Etiket: striyatum

Yayım tarihi

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
Yayım tarihi

Zamanın Geçtiğini Nasıl Anlıyoruz?

Bu sabah işe zamanında gidebildiniz mi? Eğer başardıysanız, bravo! Ancak işe yetiştiğiniz için “trafikten sorumlu tanrılara” şükretmek yerine, bunda büyük katkısı olan beyninize teşekkür etmelisiniz. Beynin etkileyici biçimde doğruluk saptaması olan doğal saati bize birçok günlük aktivite için oldukça önemli bir yetenek olan zamanın geçişini saptama olanağı sunar. Geçen süreyi takip etmemizi sağlayan bu yetiden yoksunluk, sabah duşumuzun belirsiz bir zamana kadar devam etmesine sebep olabilir. Yani kafamızın içindeki bu “dırdırcı” ses olmasaydı, yapmamız gereken günlük şeylere kolaylıkla geç kalabilirdik.

Peki ama, beynimiz oldukça iyi ayarlanmış bu mental saati nasıl oluşturuyor? Sinir bilimcilere göre; farklı zaman tiplerini işlemek için ayrı sinirsel sistemlere sahibizdir. Örneğin; sirkadyen ritimlerini korumak, vücut hareketlerinin zamanlamasını kontrol etmek ve zamanın geçişinin farkında olmak. Şimdiye kadar, birçok sinirbilimci; zamansal işlemenin bu son tipinin –örneğin kahvaltıda çok fazla oyalandığınıza dair sizi uyaran türdeki gibi– tek bir beyin sistemi tarafından desteklendiğini düşünüyordu. Ancak, yeni yapılan çalışmalar, tek bir sinirsel saatin olduğu modelinin oldukça basit bir izah olduğunu ileri sürüyor. Geçtiğimiz yıl Journal of Neuroscience ‘da yayımlanan bir çalışmada, University of California’dan sinirbilimciler; beynin, zamanın geçişini hissetmesine dairikinci bir yöntemi olabileceğini ortaya koydu. Dahası, araştırmacılar bu ikinci iç saatin bizim birincil nöral saatimizle yalnızca paralel çalışmadığını aynı zamanda da birbirini tamamlıyor olabileceğini ileri sürüyor.

Geçmişte yapılan çalışmalar, merkezi iç saatimizin kalbinde yatan striyatum isimli bir beyin bölgesinin zamansal bilgiyi tamamlamak için beyni çevreleyen korteks ile beraber çalıştığını ileri sürüyordu. Örneğin, insanlar ne kadar zamanın geçtiğine dikkat ettiklerinde striyatum aktif hale geçer ve striyatuma veri girişini kesintiye uğratan bir nörodejeneratif bozukluk olan Parkinson Hastalığına sahip bireyler zamanı ifade etme sorunları yaşarlar.

Fakat zamanın geçişine dair bilinçli farkındalık, beynin yalnızca zamanı ölçmesini gerektirmez, aynı zamanda da ne kadar zamanın geçtiğinine dair işler bir bellek de gerektirir. Bilim insanları, hipokampus isimli beyin bölgesinin geçmiş deneyimleri hatırlamada kritik bir öneme sahip olduğunu biliyorlardı. Ancak, artık hipokampusun zamanın geçişini hatırlamada da rol alabileceğini düşünüyorlar. Hayvanlardaki elektriksel beyin aktivitesini kaydeden çalışmalar, hipokampusteki nöronların zamandaki belirli anlara dair sinyal verdiğini ortaya koyuyor. Fakat zamanın takibinde yalnızca hipokampus yeterli değildir. Dikkat çekici bir biçimde, hipokampusu hasar görmüş insanlar kısa zaman periyotlarını doğru bir biçimde hatırlayabiliyorlar, fakat bu insanlar uzun zaman aralıklarını hatırlayamıyorlar. Bütün bu bulgular, hipokampusun bazı (fakat tamamını değil) zamansal bilgilere dair sinyal vermede önemli olduğuna dair ipuçları veriyor. Ancak durum böyleyse, bu zaman kodu tam olarak ne için kullanılıyor ve neden bu denli özeldir?

Yapılan çalışmada, araştırmacılar bu gizemi ortaya çıkarabilmek için farklı zaman aralıkları arasında ayrım yapabilmeleri için fareleri eğittiler. Sonrasında, farelere sunulduğunda farklı kokular arasında seçim yapmaları beklenerek -böylelikle ne kadar zamanın geçtiğini gösterebileceklerdi– davranışı gösteren fareleri ödüllendirdiler. Denemelerin bazılarının öncesinde, araştırmacılar, hipokampusu geçici olarak inaktif hale getiren bir kimyasalı farelere enjekte ettiler. Bu durum; farklı zaman aralıkları arasında ayrım yapabilmek için işlevsel bir hipokampusun gerekip gerekmediğini test etmeye olanak sunuyordu.

