Sinir Sistemimiz Davranışlarımızı Kontrol Ederken; Diktatörlüğü mü, Oligarşiyi mi, Yoksa Demokrasiyi mi İşletiyor?

Sinir Sistemimiz Davranışlarımızı Kontrol Ederken; Diktatörlüğü mü, Oligarşiyi mi, Yoksa Demokrasiyi mi İşletiyor?

Beynimizin ve nöronlarımızın mimarisi bireysel davranış seçimlerimizi belirlerken nasıl bir sistem işletiyor? Bilim insanları uzun bir süredir sinir sistemimizin karar verme sürecimizi nasıl organize ettiğini açıklamak için devlet metaforunu kullanıyorlar. Peki bu süreçte demokrasiyi mi işletiyoruz, yoksa diktatörlüğü mü? Ya da ülkemizde olduğu gibi oligarşik güçlerin çoğunlukla uyum içerisinde olduğu ancak zaman zaman çelişkiye düşüp kontrolü kendi lehine çevirmek için birbiriyle savaşa girdiği oligarşik bir yönetimi mi?

1890 yılında psikolog William James; hepimizin içinde “bilincimizin bağlı olduğu bir merkez ya da –tek güç– bir sinir hücresi var” olduğunu ileri sürdü. Fakat 1941 yılında Nobel ödüllü fizyolog Sir Charles Sherrington; bu tek gücün [sinir hücresinin] hüküm sürdüğü fikrine karşı çıkarak; sinir sisteminin içerisinde milyonlarca hücrenin katılımını içeren bir demokrasi olduğunu ileri sürdü.

Peki Kim Haklı?

Etik sebeplerden kaynaklı, sağlıklı insanların beyinlerindeki tek hücre gözlemlerini nadiren doğru buluyoruz. Fakat, insan dışındaki diğer birçok hayvanın beynindeki hücresel mekanizmayı ortaya çıkarmak mümkün. University of Oklahoma’dan nörobiyolog Ari Berkowitz; Governing Behavior (Hükmeden Davranış) isimli kitabında, sinir sistemimizdeki karar verme sürecinin diktatörlükten, oligarşiye, demokrasiye kadar çeşitli yapıları işlettiğini ortaya koyan deneylerden bashediyor.

Nöral Diktatörlük

Society for Neuroscience: Herberholz, J., Antonsen, B. L., and Edwards, D. H., Journal of Neuroscience 22: 9078–9085, copyright, 2002

Lateral dev nöron (kırmızı), duyu nöronları (yeşil)/Society for Neuroscience: Herberholz, J., Antonsen, B. L., and Edwards, D. H., Journal of Neuroscience 22: 9078–9085, copyright, 2002

Bazı davranışlar için, tek bir sinir hücresi, mesaj göndermek için kullandığı elektriksel sinyaller aracılığıyla bütün bir hareket setini tetikleyerek bir diktatör gibi davranır. Nörobiyologlar bu sinyalleri; aksiyon potansiyelleri ya da elektrostimülüs olarak isimlendirir. Tatlı su ıstakozunun (kerevit) kuyruğuna dokunma örneğini ele alalım;lateral dev nöronda bulunan tek bir elektrotimülüs, hayvanı tehlikeden uzaklaştıran yukarıya doğru bir sıçrama hareketini ortaya çıkarır. Bu hareketler dokunma saniyesinin yaklaşık yüzde birlik bir zamanında gerçekleşir.

Benzer şekilde, balık beyninde bulunan büyük Mauthner nöronundaki tek bir elektrotimülüs balığın tehlikeden kaçmasına sebep olan hızlı bir dönüş hareketini ortaya çıkarır. (Bu durum bir omurgalıda doğrulanan tek “komuta nöronu” örneğidir.)

Bu diktatör nöronlarının her biri genellikle büyüktür, özellikle de elektrotimülüsleri uzak mesafelere taşıyan uzun aksonları vardır. Her diktatör nöronu hiyerarşinin tepesinde bulunur ve birçok duyu nöronundan gelen sinyalleri birleştirerek emirleri kas kasılmalarına da sebep olan bir dizi “itaatkâr” nörona iletir.

Bu tarz bir hücresel diktatörlük özellikle de omurgalılarda genellikle kaçma hareketlerinden sorumludur. Bunun yanısıra cırcır böceğinin cıvıldamasını da içeren diğer birçok hareketin de kontrolünden sorumludur.

tatli-su-istakozu-kuyruk-sicramasi-bilimfilicom

Tatlı su ıstakozu diktatör nöronu sayesinde kaçabiliyor. Her fotoğraf saniyenin onda birinde  çekildi. / Jens Herberholz and Abigail Schadegg, University of Maryland, College Park

Nöronal Oligarşi

Fakat ne var ki; bu diktatör hücreler hikâyenin tamamı değildir. Tatlı su ıstakozu kuyruk sıçramasını bir başka şekilde daha gerçekleştirebilir. Bunu da bir dizi küçük nöronun bir oligarşi gibi birlikte çalışmasıyla yapar.

Bu “devasa olmayan” kaçışlar, büyük nöronlar tarafından tetiklenen kaçışlara çok benzerdir, fakat görece biraz daha geç ve ayrıntılı gerçekleşir. Böylece, bir tatlı su ıstakozu tehlikede olduğunu fark ettiğinde, cevap için biraz daha uzun süre geçer ve diktatörlük yerine oligarşiyi kullanır.

Benzer şekilde, balığın Mauthner nöronu zarar görse bile, hayvan tehlikeli durumlardan kaçabiliyor. Balık aynı kaçış hareketini; görece daha geç tepkiye sebep olsa da bir dizi küçük nöronu kullanarak da gerçekleştirir.

Bu dolambaçlılık mantıklı olabilir, çünkü tek bir nöronun desteksiz bir kararına güvenerek avcıdan kaçmak oldukça risklidir. Şöyle ki; bu nörondaki bir fonksiyon kaybı ya da yaralanma daha sonrası için yaşamsal bir tehlikeye sebep olabilir. İşte tam bu noktada da evrime bir kez daha “teşekkür” etmek gerekiyor, çünkü evrim kaçış için birden fazla yol sağlamıştır.

Nöronal oligarşiler aynı zamanda da; örneğin insan yüzünü tanırken olduğunda gibi üst-seviye algılarımıza aracılık edebilir.

Demokrasi

Diğer birçok davranış için, sinir sistemimiz, Sherrington’ın söylediği “milyonlarca hücrenin katılımının olduğu bir demokrasi”aracılığıyla kararlar alır.

Örneğin, bir maymun kolunu uzattığında, beyninin motor korteksindeki birçok nöron elektrotimülüs oluşturur. Her nöron birçok doğrultuda hareket için elektrotimülüs oluşturur, fakat her birinin de belirli bir yönü vardır. Araştırmacılar, her nöronun bütün ulaşma hareketlerine bazı açılardan katkıda bulunduğunu, fakat çoğunluğun elektrotimülüsünün daha fazla katkıda bulunduğunu ileri sürüyorlar. Bu durumu ortaya çıkarmak için de birçok nöronu gözlemlediler ve biraz matematiksel işlem uyguladılar.

Maymun bir şeye ulaşmaya çalıştığında nöron elektrotimülüsünü gösteren vektör diagramı. / American Association for the Advancement of Science: Georgopoulos, A. P., Schwartz, A. B., and Kettner, R. E., Science 233: 1416-1419, copyright, 1986

Maymun bir şeye ulaşmaya çalıştığında nöron elektrotimülüsünü gösteren vektör diagramı. / American Association for the Advancement of Science: Georgopoulos, A. P., Schwartz, A. B., and Kettner, R. E., Science 233: 1416-1419, copyright, 1986

Ekip, maymun çeşitli hedeflere uzanmaya çalıştığında çeşitli nöronlardakielektrotimülüs hızını hesapladılar. Sonrasında, tek bir hedef için, her nöronu bir vektör olarak gösterimlediler. Vektörün açısı, nöronun ulaşım yönünü temsil ederken,uzunluğu ise bu belirli hedef için elektrotimülüsün bağıl hızını temsil ediyor. Matematiksel hesaplamalar ile bu etkileri topladılar (ağırlıklı vektör ortalaması) ve nöronun gönderdiği bütün mesajlardan hatasız bir hareket çıktısını tahmin ettiler.

