Etiket: nöron

Beyinlerinin yarısı insan beyni olan fareler üretildi ve tamamı fare beyni olan kardeşlerinden çok daha zeki oldukları kaydedildi. Fikir bir kurgunun taklidi değil, tamamen insan beyin hastalıklarını daha iyi anlamak ve bunu laboratuvar kaplarında değil bütün halinde yerinde araştırmak için bir gelişme niteliğinde.

Değiştirilmiş fareler hala fare nöronlarına sahipti – “düşünmeyi” sağlayan ve beynin yarısını oluşturan hücreler, ancak gliyal hücreleri, -beyni destekleyen ve besleyen- tamamen insan hücreleriydi. Bu demek oluyor ki beyin hala bir fare beyniydi, ama nöron harici hücreler insana aitti.

Hızlı Devir

Araştırma ekibi olgunlaşmamış gliya hücrelerini, bağışlanmış insan fetüslerinden çıkardılar. Fare paplarına (yavrularına) enjekte ettiler ve burada bu hücreler astrositlere dönüşerek , doğal olarak yıldıza benzer bir şekil aldılar ve olgunlaştılar.

Bir yıl içinde, tüm fare gliya hücreleri insandan alınanlar tarafından tamamen gasp edildi ve kullanılmaz hale geldi. Alınan 300.000 insan hücresi bölünerek 12.000.000 tane olana kadar yerli hücrelerle yer değiştirerek bölündü.

Bilinçli düşünce için astrositler olmazsa olmaz, çünkü nöronlar arası bağlantıları (sinaps) kuvvetlendiriyorlar. Tendrilleri (bkz. figür:1) bu işlevi, sinapslarda elektrik sinyallerini ileterek yerine getiriyorlar.

İnsan astrositleri farelerinkinden 10 ila 20 kat daha büyük ve 100 kat daha fazla tendril taşıyor. Bu da farelerinkinden çok daha fazla bağlantıyı koordine edebildiği ve adapte edebildiği anlamına gelir.

Zekada Sıçrayış

Fare hafızası ve bilişsellik ile ilgili standart testler uygulandığında, insan astrositlerine sahip olan farelerin, normal fare astrositlerine sahiip olan kardeş ve arkadaşlarına nazaran çok daha zeki oldukları tespit edildi.
Ani bir elektrik şoka bağlı olarak çıkan ses dalgalarını hatırlamayı ölçen bir testte, insanlaştırılmış olan fareler normal olanlara nazaran 4 kat daha uzun süre bekleme haline geçti, buradaki önerme hafızalarının yaklaşık 4 kat daha iyi çalıştığıdır. Hem istatiksel hem de önemsel olarak çok ciddi bir fark görünüyor.
Geçen sene ki çalışma da araştırmanın yöneticisi olan Prof. Goldman ve ekibi farelere zaten olgunlaşmış olan gliya hücrelerini eklemişler ve statik bir gözlem yapmışlardı. Yine de benzer sonuçlar gözlenmişti. Ancak bu sefer, bu hücrelere dönüşecek olan hücreler koyuldu -gliyal öncül hücreler – (bölünebilen ve çoğalan olgun hücrelere dönüşebilen gliya hücreleri) . Bu şekilde farenin beyni ele geçirilmiş oldu, ve ancak fiziksel alan yani farenin beyni durduğunda bu ele geçirme süreci durdu ve fare beyni içine insan astrositleri yayılmış oldu.

Türlerin Çaprazlanması

İnsan astrositlerinin farelerde de aynı yolla fonksiyon gösterip göstermediğini anlayabilmek çok ilginç olurdu; çünkü bu aynı zamanda alıcı canlının eklenen hücrelerin kaderini değiştirip değiştirmediği ve bu hücrelerin aynı özellikleri insanda olduğu haliyle koruyup korumadığını göstermiş olurdu.

Bir türe ait hücrelerin başka bir türe ait bir organizmada fonksiyonunu yerine getirebiliyor olması son derece ilgi çekici ve hangi özelliklerin hücrenin kendisi tarafından taşındığı ve hangilerinin çevresel koşullarla şekilllendiği sorusunu ise içinde barındırmakta.

Yapılan bir çalışmada, insanlarda dil gelişimi ile ilişkilendirilen Foxp2 geninin farelerde öğrenmeyi kolaylaştırdığını gösterdi. Paralel başka bir deneyde ise, olgunlaşmamış insan gliyal hücreleri -sinir hücrelerine yalıtım yapan- miyelin proteinini oluşturmakta sıkıntı yaşayan fare yavrularına enjekte edildiğinde, bu hücrelerin fare beyni içerisinde yalıtım maddesi oluşturan oligodendrositleri oluşturmak üzere olgunlaştığı gözlemlendi. Bu da, hatalı hücrelerin bir şekilde tespit edildiği ve kusurların telafi edildiğini göstermekte. Bu yöntem, multipl skleroz (MS) gibi miyelin kılıfın hasarlı olduğu hastalıkların tedavisinde kullanılabilir. MS hastalığının tedavisinde gliyal öncül hücrelerin kullanım izni için ilk başvuru çoktan yapıldı bile, araştırmaların 1 ila 1,5 yıl içerisinde başlaması bekleniyor.

Hâlâ Bir Fare

İnsan astrositlerinin zeka, hafıza ve öğrenmeyi nasıl etkilediğini daha detaylı anlayabilmek amacıyla farelerden daha akıllı olan sıçanlara hücre aşılanıyor. Bu her ne kadar bilim-kurgu gibi gözükse de, yeni eklenen bu hücrelerin farelere onları daha “insan” haline dönüştürecek ek yetenekler sağlamaması bu kanıyı yıkıyor. Aksine, eklenen bu insan hücreleri farelerin kendi sinir ağlarının etkinliğini artırıyor, ancak fare “fare” olarak kalıyor.Bununla birlikte, insan hücrelerinin maymunlara eklenmesi potansiyel etik sorunlardan dolayı gerçekleştirilemiyor. İnsan beyni hücrelerinin hangi hayvana ekleneceği ise zor bir karar. Çünkü hayvanların insan özellikleri verilerek insanlaştırılması işlemi için nerede duracağımız sorusu akılları kurcalıyor.

Bu çalışma Journal of Neuroscience dergisinde orijinal olarak yayımlanmıştır.<

---

Referans : Bilimfili, A Competitive Advantage by Neonatally Engrafted Human Glial Progenitors Yields Mice Whose Brains Are Chimeric for Human Glia Martha S. Windrem1, Steven J. Schanz1, Carolyn Morrow1, Jared Munir1, Devin Chandler-Militello1, Su Wang1, and Steven A. Goldman1,2 —26 November 2014–Journal of Neuroscience, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1510-14.2014