Bilim insanları, beyin dokusu boyunca kendiliğinden yayılan ve cerrahi olarak ayrılmış olsa dahi bir beyin dokusundaki nöronlardan bir diğer beyin dokusuna “kablosuz” olarak sıçrayabilen; nöral iletişimin yeni bir biçimini tanımladıklarını ileri sürdü...
Keşif; sinaptik transmisyon, aksonal taşınma ve boşluk kavşak bağlantıları gibi geleneksel olarak anlaşılan mekanizmalarla ilgili olmayan gizemli bir süreçle, nöronların birbirleriyle olan iletişim şekillerine ilişkin bazı radikal görüşler sunuyor. Yukarıda bahsedilen ve sinaptik transmisyon gibi üzerine detaylıca çalışmalar yürütülen bağlantıların yanı sıra beyinde daha fazla nöral bağlantı bulunduğu geçmişte biliniyordu. Örneğin, beyin, amacını henüz anlayamadığımız, fakat uyku anında korteks ve hipokampusta ortaya çıkan dolayısıyla da hafıza pekiştirmelerinde rol oynadığı varsayılan yavaş sinirsel salınım dalgaları sergiliyor. Bu yavaş ağ ritminin girdi ve çıktısının fonksiyonel önemi hem hücresel hem de hücreler arası mekanizmaların açıklanmasıyla ilk etapta çözülmeyi bekleyen bir gizem olarak önümüzde duruyor.
Bu amaçla yürütülen ve The Journal of Physiology‘de yayımlanan çalışmada, in vitro olarak yavaş periyodik aktivite araştırıldı ve dekapite edilmiş farelerden çıkarılan hipokampal dilimlerdeki beyin dalgaları incelendi. Araştırmada elde edilen bulgu ise, yavaş periyodik aktivitenin, komşu hücreleri aktive eden, kimyasal sinaptik transmisyon veya boşluk kavşakları olmadan bir tür sinirsel iletişim biçimi oluşturan elektrik alanları üretebildiği idi.
Bu dalgalar esasında uzun zamandır biliniyordu, ancak fonksyionlarının tam olarak ne olduğu ve kendiliğinden yayılabildiği bilinmiyordu. Bu nöral aktivite, aslında zayıf elektriksel alanlar uygulanarak modüle edilebilir –güçlendirilebilir veya engellenebilir– ve ephaptik bağlanma (İng. ephaptic coupling) adı verilen başka bir hücre iletişim yönteminin bir analog şekli olabilir.
Ancak araştırmadaki asıl radikal bulgu ise, bu elektriksel alanların; iki parça fiziksel yakınlıkta kaldıklarında, nöronları kopmuş beyin dokusundaki bir boşluktan da geçebiliyor olmalarıydı.
Dilimin tamamen kesildiğinden emin olmak için araştırma ekibi iki doku parçasını ayırdı ve cerrahi mikroskop altında açık bir boşluk gözlenirken tekrar birleştirdi. Yavaş hipokampal periyodik aktivitenin, tüm dilim boyunca yapılan tam bir kesimin diğer tarafında kesin bir olay yaratabildiği görüldü.
Bu durumun garip olduğunu düşünüyorsanız, yalnız değilsiniz. Çünkü araştırmanın yayımlandığı The Journal of Physiology‘nin gözden geçirme komitesi de çalışmanın yayımlanmadan önce deneylerin tekrarlanması gerektiği konusunda ısrar etti. Komitenin uyarısı ile ekip, deneylerini tekrarladı ve aynı sonuçları tekrar gözlemledi. Yapılan tüm deneyler tekrar doğrulandı.
Kaynaklar:
Slow periodic activity in the longitudinal hippocampal slice can self‐propagate non‐synaptically by a mechanism consistent with ephaptic coupling. The Journal of Physiology, (October, 2018). https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/JP276904
Discovering a New Form of Communication in the Brain. NeuroscienceNews, (accessed February 18, 2019). https://neurosciencenews.com/brain-communication-10755/
Neuroscientists Say They've Found an Entirely New Form of Neural Communication. ScienceAlert/Peter Dockrill, (accessed February 18, 2019) https://www.sciencealert.com/neuroscientists-say-they-ve-found-an-entirely-new-form-of-neural-communication