İnsan Beynine Gençlik İksiri >> İnsan beyni kök hücrelerle kendini onarıyor ve gençleştiriyor

Duke Üniversitesi araştırmacıları yetişkin insan beyninde yeni bir nöron türü buldu. “Gençleştirici nöronlar” kök hücrelere yeni beyin hücreleri üretmesini söylüyor. Bu da beynimizin kendini onarma kapasitesine sahip olduğunu gösteriyor.

İnsan beyniyle ilgili klasik görüş nöronların kendini yenilemeden yaşlanarak öldüğü yönündeydi. Nitekim yaşlılarda Alzheimer hastalığı ve bunama görülüyor, yani genç nöronlar eskilerin yerini alarak beynimizi gençleştirmiyor.

Kafa travması geçiren hastalarda da benzer bir durum söz konusu. Beyindeki sağlam bölgeler hasarlı yerlerin fonksiyonlarını devralıyor (görme, yazma, okuma vb.). Ancak hasarlı dokular tümüyle iyileşmiyor. Bundan yola çıkan doktorlar 20 yıl önce insana maksimum 160 yıl ömür biçtiler. Çünkü nöronların ömrünün 160 yıl olduğunu biliyorlardı.

Bu durumda kök hücre tedavisi yoluyla insan ömrünü uzatsak bile beyindeki “kişilik ölümünü” önleyemeyiz. İnsan beynini gençleştirmek yeni bir kişilik oluşmasına yol açar. İnsanın yeni doğan bir bebek gibi her şeyi baştan öğrenmesi gerekir.

Ancak beyindeki sağlam dokuların hasarlı bölgelerin görevini devralması, yeni keşfedilen nöronların insan beynini en azından kısmen onardığını gösteriyor. Doktorlar bu bilgileri kullanarak beyin kanaması, felç ve bunama vakalarını tedavi edebilir.

 

 

Zihin ölümsüz mü?

Beynin kendini onarması ilginç bir konu. Teknolojik tekillik kavramının öncülerinden Google Mühendislik Direktörü Ray Kurzweil’in “Bir Zihin Nasıl Yaratılır” adlı kitabında anlattığı desen tanıma teorisine göre insan beyninde anılar nöronlarda değil, nöronları birbirine bağlayan sinir ağlarında depolanıyor (ki buna network zekası diyoruz).

Bizi biz yapan kişiliğimiz, anılarımız, duygularımız, benliğimiz beynimizdeki sinir ağlarında kayıtlı bulunuyor. Bu da kişilik özelliklerimizin beyindeki sinir ağı haritasının ayrılmaz bir parçası olduğunu gösteriyor.

 

 

İnsan beyni hipokampus bölgesinde sürekli yeni nöronlar üretiyor. Bu süreç beynin temel fonksiyonlarını yerine getirmesi için şart. Elbette yeni nöronlar yeni sinir ağları oluşturuyor, mevcut ağların konfigürasyonunu değiştiriyor ve aynı zamanda bebeklik anıları gibi eski hatıraların unutulmasına neden oluyor.

Ancak, Dr. Kuo ve ekibi beyinde bundan farklı bir onarım ve gençleşme süreci keşfetti ve bunu beyin travması ile psikolojik hastalıkların tedavisinde kullanmayı planlıyor.

 

 

Gençlik iksiri

Duke Üniversitesi’nde hücre biyolojisi, nörobiyoloji ve pediatri alanlarında araştırmalarını sürdüren Yardımcı Doçent Chay Kuo’nun dediği gibi, henüz insan beyninin kendini nasıl onardığını bilmiyoruz ancak çalışmalarımız sürüyor.

Kobay fareler üzerinde çalışan Kuo ve ekibi, yetişkin insan beyninde striyatumun hemen yanındaki alt karıncık bölgesinde (SVZ) yeni bir nöron türü buldu. Nöronlar kolin asetil transferaz (ChAT) enzimi salgılıyordu ve bu enzim asetilkolin denilen nörotransmiter molekülünün üretimi için gerekliydi (nöronların birbiriyle iletişim kurmasını sağlayan bir kimyasal).

Işıkla beyin kontrolü (optogenetik) teknikleri kullanan araştırmacılar beyin hücrelerini lazer ışınlarıyla uyararak, ChAT+ salgılayan nöronların sinyal gönderme ve atıl duruma geçme sıklığını (frekansını) saptadılar. Böylece insan beynindeki kök hücrelerde yeni nöronların nasıl oluştuğunu gözlemleyebildiler.