Bu durum, bazı nöronların diğerlerinden daha baskın çıktığı nöronal bir seçime benziyor. Görselde bir öneğini görebilirsiniz. Soluk mavi çizgiler tekil nöronların oylarının hareketini temsil ediyor. Turuncu çizgi (populasyon vektörü) vektörlerin toplam yönünü temsil ediyor. Sarı çizgi ise gerçek hareket yönünü temsil ediyor ve populasyon vektörüyle hemen hemen aynı yönde. Araştırmacılar buna populasyon kodlaması ismini veriyorlar.

Bazı hayvanlar ve davranışlar için, sinir sisteminin demokrasi versiyonunu test etmek mümkündür. Örneğin, maymunlar (ve insanlar) göz seğirmesi hareketi yaparlar. Göz seğirmesi hareketleri, beyinde üst kolikulus isimli bir bölgede bulunan nöronlar tarafından tetiklenir.

Tıpkı yukarıdaki maymunun ulaşma örneğindeki gibi, bu nöronların hepsi elektrotimülüs ile çok geniş bir yelpazede göz seğirmesine sebep olur ancak çoğunluğun yönü ve mesafesi geçerli olur. Eğer üst kolikulusun bir parçası anestezilenirse –bazı nöronların “oy pusulalarını” yakmak ya da çalmak gibi— bütün göz seğirmelerinin yönü ve mesafesi değiştirilebilir, işte bu noktada da azınlığın tercihi ön plana çıkabilir. Buna da birçok “demokrasi” de olduğu gibi seçime hile karışması diyebiliriz.

Tek-hücre manipülasyonu, sülüklerin seçimlerinde de geçerlidir. Sülükler, vücutlarını derilerine yapılan bir dokunuştan uzaklaştırmak için başka yöne çevirirler. Bu hareket küçük sayıdaki nöronun kolektif etkisinden kaynaklanır. Bazı nöronlar ortaya çıkan davranışa oy verirler, bazıları da aksi bir davranışa oy verirler, fakat oy üstünlüğü olan taraf kazanır.

suluk-secim-hareketi-bilimfilicom

Sülük “seçim” hareketi. Soldaki: Araştırmacılar hayvanın derisine ok işaretinin gösterdiği yerden dokundular. Her düz çizgi bir denemede sülüğün bu dokunuşta ne tarafa yöneldiğini gösteriyor. Ortadaki: Farklı bir duyu nöronuna elektriksel uyarım verilmesi sülüğün farklı bir yöne yöneldiğini gösteriyor. Sağdaki: Sülük hem dokunuşla hem de elektriksel uyarımla eş zamanlı uyarılıyor ve sülüğün orta yöne yöneldiğini gösteriyor. / Reprinted by permission from Macmillan Publishers Ltd: J. E. Lewis and W. B. Kristan, Nature 391: 76-79, copyright 1998

Eğer sülüğün baş kısmına dokunulursa, sülük bu dokunuştan uzaklaşma eğilimi gösterir. Eğer normalde alt kısımlara yapılan bir dokunuşa cevap veren nöron elektriksel olarak uyarılırsa, sülük zıt yönde bir yönelim gösterme eğilimindedir. Eğer bu dokunuşve elektriksel uyarım eş zamanlı yapılırsa, sülük orta yola doğru eğilim gösterir.

Bu çıktı her tekil dokunuş için optimal değildir, fakat yine de seçim sonucu iki uç arasındaki bir uzlaşma türüdür. Tıpkı bir partinin bir başka parti ile koalisyon kurarak, asgari müştereklerde bir araya gelmesi gibi.
Nöronal demokrasinin sayısız örneği gösterilebilir. Demokrasiler, cırcır böceklerinden, meyve sineklerinden insanlara kadar ne gördüğümüzü, duyduğumuzu ve kokladığımızı belirler.Örneğin, fizikçi Tomas Young’ın 1802 yılında ileri sürdüğü gibi; renkleri, ışığın farklı dalga boylarına tepki veren üç çeşit fotoreseptörün orantılı oylaması sonucu algılamamız gibi. Nöronal demokrasilerin bir avantajı; tek bir nöron elektrotimülüsüne bağlamak yerine, birden fazla nörona bağlanan algılar ve hareketler aslında kesinlik kazanırlar. Öte yandan, eğer bazı nöronlar zarar görürse, geride açığı kapatacak birçok nöron vardır.

Sonuç olarak, ülkelerin aksine, sinir sistemimiz birden fazla yönetim biçimini eş zamanlı olarak işletebilir. Nöral bir diktatörlük, bir oligarşiyle ya da demokrasiyle birlikte çalışabilir. Öte yandan biyolojik temelde, hayatta kalabilme ve üreme olasılığını artıran davranışsal sonuçlar için tek bir yönetime ihtiyaç olmayabilir.


Kaynaklar:

Bilimfili

– The Editors of Encyclopædia Britannica, “Action Potential.” https://global.britannica.com/science/action-potential (Reached on 2016, July 22)
– Berkowitz, A. “Is your nervous system a democracy or a dictatorship when controlling your behavior?” https://theconversation.com/is-your-nervous-system-a-democracy-or-a-dictatorship-when-controlling-your-behavior-61888 (Access on 2016, July 22)
–  Schrameck, Joan E. “Crayfish swimming: alternating motor output and giant fiber activity.” Science 169, no. 3946 (1970): 698-700.
– Eaton, Robert C., William A. Lavender, and Chris M. Wieland. “Alternative neural pathways initiate fast-start responses following lesions of the Mauthner neuron in goldfish.Journal of comparative physiology 145, no. 4 (1982): 485-496.
– Quiroga, R. Quian, Leila Reddy, Gabriel Kreiman, Christof Koch, and Itzhak Fried. “Invariant visual representation by single neurons in the human brain.Nature 435, no. 7045 (2005): 1102-1107.
– Georgopoulos, Apostolos P., Andrew B. Schwartz, and Ronald E. Kettner. “Neuronal population coding of movement direction.Science 233, no. 4771 (1986): 1416-1419.
– Sparks, David L., Richard Holland, and Barton L. Guthrie. “Size and distribution of movement fields in the monkey superior colliculus.Brain research 113, no. 1 (1976): 21-34.
– Sparks, D. “Population coding of saccadic eye movements by neurons in the superior colliculus.Nature 332 (1988): 357-360.
– Young, Thomas. “The Bakerian lecture: On the theory of light and colours.Philosophical transactions of the Royal Society of London 92 (1802): 12-48.

Yeni Alzheimer Aşısı, Grip Aşısı Kadar Yaygınlaşabilir

Yeni Alzheimer Aşısı, Grip Aşısı Kadar Yaygınlaşabilir

Alzheimer hastalığı yıkıcı, tedavi edilemez ve Dünya genelinde on milyonlarca yetişkin ve yaşlı bireyi etkileyen bir hastalıktır denilebilir. Ancak yeni bir araştırma beş yıl gibi kısa bir süre içerisinde, bu hastalık için bir aşının gerçekleştirilebileceğini ve yaşlanmakta olan veya yaşlı popülasyonların içinde grip aşısı kadar yaygın şekilde kullanılabileceğini gösteriyor.

Avustralya Adelaide’deki Flinders University araştırmacılarının Amerika, Irvine’deki University of California bünyesinde bulunan Institute of Molecular Medicine’dan araştırma ekibi ile birlikte gerçekleştirdiği çalışmada, gerçek ve tam patolojisi bilinmeyen Alzheimer hastalığından sorumlu olan iki yaygın protein amiloid-beta ve tau üzerinde duruldu. Bu proteinler görevlerini bitirip işlevsiz hale geldiklerinde plaklar halinde hücre dışında birikerek sinir hücreleri arasındaki etkileşimi keser veya sekteye uğratırlar. Yapılan otopsiler bu plakların, her Alzheimer hastasının beyninde bulunduğunu gösteriyor. Hastalığa yol açan başka -görünür olmayan- sebeplerin olabileceğini ve daha bu konunun yeterince aydınlatılmış olmadığını kabul ederek; araştırmacılar bu protein plakları hedefleyecek bir aşı geliştirileceğini  duyurdu.

Flinders University’den tıp profesörü Nikolai Petrovsky; dizayn ettikleri aşının bağışıklık sistemini, sinir hücreleri arasında konuçlanan proteinleri tıpkı bir çekici gibi alıp yolu açacak olan antikorlar üretmek üzere uyararak işlev göreceğini açıkladı.

