su kaybı yüzünden büzüşmesidir. Bu durum, saçları ve tırnakları daha uzun gösterir. Ölümden sonra, saç kökü ve deri altındaki tırnak matriksi canlı kalsa bile, saç ve tırnakların uzaması için hormonal sistem gereklidir.
3. Telomer Uzunluğu ve Yaşam Süresi
Uzunca bir süre, insan hücrelerinin ölümsüz olabileceğine, ve doğru çevresel koşullar altında sonsuza kadar kendini yenileyebileceğine inanıldı. Fakat, 1961’de keşfedildiği üzre; 50 ila 70 bölünmeden sonra hücreler yenilenmeyi kesiyorlardı. 1961’den on yıl sonra da, hipotez daha da geliştirildi: telomerler her bir bölünmeden sonra daha da kısalıyorlardı, ve belirli bir kısalığa geldiklerinde bölünme duruyordu ve hücreler ölüyordu.
O günden beri, telomer uzunluğunun yaşam süresinin tahmininde kullanılabileceği ile ilgili deliller daha da arttı. Fakat, henüz kısalan telomerlerin yaşlanmadan mı yoksa yalnızca bir semptomdan mı kısaldığı net değil.
4. Ölüm Korkusu Yaşlandıkça Azalıyor
İnsanın ölüme yaklaştıkça daha fazla ölümden korkmasını beklersiniz, değil mi? Fakat, yapılan araştırmalar bu durumun tam tersini öne sürüyor. Amerika’da yapılan bir çalışmaya göre 40’lı ve 50’li yaşlardaki insanlar, 60’lı ve 70’li yaşlardaki insanlara göre ölümden daha çok korkuyorlar. Ayrıca benzer bir şekilde yapılan başka bir araştırmaya göre; 60’lı yaşlarındaki insanlar orta yaşlı insanlara ve gençlere göre daha az ölüm endişesi taşıyorlar. Bir diğer çalışmaya göre de, ölüm endişesi 20’li yaşlarda en üst noktasına ulaştıktan sonra yıllar geçtikçe azalıyor.
5. Ölüm Hakkında Düşünmek, Bizi Önyargılı Yapıyor
Ölümü düşünmenin insanların fikirlerinde ne gibi değişikliklere yol açtığı üzerine, geçtiğimiz 20 yılda yapılmış 200’den fazla çalışma bulunuyor.
Araştırmaların sonuçlarına göre, ölüm hakkında düşünmek — daha sıradan şeyler ve hatta diğer endişe kaynakları hakkında düşünmeye kıyasla— insanları ırkçılara karşı daha toleranslı, hayat kadınlarına karşı daha kaba, yabancı ürünleri tüketmeye daha az istekli ve hatta liberalleri daha az LGBT hakları destekçisi yapıyor.
Fakat, ayrıca ölüm hakkında düşünmek insanları daha çok çocuk sahibi olmaya ve kendinden sonra çocuklarına adının verilmesi isteklerine itiyor. Başka bir deyişle, ölüm hakkında düşünmek bizi sembolik ölümsüzlükleri takip etmeye yönlendiriyor. Ayrıca yine ilginç bir şekilde, ölüm ile yüzleşince Tanrı ve ölümden sonra yaşam inancı, dinsiz insanlarda artış gösteriyor.
Kaynak:
- Bilimfili,
- Jonathon Jong (December 9, 2015), Five surprising findings about death and dying, Science Alert Retrieved on 3 January 2016 from http://www.sciencealert.com/five-surprising-findings-about-death-and-dying
- E. Rosier , S. Loix , W. Develter , W. Van de Voorde , J. Tytgat , E. Cuypers The Search for a Volatile Human Specific Marker in the Decomposition Process PLOS ONE Published: September 16, 2015DOI: 10.1371/journal.pone.0137341
- Fick LJ, Fick GH, Li Z, Cao E, Bao B, Heffelfinger D, Parker HG, Ostrander EA, Riabowol K. Telomere length correlates with life span of dog breeds. Cell Rep. 2012 Dec 27;2(6):1530-6. doi: 10.1016/j.celrep.2012.11.021.
- Heflick NA, Goldenberg JL. No atheists in foxholes: arguments for (but not against) afterlife belief buffers mortality salience effects for atheists. Br J Soc Psychol. 2012 Jun;51(2):385-92. doi: 10.1111/j.2044-8309.2011.02058.x. Epub 2011 Oct 13.
Beynimizi Özel Yapan Nedir?
