- Araştırmacılar, sıçanlarda bilişsel düşüşün arkasındaki nöronal mekanizmaları araştırdı.
- Araştırmaları, bazı yaşlı bireylerin nöronal düzeyde yaşa bağlı etkiler yaşamasına rağmen bilişsel gerilemeye karşı dirençli olabileceğini öne sürdü.
- Araştırmacılar, bu telafi edici mekanizmalara yönelik daha fazla araştırmanın, yaşa bağlı bilişsel gerileme için tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olabileceği sonucuna vardı.
Araştırmalar, beyinde hafızadan sorumlu bir alan olan hipokampüsün iki tamamlayıcı süreç gerçekleştirdiğini gösteriyor: örüntü ayırma ve örüntü tamamlama.
Kalıp tamamlama, bazı ayrıntılar değişmiş olsa bile, bir ay sonra oraya döndüğünüzde bir yeri ziyaret ettiğinizi hatırlama yeteneği olarak tanımlanabilir.Öte yandan örüntü ayırma, her ziyarette hangi konuşmaların yapıldığını hatırlamak ve bunları birbirleriyle karıştırmamaktır.
İnsanlar ve kemirgenler yaşlandıkça, örüntü ayırma yetenekleri
CA3 ağının bellek üzerindeki etkisinin doğrudan incelenmesi, araştırmacıların yaşa bağlı bellek sorunlarını iyileştirmek için tedaviler geliştirmelerine yardımcı olabilir.Son zamanlarda, araştırmacılar bu CA3 ağının genç ve yaşlı sıçanların hafıza yeteneklerini nasıl etkilediğini inceledi.
Araştırmacılar, beyinleri örüntü ayrımında eksiklikler gösterse de, bazı yaşlı sıçanların hafıza görevlerinde genç sıçanlara benzer şekilde performans gösterebileceğini buldular.
Çalışma yayınlandı
Sıçanlarda yapılan çalışmalar
Araştırma için, araştırmacılar dört genç sıçan (3 ila 6 ay arasında) ve 14 daha büyük sıçan (22 ila 26 ay arasında) aldı. Başlamak için, sıçanlara bir su labirentinde davranış testi uygulandı.
Daha sonra, araştırmacıların CA3 beyin bölgelerinin yan kenarını izleyebilmeleri için hipersürücü implant ameliyatı geçirdiler.
Daha sonra, bir su labirenti tankında batık bir kaçış platformunu bulmak için sekiz gün boyunca eğitildiler.Labirentte her altıncı kez bir "sonda denemesi" olarak kabul edildi ve ilk 30 saniye boyunca hiçbir kaçış platformu içermiyordu.
Araştırmacılar, bir öğrenme indeksini hesaplamak için bu araştırma denemeleri sırasında farelerin ortalama arama yakınlık puanlarını kullandılar.240'ın üzerinde puan alan fareler "yaşlı hafıza bozukluğu" olarak sınıflandırılırken, öğrenme indeksi 240'ın altında olanlar "yaşlı hafızası bozulmamış" olarak sınıflandırıldı.
Araştırmacılar daha sonra, yiyecek arama seansları, dairesel parkur eğitimi ve daha fazla su labirenti testleri sırasında farelerin bilişsel yeteneklerini daha da analiz etti.
Beklendiği gibi, hafızası bozuk yaşlı sıçanların çeşitli görevlerde genç sıçanlardan daha kötü performans gösterdiğini ve bunun hipokampusun CA3 bölgesinin belirli bölümlerinde hiperaktiviteye karşılık geldiğini buldular.
Bununla birlikte, hafızası bozulmamış yaşlı farelerin bazılarının, belirtiler gösterseler bile, genç farelere benzer şekilde performans gösterdiğini de buldular.CA3 bölgelerindeki aynı değişikliklerden.
Altta yatan mekanizmalar
Bulguları açıklamak için araştırmacılar, Alzheimer ve Parkinson gibi nörolojik durumlarda, bir eşik geçilene kadar çok az davranışsal eksiklik olduğunu kaydetti.
