Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Alzheimer'a karşı mücadelede atılım yapılmasını sağlayabilir

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
TT

Beyindeki zaman hücreleri, bilim insanlarını şaşkına çevirdi

Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)
Beyindeki zaman hücreleri, anıların oluşmasına katkı sağlıyor (Unsplash)

Bilim insanları beyindeki zaman hücrelerinin sadece zamanı takip etmekle kalmadığını, karmaşık davranışları öğrenmede de kritik rol oynadığını keşfetti.

Beynin medial entorhinal korteks (MEC) denen bölgesindeki zaman hücreleri, kronometre gibi çalışarak deneyimlenen olayların takip edilmesini sağlıyor. Biriyle sohbet etmekten araba kullanmaya kadar pek çok şeyi yapabilmek için bunların ne kadar zaman aldığını algılamak ve hatırlamak gerekiyor. 

Fareler üzerinde yakın zamanda yapılan bir çalışmada bu hücrelerin saat gibi çalışmanın ötesinde, zamanlama gerektiren davranışların öğrenilmesini sağladığı da saptandı. Bulguların Alzheimer gibi zaman algısını etkileyen hastalıklara karşı önemli etkiler yaratması bekleniyor. 

Nature Neuroscience adlı hakemli dergide yayımlanan çalışmada fareler, zamanlamayı merkeze alan testlerden geçirildi. Hayvanların ödül almak için farklı zamanlamalarda verilen koku uyaranlarının nasıl bir düzen içinde salındığını anlamaları gerekiyordu. Başka bir deyişle, Mors alfabesinin basit bir versiyonunu öğrenmeleri bekleniyordu.

İlk başta farelerin beynindeki zaman hücreleri, farklı koku örüntülerine benzer tepkiler verdi. Fakat hayvanlar bu örüntüleri öğrenmeye başladıkça hücreler her birine farklı zaman çizelgeleri oluşturmaya başladı.

Araştırmacılar MEC'yi engelleyerek zaman hücrelerini devre dışı bıraktığında fareler zamanlamayı algılayıp öngörebildi. Fakat zamanlama gerektiren yeni bir görevi öğrenemediler. 

Makalenin başyazarı nörobiyolog Erin Bigus, "Şaşırtıcı bir şekilde, zaman hücreleri sadece zamanı takip etmekten daha karmaşık bir rol oynuyor" diyor.

MEC, basit bir durumda zamanı takip etmek için gereken basit bir kronometre gibi davranmıyor. Rolü aslında bu daha karmaşık zamansal ilişkileri öğrenmek gibi görünüyor.

Daha önceki çalışmalarda MEC'nin mekanla ilgili bilgileri öğrenmede de rol oynadığı bulunmuştu. Yeni çalışmayı yürüten ekip, zamansal ve uzamsal görevleri öğrenirken beynin benzer şekilde çalıştığını fark etti. 

Araştırmacılara göre bu durum beynin mekan ve zamanı benzer şekilde işlediği anlamına gelebilir ancak bu savın daha fazla çalışmayla desteklenmesi gerekiyor. 

Çalışma, Alzheimer gibi hastalıkların erken tespit edilmesini de sağlayabilir. Bu rahatsızlıkta beynin ilk etkilenen bölümlerinden birinin MEC olduğu biliniyor.

Zamanlama gerektiren karmaşık görevler sayesinde hastalığı ilk evrelerinde tespit etmek mümkün olabilir. Fakat bundan önce zaman hücrelerinin insanlarda da benzer bir işlevi olduğunun doğrulanmasına ihtiyaç var.

Independent Türkçe, Science Daily, Science Alert, Nature Neuroscience



Dinozorlar Çağı'ndaki kuşların Arktika'da yuva yaptığı ortaya çıktı

Araştırmacılar 73 milyon yıl önceki Prince Creek ekosisteminin, yaz mevsiminde yaklaşık 6 ay boyunca kesintisiz gün ışığına maruz kaldığını düşünüyor (Gabriel Ugueto)
Araştırmacılar 73 milyon yıl önceki Prince Creek ekosisteminin, yaz mevsiminde yaklaşık 6 ay boyunca kesintisiz gün ışığına maruz kaldığını düşünüyor (Gabriel Ugueto)
TT

Dinozorlar Çağı'ndaki kuşların Arktika'da yuva yaptığı ortaya çıktı

Araştırmacılar 73 milyon yıl önceki Prince Creek ekosisteminin, yaz mevsiminde yaklaşık 6 ay boyunca kesintisiz gün ışığına maruz kaldığını düşünüyor (Gabriel Ugueto)
Araştırmacılar 73 milyon yıl önceki Prince Creek ekosisteminin, yaz mevsiminde yaklaşık 6 ay boyunca kesintisiz gün ışığına maruz kaldığını düşünüyor (Gabriel Ugueto)

Bilim insanları, kuşların kutup bölgelerine en azından 73 milyon yıldır yuva yaptığını keşfetti. 