İnsan beyni eşsizdir. Bilişsel kapasitemizin şaşırtıcılığı; tekeri icat etmemize, piramitleri inşa etmemize ve ay yüzeyine inebilmemize olanak sundu. Bilim insanları; insan beyninin bu dikkate değer yanını kimi zaman “evrimin başat başarısı” olarak taçlandırır.
Fakat, tam olarak beynimizi eşsiz yapan nedir? Önde gelen bazı görüşler; beynimizin, boyutu göz önüne alındığında daha fazla nöron sahibi olduğu ve daha fazla enerji sarfettiğini, yüksek biliş seviyesinden sorumlu serebral korteksimizin orantısız bir biçimde büyük olduğunu (toplam beyin kütlemizin %80’inden fazlası) referan gösteriyor.
Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar, eşsiz bir nöron sayma yöntemiyle ( beyni homojen bir karışımda çözerek) bu yerleşik düşünceleri çürüttüler. Beyin Çorbası ismi verilen bu teknik ile araştırmacılar; beyin büyüklüğümüze oranla nöron sayımızın diğer primatlarla tutarlı olduğu ve yüksek bilişten sorumlu serebral korteksimizin de beynimizdeki bütün nöronların yalnızca %20’sini barındırdığı, bunun da diğer memelilerle hemen hemen aynı oran olduğu bulgusuna eriştiler. Bu bulgular ışığında, bilim insanları insan beyninin esasında; pişmiş gıdalar sayesinde daha fazla kalori tüketmeye başlamamızla birlikte bir primat beyninin büyümesiyle doğrusal ölçekteolduğunu ileri sürüyorlar.
Bazı araştırmacılar ise; yalnızca insan beynine özgü olduğu düşünülen özelliklerin hayvanlar aleminin diğer üyelerinde de var olduğu bulgusuna ulaştılar. Örneğin; maymunlar da adalet duygusuna sahiptirler. Fareler defedakârlık ve empati gösteriyorlar. Geçtiğimiz aylarda Nature Communications ‘da yayımlanan bir çalışmada bilim insanları, makaklar ve insanların dilin temel yapılarını işlemeden sorumlu ortak beyin bölgeleri olduğu bulgusuna ulaşmıştı.
Her ne kadar beyinimizin özel olduğuna dair ileri sürülen gerekçelerin bazıları çürütülmüş olsa da, birçok yönden farklılık gösteriyoruz. Bu farklılıklar da genlerimizde ve çevreye uyum sağlama yetimizde yatıyor. Yapılan iki yeni çalışma tartışmaya yeni bakış açıları sağlıyor.
Eşsiz Genetik İşaretler
Genetik düzeyde, insanlar diğer hayvanlarla benzerdir. DNA’mızın %90’ından fazlası; şempanzeleri, bonobolaro ve gorilleri içeren yakın akrabalarımızla ortaktır. Öte yandan fareler ve insanlar; aynı olan birçok geni paylaşırlar(bu yüzden fareler birçok insan hastalığının tedavisi çalışmalarında model olarak kullanılır). Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar, özel protein kodlayan bazı DNA kesitlerinin insanlar ile diğer hayvanlar arasında biraz farklılık gösterebileceğini ortaya çıkardı.
Daha sağlam veriler toplayabilme tekniklerinin gelişmesi insan beyni ile diğer türler arasındaki nüansların çözülebilmesine olanak sunuyor. Örneğin, Allen Institute for Brain Science ‘dan bilim insanları yetişkin fare ve insan beynini de içeren çeşitli türlerin binlerce gen ekspresyonunun detaylı bir atlasını geliştirdiler. Geçtiğimiz haftalarda Nature Neuroscience’da yayımlanan bir çalışmada araştırmacılar, insan populasyonunda da ortak olan gen ekspresyonu örgülerine bakma için bu veri setlerini kullandılar. Araştırmada altı bireyde 132 beyin bölgesinde ortak olan 20.000 genin 32 benzersiz işaretini tanımladılar (haritayı buradan inceleyebilirsiniz.) Bu özgün genetik kod bizim insan özellikleri göstermemize neyin sebep olduğuna dair bir açıklama sağlayabilir.
