Merve TELTIK
Uzak Durmadan Sorumlu Beyin Mekanizması
Biri hasta olduğunda, diğerleri doğal olarak olabildiğince o kişiden uzak kalmak isterler. Bu durumun fareler içinde geçerli olduğu ortaya çıktı. MIT’deki bir çalışmaya göre uzak duran davranışlardan sorumlu bir beyin mekanizması tanımlandı.
MIT Picower Öğrenme ve Hafıza Enstitüsünden araştırmacılar, erkek fareler hastalık belirtisi gösteren dişi farelerle karşılaştırıldığında, erkekler dişilerle çok az etkileşimde girdiğini ve normalde olması gerektiği gibi o dişilerle çiftleşmeye çalışmadıklarını gözlemlediler. Bu çalışma bazı durumlarda güçlü içgüdülerin nasıl devre dışı kaldığını açıkladı. Araştırmacılar bu davranışların, amigdalada bulunan ve hasta hayvanlardan gelen özgün kokuları algılayarak onlardan uzak durulması adına uyarı sinyali tetikleyen bir devre tarafından kontrol edildiğini de buldular.
MIT’de beyin ve bilişsel bilimler doçenti ve Picower Enstitüsü üyesi Gloria Choi “Topluluk olarak, hayvanlar için hasta hayvanlardan sosyal olarak kendilerini uzak tutabilmek oldukça önemlidir. Özellikle, çiftleşmenin içgüdüsel olarak yürütüldüğü fare gibi türlerde risk yüksek olduğunda, onu kapatabilecek bir mekanizmaya sahip olmaları gerekmektedir.” diyor.
Choi’nin laboratuvarı, hamilelik sırasında anne hastalığını takip eden otizm benzeri davranış gelişimi de dahil olmak üzere farede hastalığın davranışsal ve nörolojik gelişimi nasıl etkilediği konusunda daha önce çalışmalar yapmıştır. Nature dergisinde bu gün yayınlanan yeni çalışma hastalığın sağlıklı bireylerin hasta olan diğerleriyle etkileşimlerini nasıl etkileyebileceğini ortaya çıkardığı ilk makalesidir.
Makalenin baş yazarı MIT’de doktora sonrası araştırmacı Jeong-Tae Kwon’dur. Makalenin diğer yazarları Latham Ailesi Kariyer Geliştirme Nörobilim Doçenti ve Picower Enstitüsü üyesi Myriam Heiman ve Heiman’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Hyeseung Lee’dir.
Mesafeyi Korumak
Fareler ve diğer hayvanlar için çiftleşmek ve savaşmak gibi belli davranışlar doğuştan programlanmıştır. Bu durum, hayvanların kesin uyaranlar olduğunda otomatik olarak bu işe kalkıştıkları anlamına gelmektedir. Bununla birlikte Choi, belirli koşullar altında bu davranışların geçersiz kaldığına dair kanıtların da mevcut olduğunu belirtti.
Choi, “Bir hayvanın, hasta olan aynı türden bir üyesiyle karşılaştığında içsel, otomatik ve sosyal davranışını düzenlemek için devreye girecek bir beyin mekanizması olup olmadığını görmek istedik. diyor.
Geçmiş çalışmalar, farenin sağlıklı fare ile düşük dozda hafif enfeksiyona sebep olan LPS olarak adlandırılan bakteriyel bileşimin enjekte edildiği fareyi ayırt edebildiğini gösterdi. Bu çalışmalar, farenin hasta bireyleri vomeronazal organları tarafından işlenen kokuyu kullanarak tanımladığı fikri öne sürüldü.
Farelerin hasta hayvanlara maruz kaldıklarında içgüdüsel davranışlarını değiştirip değiştirmediklerini keşfetmek için araştırmacılar, erkek fare ile hem sağlıklı hem de LPS-indüklenmiş hastalık sinyalleri gösteren dişi fareleri aynı kafese koydular. Ve erkeklerin hasta dişilerle daha az ilgilendiklerini ve onlarla çiftleşme çabasına girmedikleri bulgularına ulaştılar.
Daha sonra araştırmacılar, bu davranışların altında yatan beyin mekanizmasını tanımlamaya çalıştılar. Feromonların işlendiği vomeronazal organ, COApm olarak bilinen ve amigdalanın bir parçası olan ilgili bölgeyi besler. MIT ekibi, bu bölgenin LPS-enjekte edilmiş hayvan varlığında aktivite gösterdiğini buldular.
Daha ileri deneyler, hasta dişi varlığında çiftleşme davranışının baskılanmasında COApm aktivitesinin gerekliliğini ortaya çıkardılar. COApm aktivitesi durdurulduğunda, erkekler hasta dişilerle çiftleşmeye çalıştılar. Dahası, COApm ‘in yapay olarak aktifleştirilmesi erkeklerin ortamda sağlıklı dişiler olsa dahi çiftleşme davranışlarının baskılandığı gösterildi.
Hastalık Belirtisi Gösteren Davranışlar
Araştırmacılar, COApm’in medial amigdala olarak bilinen amigdalanın başka bir parçası olan bölge ile de iletişim kurduğunu gösterdiler ve trotropin salgılama hormonu(TRH) tarafından taşınan bu iletişim çiftleşme davranışlarını baskılamak için gereklidir. Choi, TRH bağlantısı şaşırtıcı olduğunu söylüyor çünkü tiroit işlev bozukluğu, insanlarda depresyon ve sosyal çekingenlik ile ilişkilidir. Şimdi sosyal davranışları düzenlemede zihinsel durumdaki gibi içsel faktörlerin COApm döngüsündeki TRH seviyesini değiştirebilme ihtimalini keşfetmeyi planlıyor.
“Sosyal davranışları kontrol eden amigdala mekanizması ve tiroit fonksiyon bozukluğu arasında bir bağlantı olup olmadığı konusu, gelecekte derinlemesine araştırmaya çalışacağımız bir konudur.” diyor.
Hastalık davranışlarını koordine etmede nöro-immün etkileşimlerin rolünü çalışmak için Chio’nun laboratuvarındaki çabaları, bu çalışmanın sadece bir parçasıdır. İnceledikleri bir alan örneği; patojenlerin hayvanların davranışları üzerinde kontrol sağlamaya çalışıp çalışmayacağı ve onları daha fazla sosyalleşmeye teşvik edip etmeyeceği, bu durumun, virüslerin veya bakterilerin daha fazla yayılmasına izin verip vermeyeceğidir.
Choi, “Patojenler, sitokin ve diğer moleküllerde dahil olmak üzere daha fazla etkileşimi desteklemek için ters yönden aynı mekanizmayı kullanmak üzere bağışıklık sistemine yarar sağlayabilir. Bu çok uzak fakat oldukça ilginç ve etkileyici bir fikirdir. Biz aynı nöro-immün mekanizmaların, enfeksiyonu içermek ve yaymak için topluluk içerisinde patojene karşı konakçı tarafından nasıl bu denli farklı şekilde kullanılabileceğini anlamak üzere konak-patojen etkileşimlerini bir ağ düzeyinde incelemek istiyoruz. Örneğin, bağışıklık durumlarını kontrol ederken ve sinir mekanizmalarına müdahale ederken hasta hayvanları topluluk içindeki etkileşimleri yoluyla takip etmek istiyoruz.” dedi.
Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-neuroscientists-brain-circuit-mice-sick.html
Görsel Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-neuroscientists-brain-circuit-mice-sick.html
Editör: Züleyha DEMİRCİ