Northwestern Üniversitesi’nden bilim insanları, yeni optogenetik implant sayesinde farelerin beynini uzaktan kontrol ederek, ilk kez sosyal etkileşimlerini yeniden programlamayı başardı. Bilim insanları optogenetikle felçten, körlüğe kadar birçok hastalığı tedavi etmeyi amaçlıyor.
Optogenetik esas olarak bazı hücrelerin içerdikleri proteinden dolayı, ışığa daha duyarlı olmasına dayanıyor. Bu sayede yeni hücrelere gen ilave edilerek, ışıkla davranışlarının değişimi amaçlanıyor. Northwestern Üniversitesi’nden bilim insanları ışığa duyarlı alglerden alınan genlerle değiştirilmiş nöronları farelere ekledi. Böylece yeni geliştirilen beyin implantını verimli bir şekilde kullanma imkanı doğdu.
Yeni implant türünün ilk örneği ve kablosuz çalışıyor. NFC(near field communication) teknolojisiyle çalışan implant sadece yarım mm kalınlığında beyin derisine tutturuluyor. Çok esnek ve ince filamenter led ışıklı bir prop beyin altına doğru bir girinti yapıyor. Araştırmacılar bu sayede ışığı beynin içine doğru yönlendirerek, NFC ile kablosuz olarak bilgisayar yardımıyla kontrol edebiliyor.
“Daha önceki teknolojilerde hayvanlara kablolar bağlı olduğundan, birden çok hayvanı gözlemlemek mümkün değildi. Kablolar koptuğunda ya da hayvanlar dolandığında bağlantı kopabiliyordu. Daha gerçekçi ortamlarda kompleks hayvan davranışını gözlemlemek için, kablolardan bağımsız bu inovatif teknolojiye ihtiyaç duyduk, bunun gerçekten işe yarayacağını düşünmemiştik. Bildiğimiz kadarıyla bu, sosyal davranışta sinirsel senkronizasyon hakkında uzun süredir var olan büyük bir hipotezin ilk defa doğrudan değerlendirilmesi.” diyor deneyin tasarımcısı nörobiyolog Yevgenia Kozorovitskiy.
Bilim insanları bu yeni teknolojiyi farelerin normal davranış sergileyebildiği deneylere adapte ederek, hayvan grupları arasındaki ilk optogenetik çalışmayı mümkün kıldı. Araştırmanın optogenetik alanında, araştırmacıların insan beynindeki belirli nöronları hedef almasına olanak sağlayacak başka atılımlara ön ayak olması umuluyor. Araştırmacılar, ışığa duyarlı bir alge ait değiştirilmiş geni ifade etmek için nöronları değiştirerek, teorik olarak beyin faaliyetlerini kontrol etmek için harici ışık kullanabilir.
Araştırmacılar bir kafes içinde birbirine yakın olan farelerin beyninin ilgili bölgesini aktive ederek nöronlarını stimüle etti. Stimüle edilen farelerin birbiriyle olan sosyal etkileşim süresi ve frekansı arttı. Stimülasyon kapatıldığında ise ilişkileri eski haline döndü. Ayrıca bilim insanları fare çiftlerini ayrı ayrı seçerek etkileşimlerini arttırabildi.
“Bunun gerçekten işe yarayacağını düşünmemiştik. Bilgimiz dahilinde bu çalışma, uzun süredir sosyal davranışlar arasındaki nöral senkronizasyona dair ilk direkt değerlendirme oluyor,” diyor Kozorovitskiy.
Optogenetik, genetik olarak modifiye nöronlar içerdiğinden henüz insanlar için onaylanmadı. Yine de bu araştırma farelerdeki nöronlar arasındaki bağlantıyı çalışmada ve farklı uyaranlar karşısında nörotransmitter salınımına dair yeni bir çalışma yolu sunuyor.
Profesör Kozorovitskiy şu ifadeleri kullandı:
Bilimkurgu gibi geliyor ama bu inanılmaz derecede faydalı bir teknik.
Optogenetik, bir gün körlüğü veya felci tedavi etmek için kullanılabilir.
Bu araştırmayla hayvanlar arasındaki sosyal hiyerarşilerin nasıl kurulduğu incelenebilir. Araştırmacılar bu implant teknolojisinin gelecekteki araştırmalarda yeni bir sayfa açtığını düşünüyor.
Çalışma Nature Neuroscience adlı akademik dergide yayımlandı.
Yazı : Emirhan Taştan
İletişim İçin Twitter: @DenizinKartalI
Kaynak: https://news.northwestern.edu – https://www.nature.com – https://www.indyturk.com – https://www.gercekbilim.com