Araştırmacılar insanlar ile fareleri karşılaştırdıklarında, nöronlarla ilişkili genlerin türler arasında oldukça iyi korunmuş olmasına karşın, gliyal hücrelerle –geniş bir görev çeşitliliğine sahip nöronal olmayan hücreler–ilişkili genlerin böyle olmadığını gördüler. Öte yandan, gliya ile ilişkili gen örgüsünün Alzheimer gibi beyin hastalıklarını kapsayan genlerle örtüştüğü bulgusuna erişildi. Bu bulgular da uzunca bir süredir beynin destek hücreleri olduğu düşünülen gliyal hücrelerin aslında hastalıkta ve gelişimde önemli bir role sahip olduğunu ortaya çıkaran çalışmalara güncel desteler sunuyor.
Bu bulgu aynı zamanda beynin plastisitesine dair bir başka önemli çıkarıma da sahip olabilir; gliya beynin şekillenmesinde önemli bir role sahip. Ancak bu durumun yalnızca insanlara özgü mü, yoksa diğer primatlarda da görülüp görülmediği noktasında daha fazla analize ihtiyaçları var.
Maymundan İnsana
Plastisite eşsiz bilişsel yetilerimize sebep olan beynimizdeki özel farklılıkların altında yatan şey olabilir. Geçtiğimiz aylarda Proceedings of the National Academy of Sciences ‘da yayımlanan bir çalışmada; insan beyninin genetik olarak daha az kalıtsal olabileceği ve böylelikle de yakın akrabalarımız olan şempanzelerden daha fazla plastik özellikte olabileceği ileri sürülüyor.
Yapılan bu çalışmada, 218 insan ve 216 şempanze beyninde genlerin beyin büyüklüğü ve organizasyonuna etkileri karşılaştırıldı. Çalışma sonunda beyin büyüklüğünün her iki türde de büyük oranda kalıtsal olduğu, serebral korteks organizasyonunun ise insanlarda şempanzelere kıyasla genetik olarak daha az kontrol edildiği bulgusuna ulaşıldı. Doğum anında beynimizin diğer primat kuzenlerimize kıyasla daha az gelişmiş olması ve bu durumun da bizler için çevremizin şekillendirdiği uzun bir süreci yaratması bu farklılığın muhtemel bir açıklaması olabilir.
Sonuç olarak; faklılığın temelinde yatan şeyin tam olarak ne olduğunu belirleyebilmek için daha fazla araştırmaya ihtiyacımız var. İnsanlar ile diğer memeliler ve apelerin ortak özelliklerine dair bilmediğimiz çok şey var.
Kaynak:
- Bilimfili,
- What Makes Our Brains Special? ScientificAmerican MIND. (2015, November 24)
- Suzana Herculano-Houzel The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain Front. Hum. Neurosci., 09 November 2009 | http://dx.doi.org/10.3389/neuro.09.031.2009
- Sarah F. Brosnan & Frans B. M. de Waal Monkeys reject unequal pay Nature 425, 297-299 (18 September 2003) | doi:10.1038/nature01963; Received 14 May 2003; Accepted 23 July 2003
- Nobuya Sato , Ling Tan, Kazushi Tate, Maya Okada Rats demonstrate helping behavior toward a soaked conspecific Animal Cognition September 2015, Volume 18, Issue 5, pp 1039-1047 First online: 12 May 2015
- Benjamin Wilson, Yukiko Kikuchi, Li Sun, David Hunter, Frederic Dick, Kenny Smith, Alexander Thiele, Timothy D. Griffiths, William D. Marslen-Wilson & Christopher I. Petkov Auditory sequence processing reveals evolutionarily conserved regions of frontal cortex in macaques and humans Nature Communications 6, Article number: 8901 doi:10.1038/ncomms9901 Received 23 April 2015 Accepted 14 October 2015 Published 17 November 2015 Article tools
- Madissoon E, Töhönen V, Vesterlund L, Katayama S, Unneberg P, Inzunza J, Hovatta O, Kere J. Differences in gene expression between mouse and human for dynamically regulated genes in early embryo. PLoS One. 2014 Aug 4;9(8):e102949. doi: 10.1371/journal.pone.0102949. eCollection 2014.
