Araştırma: Canlıların hayatta kalma içgüdüsünün kaynağı

Canlıların yiyecek arama veya avlanma gibi davranışlarını tetikleyen hayatta kalma içgüdüsünün beyindeki kaynağı belirlendi.

Latince adı Caenorhabditis elegans olan iplik kurdunun beynini inceleyen bilim insanları, bulguların insanlar da dahil olmak üzere birçok canlının beynindeki karmaşık süreçlere dair fikir verdiğini belirtti.

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) sinirbilimci Steven Flavell, “Dolaşma ya da durma kararı, iplik kurdunun hayatta kalma ihtimalini büyük ölçüde etkileyecek bir karardır” diye konuştu:

Beynin bu önemli kararı verme sürecini nasıl kontrol ettiğini araştırmanın, birçok hayvanın beynindeki temel devre unsurlarını ortaya çıkarabileceğini düşündük.

İplik kurdunun beyninde sadece 302 nöron bulunuyor. Ancak bu basit yapısına rağmen içgüdüyü yönlendiren süreci takip etmek zor oldu.

Araştırma ekibi, nöron aktivitesini kalsiyum izleri aracılığıyla takip etmelerini sağlayan yepyeni bir mikroskop türü geliştirdi. Daha sonra bu aktiviteyi solucanın davranışlarıyla eşleştirmek ve ikisi arasındaki bağlantıları bulmak için yazılım algoritmalarını kullandı.

Algoritma, nöronlarının hareketine yönelik örüntüyü kavradıktan sonra iplik kurdunun ne yapacağını yüzde 95 doğrulukla tahmin edebilir hale geldi.

Bu sayede araştırmacılar, yiyecek aramak için etrafta gezinme eylemiyle ilişkili 4 nöronu belirleyebildi.

Hayvanın dolaşmaktan durmaya geçişi de NSM adlı tek bir nöronun harekete geçmesiyle aynı zamana denk geliyordu.

Söz konusu 4 “toplayıcı” hücre, NSM’i bastırmak için PDF adlı bir kimyasal üretiyor ve hayvanı harekete geçiriyordu.

NSM ise yeni toplanan yiyeceklerin varlığını algılayabiliyor ve diğer nöronlara hayvanı yavaşlatması için sinyal vermek üzere serotonin salgılıyordu.

Sonunda araştırmacılar daha da derine inmeye ve bu süreci devreye sokan “anahtarı” aramaya karar verdi.

İleri analizler, 4 toplayıcı hücre ve NSM arasındaki kovalamacayı AIA adlı bir nöronun başlattığını ortaya koydu. Önceki araştırmalar da AIA hücresini önemli bir tetikleyici olduğu düşünülen yemek kokusuyla ilişkilendirmişti.

Flavell, “Bir kurt için yiyecek kokuları önemli ama belirsiz, duyusal bir işarettir” diye konuştu.

AIA nöronunun yiyecek kokularını tespit etme ve bu bilgiyi aşağı devrelere iletme yeteneği, hayvanların kokuyu bağlama oturtmasına ve yiyecek arama kararı vermesine olanak tanıyor.

Bilim insanları kurtların ve diğer hayvanların beynine dair ne kadar çok şey öğrenirse, davranışların nasıl kontrol edildiğini de o kadar iyi kavrayacaklarını düşünüyor.

Bunun gibi keşifler, canlıların evrimsel tarihini ortaya çıkarmakla kalmayıp, beyinle ilgili hastalıkların tedavisine kadar birçok konuda işlevli olabilir.

Hakemli bilimsel dergi eLife’ta yayımlanan araştırmanın ortak yazarı Flavell, sözlerini şöyle sürdürdü:

“Daha büyük beyinlerde de çalışabilecek devre unsurları arıyorsanız, AIA bağlama dayalı davranışlara olanak tanıyan temel bir motif olarak öne çıkıyor.”

Kaynak: Independent Türkçe