Hayvanlar üzerinde yürütülen deneylerde, antikorların henüz hayvanlar hastalığa yakalanmadan önce amiloid-beta proteinlerini bloke ederek verimli olabileceği gözlemlendi. Ne var ki, ilgi çekici bir nokta olarak araştırmacılar hastalık ilerledikten sonra oluşacak olan tau proteinlerinin de oluşmasını engellemekte antikorların etkili olduğunu belirtti. Bu olumlu gözlemlere karşın, aşı henüz insan deneylerine hazır değil. Petrovsky; böyle bir hastalıkta aşı için duyulacak gereksinim hesaba katıldığında; ilk denemelerden sonra hastalığın erken fazlarında işe yaradığı görülürse kısa bir süre içinde de herkes için kullanılabilir bir ürüne dönüşebileceğini belirtiyor.

Medical News Today’ün raporuna göre yalnıca Amerika Birleşik Devletleri’nde her 67 saniyede bir kişi Alzheimer oluyor. Yine her 3 yetişkinden biri Alzheimer veya demans (unutkanlık) hastalıklarından herhangi birine yakalanıyor. Dejeneratif bir hastalık olan Alzheimer’ın bu özelliği, sürekli olarak ilerlemesine ve gittikçe daha kötü bir hal almasına sebep oluyor. Hafıza kaybı durumları Alzheimer hastalığının en önemli erken dönem işaretlerinden olup, bununla birlikte problem çözme zorlukları, zaman algısının karışması, yazma ve konuşma bozuklukları, belirli görevleri tamamlama zorlukları gibi sorunlar da bu işaretlerden sayılmaktadır.

Hastalığı önlemek için çok belirli bir yol olmasa da son zamanlarda engelleyici veya geciktirici bir takım aktiviteler ve gıdalar ile ilgili araştırmalar da gerçekleştirilmeye devam ediyor. Örneğin; The University of Cincinnati’den bir araştırma ekibi, oksijen radikallerine karşı etkili olan antioksidanlardan aynı zamanda bir flavonoid  türü olan antosiyaninlerin (anthocyanins) insan hücrelerinde de, bitkilerdeki işlevine benzer şekilde yaşa bağlı hücresel bozunmaların ve hasarların önüne geçebildiğini gösterdi.

Alzheimer hastalığı tedavisi olduğu kadar erken teşhisi ve erken müdahalesi de çok önemli olan bir hastalık. Bu anlamda geliştirilen aşının; insanlarda da hayvan deneylerindekine benzer sonuçlar üretmesi hastalığın erken fazda hatta belki tespit edilmeden ortaya çıkışını veya gelişmesini engelleme potansiyeline sahip olması ayrıca önem taşıyor.

Şu an için, deneysel Alzheimer aşısının çalışıyor olduğunun kesinleşmemesi bir problem olarak varlığını sürdürüyor. Ancak süren deneylerle bundan emin olunduğu anda, mevcut hastaların veya başlangıç düzeyinde demansı olan bireylerin hayatlarında çok büyük değişiklikler yaratabilir. Önleyici terapi olarak da örneğin düşük dozlarda veya seyrek sıklıklarda kullanılabilecek olan ilaç, tahminlere göre beş yıl içinde yaklaşık 50 ve üzerindeki yaşlardaki insanların demans geliştirmesine ve sonunda Alzheimer’a yakalanmalarına engel olabilecek.


Kaynak :

  • Bilimfili,
  • Dana Dovey, Alzheimer’s Disease: Vaccine Prevents Tau Protein Buildup To Stop The Disorder In Its Tracks, 14 Temmuz 2016, www.medicaldaily.com/alzheimers-disease-tau-protein-vaccine-391883?rel=most_shared1 (19 Haziran 2016)

Makale Referans : Davtyan H, Zagorski K, Rajapaksha H, et al. Alzheimer’s Disease AdvaxCpG- Adjuvanted MultiTEP-Based Dual and Single Vaccines Induce High-Titer Antibodies Against Various Forms of Tau and Aβ Pathological Molecules. Nature’s Scientific Reports. 2016.

Kenevir Bileşikleri Beyinden Alzheimer Proteinlerini Temizliyor

Kenevir Bileşikleri Beyinden Alzheimer Proteinlerini Temizliyor

Salk Enstitüsü bilimcileri tetrahidrokannabinol (İng. tetrahydrocannabinol – THC) ve kenevirde bulunan diğer bazı bileşiklerin, Alzheimer hastalığı ile ilişkilendirilen zehirli bir protein olan amiloid beta‘nın hücrelerden atılmasını sağladığına ilişkin bulgular elde etti. Laboratuvar ortamında yetiştirilen nöronlar üzerinde yapılan çalışma, hastalığın tedavisi için yeni yöntemler geliştirilmesi açısından büyük önem taşıyor.

Araştırma sonuçlarını Aging and Mechanisms of Disease dergisinde yayımladıkları makale ile paylaşan ekipten Prof.David Schubert şöyle diyor: “Daha önce yapılan bazı çalışmalar, kenevir bileşiklerinin Alzheimer semptomlarına karşı nöronları koruduğuna ilişkin kanıtlar sunmuştu. Bizim çalışmamız ise kenevir bileşiklerinin, sinir hücrelerindeki hem inflamasyon hem de amiloid beta birikimi üzerinde etkili olduklarını ilk kez olarak gösterdi.”

Vücutta Alzheimer hastalığının semptomları ve plaklar belirmeye başlamadan çok önce, beynin yaşlanmasıyla beraber sinir hücrelerinde amiloid beta biriktiği uzun süredir biliniyor. Hastalığın en net belirtilerinden biri olan plak birikintilerinin ana bileşeni amiloid beta oluyor. Yine de hastalık sürecinde amiloid beta ile meydana getirdiği plakların rolü tam olarak anlaşılabilmiş değil.

Salk ekibi, Alzheimer hastalığını taklit etmek için yüksek düzeyde amiloid beta üretmeleri sağlanan sinir hücreleri üzerinde çalıştı. Amiloid beta düzeyi yükseldikçe, hücresel inflamasyonun ve hücre ölümlerinin arttığı görüldü. Bu sinir hücrelerine THC eklendiğinde ise amiloid beta proteininde düşüş gözlendiği ve hücrelerin proteine bağlı olarak verdiği iltihabi yanıtın bertaraf edildiği saptandı. Böylece sinir hücreleri hayatta kalabildi.

Prof.David Schubert (Telif: Salk Institute)

“Beynin içindeki inflamasyon, Alzheimer hastalığı ile ilişkilendirilen hasarın temel bileşeni. Fakat hep bu tepkinin beyindeki bağışıklık benzeri (İng. immune-like) hücrelerden kaynaklandığı varsayılmıştı; sinir hücrelerinin kendilerinden değil. Amiloid beta’ya verilen bu iltihabi yanıtın moleküler temellerini tanımlamayı başardığımızda, sinir hücrelerinin kendilerinin ürettiği THC benzeri bileşenlerin onları ölmekten kurtarabildiği açıkça anlaşıldı,” diyor makale başyazarı Antonio Currais.

Beyin hücrelerinin reseptör olarak bilinen düğmeleri vardır. Bu reseptörler, beyindeki hücreler arası sinyaller için kullanılması amacıyla vücut tarafından üretilen bir lipid sınıfı olan endokannabinoid‘ler tarafından etkinleştirilebilir. Kenevirin psikoaktif etkilerin de, endokannabinoidlerin etkinleştirdikleri ile aynı reseptörleri aktifleştirebilen bir molekül olan THC’den kaynaklanır. Fiziksel aktivite vücutta endokannabinoidlerin üretimine yol açar ve egzersizin Alzheimer hastalığının ilerleyişini yavaşlattığı saptanmıştır.

Prof.Schubert’in ekibinin daha önce yaptığı bir çalışmada da, Alzheimer ilacı adayı J147‘nin sinir hücrelerinden amiloid beta atılmasını ve hem sinir hücrelerindeki hem de beyindeki iltihabi reaksiyonların azalmasını sağladığı anlaşılmıştı. Bu çalışma, araştırmacıların endokannabinoidlerin de bu işlemde üzerinde etkili olduğunu keşfetmelerine yardımcı oldu.