- Michael Hawrylycz, Jeremy A Miller, Vilas Menon, David Feng, Tim Dolbeare1, Angela L Guillozet-Bongaarts, Anil G Jegga, Bruce J Aronow, Chang-Kyu Lee, Amy Bernard, Matthew F Glasser, Donna L Dierker, Jörg Menche, Aaron Szafer, Forrest Collman, Pascal Grange7, Kenneth A Berman8, Stefan Mihalas, Zizhen Yao1, Lance Stewart, Albert-László Barabási, Jay Schulkin, John Phillips1, Lydia Ng, Chinh Dang, David R Haynor, Allan Jones, David C Van Essen, Christof Koch & Ed Lein Canonical genetic signatures of the adult human brain VOLUME 18 | NUMBER 12 | DECEMBER 2015 nature neurOSCIenCe Received 22 August; accepted 16 October; published online 16 November 2015; doi:10.1038/nn.4171
- S. Ben Achour, O. Pascual Glia: The many ways to modulate synaptic plasticity Neurochemistry International Volume 57, Issue 4, November 2010, Pages 440–445 Glia as Neurotransmitter Sources and Sensors doi:10.1016/j.neuint.2010.02.013
- Aida Gómez-Robles, William D. Hopkinsc,d, Steven J. Schapiroe, and Chet C. Sherwood Relaxed genetic control of cortical organization in human brains compared with chimpanzees Proceedings of the National Academy of Sciences vol. 112 no. 48 > Aida Gómez-Robles, 14799–14804, doi: 10.1073/pnas.1512646112
Annenin Mikrobiyomu Yavrunun Bağışıklık Sistemini Etkiliyor
Gebelik süresince, bir annenin vücut mikrobiyomu (vücudunda barındırdığı tüm mikrobik canlılar ve genetik bilgileri), yavrunun bağışıklık sistemini şekillendiriyor. Bu tahmin edilebilir bilgi, yeni yayımlanan bir fare çalışması sonucu ileri sürüldü. Yeni doğanların, sindirim sistemi içerisindeki mikrobiyotanın kendi bağışıklık sistemini etkileyebildiği bilinirken, daha önce annenin mikrobiyotasının yavrusu üzerindeki etkisi detaylı biçimde incelenmemişti.
Bu yeni araştırmada Mercedes Gomez de Agüero ve çalışmada emeği geçen diğer bilimciler, hamile farelerin sindirim sistemlerini, genetik olarak zamanla sayıları azalmaya programlanmış E. coli bakterileri ile enfekte etti ve böylelikle doğum zamanı geldiğinde yine bakterilerden kurtulmuş olmalarını sağladılar. Bunun yapılmasının sebebi ise, yalnızca hamilelik sırasındaki mikrobiyomun yavrunun bağışıklık sistemi üzerindeki etkisinin araştırılmak istenmesiydi.
Annedeki bu geçici E. coli kolonizasyonunun, doğumdan sonra yavrudaki doğuştan gelen lenfoidlerin ve bağırsaklarındaki tek çekirdekli miktarına bakıldığında mikropsuz anneden doğan fare yavrularına göre daha fazlasını barındırdıklarına dayanarak, bağışıklık sistemlerini birinci derecen etkilediği tespit edildi. Benzer sonuçlar, sekiz farklı mikrop çeşidi ile enfekte edilen annelerden doğan yavrularda da gözlemlendi.
Yalnızca hamilelik sırasında bakteriyel kolonizasyona mahrum bırakılan annelerden doğan yavrular üzerinde yapılan RNA analizi, normal annelerden doğan yavrulara göre birçok geni daha fazla ekspres ettiklerini gösteriyor. Bu genlerin içinde hücre bölünmesi, hücre farklılaşması, mukus, iyon kanalları, metabolizma ve bağışıklık fonksiyonları ile ilgili genler bulunuyor.
Bakteriler ile enfekte edilmiş annelerden elde edilen serumların, enfekte olmamış annelere transfer edilmesi ise, anneden yavruya mikrobiyal moleküllerin geçişini kolaylaştıran antibodilerin tespit edilmesini sağladı.
Tüm bu sonuçlar, vücut gelişimi ve embriyonik gelişim konularına şaşırtıcı bilgiler eklenmesini sağladı. Mikrobiyotanın bağışıklık sistemi üzerindeki etkisi hakkındaki bilgiler ile birleştirildiğinde buradan elde edilen bilgilerin anne-çocuk sağlığı için önemli gelişmeler, tedaviler ve yöntemler üretilmesinin önünü açacağı düşünülüyor.
Kaynak :
- Bilimfili,
- Mercedes Gomez De Agüero, Stephanie C. Ganal-Vonarburg, Tobias Fuhrer, Sandra Rupp, Yasuhiro Uchimura, Hai Li, Anna Steinert, Mathias Heikenwalder, Siegfried Hapfelmeier, Uwe Sauer, Kathy D. Mccoy, Andrew J. Macpherson. The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development.Science, 2016 DOI:10.1126/science.aad2571
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.