Bunun, daha genç sıçanların puanları ile en çok bozulmuş yaşlıların puanları arasında bir süreklilik üzerinde labirent puanları oluştuğu göz önüne alındığında, bazı yaşlı sıçanların daha genç sıçanlara benzer şekilde performans gösterdiğini açıklayabileceğini söylediler.
Altta yatan mekanizmalar sorulduğunda, John Hopkins Üniversitesi'ndeki Knierim Laboratuvarı'ndan ve çalışmanın birincil yazarı Heekyung Lee, Medical News Today'e inhibitör nöronların bir rol oynayabileceğini söyledi.
"Hipokampustaki inhibitör nöronların sayısı yaşla birlikte azalır. Önceki çalışma […], hipokampusun çoklu alt bölgelerindeki inhibitör nöronların hem hafızası bozulmamış (AU) hem de hafızası bozulmuş (AI) yaşlı sıçanlarda azalırken, özellikle dentat girus alt bölgesinin hilusundaki inhibitör nöronların AI'da azaldığını göstermiştir. ama AU fareleri değil”Lee açıkladı.
"Dentat girus ve proksimal CA3, patern ayırma hesaplamalarını destekleyen iki alt bölge arasında karmaşık ileri besleme ve geri besleme bağlantılarının olması dikkat çekicidir. Uyarma ve engelleme dengesi, ağ dinamiklerinde önemli bir rol oynar ”diye ekledi.
“[Yaşlı] [bozulmamış hafızaya sahip] sıçanlarda olası bir telafi mekanizması, yalnızca [beynin] hilus bölgesinde inhibe edici nöronların korunmasının, kalıp ayrılmasını desteklemek için yaşa bağlı uyarma-inhibisyon dengesizliğinin üstesinden gelmek için yeterli olabileceği olabilir.”
— Heekyung Lee, çalışma yazarı
Dr.MIT Sloan School of Management'ta nörobilimci ve profesör olan Tara Swart Bieber, MNT'ye nöroplastisitenin de bir rol oynayabileceğini söyledi.
"Nöroplastisite - beynimizi yaşam boyunca yeniden bağlama yeteneği - bu telafinin temelini oluşturan mekanizma olması muhtemeldir. Daha sonraki yaşamda daha zor olsa da, zayıflamış yolları atlayabilecek yeni bağlantılar kurmak mümkündür. […] Ayrıca insanlar felç veya beyin ameliyatı geçirdikten sonra tamamen iyileşebilirler” dedi.
sonraki adımlar
Araştırmacılar, yaşla ilgili bilişsel gerilemeyi nasıl önlediklerini anlamak için hafızası bozulmamış yaşlı farelerdeki telafi mekanizmalarını anlamak için daha fazla araştırmanın garanti edildiği sonucuna vardı.
Gelecekteki araştırma yönleri sorulduğunda Lee, farklı nöron alt tiplerini belirlemenin hedefe yönelik tedaviler için anahtar olacağını söyledi.
"Engelleyici nöronların neden yaşlanmaya karşı savunmasız olduğunu anlamak için gelecekteki araştırmalar, yaşa bağlı hafıza sorunlarını iyileştirmeye yardımcı olmak için hipokampustaki inhibisyonu artırmak için terapötik stratejileri keşfetmeye yardımcı olabilir."
— Heekyung Lee, çalışma yazarı
"Ayrıca, farklı inhibitör nöron alt tipleri vardır ve her bir alt tipin işlevsel özgüllüğünü anlamak, hedeflenen müdahaleye izin verebilir" diye ekledi.
Dr.Bieber ayrıca, yaşlıların yaşı daha verimli yönetmesine yardımcı olabilecek yaşam tarzı alışkanlıklarına ilişkin araştırmaların da bu telafi edici mekanizmaların anlaşılmasını geliştirebileceğini söyledi.
Yaşa bağlı hafıza düşüşünün önlenmesi hakkında daha genel olarak sorulduğunda, Dr.Bieber dedi ki:
“Hayatınız boyunca yeni öğrenmeler üstlenmek, yani beyninizi değiştirecek kadar yoğun bir dikkattir, örneğin yeni bir dil, spor, müzik aleti öğrenmek, yetişkinlikte beyniniz için yapabileceğiniz en iyi şeydir.”