Kaynaklar:
  • Bilimfili,
  • MedicalXpress, “Cannabinoids remove plaque-forming Alzheimer’s proteins from brain cells”
    < http://medicalxpress.com/news/2016-06-cannabinoids-plaque-forming-alzheimer-proteins-brain.html >
  • Science Alert, “Marijuana compound removes toxic Alzheimer’s protein from the brain”
    < http://www.sciencealert.com/marijuana-compound-removes-toxic-alzheimer-s-protein-from-the-brain >

İlgili Makale: Antonio Currais et al. Amyloid proteotoxicity initiates an inflammatory response blocked by cannabinoids, npj Aging and Mechanisms of Disease (2016). DOI: 10.1038/npjamd.2016.12

Gökada Büyüklüğünde Bir Canlı Olabilir mi?

Gökada Büyüklüğünde Bir Canlı Olabilir mi?

Evrendeki nesnelerin boyutları, 10-19 metre ölçeğindeki kuark etkileşimlerinden 1026 metreuzaklıktaki kozmik ufka kadar değişir. Bu 45 olası büyüklük mertebesinde, bildiğimiz kadarıyla yaşam oldukça ufak bir aralıkla sınırlanmış durumda: 45 olası mertebenin kabaca orta bölümüne denk gelen yaklaşık 9 farklı büyüklük mertebesinde canlı bulunabiliyor. İnsan benzeri duygu ve düşüncelere sahip canlıların bulunduğu aralık ise 9 mertebenin sadece 3’ünü kapsıyor.

Bakteriler ve virüsler bir mikrondan, yani 10-6 metreden bile küçük olabilirken, en büyük ağaçların uzunluğu 100 metreye varabiliyor. Oregon’da bulunan Mavi Dağlar’ın altında yaşayan bal mantarını tek bir organizma olarak düşünürsek, yaklaşık 4 km boyunca uzandığını da anımsayalım. Peki acaba canlıların büyüklüğünü sınırlayan evrensel bir limit var mı?

Hesaplama kuramındaki gelişmeler sonucunda, bilinç ve zeka için katrilyonlarca ilkel “devre” elemanı gerektiğini öğrendik. Beyinlerimiz nöronlardan oluştuğuna göre, ki nöronların her biri özelleşmiş ve işbirliği yapan tek hücreli organizmalardır; biyolojik bilgisayarların bizim becerilerimizi sergileyebilmesi için bizim beynimizin fiziksel büyüklüğüne yakın boyutta olmaları gerekir.

Yapay zeka sistemlerinde bizimkinden daha küçük nöronlar yapılandırmayı düşünebiliriz. Elektronik devre elemanları, örneğin, şu anda nöronlardan oldukça küçüktür. Fakat davranışları da daha basittir ve epey hacim kaplayan destek (enerji, soğutma, iletişim) yapılarına gereksinim duyarlar. Büyük olasılıkla ilk yapay zekaların kaplayacağı hacim, yapıldıkları malzemeler ve mimarileri bizden bütünüyle farklı olduğu halde, bizim bedenlerimizin boyutlarında olacaktır. Bu durum, metre ölçeğinin bir özelliği olduğuna bir kez daha işaret ediyor.

Peki ya evrenin büyükler ucu ne alemde? William S. Burroughs’un Patlamış Bilet adlı kitabında, yüzeyinin altında, yavaşça oluşan kristallerinde neredeyse sıfır düşünce olan engin bir mineral bilinç yatan bir gezegen kurgulanmıştır. Gökbilimci Fred Hoyle “Siyah Bulut” adını verdiği, boyutu Dünya ile Güneş arası uzaklıkla kıyaslanabilecek kadar olan bilinçli bir hiper-zekadan dramatik ve ikna edici biçimde söz etmiştir. Bu düşüncesi, bir yıldızı bütünüyle çevreleyen ve enerjisinin büyük bölümünü yakalayan devasa yapılar olan Dyson küreleri kavramını önceden sezmiş gibidir.

Peki bu büyüklükte yaşam formlarının varolması için koşullar nelerdir? İlginç düşünceler için karmaşık bir beynin yanı sıra yeterince zamana da gerek vardır. Nöral aktarımların hızı yaklaşık olarak saatte 300 km civarındadır. Dolayısıyla insan beyninde sinyal iletim hızı 1 milisaniye kadardır. O halde bir insan ömrü, 2 trilyon mesaj iletim süresinden oluşuyor demektir. Eğer beyinlerimiz ve nöronlarımız 10 kat daha büyük olsaydı, yaşam sürelerimiz ve nöral sinyal hızlarımız da aynı kalsaydı, yaşamımız boyunca şimdikinin onda biri kadar düşüncemiz olurdu.

Beyinlerimizin aşırı ölçüde, örneğin güneş sistemi kadar büyüdüğünü düşünelim. O zaman aynı sayıda mesaj iletimi için evrenin toplam yaşından fazla zaman gerekirdi. Evrimin akışı için de hiç zaman kalmazdı. Eğer gökadamız büyüklüğünde bir beyin olsaydı, sorun daha da içinden çıkılmaz hal alırdı. Oluşum anından itibaren sadece 10.000 civarında mesaj bir uçtan diğerine gidebilirdi. Yani karmaşıklığı insan beynininkine yakın ama büyüklüğü astronomik ölçekte bir beyni olan yaşayan bir varlık hayal edebilmek pek mümkün değil. Eğer varolsaydı da, herhangi bir şey yapabilecek zamanı olmazdı.

Dikkat çekici bir diğer nokta, fiziksel bedenler üzerinde çevrenin koyduğu sınırlamaların da yaşamın hemen hemen zekanın gerektirdiği boyutları gerektiriyor olması. En uzun sekoya ağaçlarının boyu, suyu yukarı doğru 100 metreden fazla pompalayamıyor oluşları ile sınırlanmıştır. Bu limit, Dünya’nın yerçekim kuvveti (suyu aşağı çeker), terleme, su tutunumu ve bitkinin ksilemindeki (suyu yukarı iter) yüzey geriliminin ortak etkisi ile belirir1. Eğer yaşama en uygun gezegenlerin çekim kuvveti ve atmosfer basıncının Dünya’nınkinin 10 katına kadar olduğunu varsayarsak, aynı maksimum limitinin birkaç katı büyüklük mertebesinde kalmış oluruz.

-bilimfilicom

Gezegendeki en büyük ağaçlardan sekoya ağaçları görülüyor.

Ayrıca canlıların çoğunun bir gezegene, uyduya veya göktaşına bağlı yaşayacağını farz edersek, yerçekimi de doğal bir ölçek belirler. Gezegen büyüdükçe ve yerçekimi arttıkça, kemiklere (ya da onların eşdeğerine) binen kuvvet de artar. Bu konu 1600’lerde Christiaan Huygens tarafından tartışılmıştır. Söz konusu durumda canlının kemiklerinin kesitinin de, kuvvete dayanmak için hayvanın büyüklüğünün karesiyle orantılı olarak genişlemesi gerekecektir. Ancak bu vücut geliştirme çabaları, nihayetinde kendi kendini sınırlar; çünkü kütle de uzunluğun kübüyle orantılı artar. Genel olarak, hareket edebilen dünya organizmalarının maksimum kütlesi, kütleçekimin gücünün arttığı oranda azalır. Örneğin yerçekimi Dünya’dakinin 10’da 1’i kadar olan bir gezegende, hayvanların 10 kat daha büyük olma olasılığı vardır.

Tabi bir gezegenin de ne kadar küçük olabileceğine ilişkin bir limit vardır. Çok küçük gezegenler (mesela Dünya’nın kütlesinin onda birinden daha küçük olanlar) atmosferi çekecek ve tutacak kadar kütleçekime sahip olmazlar. Yani bir kez daha Dünya’da gördüğümüz boyutlara yakın büyüklükleri zorunlu kılan bir sınırlama ile karşı karşıyayız.