İnaktif bir hipokampusu olan fareler; çok geniş bir zaman aralığının (örneğin; 3’e karşı 12 dakika) arasındaki farkı bildirebildiler, fakat aynı başarıyı aynı periyotlardaki zaman aralıkları (örneğin; 8’e karşı 12 dakika) arasındaki farkı saptamada gösteremediler. Bu da bize; aynı zaman aralıkları arasında ayrım yapabilmede hipokampusun önemli bir rolünün olduğunu, fakat aralıklar çok farklı olduğunda hipokampuse gerek duyulmadığını gösteriyor. Fakat tuhaf olan şu ki; bu örgü uzun zaman periyotlarında görülüyor; işlevsel olmayan bir hipokampuse sahip fareler kısa ölçekteki aynı zaman aralıkları (1 e karşı 1,5 dakika) arasında ayrım yapabilmede de normal değiller, fakat uzun zaman aralıklarına kıyasla daha iyi bir performans sergiliyorlar.

Dolayısıyla, hipokampus geçen zamana dair sinyal verirken oldukça özel bir rol üstleniyor. Uzun zaman ölçeklerindeki (yaklaşık birkaç dakika) aynı zaman aralıkları arasında ayrım yapıyor. Yani, 15 dakika yerine 10 dakikadır duş aldığınızı söyleyebiliyorsanız, bunun için hipokampusünüze teşekkür etmelisiniz.  Fakat, 1 dakika ile 1,5 dakika ya da 20 dakika ile 1 saat arasındaki farkı ayırt edebilmenizde, iç saatiniz kadar diğer beyin bölgeleriniz de bundan sorumlu.

Hipokampusun böylesi bir özel görevi gerçekleştiriyor olması biraz garip gözükse de, bu durum hipokampusün diğer alanlarda yaptıklarıyla tamamen tutarlıdır. Biliyorsunuz ki; hipokampus, bitişik nesneler ya da deneyimler arasında ayrım yapabilme yetisiyle (biçim ayrımı olarak bilinir) meşhurdur. Bu çalışma, hipokampusün; farklı nesneler, mekânlar ve zaman aralıkları arasındaki kolayca göze çarpmayan farkları saptama gibi; bir deneyimin birçok özelliği arasında ayrım yapabildiğini gösteriyor.

Hipokampus; saniye saniye meydana gelen bir olayda dikkatsiz kalabilir, ancak bu anların hızlı bir geçişini hipokampusümüz sayesinde takip edebiliriz. Striyatumun saniyeler düzeyindeki zamanı takip ettiğidüşünüldüğünde, araştırmacılar, hipokampus ve striyatumun aslında birbirini tamamladığını ileri sürüyor. Yani hipokampus sessizliğe büründüğünde, striyatum olduğundan daha aktif bir biçimde görevi üstleniyor. Böyle bir şey yaşamanızı istemeyiz ancak, eğer hipokampusünüz hasar görürse (çok daha ağır problemler yaşarsınız), kısa zaman periyotlarının geçişini takip etme yetiniz teorik olarak güçlenir.

Fakat, bu inhibitör ilişkinin tek yönlü mü, çift yönlü mü olduğu henüz belirsiz. Eğer hipokampus ve striyatum gerçekten de ayrı ayrı çalışan karşıt iki saat gibiyse, striyatum hipokampusu baskılıyor ya da hipokampus striyatumu engelliyor olabilir mi? Bilim insanları striyatumun hasar görmesinin zamanı işlemede birçok probleme sebep olacağını biliyorlar. Fakat, bu durum hipokampusün yetisini artırarak uzun zaman aralıklarındaki farka dair ayrım yapabilmeyi olanaklı kılan, belirli bir zamanı ifade etme gibi bir “süpergüç” sağlar mı? Bunu anlamanın yolu ise bu konuya dair daha fazla bilimsel araştırmanın yapılması. .

Sonuç olarak, Pazartesi günü işe tam zamanında yetişirseniz; teşekkürü yalnızca tek bir iç saatinize değil; birden fazlasına etmelisiniz. Rahat olun çünkü sağlıklı bir hipokampusünüz var.

Kaynak:

  • Bilimfili,
  • Your Brain Has 2 Clocks. ScientificAmerican MIND. (2013, November 16)
  • Coull JT, Vidal F, Nazarian B, Macar F. Functional anatomy of the attentional modulation of time estimation. Science. 2004 Mar 5;303(5663):1506-8.
  • Chara Malapani Separating Storage from Retrieval Dysfunction of Temporal Memory in Parkinson’s Disease Journal of Cognitive Neuroscience February 15, 2002, Vol. 14, No. 2, Pages 311-322 Posted Online March 13, 2006 (doi:10.1162/089892902317236920)
  • MacDonald CJ, Lepage KQ, Eden UT, Eichenbaum H. Hippocampal “time cells” bridge the gap in memory for discontiguous events. Neuron. 2011 Aug 25;71(4):737-49. doi: 10.1016/j.neuron.2011.07.012.
  • Whitman Richards Time reproductions by H.M. Acta Psychologica Volume 37, Issue 4, August 1973, Pages 279–282
  • Yassa MA, Stark CE. Pattern separation in the hippocampus. Trends Neurosci. 2011 Oct;34(10):515-25. doi: 10.1016/j.tins.2011.06.006. Epub 2011 Jul 23.
  • Meck WH Neuropsychology of timing and time perception. Brain Cogn. 2005 Jun;58(1):1-8. Epub 2004 Nov 18.
WordPress gururla sunar