Günümüzde Arktika'da yuva yapan 200'den fazla kuş türü var. Bilim insanları bu hayvanların ekosistemin önemli üyeleri olduğunu, polenleşme ve tohum dağılımı gibi temel görevlere katkı sağladığını söylüyor.

Daha önce yapılan araştırmalarda bu davranışın yeni olmadığı görülmüştü. Princeton Üniversitesi'nden Lauren Wilson "Kutup bölgelerinde yuva yapmaya dair en eski kanıt, Antarktika'nın Eosen dönemine ait yaklaşık 46,5 milyon yıl önce yaşamış bir penguen kolonisiydi" diyor.

Wilson liderliğindeki ekibin yeni araştırmasıysa bu tarihi yaklaşık 25 milyon yıl daha geriye çekti. 

Bilim insanları Alaska'nın kuzeyindeki Prince Creek formasyonunda yaptıkları kazılarda aralarında embriyo ve yavru kalıntıları da olan 50'den fazla kuş fosili ortaya çıkardı. Çoğunun boyu 2 milimetreden daha kısa olan bu fosiller, kuşların kutup bölgelerinde yuva yaptığına dair en eski kanıtı sunuyor. 

Bulguları hakemli dergi Science'ta yayımlanan çalışmanın ortak yazarı Patrick Druckenmiller, "Bu yeni fosiller, kuşların evrimi hakkındaki bilgilerimizde önemli bir boşluğu dolduruyor" diyerek ekliyor:

Bu çalışmadan önce, birkaç ayak izi dışında Alaska'da kuş fosilleri bulunmamıştı.

Araştırmacılar yaklaşık 73 milyon yıl önce Arktika'da yuva yapan bu kuşların en azından üç ayrı gruptan geldiğini saptadı. Fosillerin bir kısmı martıya benzeyen Ichthyornithes ve dalgıç kuşuna benzeyen Hesperornithes gruplarına aitti. Artık soyu tükenen bu gruplar dişli kuşları içeriyordu.

Ancak kalıntıların çoğu ördeklere benzeyen dişsiz kuşlara aitti. Araştırmacılar dişsizliğin, bugün yaşayan bütün kuşları içeren grubun belirleyici özelliği olduğunu ifade ediyor. Bu nedenle bulgular, milyonlarca yıl önce Arktika'da yuva yapan kuşların, modern kuşların yakın akrabaları olduğuna işaret ediyor.

Ekip, bölgenin o dönemde bugüne kıyasla daha sıcak olduğunu ve muhtemelen 6 ay boyunca kesintisiz gün ışığı aldığını söylüyor. Ancak bu durum kuşların dondurucu soğuklara maruz kalmadıkları anlamına gelmiyor.

Druckenmiller "Kışlar bugünkü kadar sert olmasa da yıl boyunca burada yaşayan hayvanlar dondurucu soğuklara, ara sıra yağan kara ve yaklaşık 4 ay süren kış karanlığına katlanmak zorundaydı" diye açıklıyor.

Ancak bölgede o zaman yuva yapan kuşların tek sorunu sıcaklıklar değildi. Araştırmacılar bazılarının uzunluğu 5 metreye ve ağırlığı 2 tona çıkan yaklaşık 12-13 dinozor türüyle beraber yaşadıklarını söylüyor. 

Druckenmiller, Troodon gibi etçil dinozorların, "bu sevimli küçük kuşları akşam yemeğinde seve seve yiyeceğini" söylüyor. 

Edinburgh Üniversitesi'nden paleontolog Steve Brusatte, yer almadığı çalışmanın bulgularını şöyle değerlendiriyor:

Bu fosiller, kuşların onlarca milyon yıl önce bu yüksek enlemlerdeki toplulukların ayrılmaz bir parçası olduğunu ve bu toplulukların modern zamanlardaki ekolojik bir yenilik değil, Dünya tarihinin uzun vadeli bir normu olduğunu gösteriyor.

Independent Türkçe, Guardian, Live Science, Science