İnsan beyni̇ neden bu kadar hızlıdır?

19 Eylül 2017

Yeni bir araştırmaya göre, nörotransmitter reseptörleri ile diğer anahtar proteinler arasındaki şaşırtıcı derecede karmaşık etkileşimler, beynin yıldırım hızıyla bilgiyi işleme yeteneğini açıklamaya yardımcı oluyor.

Oxford, Liverpool ve McGill üniversitelerindeki bilim insanları, beyin sinyallemesinde önemli bir oyuncu olan AMPA reseptörleri olarak bilinen hızlı-etkili protein makromoleküllerini incelemek için deney tekniklerini bir araya getirdi. Bulgular çevrimiçi yayın yapan Neuron dergisinde yayımlandı.

Beynin bilgiyi nasıl sinyallendirdiğinin anlaşılması, otizmden, alzheimer hastalığına kadar birçok beyin bozukluğunun doğasının çözümlenmesi adına çok önemli olması, konuyu sinirbilimcilerin odak noktası haline getirmektedir. Bununla beraber, beynin milisaniyelik zaman ölçeğinde çalışıyor olması konunun incelenmesinde zorluklar yaratmaktadır.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için İngiltere ve Kanada’daki araştırma ekipleri, AMPA reseptörünün atomik yapısını ve eşi veya yardımcı proteinleri ile nasıl etkileşime girdiğini incelemek için çeşitli teknikleri bir araya getirdi.

McGill Üniversite’si farmakoloji profesörü, GÊPROM direktörü, sağlık ve hastalıkta zar proteinlerinin rol ve görevini araştıran Quebec -üniversiteler arası bir- araştırma grubunda yer alan Derek Bowie: “Bulgular, AMPA reseptörleri ile onları modüle eden protein ortaklarının arasındaki etkileşimin daha önceden düşünülenden çok daha karmaşık olduğunu ortaya koydu. Üç laboratuvarın bir araya getirilen çabaları sayesinde beynin bu kadar hızlı bir şekilde bilgiyi nasıl ilettiğini anlamada önemli bir atılım yapabildik. Bir sonraki adımımız, bu hızlı etkileşimlerin yeni terapötik bileşiklerin gelişimi için hedeflenip hedeflenmediğini anlamak olacaktır” dedi.

Oxford Üniversitesi’nde doçent ve kıdemli yazar Philip Biggin’e göre; Mmoleküler dinamikler olarak adlandırılan bir hesaplama yöntemi, bu etkileşimleri neyin kontrol ettiğini anlamamıza yardım etmektedir. Bu simülasyonlar, proteinlerin hareketlerini çok ayrıntılı olarak incelememizi sağlayan etkili hesaplamalar yapabilen mikroskopları daha rahat kullanmamıza imkan sağlıyor.

Liverpool Üniversitesi’nde çalışan ekibe başkanlık eden Kıdemli Öğretim Görevlisi Tim Green, “Bu çalışmanın anahtar bir unsuru, üç grubun bu soruları cevaplamak için deneysel ve teorik yaklaşımların bir karışımını kullanmasıdır. X-ışını kristalografisi kullanan çalışmalarımız, AMPA reseptörlerinin atomik yapısına bakarak çalışmanın bulgularının çoğunu teyit etmemizi mümkün kıldı” açıklamasında bulundu.

Kaynak:

http://www.ox.ac.uk/news/2016- 03-01-what-makes-brain-tick-so-fast