Yaşamın ayrıca soğutmaya da gereksinimi vardır. Bilgisayar çiplerinde sürekli olarak, hesaplama sırasında ortaya çıkan ısının atılması mücadelesi verilir. Yaşayan canlılar için de aynı konu önem taşır. Büyük hayvanların hacim bölü yüzey alanı (yani deri büyüklüğü) oranı yüksektir. Canlının soğutmasından sorumlu organ deri olduğundan, ısının üretildiği yer de hacim olduğundan, büyük hayvanlar kendilerini soğutmakta daha az verimli olur. İlk olarak 1930’larda Max Kleiber tarafından dikkat çekildiği üzere, Dünya’daki hayvanların kilogram başına metabolik hızı, hayvanın kütlesinin 0,25.kuvveti ile orantılı olarak azalır2. Kuşkusuz ısıtma hızı bu şekilde düşmeseydi, büyük hayvanlar gerçekten de kendi kendilerini pişirirdi. Bir memelinin yaşamını sürdürebilmesi için gözlemlenen minimum metabolik hız, nanogram başına bir watt’ın trilyonda biri kadar  olduğundan3, ısısal açıdan sınırlandırılmış bir maksimum organizma büyüklüğüne ulaşıyoruz: 1 milyon kilogramdan biraz fazla. Bu da yaklaşık olarak mavi balina kadar olmak demektir. Yani tam da Dünya büyüklük rekorunu elinde tutan hayvan kadar…

İlkesel olarak daha büyük yaratıklar hayal edilebilir. Eğer Landauer’in hesaplama için gereken minimum enerjiyi tanımlayan ilkesini hesaba katar ve sadece hücrelerini çoğaltmaya adanmış olan ultra-kütleli, ultra-tembel bir çok hücreli organizma olduğunu varsayarsak, mekanik desteğin ısı taşınımını aşması sorunlarının büyümeyi sınırlayan nihai etken olduğunu görürüz. Bu ölçeklerde böyle bir canlının ne yapacağı ya da nasıl evrilebileceğini de tahmin etmek mümkün değil.

Charles ve Ray Eames’in klasikleşmiş kısa filmleri “10’un Kuvvetleri” (Powers of Ten) 40 yıl kadar önce yayımlanmış ve insanların büyüklükleri kavrayışında derin etkileri olmuştur. Aşağıdaki videoda bu çalışmayı izleyebilirsiniz.

 


Kaynak:

  • Bilimfili,
  • Nautilus, “Can a Living Creature Be as Big as a Galaxy?”
    < http://nautil.us/issue/34/adaptation/can-a-living-creature-be-as-big-as-a-galaxy >

Notlar:
[1] Koch, G.W., Sillett, S.C., Jennings, G.M., & Davis, S.D. The limits to tree height. Nature 428, 851-854 (2004).
[2] Kleiber, M. Body size and metabolism. Hilgardia: A Journal of Agricultural Science 6, 315-353 (1932).
[3] West, G.B., Woodruff, W.H., & Brown, J.H. Allometric scaling of metabolic rate from molecules and mitochondria to cells and mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences 99, 2473-2478 (2002).

Alışkanlıkları Beynimizde Nasıl Oluşturuyoruz ve Onlardan Nasıl Vazgeçiyoruz?

Bütün alışkanlıklar kötü değildir. Ve hatta bazıları gereklidir. Örneğin; otomatiğe bağlayarak eve gidiş yolunu bulmamız ya da yıkamanın her adımını düşünmeden ellerimizi yıkayabilmek iyi şeylerdir. Fakat alışkanlık olarak sürdürdüğümüz bazı şeylerin bir bağımlılık noktasına gelmesi veya hayatımızın günlük akışını engelleyen bir hale evrilmesi bizi obsesif-kompulsif bozukluğa hapsedebilir.

Araştırmacılar, alışkanlıkların davranışlarımızı kontrol ettiğinde beynimizde neler olduğunu araştırmak üzere fareler üzerinde çalışmalar yürüttüler.

Neuron ‘da yayımlanan çalışma bugüne kadar ki en güçlü delilleri sağlayarak; beynin alışkanlığa bağlı ve amaca yönelik davranışlardan sorumlu –beynin karar verme bölgesi olanorbitofrontal korteksteki–  devrelerini ve amaca yönelik devre üzerinde bir tür fren gibi davranarak bütün sorumluluğu alışkanlığa devreden endokanabinoidler gibi nörokimyasalları kontrol etmeyi amaçladı.

Endokanabinoidler insanlar ve diğer hayvanlar tarafından doğal olarak üretilen bir kimyasal grubudur. Endokanabinoid reseptörleri vücut ve beyin boyunca bulunur ve endokanabinoid sistem; açlık, ağrı hissi, mod ve hafızanın da içerisinde olduğu çeşitli fizyolojik süreçleri içerir. Bu sistem aynı zamanda da kanabisin psikoaktif etkilerine aracılık eder.

Geçmişte yapılan çalışmalarda; orbitofrontal korteksin (OFC), amaca yönelik davranışlarda bilgiyi yeniden aktarmada görevli önemli bir bölge olduğu gösterilmişti. Söz konusu bu araştırmada OFCdeki nöron veriminde optogenetik kullanılarak (temel olarak nöronun ışık flaşları ile açık ve kapalı hale getirilmesi ile) yapılan artışlar ile amaca yönelik davranışların artırılabildiği bulgusuna erişilmişti. Tersi biçimde de, kimyasal bir yaklaşımla aynı bölgedeki aktivite azaltıldığında, amaca yönelik davranışlarda aksama meydana getiriliyor ve fare alışkanlığa dayalı hale geliyordu.

Yani orbitofrontal korteks yatıştırıldığında; kontrolü, alışkanlıklar ele alıyor.

aliskanliklar-insan-beyni-bilimfilicom

Geçmişte yapılan çalışmalarda; orbitofrontal korteksin (OFC), amaca yönelik davranışlarda bilgiyi yeniden aktarmada görevli önemli bir bölge olduğu gösterilmişti.

Bu araştırmada ise, madem ki endokanabinoidler genel olarak nöron aktivitesini azaltıyordu, o halde araştırmacılar endokanabinoidlerin OFC’deki aktiviteyi yatıştırabileceği ya da azaltabileceği ve bununla da amaca yönelik davranışlara geçiş yapılabileceği hipotezini kurdular. Dolayısıyla da ekip; orbitofrontal korteksten çıkarak dorsomedial striyatuma giren nöronlara odaklandılar.

Bu doğrultuda da, fareler; farklı yargılarla şekillenen –amaca yöneliğe karşı alışkanlığa dayalı davranışlar- iki farklı çevrede aynı kolu bastırarak aynı ödülü aldığı bir deney düzeneği için eğitildiler. Tıpkı herhangi birnöropsikiyatrik bozukluğu olmayan insanlar gibi sağlıklı fareler de amaca yönelik davranışa karşı alışkanlığa dayalı davranış stratejisini kullanarak aynı eylemler arasında kolaylıkla geçiş yapabilecekti. Yani, girişte verdiğimiz eve gitme örneğindeki gibi, yeni ya da farklı bir yere gitmeye ihtiyaç duyduğumuzda, eve gidiş için açık olan otomatik pilotumuzu kapatarak amaca yönelik davranışa kolaylıkla geçiş yapabiliriz.

Endokanabinoidlerin rol aldığı hipotezlerini test etmek için, araştırmacılar; önce OFC-striyatum yolundaki kanabinoid tip 1 (CB1) isimli bir endokanabinoid reseptörünü sildiler. Böylelikle de bu reseptörü olmayan fareler alışkanlıklar oluşturamadılar, bu da bize nörokimyasalların ve geçiş yollarının kritik bir role sahip olduğunu gösteriyor.

Amaca yönelik eylemlerimiz ve alışkanlığa dayalı eylemlerimiz arasında bir dengeye ihtiyaç duyarız. Her gün yaptığımız şeyler için, oldukça hızlı ve etkili rutinler oluşturabilmeliyiz ve tam bu noktada da alışkanlıklarımız bu amaca hizmet eder. Öte yandan değişen koşullarla da karşılaşırız ve tam bu noktada da alışkanlıklarımızdan vazgeçme ve güncellenmiş bilgiye dayalı amaca yönelik eylemler gerçekleştirebilme kapasitesine ihtiyaç duyarız. Bunu yapamadığımızda da, yıkıcı sonuçlarla karşı karşıya kalabiliriz.

Araştırma bulguları, obsesif-kompulsif bozukluğa ya da bağımlılığa sahip insanlar için yeni bir iyileştirici hedefe işaret edebilir. Yani, alışkanlıklara aşırı bağımlılığı durdurmak ve alışkanlığa dayalı eylemden amaca yönelik eyleme geçiş yapabilme kapasitesini iyileştirmek için, beynin endokanabinoid sistemini iyileştirmek bu noktada yardımcı olabilir ve böylelikle de alışkanlıkların davranışlar üzerindeki kontrolü azaltılabilir. Bu tedavi, ilaç kullanımı şeklinde ya da davranışsal terapi şeklinde olabilir, ancak bunun için de daha fazla araştırmaya ihtiyacımız var.


