Dopamin, Nöronların Ne Zaman Harekete Geçeceğini Tahmin Ediyor

Bilim insanları bir beyin kimyasalı olan dopamin hakkında şaşırtıcı bir durumu paylaştı. Dopamin nöronların ne zaman harekete geçeceğinin bilinmesine yardımcı olduğu ifade edildi. Genellikle ödül davranışıyla ilişkilendirilen bir nörokimyasal olan dopamin, beyin hareketleri başlattığında tam olarak düzenlemeye yardımcı oluyor gibi görünüyor.

Yaşamımız boyunca eylemlerimiz için beynimiz tarafından hareket geçirilen nöronlar, basit bir dil ile ‘git’ komutu veren bir sinyale sahiptir. Yürümek için adım attığınızda ya da kahvenizi içmek için uzandığınızda kısacası hareket halindeki her anınızda bu git sinyalleri devreye girer. Böylece siz daha farkına bile varmadan kaslarınızın nasıl hareket etmesi gerektiği konusunda komutunu iletir. Şu ana kadar bu git sinyali tam olarak çözülebilmiş değil. Ancak bir grup sinirbilimci sonunda sinyalin önemli bir parçasını ortaya çıkardı. Harvard Tıp Okulu'nda John Assad tarafından yönetilen bu araştırmanın sonuçları eLife'daki yakın tarihli bir makalede yayımlandı.

Fareler üzerinde yapılan bir deneyde, onların, kortekslerinin derinliklerinde yer alan bir bölgede farelerin bir harekete başlayacağı anı yakın bir şekilde Dopamin olarak bilinen beyin kimyasalının yavaş yavaş arttığı görüldü. Böylece dopamin, nöronların harekete geçeceği zamanı yakın bir an içinde ön görmüş oldu.

Dopamin, yaygın olarak beynin nörotransmitterlerinden biri ve nöronlar arasında taşınan hızlı etkili kimyasal haberciler olarak bilinir. Ancak yeni çalışmada dopamin bir nöromodülatör görevi görüyor. Yani, daha basit bir ifade ile nöronları çeşitli etkiler karşısında hafifçe değiştiren kimyasal habercilerdir. Nöronlar arsında bağ kuran nöromodülatörler, büyük nöron popülasyonlarının aktivitesini koordine etmeye yardımcı olmak için mükemmeldir. Dopamin bu noktada motor sisteminin tam olarak ne zaman hareket yapacağına karar vermesine yardımcı oluyor gibi görünüyor.

İlginizi Çekebilir: Doğrudan Beyin Bağlantısı İçin Yeni Bir Adım

Dopamin Seviyesine Bağlı Olarak Tepkimeler Gerçekleşiyor

Yeni makale, nöromodülatörlerin beyinde oynadığı önemli ve çeşitli roller hakkındaki çarpıcı bilgiler sunuyor. Teknolojideki son gelişmelerle birlikte, sinirbilimciler artık nöromodülatörleri tüm beyni dolaşan ağlarda iş başında görebilirler. Yeni bulgular, beyinde başıboş dolaşan bu modülatörler hakkında uzun süredir devam eden görüşleri alt üst ediyor. Bu moleküllerin beynin sürekli değişen ortamlarda iç durumunu esnek bir şekilde değiştirmesine nasıl izin verdiğini tam olarak ortaya koyuyor.

Ne zaman hareket edileceğine dair ani karara (git komutuna) neyin katkıda bulunduğunu belirlemek için, Assad ve meslektaşları fareler üzerinde çalıştır. Bunun için fareleri, yalama hareketinin kendilerine bir meyve suyu ödülü getireceğini anlamaları için eğittiler. Fareler, her an hareket etmeye karar verebilecekleri esnek bir zaman penceresine sahipti. Sonuç olarak, hareketlerinin zamanlaması, denemeler arasında büyük ölçüde değişkenlik gösterdi.

Ancak ne zaman hareket meydana gelse, araştırmacılar, nöronların etrafındaki sıvı dolu boşlukta yükselen dopamin madesiyle karşılaştılar. Dopamin seviyesinin belirli bir eşiğe ulaşmasından hemen sonra da hareketin gerçekleştiğini buldular. Dopamin çok hızlı yükseldiğinde, hareket tepki periyodunun başlarında gerçekleşti. Buna karşılık dopamin yavaşça yükseldiğinde ise hareket daha sonra gerçekleşti.

İlginizi Çekebilir: Beyin Dalgaları Sayesinde İnsan Zihnindeki Resimler Görüntülendi

Yeni Bulgular Parkinson Hastaları için Umut Olabilir

Harvard'da bir doktora öğrencisi olan ve söz konusu makalenin ilk yazarı olan Allison Hamilos, dopamin seviyesi kritik eşiği her geçtiğinde bu hareket olmadığını açıkladı. Bu, bir nöromodülatörden beklenebilecek olanla örtüşen bir tutarsızlık oluşturuyor. Nöromodülatör kimyasallar, nöronların ateşlenmesini az ya da çok olası kılan değişiklikleri etkiler. Ancak bu her seferinde bire bir gerçekleşmiyor. Dopamin, bu durumda farelere tam olarak ne zaman hareket edeceklerini söyleyen sinyalin önemli bir bileşeni olarak görülüyor. Ancak hareket için git sinyalinde rol oynayan diğer nöromodülatörler ve nöral aktivitenin hala daha fazla araştırmaya ihtiyacı var. Ancak dopamin sinyalinin verdiği mesaj, diğer bilim insanlarınca da şaşkınlıkla karşılandı.

Aslında sinirbilimciler, dopaminin bir hareketin başlatılıp başlatılmayacağına dair sinyal vermede rol oynadığını biliyorlardı. Ancak yeni makale, bilinenin dışında hareketlerin tam olarak ne zaman yapılacağına ilişkin kararı; doğrudan etkilemek için birkaç saniye içinde yavaş yavaş geliştiğini gösteriyor. Dopamin düzeylerinin azaldığı bir hareket bozukluğu olan Parkinson hastalarının uygun zamanlamayla hareketleri başlatmakta neden zorlandıklarını açıklamaya yardımcı olabilir.