Fare deneyleri tecridin biyolojik etkilerine işaret ediyor

Bireyleri yalnızlığa terk etmenin ya da tecritin ne gibi sonuçları var? Fareler üzerinde yapılan bir araştırma, tecritin biyolojik etkilerinin anlaşılması konusunda önemli ipuçları sunuyor.

Yalnızlaşma ve içe kapanma genelde psikolojik bir bozulmanın işareti sayılır. Benzer şekilde, bireyin yalnızlaştırılmasının da sosyal varlığı açısından bir tehdit olduğu varsayılır. Yalnızlaştırılan bireylerin, psikolojik anlamda yaşadığı sorunlar ‘ruh hali’ndeki değişimler diye geçiştirilse de aslında, kökeninde ciddi biyolojik bozulmalar barındırıyor.

Geçtiğimiz günlerde Nature Neuroscience adlı sinirbilim dergisinde yayınlanan bir makalede, yalnızlaştırılan ergen farelerin beyin fonksiyonlarında moleküler düzeyde değişimlerin olduğu gösterildi. Çalışmanın ilginç tarafı, bu bozulmaların, sosyal ortama yeniden kazanmayla ortadan kalkabilmesi.

İnsan beynine ait prefrontal korteksi de içeren bölge mavi ile gösterilmektedir.

Nevyork Mount Sinai Tıp Fakültesi’ne bağlı sinirbilim bölümünde faaliyet yürüten bilim insanları, sosyal yalıtımın beyin fonksiyonları üzerindeki etkilerini incelemek üzere, fareler üzerinde bir dizi deney hayata geçirdiler. Özellikle, beynin prefrontal korteksinin* (PFC) sosyal, duygusal ve bilişsel faaliyetlerdeki rolünü hesaba katan araştırmacılar, sosyal yalıtıma bağlı olarak beynin bu bölgesindeki değişmeleri gözlemeyi amaçladılar.

8 hafta boyunca yalnız bırakılan farelerde öncelikle davranışsal değişimleri inceleyen araştırmacılar, bu farelerin, yeni bir fare ile karşılaştığında, birlikte hareket etme konusunda çok daha çekingen davrandığını gözlemlediler ve bunu bir tür sosyal anlamda geriye çekilmenin işareti olarak nitelediler.

Miyelin tabakasındaki değişimlerin elektron mikroskobu kullanılarak gösterildiği bu şekilde, en üst solda (control) prefrontal kortekste sinir ipini çevreleyen myelin oluşumu görülüyor (koyu gri renkli halkalar). Sağda (social isolation), sosyal izolasyona tabii tutulmuş farelerde, bu tabakanın inceldiği görülüyor. Nucleus Accumbens (NAc) ve Corpus Callosum’da (CC) deney ve kontrol gruplarında bir değişim gözlenmiyor. Ölçek çizgisi (en altta, beyaz): 0.5 μm

Çalışmadaki en önemli gözlemlerden birisi, sosyal yalıtıma tabi tutulan farelerde, sinir hücre ipini (akson) çevreleyen miyelin tabakasının incelmesiydi. Elektron mikroskobu kullanılarak, miyelin tabakasındaki değişimleri görüntüleyen uzmanlar, incelmenin sadece PFC’de ortaya çıktığını, beynin diğer bölgelerinde (örn. nucleus accumbens, corpus callosum) herhangi bir değişim olmadığını ifade ettiler.

Myelin protein sentezini kodlayan genlerin ifade edilmesinde herhangi bir değişim olup olmadığını qRT-PCR** yöntemiyle ölçen bilim insanları, miyelin oluşumundan sorumlu iki genin ifadelerinde azalma olduğunu buldular. Gen ifadesindeki bu değişimin, PFC ile sınırlı kaldığını ve her iki cinsiyet grubunda da geçerli olduğunu gözlemlediler.

Çalışmalarını daha da derinleştiren araştırmacılar, miyelin tabakasındaki incelmenin ve bunu önceleyen gen ifadesindeki azalmanın, miyelin üreten hücrelerin ölümüyle ya da sayısındaki azlıkla alakalı olmadığını ancak, bunun gen ifadesini önceleyen, kromozomların fiziksel durumlarını düzenleyen enzimlerin faaliyetlerindeki değişimlerle alakalı olduğunu buldular.

Bu verilerin ışığında araştırmacılar, miyelin düzeylerindeki azalmanın, sosyal yalıtımın tetiklediği enzim düzeylerindeki değişimlere bağlı olduğunu ortaya koydular. Bunun da gen ifadesindeki değişimlerle ortaya çıktığı sonucuna vardılar.

Bu durumun, geri çevrilebilir olup olmadığını inceleyen araştırmacılar, yalıtıma tabi tutulan farelerin, sosyal ortama geri kazandırıldıktan 4 hafta sonra miyelin gen ifadelerinin ve sosyal davranışlarının eski haline döndüğünü gördüler.

Çalışmalarını özellikle ergen fareler üzerinde yürüten araştırmacılar, ileriki yaşlarda da devam eden miyelin üretimindeki sürekliliğin, çevresel değişimlerle dalgalanmasının bir tür adaptasyon mekanizması olduğunu ifade ediyorlar. Araştırmacılar, sosyal anlamda zayıflayan bir çevrenin, PFC’nin sinirsel aktivitesinde değişimlere yol açacağı, buna bağlı olarak sinir temelli sinyal mekanizmalarının harekete geçerek gen ifadesi üzerinde epigenetik bir etkisi olduğu görüşünü paylaşıyor, miyelin tabakasının azalmasıyla ortaya çıkan hastalıklara karşı sağlıklı bir yaşam ve sosyal anlamda zengin bir çevrenin, önemini hatırlatıyorlar.

BilimsoL ekibinden Özgür Genç hazırladı.
facebook.com/BilimsoL
twitter.com/BilimsoL

İlgili makale:
http://www.nature.com/neuro/journal/v15/n12/full/nn.3263.html

* Prefrontal korteks: Beynin ön bölmesinin ön tarafında yeralan ve karmaşık bilişsel fonksiyonların ve sosyal davranışların oluşmasında görevli bölge.
** qRT-PCR: (quantitative real time polymerase chain reaction) Belirli bir hücre ya da doku örneğindeki proteini kodlayan DNA’nın miktarını ve o proteini ifade etme düzeyini tespit etmekte kullanılan bir laboratuvar tekniği.