Nörogenez: Beyni yenilenmeye zorlayabilir miyiz?
Geçen yüzyıla kadar, nörojenezin - yani, nöron üretme sürecinin - hayvanların atalarının rahminde kaldığı zamanla sınırlı kaldığına ikna olduk. Bu teori için iyi bir kanıt, insanların kazaların neden olduğu inme veya nörolojik hasardan iyileşme sınırlılığıdır.
Ancak zaman geçtikçe, yeni araştırmalar diğer yetişkin hayvanların beyinlerinin yenilenebileceğine dair kanıt buldu. Bu, örneğin kanaryalar için geçerlidir. 1980 yılında New York'ta Rockefeller Üniversitesi'nden Fernando Nottebohm tarafından yayınlanan bir araştırma, sonbaharda bu kuşların kışın kaybettiği beyin hücrelerini yeniden ürettiğini göstermektedir.
O zamanlar, keşif 18 Şubat 2012 tarihli Yeni Bilimci dergisinde yayımlanan “Fantasy Fix” makalesine göre, bilimsel toplulukta bir miktar öfkeye neden oldu, bu daha etkili bir tedaviye ihtiyaç duyanların umutlarını yenileyebilir. Parkinson hastalığı gibi hastalıklar için. Bazı sinirbilimciler bunun yetişkin insanlarda böyle olmadığını söyleseler de, diğerleri türlerimizde benzer bir süreci sürdürecek kadar ilham verdiler.
Memelilerde beyin yenilenmesi
1992'de araştırmacılar Samuel Weiss ve Kanada'daki Calgary Üniversitesi'nden Alberta, Kanada'daki Brent Reynolds, kök hücre benzeri özelliklere sahip olan farelerden beyin hücrelerini izole etti. Laboratuvarlarda manipüle edilen bu hücreler, diğer beyin hücrelerinin yanı sıra yeni nöronlara yol açtı.
Doğada, bu "ana hücreler" benzer şekilde çalışır. Kaliforniya'daki Salk Enstitüsünden Fred Gage, laboratuvarda kendilerine eklenen aynı maddenin bu memelilerin DNA'sında da bulunduğunu buldu. Ek olarak, Gage ekibi sadece "yenidoğan" nöronları tarafından üretilen proteinlerin varlığını tespit etti.
Bu tür araştırmalar sayesinde yetişkin sıçanlarda beyin omurilik sıvısı ile dolu beyin boşluklarında nörogenez meydana geldiği görülmüştür. İlginç bir şekilde, sinir sistemi benzer şekilde embriyonun "arkasından" uzanan boş bir tüp şeklinde gelişmeye başlar. Bundan yeni ortaya çıkan nöronların daha sonra beyni ve omuriliği yarattığı açıktır.
Ve sadece nörojenik kanıtı olan fareler değil. 1990'lı yılların sonlarında yetişkin maymunların aynı zamanda “hafıza alanı” olarak kabul edilen beynin bir bölgesi olan hipokampusta da yeni hücreler ürettiği keşfedildi. Açıkçası, maymunlar farelerden çok insan benzeridir, o zaman bu haber çok iyimser bulundu.
Peki ya insanlar?
Büyük haber, Gage'in ekibinin, kanseri olan beş kişinin beynini analiz edebildiği zaman geldi. Bu hastalar hayatta iken araştırmacılar, canlı dokulardaki hücre proliferasyonunu tespit etmek için kullanılan ve tümörlerin geliştirilmesinde ve doktorların hastalığın evresini daha iyi görselleştirmelerine izin vermede çok faydalı olan bir madde olan bromodeoksiüridin (BrdU) enjekte etmek zorunda kaldılar. İlginç bir şekilde, bu hastaların ölümünden sonra, BrdU tüm hastaların hipokampüsünde tespit edildi, bu nedenle o bölgede yeni hücrelerin üretildiğini ortaya koydu.
Keşif, dünyaya çok iyimser yayıldı, çünkü ilk bakışta beynin, olumsuz durumlara, bilimsel toplumun inandığından çok daha fazla uyumlu olduğu anlaşılıyor. Ne yazık ki, böyle bir deneyim henüz tekrarlanmamıştır. Ancak, diğerleri aynı sonucu onaylıyor.
