Sıçanlar üzerinde yapılan görüntülemeler, sıçanlara aşılanan embriyonik beyin hücrelerinin, yetişkin sıçanların hasar görmüş görsel bağlantı yollarında nasıl büyüdüklerini, bağlandıklarını ve katkıda bulunduklarını açığa çıkarıyor.

Nature dergisinin 26 Ekim 2016 tarihli sayısında yayımlanan makaleye göre, nakledilen embriyonik nöronlar, yetişkin sıçanların gelişmiş görsel korteksine uygun bir biçimde bağlanabiliyor ve hayvanların görsel ipuçlarına karşı hassasiyetlerini arttırıyor. Araştırma ekibi, yetişkinlikte normalde olmamasına rağmen, sonradan eklenen nöronların sinir ağlarında tamamıyla işlevsel bir şekilde yer almasının gösterilmesiyle; sonuçların, beynin sanılanın aksine daha esnek olabileceği fikrini öne sürüyor.

Ludwig-Maximillian Üniversitesi ve Münih’teki Helmholtz Merkezi Kök Hücre Araştırmaları Enstitüsü’nden Magdalena Götz başlangıçta, ekibinin öncülük ettiği ve gliyal hücrelerin nöronlara dönüştürüldüğü bir teknik olan doğrudan sinirsel yeniden programlama ile üretilmiş yeni sıçan nöronlarının, yetişkin beynindeki devrelere ne derece entegre olduğunu araştırma amacı taşıyordu. Daha öncesinde kimse nakledilen sinir hücrelerinin işlevselliğini ve bağlanabilirliğini beyin çapında incelemediği için; Götz ve çalışma arkadaşları, embriyonik sinir hücresi nakilleri üzerinde çalışarak, yeniden programlanmış sinir hücrelerinin nakilleriyle kıyaslamak için ihtiyaç duydukları referans verileri hazırlamak için yola koyuldular.

Ekip, yetişkin sıçanlardaki, bağlanabilirliği ve işlevi çok iyi anlaşılmış beyin bölgeleri olan görsel kortekslerin üst tabakalarını kesip çıkardılar ve yerine embriyonik korteksten alınan nöronları naklettiler. Daha sonra iki fotonlu mikroskopi kullanarak, nakledilen nöronların zaman içerisindeki gelişimini takip ettiler. Araştırmacılar, daha önce normal beyin gelişimi sırasında gözlemlenmiş kesip alma işleminin aynı düzenini takip ederek, nakledilen nöronların, bir aylık sürecin sonunda, yetişkin piramidal nöronlarına (üçgensel yapıya sahip beyin hücresi türü) dönüşmesini izledi.

Ekip ayrıca, hangi beyin bölgelerinin nöronları nakledilenlere hedeflediğini belirleyerek ve bağlanma gücünü (verilen bir beyin bölgesinde, yeni nöronların, nakledilenlere bağlanan nöronların sayısına oranı) sayısal olarak ölçerek, yeni eklenmiş nöronların bağlantı yollarını gösteren diyagramı da inceledi, Araştırmacılar, eşdeğer nakledilmemiş nöronların bağlanma gücünü, nakledilmiş nöronların bağlanma gücüyle karşılaştırarak; nakledilmiş nöronların aynı olduklarını bularak, nakledilen nöronların sadece doğru yapıda olmadıklarını, aynı zamanda beynin diğer kısımlarıyla yapılan işlevsel bağlantıları da, yanlış nöron setlerine eklenmeden, düzelttiklerini öne sürdüler.

Nöronların bağlanabilirlikleri ile ilgili bulduklarından cesaret alarak, Götz ve Max Planck Nörobiyoloji Enstitü’sünden Mark Hübener yeni eklenmiş bu nöronların işlevini araştırdılar. Nakledilmiş nöronların, hayvanların maruz kaldığı şeritli desenler gibi görsel uyaranlara tepki verdiğini ve nakilden 9 hafta kadar sonrasında, tıpkı gelişmiş nöronların yaptığı gibi, hücrelerin özel şerit yönelimlerine daha güçlü ve uyumlu bir şekilde yanıt verdiklerini buldular. Araştırmacılar bunun, nöronların işlevlerinin zaman içerisinde ayarlanabildiğini gösterdiğini açıkladılar.

Şimdi araştırmacılar nakledilen embriyonik nöronların, yetişkin beynindeki devrelere entegre olabildiğini gösterdiklerine göre; doğrudan yeniden programlanmış nöronlar gibi diğer hücre tiplerinin de aynı özelliği gösterip göstermeyeceklerine dair başlangıçtaki sorularına geri dönmeyi planlıyorlar.

Nihai hedef ise, insanlarda sinir hücresi nakli. Bu hedefe doğru yol alırken, araştırma ekibi halihazırda, nakledilen nöronların felç veya travmatik beyin hasarı gibi daha ciddi beyin zedelenmelerini onarıp onaramayacağını araştırıyorlar.

---

Kaynak:
Added Neurons Are Functionally Integrated into Mouse Brain Circuits
http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/47349/title/Added-Neurons-Are-Functionally-Integrated-into-Mouse-Brain-Circuits/

Transplanted embryonic neurons integrate into adult neocortical circuits
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature20113.html
DOI: 10.1038/nature20113

---