Kaynak:

  • Bilimfili,
  • UCSD. “How the Brain Makes and Breaks Habits.” http://neurosciencenews.com/endocannabinoids-habits-4318/ (accessed May 26, 2016).
  • Christina M. Gremel, Jessica H. Chancey, Brady K. Atwood, Guoxiang Luo, Rachael Neve, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth, David M. Lovinger, Rui M. Costa Endocannabinoid Modulation of Orbitostriatal Circuits Gates Habit Formation Neuron  DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2016.04.043 showArticle Info

Hasar Gören Sinir Hücreleri Taşınabilir Mitokondrilerle Onarılacak

Rockefeller Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, mitokondrilerin nöronal aksonlardaki taşınımı yükseltildiği takdirde, farelerin sinir hücelerinin yaralanma sonrası onarım becerilerinde artış olduğunu saptadı. Sonuçları Journal of Cell Biology dergisinde yayımlanan makale ile duyurulan çalışmanın, hastalık ya da yaralanma sonucu nöronları hasar gören insanlarda sinir hücrelerinin yeniden oluşumunu tetikleyecek stratejiler geliştirilmesine yardımcı olacağı ifade ediliyor.

Nöronların, vücutta uzun mesafelere yayılan aksonlarını genişletebilmeleri için büyük miktarda enerjiye gereksinimleri olur. Bu enerji mitokondriler tarafından ATP (adenozin trifosfat) biçiminde sağlanır. Mitokondriler, hücre içi enerji santralleridir. Gelişim sırasında mitokondriler aksonlarda ATP gereken yerlere taşınırlar. Ancak büyüme çağını geride bırakan yetişkinlerde, mitokondriler çok daha az hareketlidir, çünkü olgun nöronlar sintafilin (İng.syntaphilin) adı verilen bir protein üretirler. Sintafilin mitokondrileri bulundukları yere sabitler. Araştırmacı Zu-Hang Sheng ve çalışma arkadaşları, mitokondri taşınımındaki bu azalışın, yetişkinlerde yaralanma sonrası nöronların yenilenememesini açıklayıp açıklayamayacağını anlamaya karar verdi.

Sheng ve ekip arkadaşı Bing Zhou, olgun fare aksonları zarar gördüğünde yakında bulunan mitokondrilerin de hasarlandığını ve sinir yenilenmesi için gereken ATP desteğini veremediklerini saptadı. Bilimciler sintafilini sinir hücrelerinden genetik olarak kaldırdıklarında ise mitokondriyel taşınım arttı. Böylece hasar gören mitokondrilerin yerine ATP üretebilen sağlam mitokondriler gidebildi. Sintafilini olmayan olgun nöronların bu şekilde yaralanma sonrası yenilenebildikleri görüldü.

“Hücre içinde ve deney tüpünde gerçekleştirdiğimiz çalışmalar, mitokondriyel taşınımı arttırmak yoluyla enerji eksikliğinin giderilerek, nöronların yenilenmesinin sağlanabileceğini gösterdi. Bu yaklaşımdan yararlanarak merkezi ve çevresel sinir sistemi hasarlarının iyileştirilmesini sağlayacak stratejiler geliştirilebilir,” diyor Sheng.

Aşağıdaki videoda aksonlar hasar gördükten sonra, yakında bulunan mitokondrilerin ATP üretemez duruma geldikleri görülüyor. Bu mitokondrilerin rengi sarıdan (sağlıklı) yeşile (hasarlı) dönüyor (Telif: Zhou et al., 2016).


Kaynaklar:

  • Bilimfili,
  • Eurekalert, “Mobilizing mitochondria may be key to regenerating damaged neurons”
    < http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-06/rup-mmm060716.php >
  • Science Alert, “Scientists are using mobile mitochondria to repair damaged nerve cells”
    < http://www.sciencealert.com/damaged-neurons-could-be-fixed-with-mobile-mitochondria-scientists-say >

İlgili Makale: Bing Zhou, Panpan Yu, Mei-Yao Lin, Tao Sun, Yanmin Chen, and Zu-Hang Sheng Facilitation of axon regeneration by enhancing mitochondrial transport and rescuing energy deficits The Journal of Cell Biology Published June 7, 2016 The Rockefeller University Press, doi: 10.1083/jcb.201605101

Öğrenirken Unutuyoruz

Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan (EMBL) ve İspanya’nın Sevilla kentindeki Pablo Olavide Üniversitesi’nden bilimcilere göre, beyin bir şeyi öğrenmeye çalışırken bir yandan da bir şeyleri unutmaya çabalıyor. Çalışmalarının sonuçarını Nature Communications dergisinde yayımlayan araştırmacıların fare beyninde keşfettikleri sinirsel mekanizmalar, öğrenme sırasında aktif bir şekilde unutmanın da gerçekleştiğini ortaya koyuyor. EMBL ekibinin lideri Cornelius Gross şöyle değerlendiriyor: “İlk kez beyinde aktif bir şekilde anıları silme yani unutma ile ilişkilendirilen bir mekanizma keşfettik.”

Öğrenme, en basit düzeyde, bir takım atamalar yapmak ve onları anımsamaktır. Fareler üzerinde çalışan Gross ve meslektaşları, beynin anıları oluşturmasını sağladığı bilinen bölgesi olan hipokampüsü inceledi. Bilgi beynin bu kısmına farklı yollar izleyerek giriyor. Anılar yerleşiklik kazanırken, ana yol boyunca nöronlar arası bağlantılar güçleniyor.

Araştırmacılar, bu ana yol kapatıldığında farelerin bir Pavlov yanıtını (bir sesin ardından gelen sonucu belleyip, sesi duyduğunda sonucu beklemeyi) öğrenemez duruma geldiklerini buldu. Fakat eğer fareler bu bağlantıyı ana yoldaki bilgi akışı engellenmeden önce öğrenmişlerse, yine de anımsayabiliyorlardı. Dolayısıyla bilimciler bu yolunanı oluşturmakla ilgili olduğu, hatırlama üzerinde ise fazla etkisi olmadığı sonucuna vardı. Tahminlere göre hipokampüse giden ikinci yol anımsamadan sorumlu olabilir.

Ana yolun kapatılmasının beklenmedik bir sonucu olduğu da saptandı: Yol boyu uzanan bağlantılar zayıflıyordu; yani anı siliniyordu. “Bu yolun sadece engellenmesinin, onun gücü üzerinde bir etkisi olmamalıydı. İncelememizi derinleştirince diğer yollardan birindeki aktivitenin bu zayıflamaya neden olduğunu keşfettik,” diyor Pablo Olavide Üniversitesi’nden Agnès Gruart. İlginç bir şekilde bu aktif unutma süreci sadece öğrenme durumlarında ortaya çıkıyor. Billimciler başka koşullar altında hipokampüse giden ana yolu kapattıklarında, bağlantıların gücü değişmeden kalıyor.

“Bunun bir açıklaması, beyindeki yerin sınırlı olması olabilir. Bir şey öğrenirken, yenilere yer açmak için bazı bağlantıları zayıflatmak gerekiyor olabilir. Yeni şeyler öğrenebilmek için daha önce öğrendiğiniz şeylerin bir kısmını unutmanız gerekebilir,” diyor Gross. Bu bulguların elde edilmesinde genetiği üzerinde değişiklikler yapılmış fareler kullanıldı. Ama EMBL’deki Maja Köhn’ün laboratuvarının da yardımıyla, ekip beyindeki unutma yolunun genetik mühendisliğe gerek kalmadan, bir ilaçla da aktive edilebileceğini gösterdi. Bu sayede travmatik deneyimleri unutmakta zorlanan insanlar için çözümler üretilebilir.

 


Kaynak:

  • Bilimfili,
  • Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı, “Forgetting to learn”
    < http://www.embl.de/aboutus/communication_outreach/media_relations/2016/160318_Gross/ >

İlgili Makale: Noelia Madroñal, José M. Delgado-García, Azahara Fernández-Guizán, Jayanta Chatterjee, Maja Köhn, Camilla Mattucci, Apar Jain, Theodoros Tsetsenis, Anna Illarionova, Valery Grinevich, Cornelius T. Gross & Agnès Gruart Rapid erasure of hippocampal memory following inhibition of dentate gyrus granule cells Nature Communications 7, Article number: 10923 doi:10.1038/ncomms10923 Received 29 September 2015 Accepted 27 January 2016 Published 18 March 2016l >

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:

  1. Bilimfili,
  2. What Makes Our Brains Special? ScientificAmerican MIND. (2015, November 24)
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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.
  8.  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
  9. 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
  10. 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

Rüyalar Nöral Anahtarla Açılıp Kapatıldı

California Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, sadece bir düğmeye basarak uyuyan farenin rüya görmeye başlamasını sağladı. Araştırmacılar beynin medulla adı verilen ilkel bölgesinde yer alan sinir hücrelerine optogenetik bir düğme yerleştirerek, bu hücrelerin nöronları aktif ve pasif duruma getirmelerini lazerle kontrol etmeyi başardı.

