Göz Kırpması İle İlgili Yeni Keşif

to edgar poe odilon redon ile ilgili görsel sonucuGünde ortalama 15 ila 20 bin kez tekrarladığımız bir ‘göz kırpma’ işlemi üzerine araştırmalarını gerçekleştiren Almanya’daki University of Tübingen ‘den araştırmacılar gözlerimizi hareket ettirmekte kullandığımız yeni ve ayrı bir yol keşfetti.

Araştırmada, 11 katılımcının göz hareketlerini kornealarına bağlanmış ince kablolar ve kızılötesi video takibi ile izleyen bilim insanları, eLife’ta yayımladıkları makalede, göz kırpması ile senkronize şekilde gerçekleştirilen yeni bir göz hareketinin varlığını ortaya koydu.

Keşfedilen göz hareketi, dönen bir nesneyi izlerken çarpık hale gelen gözün yeniden normal hale gelmesine yardımcı oluyor. Tıpkı küçük hareketlerle sağa sola döndürülen bir kamerada odaklanılmak istenen nokta veya görüntüyü sabitlemeye çalışma benzeri bir işlev gören bu hareket, bilincimizin dışında gerçekleşiyor. Kırparken gözün normal haline gelmesi ve gözümüzü açtığımız andan itibaren netliğin geri gelmesi bu aktiviteyi bunca zaman farketmemiş olmamızın nedeni olarak görülüyor.

Araştırmacılardan Mohammad Khazali ise, kendileri için; çalışmada öngörülmeyen bu göz hareketinin keşfedilmesinin beklenmedik ve şaşırtıcı bir gelişme olduğunu belirtiyor. Khazali’ye göre araştırmacıların beklentisi hali hazırda bilinen bir göz hareketi tipinin göz kırpması ile senkronize olduğunu keşfetmekti.

Kısa ve anlık bir olay olsa da, göz kırpması görsel algılarımızda bir kesintiye sebep olmaktadır. Hatta öyle ki, uyanık olduğumuz zamanın yaklaşık onda birini fark etmeden gözümüz kapalı geçiririz. Göz kuruluğunu önlemek, gözü nemli tutmak ve hatta beyne sıklıkla küçük kısa molalar sağlamak gibi işlevleri olan göz kırpma aktivitesi, büyük oranda istemsiz ve refleksif bir harekettir.

Araştırmacılar, tertip ettikleri deneyler ile bu tip göz kırpmalardan biri olan burulmalı (torsional) optokinetic nystagmus (tOKN) hareketinin göz kırpması ile senkronize olup olmadığını incelemeyi planlıyordu. Hipoteze göre de, bu hareket görsel sistemde ayrıca bir kırılmaya yol açtığı için göz kırpması ile senkronize olması bu kırılma sürecini kısaltarak daha çabuk göz kası, konumu ve görüntü yenilenmesi sağlanabileceği düşünülüyordu.

Yapılan deneylerde katılımcıların dönmekte olan noktaları izlerkenki göz hareketleri takip ve kayıt edildi. Noktaları takip ederken gözleri de dönmekte olan katılımcılar, sıklıkla tOKN refleksi ile gözlerini yeniledi ve göz kaslarının mekanik limitlerini zorlamaktan bilinç dışı şekilde de olsa kaçındı. Ancak bu yenileme süreci elbette çok iyi bir biçimde işlemiyor ve gözler de gittikçe daha kısa sürelerle takip edebilir ve dönebilir hale gelerek en son noktada artık dönemeyecek kadar yoruluyor. Ne var ki bu durum da katılımcılar arasında değişkenlik gösterdi: kimi katılımcılar sekizinci dereceden dönme kalıplarını dahi takip edebilirken, üçüncü dereceden ötesini göremeyenler de mevcut.

Tüm katılımcılar için geçerli olan birşey var ki, eğer maksimum derecelerine geldi ise göz kasları göz kırpması ile yenileniyor ancak daha fazla dönemiyor. Bu da kırpma ile aynı anda gerçekleşiyor. Bilim insanları bu yeni keşfedilmiş harekete ‘göz kırpma-ilişkili yenileme hareketi (BARM) adını verdi.

Gözün en keskin görüşü, retinanın ışığa son derece duyarlı olan ince bir katmanı ‘fovea’ tarafından sağlanır ve bu yetinin odaklanılan nesnenin en yeterli ve net biçimde görüntülenebilmesi için dengelenmesi gerekmektedir.

Bu dengeleme de, göz hareketinin sıklığı ve boyutunun gözün nötr pozisyonuna göre belirlenmesi ve düzeltilmesi üzerinden gerçekleştirilir. Tüm bu aktiviteler sonunda da çevremizi olabildiğince görmemiz sağlanmış olur. Takip eden araştırmalarla gözün dönen bir nesneyi takibi sırasında da bu BARM hareketinin gerçekleştirilebildiği ve takip sırasında dahi yenilenmenin mümkün olabileceği gösterildi.