Almanya'nın Dresden kentinde Rejeneratif Tedaviler Merkezi'nden Gerd Kempermann, yeni oluşturulan nöronlar tarafından üretilen belirli proteinleri tespit etmek için kullanılan 15 farklı antikorun taranmasını gerçekleştirdi. 100 yaşına geldiğinde ölen 54 kişinin beyni analiz edildi.
Şaşırtıcı bir şekilde, sonuç daha önce laboratuvar gine domuzlarıyla elde edilene benziyordu: hipokampusta yeni hücrelerin üretildiğini gösteren göstergelerin varlığı. 18 Şubat 2012 tarihinde New Scientist dergisine verdiği röportajda Dr. Kempermann, hücre oluşumunun bir yaş olarak azalmasına rağmen, bu aktiviteyi yaşlı insanlarda bile algılayabileceğini belirtti.
Ek olarak, Homo sapiens'in beyindeki kök hücrelerin varlığını tespit etmek de mümkündü. Bu bulgu yalnızca epileptik nöbetleri tedavi etmek için ameliyat edilen hastalar tarafından mümkün oldu. Tedavi, temel olarak, bu konvülsiyonların hipokampus etrafından köken aldığı beynin kısımlarını çıkarmadan oluşur.
Böylece, bu çıkarılan numunelerde bulunan kök hücreler gibi görünenlerin izole edilmesi mümkün olmuştur. Bu hücrelerin laboratuvar büyüme kapasitesi sınırlı olsa da, yeni nöron üretme yetenekleri vardır. Sinirbilimciler için bu harika bir haber, çünkü bu "rezervuar" hücreleri Parkinson ve Alzheimer gibi vuruşları ve hastalıkları tedavi etmek için kullanılabilir.
Nörogenez ve bilimsel şüphecilik
Beklenildiği gibi, bazı bilim adamları nörojenezin yetişkin insanlarda mümkün olduğu fikrine karşı çıkıyorlar. Nature dergisinde (cilt 478; s. 333) yayınlanan bir makalede, ünlü sinirbilimci Pasko Rakiç, fare deneylerinde bulunan verilerin insanlara uygulanamayacağını belirtiyor.
Bu yeterli değildi gibi, Rakiç bu tür deneylerde BrdU kullanımının, maddenin hücre bölünmesini tetikleyebileceği için güvenilmez olduğunu iddia ediyor. Bu nedenle, şimdi birçok nöron tarafından üretilen proteinleri tanımlayan antikorlarla birçok test yapılmaktadır, ancak hangi proteinlerin yeni oluşturulan nöronların varlığını güvenilir bir şekilde tanımlayabileceği konusunda henüz bir fikir birliği yoktur. Ek olarak, maymunlarda nörogenez varlığını tespit eden deneyler sadece BrdU ile yapıldı.
Kabaca konuşursak, nörojenezi hala gören bilim insanları, beyin korteksinde böyle bir fenomenin meydana geldiğine dair hiçbir kanıt bulunmadığına, koku ampulünde nöronlardan sorumlu beyin bölgesine dair çelişkili kanıtların bulunmadığına dair kanıt bulunmadığını söyleyerek durumu kuşkuyla özetlemektedir. hissettiğimiz kokular - ve kanıtları, yaş arttıkça nörojenezi azalmış gibi görünen hipokampus durumunda sınırlıdır ve mevcut miktarın herhangi bir şekilde faydalı olup olmadığı kesin olarak bilinmemektedir.
Yetişkin insan beyninin yenilenemediği eski fikri doğru olabilir. Rakiç ve diğer bilim adamlarına göre, ileri yaşta beynimizin adapte edilenden daha kararlı olması çok muhtemel. Bununla birlikte, sinir hastalığı veya yaralanması olan hastalar için hala umut olabilir: laboratuvar tarafından oluşturulan nöronları hastanın beynine nakletmek.
Ne yazık ki, insanlık bu teknikler dünyadaki hastanelere ve kliniklere ulaşmadan önce hala çok uzun bir yol kat ediyor. Ancak, bunu gerçeğe dönüştürmek için ilk adımları attığımızı bilmek önemlidir.
