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

Kronik İnflamasyon ile Göz Hücrelerinin Deriye Dönüşümü

EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne – İsviçre)’den araştırmacılar kronik inflamasyon (iltihap, yangı) sebebiyle kök hücrelerin yeni (o bölge veya doku için) ve anormal hücre tiplerine dönüşebildiğini keşfetti. Metaplazi olarak bilinen bu fenomen, uzun süreli veya sürekli inflamasyon durumunda hastalık biçiminde kendini gösterebiliyor. Araştırma ile ortaya çıkan sonuçlar, daha yararlı ve verimli tedavi yöntemlerin geliştirilmesinin önünü açabilir.

Kronik inflamasyon, bağışıklık sistemini uzun süreler boyunca ‘açık’ veya ‘aktif’ konumda tutabilir. Bunun sonucunda da kanserden anormal yara iyileşmelerine kadar sayısız hastalığa sebep olabilmektedir. EPFL’den bilim insanları da bu listeye yeni bir sorunu keşfederek ekleme yaptı : kronik inflamasyon hücre tipini değiştirebilir; bu araştırma için göz hücreleri deri hücrelerine dönüştü. Araştırma tüm ayrıntıları ile Nature Cell Biology’de yayımlandı.

Birçok doku kendisi için bir kök hücre yatağı veya başka bir deyişle kaynağı bulundurur. Bu kök hücreler yeniden yapılanma, iyleşme, kendini iyileştirme gibi süreçlerde aktif olarak kullanılır. Bununla ilişkili olarak kronik inflamasyon durumunda ne olduğunu anlamak için EPFL’nin deneysel kanser araştırmaları merkezi olan enstitüsü Swiss Institute for Experimental Cancer Research (ISREC)’den Freddy Radtke önderliğindeki bir araştırma ekibi, farelerin korneasındaki kök hücreler üzerinde çalıştı. Bunun için de kronik inflamasyonu simüle edecek metotlar kullanılarak, flüoresan boyalar ile boyanan hücrelerden elde edilen verileri analiz edildi.

Araştırmacılar, korneada kök hücrelerin yakın çevresinin (komşu doku parçaları ve hücrelerin) katılaşarak sertliğin arttığını keşfetti. Bunun sebebi ise hem bağışıklık hücrelerinin varlığı hem de hücrelerin birbirine tutunmalarını ve yapıları, organları oluşturmalarını sağlayan madde miktarının artışı olarak kaydedildi.

Göz Hücreleri Deri Hücrelerine Dönüşüyor

Kornea kök hücreleri, diğer birçok hücre tipi gibi çevrelerindeki dokunun veya diğer hücrelerin sertliğini algılayabilecek ve kendisini buna uygun şekilde adapte edebilmesini sağlayan sensörlere sahiptir. Lafın kısası, eğer sertlikte değişme olursa hücreler buna tepki verir. Korneada ise araştırmacıların bulgularına göre; hücrelerin çevresinde sertliğin seviyesi bu kök hücrelerin farklı ve hatta yanlış yönde farklılaşarak olmamaları gereken hücre tiplerine dönüşmelerine sebep oluyor : normalde hücrelerin genetik yazılımları onların hangi hücre grubunu oluşturacaklarını veya bireysel olarak hangi hücre tipine dönüşeceklerini belirler.

Canlı yaşamındaki sınırsız sayıdaki eksik ve hatadan birisi olarak kök hücreler bu bölgede bölünerek kornea yerine deri hücrelerini oluşturuyorlar ve bu duruma maruz kalan farelerin kör olmasına sebep oluyor. İnsanlarda ise bu tip anormal doku değişimlerine ‘metaplazi’ denmektedir ve kronik inflamasyon ile ilişkilendirilmektedir. Radtke’nin açıklaması ise şöyle : “Çalışmamız, kronik inflamasyonun anormal kök hücre davranışlarını tetiklemesi ile ilgili önemli bir mekanizmayı ortaya çıkarıyor. Bu durum da kronik inflamasyon ile ilişkisi olan birçok hastalık açısından büyük tutarlılık gösteriyor. Yine buradan yola çıkarak yeni tedavi ve ilaçlar geliştirmek de mümkün.”


Kaynak :  Bilimfili, Craig S. Nowell, Pascal D. Odermatt, Luca Azzolin, Sylke Hohnel, Erwin F. Wagner, Georg E. Fantner, Matthias P. Lutolf, Yann Barrandon, Stefano Piccolo, Freddy Radtke. Chronic inflammation imposes aberrant cell fate in regenerating epithelia through mechanotransduction. Nature Cell Biology, 2015; DOI:10.1038/ncb3290