Makale Referans:

Mohammad Farhan Khazali, Joern K Pomper, Aleksandra Smilgin, Friedemann Bunjes, Peter Thier. A new motor synergy that serves the needs of oculomotor and eye lid systems while keeping the downtime of vision minimal. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.16290

Orjinal makale: Bilimfili

Körlük Engellenebilecek Mi?

Körlük Engellenebilecek Mi?

Körlüğe sebep olan en önemli etmenlerden biri retinadaki fotoreseptörlerin kaybolması veya sayıca azalmasıdır. Elbette her orandaki fotoreseptör kayıpları veya bozukluklukları direkt olarak körlüğe sebep olmasa da, değişen kayıp oranlarında görme yetisinde de farklı düzeyde bozunmalar meydana gelecektir. Temel özelliği ışığı ve ışığın özelliklerini algılamak olan fotoreseptörlerin bulunduğu retina tabakası, ışık yüzünden zarara da uğrayabilmektedir. Bu hasar çoğunlukla, içinde GPCRs (G protein–coupled receptors) adı ile bilinen reseptör proteinlerin de bulunduğu bir süreç yolu ile oluşur.

Şimdi ise Çin ve Amerika’dan araştırmacılar sistem farmakolojisi yaklaşımı ile belirli ilaç kombinasyonları ile spesifik GPCRları aktive veya inhibe ederek ışık-temelli retinal hasarların önüne geçmeyi denedi. Deneylerini progresif retinal dejenerasyonu olan fareler üzerinde gerçekleştiren araştırmacılar FDA onaylı ilaçlardan fotoreseptör-koruyucu bir kombinasyon üretmeyi başardı. İlaç kombinasyonu, yine G protein ailesinden Gi/o-bağlayıcı dopamin reseptörleri D2Rve D4R proteinlerini aktive ediyor, Gs-bağlayıcı dopamin reseptörü D1R’yi ve Gq-bağlayıcı α1A-adrenerjik reseptörü inhibe ederek çalışmasını engelliyor.

Bu noktada GPCRların ne olduğunu anlamak ilaçların çalışma biçimini anlamlandırmak için oldukça önemli. G proteinine (heterotrimerik yapıdaki bu proteinler guanin nükleotidini bağlaması dolayısıyla bu isimle anılmaktadır) bağlanabilen/bağlanan reseptörler anlamına gelen GPCRlar, çok çeşitli ve bu bağ aracılığı ile hücre içinde belirli biyokimyasal, genetik, epigenetik ve her türlü moleküler etkileşimi düzenleyebilecek sinyallerin üretilmesini sağlarlar.

Ancak yukarıda da bahsi geçen ve yalnızca gözde dahi birçok örneği ile karşılaşılabilecek olan bir takım olumsuz sonuçlar da bu sinyaller aracılığı ile ortaya çıkabilmektedir. Bu sebeple, örneğin göz özelinde; körlüğe kadar varabilecek olan retinal aksaklıkların bu protein ailesinden hangileri dolayısıyla veya hangilerinin içinde bulunduğu mekanizmalar dolayısıyla ortaya çıktığının tespit edilebilmesi, uygun ilaç veya ilaç kombinasyonlarının geliştirilmesi ile çözülebilmektedir. Mevcut araştırmada da uygulanan sistem veya sistemler farmakolojisi tekniği bu tip çoklu sebebi olan /olabilecek rahatsızlıkların çözülmesini, tedavi edilebilmesini veya önlenebilmesini mümkün hale getirmektedir.

Göz için konuşacak olursak birçok görme bozukluğuna yol açan, retinal distropiler gibi birçok retina rahatsızlığına sebep olabilen fotoreseptör  bozuklukları, hatalı işlev kazanmaları veya kayıpları vb. sorunların giderilebilmesi veya önlenebilmesi birçok insan için hayati derecede büyük bir önem arz etmektedir.

Bu bağlamda yeni potansiyel terapötik yollar geliştirmek için, sinyal ağlarında (göz veya diğer tüm hücreler için genişletilebilir) değişiklikler meydana getirebilecek ilaçların geliştirilmesi veya bu çalışmada da olduğu gibi var olan ilaçların doğru kombinasyonlarının keşfedilmesi son derece önemli sonuçlar üretilmesini sağlayabilmektedir.


Makale Referans : Yu Chen, Grazyna Palczewska3, Ikuo Masuho, Songqi Gao, Hui Jin, Zhiqian Dong, Linn Gieser, Matthew J. Brooks, Philip D. Kiser, Timothy S. Kern, Kirill A. Martemyanov, Anand Swaroop, and Krzysztof Palczewski; Synergistically acting agonists and antagonists of G protein–coupled receptors prevent photoreceptor cell degeneration;
Sci. Signal. 26 Temmuz 2016, DOI: 10.1126/scisignal.aag0245 , http://stke.sciencemag.org/content/9/438/ra74.abstract

Kaynak: Bilimfili