Cuma , Ağustos 14 2020

Araştırmacılar Fare Beynindeki Kış Uykusunu Tetikleyen Anahtarı Buldu

Birbirinden bağımsız iki ekip tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda, farelerin kış uykusuna geçmesini sağlayan beyin anahtarları belirlendi. Bu keşif sayesinde uzun süren uzay yolculuklarında astronotlar geçici ölüm ya da kış uykusuna alınarak, yıllar sonra uyandırılabilir. Ayrıca uyutulması gereken yaralılar veya hastalar bu şekilde uyutularak, tedavi bulunduğunda uyandırılabilir.

Normalde hayvanlar kış uykusuna yattığında, vücut sıcaklığı ve metabolizma hızı gibi fizyolojik aktiviteleri azalır. Vücut sıcakları azaldığından, enerji tasarrufu yapabilir. Özellikle yiyeceğin bol olmadığı kış aylarında, bu yöntem çok işe yarar.  

Bilim insanları termo-regülasyon hayvanlarının hibernasyona(kış uykusu) ulaşması için beyinlerde önemli rol oynayan kısımlar olduğunu biliyordu. İşte bu son çalışmalarla nöronların bu prosesteki oynadığı ana rol daha da detaylı bir şekilde anlaşılabildi.

Metabolizmayı yavaşlatmak ve enerjiyi kullanımını azaltmak her türden sağlık uygulaması için faydalıdır. Eğer güvenli bir şekilde insanlarda bu teknik kullanılabilirse, kış uykusu benzeri bir duruma alınan kişinin vücudun ciddi yaralanma veya ölümlerden kurtulabilir.  

Elbette bu tekniğin en bariz uygulaması uzay yolculuğu olacaktır. İnsanları geçici ölüm ya da kış uykusuna sokarak diğer galaksilere uzun yolculuklar yapılabilir. Her ne kadar bu halen ütopik gelse de, hayvanların nasıl kış uykusuna yattığını öğrenirsek, insanlık için fantastik bir başlangıç yapılabilir.

Fareler 24 saat aç bırakıldıklarında enerji tasarrufu için torpora(kış uykusu) yani uykuya geçiyorlar.

İşte birinci araştırmada bilim insanları hipotalamustaki uykuyu tetikleyen bir grup nöronu,diğer adıyla Q nöronlarını araştırdı. Bu sinir hücreleri QRFP(pyroglutamylated RF amid peptiti) adındaki nörotransmitteri ifade ediyor.

Ekip Q nöronlarını uyardığında, farelerin hibernasyon gibi bir faza geçerek 48 saatten uzun uyuduğunu keşfetti. Vücut sıcaklığını düşüyor, ve metabolizma yavaşlıyor. Bu süre farelerdeki normal torpor süresinden oldukça fazla ve hayvanların sonrasında hiçbir problem olmadan uyandıkları belirtiliyor.

Ayrıca ekip fare beynindeki nöronları destekleyen geniş bir ağ bulundu. Bu ağın vücut sıcaklığını düşürmeye katkıda bulunduğu söyleniyor. Sonra, fareler ve sıçanlarda Q nöronlarının nörotransmitterler ve lazer ışığıyla nasıl manipule edilebileceği başarıyla gösterildi.  

İkinci Araştırma

Bundan ayrı olarak ikinci araştırmada farklı araştırmacılardan oluşan bir ekip torpora geçiş sürecinde fare hipotalamusunda aktif olan nöronları genetik olarak işaretleyerek, belirleyebildi. Sonra bu nöronları yeniden aktive ettiğinde, hayvan daha fazla torporda kaldı ve sonrasında tekrar beslenerek, vücut ısısı arttı.

Bilim insanları bu nöronları işaretleyerek, bu nöronlarla en büyük alt tip gen ifadesini PACAP(pituitary adenylate cyclase-activating polipeptit) ile ilişkilendirdi. Bu protein nörotransmitter olarak rol oynuyor. Bu nöronları aktive ederek, torporun tetiklendiği gösterildi. Ayrıca bloke edilmeleriyle farenin normal torpor süreci kesiliyor.

İşte iki araştırmada bulunan PACAP ve QRFP ifadeleri arasında bir ilişki olduğu düşünülüyor. “Bu iki araştırmanın sonuçları oldukça farklı yaklaşımlar izlese de, her biri diğerini güçlendiriyor,” diyor nörolog Clifford B. Saper and Natalia L.S. Machado

İnsanları uzay yolculuklarına hazırlamak ya da sağlık açısından kış uykusu(ibemasyon) sokmamız gerekse bile, bu yöntemler henüz insanlarda uygulanmadı. Bilim insanları sürekli kış uykusuna yatmayan hayvanların da, böyle gizli bir yeteneği olabileceğini hayal ettiğinden, bunun sadece etkinleştirmeye bağlı olduğunu düşünüyor.

“Hangi nöronların torpor ve ibemasyonu başlatığını işaretlemek, biyologların yıllardır ilgilendiği bir konudur. İki ekipte farklı bir açıdan yaklaşarak, nerdeyse aynı yerde bitirdi, bu yönden birbirlerini tamamlamaları güzel bir şey, ” diyor araştırmada yer almayan Williams Kolej’den Steven Swoap, The Scientist’e verdiği demeçte.

Araştırmalar Nature dergisinde iki ayrı yerde yayınlandı.

Kaynak: https://www.sciencealert.com/scientists-find-mice-brain-switches-to-activate-hibernation-on-demand

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2163-6

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2387-5

Facebook Yorumları

Bu haber 43773 kez görüntülendi.

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012'de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim'deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

NASA’nın Mars Perseverance Gezgini’nin İneceği Krater, Salda Gölü’ne Benziyor

NASA Perseverance gezgininin, 30 Temmuz’da Cape Canaveral Hava Kuvvetleri İstasyonu 41. Fırlatma Kompleksi’nden Atlas V …

Bir yorum geldi

  1. Pingback: Araştırmacılar Fare Beynindeki Kış Uykusunu Tetikleyen Anahtarı Buldu - Katip Akademi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.