Nöronlar aktifleştirildiklerinde, fareler saniyeler içinde REM uykusuna daldılar. Hızlı göz hareketleriyle karakterize edilen REM uykusu, memelilerde iskelet kaslarının geçici felç durumuna girdiği ve beyin korteksindeki etkinliğin eşlik ettiği uyku evresidir. Deneyde nöronları etkisizleştirmenin, farelerin REM uykusuna dalma yeteneğini azalttığı, hatta ortadan kaldırdığı görüldü. UC Berkeley ekibi bulgularını, Nature dergisinin 15 Ekim tarihli sayısında yayımladı.

UC Berkeley’den Prof. Howard Hughes ve makalenin başyazarı Yang Dan şunları söyledi: “Önceden medullanın bu bölgesinin, REM uykusu sırasında iskelet kaslarının felç durumuna girmesinde rol aldığı düşünülüyordu. Burada gösterdiğimiz şey, bu nöronların REM uykusunu, kasların geçici felci ve beynin NREM uykusuna göre daha uyanık görünmesini sağlayan tipik kabuk aktivasyonun da aralarında olduğu tüm yönleriyle harakete geçirdiğidir.”

ruyalar-noral-anahtarla-acilip-kapatildi-1-bilimfilicomBeyin sapı ve hipotalamusdaki diğer nöronların REM uykusu üzerinde etkisi olduğunun gösterilmesine rağmen, “REM uykusunun yüksek indüksiyonundan dolayı–denemelerimizin yüzde 94’ünde, fareler nöronların etkinleştirilmesiyle saniyeler içinde REM uykusuna girdiler– bunun, uykuya girip girmeyeceğinize karar veren görece küçük bir ağ içerisinde kritik bir düğüm olabileceğini düşünüyoruz.” diye ekliyor Dan.

Araştırmacılar, bu çalışmanın sadece beyinde rüya görmenin ve uyku üzerindeki karmaşık denetimin daha iyi anlaşılmasını sağlamayacağını, ayrıca bilim insanlarının farelerde rüya görmeyi durdurup başlatmasının neden rüya gördüğümüzü anlamamıza olanak sağlayacağını söylüyor.

UC Berkeley’de doktora sonrası araştırmacısı olan Franz Weber, “Pek çok piskiyatrik hastalık, özellikle duygudurum bozuklukları, REM uykusundaki değişikliklerle ilişkilidir ve bazı yaygın kullanılan ilaçlar REM uykusunu etkileyebilir, bu nedenle zihinsel ve duygusal sağlığın hassas bir belirtisi olarak görünmektedir. Uyku çevirimi üzerine çalışma yapmanın, bu hastalıklara, ayrıca uykuyu etkileyen diğer nörolojik hastalıklara, Parkinson ve Alzheimer hastalıkları gibi, yeni bir bakış kazandıracağını umuyoruz,” diye anlatıyor.

Yemek ve Rüya Görmek

Araştırmacılar ayrıca, farelerde bu beyin hücrelerinin uyanıkken etkinleştirilmesinin, uyanık olma hali üzerinde bir etkisi olmadığını, fakat farelerin daha çok yemelerine neden olduğunu buldu. Normal farelerde, bu nöronlar – nörotransmiter gama-amino bütrik asit (GABA) salınımı yapan bir sinir hücreleri dizisi, bu nedenle sıklıkla GABAerjik nöronlar olarak anılırlar – fareler çok keyifli iki aktivite olan yemek yerken veya taranırken, uyanma süreçlerinde en çok aktif olan nöronlardır.

Dan, medulladaki GABAerjik nöronların, beynin evrimsel süreçte çok eski bir diğer bölümü ponstaki nöradrenerjik nöronlar gibi stres nöronlarının tam tersine etki ettiğini düşünüyor.

“Diğer araştırmacılar, koşarken aktif olan nöradrenerjik nöronların, yemek yerken veya taranırken pasif olduğunu buldular. Görünüşe göre sakinleşmişken ve huzurluyken, bu nöradrenerjik nöronlar kapanıyor ve medulladaki GABAerjik nöronlar açılıyor.” diye aktarıyor Dan.

Bu GABAerjik nöronlar, omurga kanalının tepesinde bulunan medullanın karın kısmından, beyin sapının ve hipotalamusun pek çok bölgesine yansır, böylece pek çok vücut fonksiyonunu etkileyebilirler. Bu bölgeler — düşünce ve mantığın merkezi beyin zarından daha ilkel — nefes almak gibi otomatik işlevler ve kasların kontrol merkezi olduğu kadar, duygular ve doğuştan davranışların da oturduğu bölgelerdir.

Optik Beyin Durumu Değişimi

Dan, Weber ve çalışma arkadaşları, medulladaki REM bağlantılı bu GABAerjik nöronları araştırmak içinoptogenetik denilen güçlü bir teknik kullandılar. Bu teknik, bir virüs sayesinde, özel nöron türlerine ışığa hassas iyon kanalları eklemeyi gerektiriyor. Araştırmacılar bu virüsü GABAerjik nöronlara yönlendirmek için, işaretçi proteinleri bu özel nöronlara taşıyan, genetik olarak düzenlenmiş bir fare hattı kullandılar. Bir kere eklendiğinde, beyne eklenmiş optik fiber üzerinden lazer ışığıyla uyarılan iyon kanalları, nöronların etkinleşmesini sağlayabiliyor. Alternatif olarak, GABAerjik nöronlara iyon pompası eklemek, lazer ışığı uyarımıyla bu nöronların aktivitesini kapatmalarına olanak sağladı.

Farelerin genetik olarak düzenlenmiş bu türünü kullanarak, araştırmacılar medulladaki bu nöronların aktivitesinin haritasını çıkardılar ve kısa periyotlarda nöronları aktifleştirme veya pasifleştirmenin, uyku ve uyanma davranışını nasıl etkilediğini kaydettiler.

Ayrıca aynı nöron grubunu etkisizleştirmek için ilaç kullandılar ve çabuk olmaması ve uzun sürmesine rağmen REM uykusunda azalma tespit ettiler, çünkü ilacın etki etmesi için yaklaşık yarım saat gerekti ve çok yavaş tükendi.

Ayrıca medulladaki bir başka nöron grubuna da ışığa duyarlı iyon kanalları eklediler: glutamat nörotransmiter salınımı yapan glutamaterjik nöronlar. Bu nöronları aktifleştirmek hayvanları kısa sürede uyandırdı, GABAerjik nöronları etkinleştirmenin tam tersi etki ederek.

Dan bu nöronlar üzerindeki çalışmalarını, sadece REM uykusunu etkileyecek şekilde değil, ayrıca NREM uykusunu da etkileyecek şekilde sürdürüyor.


Kaynak: 

  • Bilimfili,
  • University of California – Berkeley. “Dreams turned off and on with a neural switch: Activating small group of neurons in medulla causes rapid transition to REM sleep.” ScienceDaily. ScienceDaily, 15 October 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151015120128.htm>.

Referans:  Franz Weber, Shinjae Chung, Kevin T. Beier, Min Xu, Liqun Luo, Yang Dan. Control of REM sleep by ventral medulla GABAergic neurons.Nature, 2015; 526 (7573): 435 DOI: 10.1038/nature14979

 

Seksin Beyninizde Meydana Getirdiği 8 Değişiklik

Seksin beyninizi nasıl etkilediğine dair kavrayışınızın gelişmesi cinsel hayatınızın sağlıklı bir şekilde sürmesine yardımcı olur. Bu durum aynı zamanda da sağlığınızın diğer kısımlarına dair size bilgi verir. Bilim insanları, seksin sırlarını keşfetmeye devam ederken, seks alanındaki araştırmalar da sürekli olarak gelişiyor. İşte bugüne kadar bilimsel araştırmalar sayesinde seks anındaki beynimize dair bildiklerimiz.