 

 

Gençliğin kimyası

Ancak Kuo’nun söylediği gibi, olgun ChAT+ nöronları kök hücrelerde yeni nöron üretimini başlatan gençleşme mekanizmasının sadece bir parçasını oluşturuyor. Yine de ChAT+ nöronlarından gelen sinyalleri kontrol eden Kuo ve ekibi, söz konusu nöronların SVZ üzerinde yeni beyin hücreleri üretmek için gerekli ve yeterli olduğunu ortaya koydu. Dolayısıyla en azından işe nereden başlayacağımızı biliyoruz.

Örneğin fareler üzerinde yapılan deneyler, kök hücrelerin ürettiği genç nöronların fare beyninde koku soğanı olarak adlandırılan bölgeye gittiğini gösteriyor. Elbette bunun sebebi, fare beyninde koku duyusuna öncelik verilmesi ve koku soğanının da “daha iyi koklayabilmek” için yeni hücrelere ihtiyaç duyması.

Oysa insanların koku duyusu fareler veya köpekler kadar gelişmiş değil. Bu durumda insan beynindeki genç nöronlar farklı beyin bölgelerine göç ediyor olabilir. Bunlardan biri de striyatum: Beyin kabuğuyla kompleks bazal gangliyon arasında yer alan ve motor kontrol ile bilişsel kontrol sistemlerine aracılık eden çizgili cisim.

 

 

Beyin travmasını iyileştirmek, bunamayı önlemek

Geçen yıl felç geçiren kobay fareleri inceleyen nörologlar, SVZ’de üretilen genç nöronların üretim bölgesine komşu olan striyatuma geçtiğini gördüler. Bu yıl ise yeni bir gelişme yaşandı ve İsviçreli nörologlar insan striyatumunda internöron olarak adlandırılan beyin hücreleri keşfetti.

Ancak, Huntington hastalarının striyatum bölgesinde genç internöronlar bulunmuyordu. Belki de bu hastalık insan beyninin kendini onarma kabiliyetini yitirmesinden kaynaklanıyordu. Huntington hastalığı, görünüşte Alzheimer’a benzer şekilde, hastaların kas kontrolünü kaybetmesine ve halk arasında bunama olarak tabir edilen sürecin sonunda ciddi psikiyatrik hastalıklara yakalanmasına neden oluyor.

Bütün bu ipuçlarını birlikte değerlendirdiğimiz zaman, internöronların beynin farklı bölgeleri arasında iletişim sağlayarak bunama ve felç gibi bozuklukların önüne geçtiğini görüyoruz.

 

 

Nöroloji ve psikolojiyi birleştirmek

Psikiyatrlar uzun zamandır psikanalizin psikiyatrik hastalıkları tek başına tedavi etmekte yetersiz kaldığını biliyor. Bunun için de psikoterapiyi ilaç tedavisiyle destekliyorlar. Ancak nörobiyoloji alanındaki son araştırmalar, akıl hastalıklarının yalnızca beyin kimyasından veya bilinçaltından değil, aynı zamanda beynin fiziksel yapısından kaynaklandığını gösteriyor.

Kuo ve meslektaşları yeni nöronları insan beynini gençleştirmekte kullanarak psikoloji ve kök hücre tedavisini birleştirebileceğimizi söylüyor. Bu da depresyondan şizofreniye, beyin kanamasından felce ve Alzheimer hastalığından Parkinson’a kadar birçok bozukluğun tedavi edilmesini sağlayabilir.

 

 

Nöropsikoloji yeniden doğdu

Kuo’nun en çok merak ettiği nokta, ChAT+ nöronlarının beynin gençleşmeye karşı gösterdiği direnci nasıl kırdığı. Sonuçta beynin tümüyle gençleşmesi, insanın bütün bildiklerini unutarak bebekliğe geri dönmesi anlamına geliyor.

Belki de bu yüzden beyin kanaması geçiren hastalarda beyin kendini tümüyle onarmıyor. Belki bunun için hastanın beynine format atmak ve kişilik ölümüne yol açmak gerekiyor. Bu da hastanın pratikte ölmesi anlamına geliyor. Kuo’nun dediği gibi: “Sanırım beyin bazı nöron devrelerini kabul ediyor, bazılarını ise reddediyor.”

Nöropsikoloji alanındaki gelişmeleri heyecanla takip ediyoruz. Hem beynin hem de vücudun yaşlanmasını önleyebilirsek, insan zihnini gelişmiş bir dijital avatar yazılımı olarak bilgisayara yüklemeye gerek kalmadan kendi vücudumuzda ölümsüzlüğü yakalayabiliriz.

 

 

Gençleşen beyin, unutulan yaşantılar

 

 

 

¹“Identification of distinct ChAT+ neurons and activity-dependent control of postnatal SVZ neurogenesis,” Patricia Paez-Gonzales, Brent Asrican, Erica Rodriguez, Chay T. Kuo. Nature Neuroscience Advance Online, June 1, 2014. DOI: 10.1038/nn.3734