Moleküler Bir Zamk Anılarımızı Kalıcılaştırıyor

Nasıl olup da her sabah hafızamızla birlikte uyanırız? Neden bazı kişiler bir anda hafızalarını kaybederler?

Bu ve benzeri soruların cevaplarını ortaya çıkaracak bir araştırma yapıldı ve beyindeki belirli bir molekülün uzun süreli hafızayı korumada oynadığı rolü gösteren yeni deliller bulundu.

Bazı anıların ömür boyu hafızada canlı kaldığını gören bilim insanları bunun “moleküler bir zamk” aracılığı ile mümkün olduğunu ortaya çıkardılar ve detaylı araştırma sonuçları www.science.org sitesinde yayınlandı.

Bilindiği gibi anılar, beynin hipokampus adı verilen bölgesindeki nöron topluluklarının belirli bir deneyime yanıt olarak etkinleşmesiyle oluşur. Bir deneyimi her hatırladığınızda aynı hücre grubu etkinleşir. Bu şekilde bir nöron diğerini tekrar tekrar aktive ettiğinde ise nöronlar arasındaki bağlantı güçlenmiş olur. 

Zamanla, hipokampüsteki bu süreç, beynin diğer bölgelerindeki ilgili aktivitelerle birlikte, kısa süreli hafızayı uzun süreli hafızaya dönüştürür. Aslında hatıra dediğimiz şey beynimizdeki sinir ağı üzerindeki özel bir yol oluşması ve bu yol üzerindeki bazı moleküllerin oradan oraya taşınmasıdır.

Bu uzak geçmişe ait anıları sürdürmek için beyin hücrelerimiz, nöronlar arasındaki sinaps adı verilen bağlantıları güçlendirmeye yardımcı olan bazı proteinleri üretir. Bunlardan birisi de PKMzeta (PKMζ) adı verilen bir enzimdir. “Kritik bir faktör” olarak nitelendirilen bu enzimle ilgili çok önemli bir soru  Livescience’de yayınlanan bir makalede şu hayret dolu ifadelerle yer almaktadır:

“Ancak, bu enzimin belirli anıların sonsuza dek bizimle kalmasını sağlamak için doğru sinapslara gitmeyi nasıl "bildiği" sorusu yanıtsız kalmaktadır.” 

KIBRA adı verilen başka bir molekül, PKMzeta enzimini sinapslara güçlü bir zamk gibi yapıştırarak sabitler ve hafızanın kalıcı olmasını sağlar. Dahası bağlantı bozulduğunda onun yerini alması için PKMzeta’yı da çağırır ki bu sürekli aktif bir formdur. İnsanlar üzerinde yapılan araştırmalar, KIBRA molekülünün hafızadaki unutma ve hatırlama gibi farklılıklarla doğrudan ilişkili olduğuna işaret etmektedir. ([1]) Hala devam eden çalışmalarla belleği koruyan tek faktörün yalnızca PKMζ veya yalnızca KIBRA değil, ikisi arasındaki sürekli etkileşim olduğu bulunmuştur.

Beyinde gerçekleşen bu etkileşimlerin kompleksliğini biraz da olsa aktarabilmek için detayları inceleyelim: Sinir hücreleri ile etkileşime giren bir molekül olan KIBRA, WWC1 olarak isimlendirilen bir gen tarafından kodlanır ve 5q35.1 kromozomu üzerinde yer alır. Molekül üzerinde 1113 amino asit içerecek büyüklüktedir. ([2])

KIBRA böbreklerde ve beyinde sinapslarda bulunur. Ancak sinapslarda anıları oluşturması için gerekli olan bu protein Alzheimer hastalığı olan beyinlerde sağlıklı insanlarınkine oranla daha düşük düzeyde mevcuttur. Benzer bir farklılık demans hastalarında da görülür. KIBRA’nın bir versiyonu ile fareler üzerinde yapılan deneylerde demansla ilişkili hafıza bozukluğu tersine çevirilmiş ve sinaps direncini destekleyen mekanizmalar kurtarılmıştır. ([3]) 

Gerek özelde KIBRA’nın çalışma süreci gerekse hafızamızın tüm işleyiş süreci olsun karmaşık bir dizi biyokimyasal işlemlerin sonucudur ve bu sonucun hayatımızdaki önemi son derece büyüktür. Mesela her sabah kalktığımızda kim olduğumuzu, nerede yaşadığımız, tüm geçmişimiz ve anılarımız hafızamızda var edilir. Yataktan şuurlu bir insan olarak uyanırız. Hafızamızdaki bilgiler bizi tehlikelerden de korur. Örneğin ateşin sıcak olduğunu anlamak için her seferinde dokunmayız, Allah'ın dilemesiyle ateşin sıcak olduğu bilgisi sürekli hafızamızdadır, etrafımızda olup bitenler bizi ürkütmez, garip gelmez. Herşeyin tadı, kokusu, görüntüsü ve daha birçok bilgi hafızamızda mevcuttur. Hafıza insan için var edilen en büyük güzelliklerden biridir.

Allah her insana ait deneyimleri de hafızada tutar. “Televizyonu açmak için ne gerekir?” diye her seferinde düşünmeyiz. Uzaktan kumandanın ne işe yaradığının bilgisi hafızamızda mevcuttur. Hafızadaki devamlılık Allah'ın sürekli yaratmasının da delillerindendir. Hayatımızla ilgili tüm detaylar, tüm anılar bizi biz yapar ve hayatımız belki de hiç düşünmediğimiz yönlerden kolaylaşır.

Allah ilmiyle ve sonsuz aklıyla herşeyi sarıp kuşatmıştır. Allah'ın aklı vücudumuzu oluşturan her hücrede tecelli eder. Hücrelerin de hafızası vardır ki bu bizim için çok hayati önemdederi. Örneğin savunma hücreleri hangi hastalığı geçirdiğimizi, hücrenin ne gibi bir savunma yapacağını Allah'ın dilemesiyle hafızasında tutabilir ve buna göre çalışırlar.

KIBRA ile Alzheimer veya diğer hastalıklar arasındaki ilişki hakkında daha fazla çalışmaya ihtiyaç olsa da tıptaki bu gibi gelişmeler hastalıkların tedavisinde büyük bir umut kaynağı olmaya devam etmektedir. 

Kaynaklar: 

1 Emily Cooke, Secret to lifelong memories sticking is molecular 'glue' Live Science 27 Haziran 2024
https://www.livescience.com/health/neuroscience/secret-to-lifelong-memories-sticking-is-molecular-glue
2 Armin Schneider ve diğerleri, KIBRA: a new gateway to learning and memory? Frontiers 12 Şubat 2010
https://www.frontiersin.org/journals/aging-neuroscience/articles/10.3389/neuro.24.004.2010/full
3 Dr. Tara Tracy, Buck Scientists Discover a Potential Way to Repair Synapses Damaged in Alzheimer’s Disease, Buck Instutue 1 Şubat 2024
https://www.buckinstitute.org/news/buck-scientists-discover-a-potential-way-to-repair-synapses-damaged-in-alzheimers-disease/