1) Seks Uyuşturucu Gibidir 

Cinsel birleşme iyi hissetmemize sebep olur. İşte seksi sevmemizin ve arzulamamızın sebebi de budur. Cinsel birleşmeden aldığımız zevk; büyük oranda beynimizin ödül merkezini aktifleştiren bir nörotransmitter olan dopamin salgılanmasından kaynaklıdır. Dopamin, aynı zamanda da uyuşturucu bağımlısı insanlarda oldukça yüksek seviyelerdedir.UCLA David Geffen School of Medicine’dan psikiyatri doçenti Timothy Fong; uyuşturucu almak ile seks yapmanın elbette ki aynı hisleri oluşturmadığını ancak her ikisinin de aynı beyin bölgelerini uyardığını söylüyor. Öte yandan, kafein, nikotin ve çikolata da beynin ödül merkezlerini uyarır.

2) Seks Antidepresan Etkisi Gösterir

University of Albany ‘de 2002 yılında yapılan ve 300 kadın üzerine yoğunlaşılan çalışmada; seks anında kondomkullanmayan kadınların kondom kullanan kadınlara kıyasla daha az depresif belirtilere sahip oldukları bulgusuna ulaşıldı. Araştırmacılar bu durumun menide bulunan ve seks sonrası vücut tarafından absorbe edilen östrojen veprostaglandin gibi çeşitli bileşenlerin antidepresan özellikte olmasından kaynaklandığını düşünüyorlar. Ekip; ciddi ilişki içerisinde olma ya da oral kontraseptif kullanımı gibi diğer şeylerin de hem duygu durumu hem de kondom kullanımını etkileyebileceğini doğruladılar. Ciddi ilişki içerisindeki insanlar için bu durum iyi haber olsa da, ciddi düşünmeyenlerin kondom kullanımını ihmal etmemeleri gerekiyor.

3) Seks Bazen Yatıştırıcı Olabilir

İyi hissettiren bu kimyasallar, cinsel birleşme anında patlama gösteriyor olabilir fakat, peki ya sonrasında? Araştırmacılara göre; seks sonrası hüzün (postkoital disfori) diye bir şey var. Bir çalışmaya katılan kadınların üçte biri; seks sonrası herhangi bir anda üzüntü deneyimlediklerini bildiriyorlar. Pişmanlık ya da zorlanmış (kendi kendini) olma hissi bu hüznün bir sebebi olabilir, ancak araştırmacılar bu durumun tam olarak neden ortaya çıktığını henüz açıklayamıyorlar.

4) Seks Ağrıyı Uzaklaştırıyor

Araştırmalara göre; cinsel birleşme ağrı semptomlarını uzaklaştırabilir. 2013 yılında Almanya’da yürütülen birçalışmada; migreni olan katılımcıların %60’ı ve küme tipi baş ağrısına (histamin baş ağrısı) sahip katılımcıların %30’u seks anında baş ağrısından kısmen ya da tamamen kurtulduklarını belirtiyorlar. Yapılan diğer çalışmalar ise;G noktası uyarılan kadınların ağrı eşiklerinin yükseldiğini ortaya koyuyor. Rutgers University’den profesör Beverly Whipple; bu durumun kadınları ağrıyı hissetmeleri için daha fazla uyarana ihtiyaç duyma noktasına çıkardığını söylüyor. Öte yandan araştırmacılar anne ve bebek arasındaki bağ olarak isimlendirilen oksitosin hormonunun da ağrıyı uzaklaştırmaya yardımcı olduğunu ileri sürüyorlar.

5) Seks Hafızanızı Temizleyebilir

Her yıl, her 100.000 insandan 7’si, anlık fakat geçici hafıza kaybı olan “küresel geçici amnezi” deneyimliyor. Bu durum; duygusal stres, ağrı, küçük çaplı kafa sarsıntıları ve sıcak ya da soğuk suya birden atlama gibi durumlarla ortaya çıkabildiği gibi coşkulu bir seks sonucunda da ortaya çıkabiliyor. Ortaya çıkan unutkanlık durumu birkaç dakika ya da birkaç saat boyunca sürebilir. Bu süre zarfında, kişi yeni hafızalar oluşturamaz ya da henüz gerçekleşmiş olayları hatırlayamaz. Ve işin güzel yanı ise; bu durum uzun vadeli etkilere sahip değil.

6) Seks Hafızanızı Güçlendirebilir

2010 yılında yapılan bir araştırmada, “kronik” olarak çiftleşen (günde bir kez 14 gün boyunca) farelerle, yalnızca tek seferlik çiftleşme yapmasına olanak sunulan fareler kıyaslandığında, “kronik” olarak çiftleşen farelerin; beynin hafıza ile ilişkili bölgesi olan hipokampuslerinde daha fazla nöron geliştirdikleri gözlemlendi. Bulgular farelerde yapılan ikinci bir çalışma ile de desteklendi. Ancak düzenli seksin insanlarda da aynı etkiyi oluşturup oluşturmadığı durumuna henüz bakılmış değil.

7) Seks Sakinleştiriyor

Düzenli seksin farelerde beyni güçlendirdiğinin ortaya koyulduğu aynı çalışmada farelerin aynı zamanda da daha az stresli oldukları gözlemlendi. Bu durum insanlar için de geçerli. Yapılan bir araştırmada; henüz yeni cinsel ilişki deneyimlemiş insanların cinsel ilişki deneyimlememiş insalara kıyasla stresli durumlara –örneğin; insanların önünde konuşma gibi– tepki oluşturmada daha iyi oldukları sonucuna ulaşıldı.  Peki seks stresi nasıl azaltıyor?Bu örnekte; kan basıncını düşürerek.

8) Seks Uykunuzu Getirir

Seksin kadınlara kıyasla erkeklerin uykusunu getirmesi daha yaygındır. Ve bilim insanları bu durumun sebebini şöyle açıklıyorlar: Beynin prefrontal korteks isimli bölgesi, boşalmanın ardından giderek yavaşlayan bir aktivite gösteriyor. Bu durum da oksitosin ve serotonin salınımıyla birlikte; “kıçını döndü ve yattı” sendromuna sebep olabilir.


Kaynak:

  1. Bilimfili,
  2. 8 Ways Sex Affects Your Brain. http://www.health.com/health/gallery/0,,20894914,00.html
  3. Gallup GG Jr, Burch RL, Platek SM. Does semen have antidepressant properties? Arch Sex Behav. 2002 Jun;31(3):289-93. PMID: 12049024
  4. Brian S. Bird, Robert D. Schweitzer & Donald S. Strassberg The Prevalence and Correlates of Postcoital Dysphoria in Women International Journal of Sexual Health Volume 23, Issue 1, 2011 pages 14-25 DOI:10.1080/19317611.2010.509689
  5. Wang YL, Yuan Y, Yang J, Wang CH, Pan YJ, Lu L, Wu YQ, Wang DX, Lv LX, Li RR, Xue L, Wang XH, Bi JW, Liu XF, Qian YN, Deng ZK, Zhang ZJ, Zhai XH, Zhou XJ, Wang GL, Zhai JX, Liu WY. The interaction between the oxytocin and pain modulation in headache patients. Neuropeptides. 2013 Apr;47(2):93-7. doi: 10.1016/j.npep.2012.12.003. Epub 2013 Jan 30.
  6. D Owen, B Paranandi, R Sivakumar, and M Seevaratnam Classical diseases revisited: transient global amnesia Postgrad Med J. 2007 Apr; 83(978): 236–239. doi: 10.1136/pgmj.2006.052472
  7. Maloy K, Davis JE. “Forgettable” sex: a case of transient global amnesia presenting to the emergency department. J Emerg Med. 2011 Sep;41(3):257-60. doi: 10.1016/j.jemermed.2008.02.048. Epub 2008 Oct 1.
  8. Benedetta Leuner , Erica R. Glasper , Elizabeth Gould Sexual Experience Promotes Adult Neurogenesis in the Hippocampus Despite an Initial Elevation in Stress Hormones Plos ONE  Published: July 14, 2010DOI: 10.1371/journal.pone.0011597
  9. Brody S. Blood pressure reactivity to stress is better for people who recently had penile-vaginal intercourse than for people who had other or no sexual activity. Biol Psychol. 2006 Feb;71(2):214-22. Epub 2005 Jun 14. PMID: 15961213
  10. Serge Stoléru, Véronique Fonteillea, Christel Cornélis, Christian Joyal , Virginie Moulier Functional neuroimaging studies of sexual arousal and orgasm in healthy men and women: A review and meta-analysis Neuroscience & Biobehavioral Reviews Volume 36, Issue 6, July 2012, Pages 1481–1509 doi:10.1016/j.neubiorev.2012.03.006