Beynin kontrol odasını arayan bilim insanları için, claustrum adı verilen bir alan, zorlayıcı bir aday olarak ortaya çıktı. Bu az çalışılan derin beyin yapısının, birden fazla duyunun bir araya getirildiği, dikkatin kontrol edildiği ve bilincin ortaya çıktığı yer olduğu düşünülmektedir.
Farelerdeki gözlemler artık beynin aktivitesini koordine etmek için bir merkez olarak claustrumun rolünü desteklemektedir. RIKEN Beyin Bilimi Merkezi’nden (CBS) yapılan araştırmalar, uyku ve dinlenme durumlarının bir özelliği olan yavaş dalga beyin aktivitesinin claustrum tarafından kontrol edildiğini göstermektedir. Sessiz ve aktif durumların beynin büyük kısımları arasında bu yavaş dalgalarla senkronizasyonu bilince katkıda bulunabilir.
CBS takım lideri Yoshihiro Yoshiharaclaustrumu araştırdı. Genetiği değiştirilmiş bir fare suşunun belli bir popülasyonunda, beyin hücreleri sadece claustumda bulundu.
Bu nöronlar, optogenetik teknoloji kullanılarak açılabilir veya genetik manipülasyon yoluyla seçici bir şekilde susturulabilir. Böylece geniş, claustrum ile kontrol edilen bir ağın incelenmesini sağlar. Yoshihara ve meslektaşları tarafından yapılan çalışma 11 Mayıs’ta Nature Neuroscience ‘da yayınlandı.
Claustrum, bilişsel işlemede yer alan alanları kapsayan yaygın bir beyin ağının merkezinde
Claustrumun girdilerini ve çıktılarını haritalayarak işe başladılar ve birçok üst düzey beyin alanının, duyum ve motor kontrolünde olduğu gibi, claustrum ile bağlantı kurduğunu buldular. Claustruma giden bağlantılar, beyin boyunca geniş bir alana yayılmış, prefrontal, orbital, singulat, motor, insüler ve entorhinal korteksler gibi çok sayıda beyin alanına ulaşmıştır.
Yazar Kimiya Narikiyo, “Claustrum, bilişsel işlemede yer alan alanları kapsayan yaygın bir beyin ağının merkezindedir” diyor. “Esasen tüm yüksek beyin bölgelerine ve her türlü nörona ulaşarak onu beyin çapında aktivitenin potansiyel düzenleyicisi yapıyor.”
Optogenetik ışık stimülasyonu ile claustrumu yapay olarak aktive ettiklerinde, korteks boyunca beyin aktivitesini susturdular. Bu fareler uyurken veya dinlenirken görülebilen “aşağı durum” olarak bilinen bir fenomendir. Yukarı ve aşağı durumlarının, beynin önünden arkasına giden yavaş aktivite dalgaları ile korteks boyunca senkronize olduğu bilinmektedir. Yoshihara, “Yavaş dalga uyku sırasında özellikle önemlidir. Çünkü beyindeki sinapsların homeostazını (dengesini) teşvik eder ve önceki uyanıklık döneminden gelen anıları birleştirir.”
Claustrum, bu yavaş dalga aktivitesini üretmek için hayati öneme sahiptir. Claustrum nöronlarının genetik olarak uzaklaştırılması frontal kortekste yavaş dalgaları önemli ölçüde azalttı. Yoshihara, “Claustrum’un yavaş dalga aktivitesi sırasında aşağı durumları tetiklemede, birçok kortikal alana yayılan girdileri sayesinde önemli bir rol oynadığını düşünüyoruz” diyor.
“Claustrum küresel yavaş dalga aktivitesinin koordinatörüdür ve o kadar heyecan vericidir ki, belirli beyin bağlantılarını ve eylemlerini nihai bilinç bulmacasıyla ilişkilendirmeye yaklaşıyoruz.”
Çeviri: Ülkü Güngör / Kaynak: Medicalxpress