Zihnimizde beliren her duygu ve düşünce milyarlarca nöronun ürettiği elektriksel sinyallerin sonucudur. Düzen bakımından son derece sert, uyum sağlayabilirlik bakımından son derece esnek olan beyinde tüm bu sinyaller doğal yollarla oluşur ve nörobilimin başta gelen gözlem alanlarındandır. Geleneksel nörobilim, beynin işleyiş mekanizmalarını anlamak için bu doğal yollarla oluşmuş kodları okumaya odaklanır. Bu, beyin tarafından yazılan elektriksel bir sinyal dilinin çözümlenmesi ve deşifre edilmesine çabalayan bir çeşit kriptanaliz sanatıdır fakat modern bilim ve mühendislik ışığında bu doğal sinyaller artık yalnızca gözlem alanı olmanın ötesine geçmiş ve belirli sinir hücresi tipleri doğrudan davranışsal kontrole alınmaya hatta bazı durum ve araştırmalarda programlanmaya başlanmıştır. Bu devrimsel çalışma sahası, genellikle nöromodülasyon, optogenetik gibi "nöron kodlama" olarak adlandırılmaktadır. Bu makale, nöron kodlamanın temel prensiplerini açıklayacaktır.

Nöron kodlama, bir sinir hücresinin temel davranış ve işleyişini; ışık, kimyasal maddeler, elektrik ve genetik araçlar gibi kasıtlı bir dış müdahale ile değiştirme faaliyetlerinin tümüne verilen isimdir. Burada nörona bizzat ve doğrudan bir program yüklenerek kendi halinde doğal uyaranlara verdiği reaksiyonlar baskılanıp yeni bir komut seti ile belirli bir anda spesifik bir kimyasalı üretmeye, ateşlenmeye veya susmaya zorlanır. "Program yükleme" ifadesi ile gerçekte nöronun çeşitli girdilere verebileceği tepki ihtimali ve zamanlamasını değiştiren biyolojik müdahaleler kast edilir.

Akraba evliliği, birbiriyle akraba olan kişilerin evlenmesi ve çocuk yapmasına verilen bir isimdir. Eğer evlenen ve üreyen bireyler kuzenlerse, buna kuzen evliliği, eğer evlenen ve üreyen bireyler ebeveyn-yavru ilişkisine sahipse, yavrunun yaşına bağlı olarak bu pedofili, çocuk istismarı, ensest ve/veya soy içi üreme gibi isimlerle anılır.

Bu terimler arasında belli başlı farklar olsa da, hepsi birbiriyle ilişkilidir: Örneğin pedofilik ilişkilerde belli yaşlar ve taraflar arasında belli bir yaş farkı aranır; ancak kuzen evliliklerinin hepsi pedofilik olmak zorunda değildir. Benzer şekilde, ensest ilişkiler genellikle aynı aileden olan kişilerin üremesi olarak görülse de (ve dolayısıyla bir tür akraba evliliğine işaret etse de), bazen üvey aile, evlat edinilen çocuklar, aynı klandan veya soydan olan daha uzak akraba kişiler arası ilişkiye işaret etmek için de kullanılabilir.

Bitkilerin, hayvanların ve insanların genetik materyali, her hücrenin çekirdeğinde iyi bir şekilde korunur ve bir organizmayı oluşturan tüm bilgileri, çekirdeğin içerisindeki genetik materyal kapsamında depolar. Örneğin, çiçeklerin, kılların veya kürkün boyutu veya renkleri, çekirdekteki bu genetik materyal içerisinde bulunur ve bu genetik materyal, fenotipe (dıştan görünüme) yansır.

Ek olarak hücreler, kendi genetik materyallerini içeren küçük organeller de içerebilirler. Örneğin kendi genlerine sahip bu organellerden birisi, fotosentezde kilit rol oynayan bitki kloroplastlarıdır; bir diğeri ise, tüm canlı organizmalarda bulunan ve her bir hücrenin enerji santrali olarak iş gören mitokondridir. Peki genetik materyal, hücrelerin içerisinde kalıcı bir şekilde saklanıyor mu? Hayır! Daha önceden keşfedildiği üzere genetik materyal, bir hücreden diğer hücreye transfer olabilir (göç edebilir) ve hatta buna bağlı olarak farklı organizmalar arasında değiş tokuş bile olabilir!

Uyku hem hücresel hem de moleküler mekanizmalar tarafından merkezi, bölgesel ve yerel olarak düzenlenen karmaşık bir fizyolojik süreçtir. İnsanlar zamanlarının üçte birini uyuyarak ve en iyi zamanda yeterli miktarda uykularını alarak geçirirler. Çünkü hayatta kalmak için tıpkı yiyecek ve su gibi doğru miktar gereklidir.

Uyklu ihtiyacı bireyden bireye değişir, yetişkinlerde ortalama gece uyku süresi yaklaşık 8 saat olmakla birlikte çocuklarda ve yaşlılarda bu süre azalabilir veya artabilir. Bununla birlikte sağlıklı bir uyku; öznel memnuniyet, uygun zamanlama, yeterli süre, yüksek verimlilik ve uyanıklık saatlerinde sürekli uyanıklık ile karakterize edilebilir.

Hayvanlar çevrelerinden aldıkları bilgileri bir yere hareket etmek, aktiviteleri için zamanlarını ayarlamak, miktarı değerlendirmek veya geçmişi hatırlamak için nasıl kullanırlar?

Bir kovanın derinliklerinde, bir bal arısı (Apis mellifera) çılgınca dans eder. O dans ettikçe diğer bal arıları arka ayakları ve antenleri ile onun vücuduna dokunarak çevresine toplanır. Daha sonra bu gözlemciler birer birer dansı bırakır, kovan girişine yönelir ve aynı yöne doğru uçarlar. Çünkü dans eden arı bol yiyecek kaynağına olan mesafeyi ve besin kaynağının yönünü onlara bildirmiştir (Görsel 1). Bir saat içerisinde işçi (yiyecek toplayıcı) arılar dönerler ve kendi dansları ile diğer işçi arılara yiyecek kaynağının yerini göstermeye hazırdırlar.

30.000'den fazla kalp hastasında yapılan bir araştırma, yaşamın ilerleyen dönemlerinde aktif olmaya başlamanın, uzun süredir yapılan aktiviteye kıyasla hayatta kalma açısından neredeyse aynı düzeyde faydalı olabileceğini gösteriyor. Araştırma, ESC Kongresi 2021'de sunuldu.^[1] İsviçre Bern Üniversitesi'nden çalışma yazarı Dr. Nathalia Gonzalez şöyle diyor:

Kalp hastalığı olan hastalar için düzenli fiziksel aktivite tavsiye edilir; ancak bu öneriler büyük ölçüde ya tek bir değerlendirmeyi ya da zaman içindeki ortalama aktivite seviyelerini kullanan çalışmalara dayanmaktadır. Ancak hastalar, yaptıkları egzersiz miktarını değiştirebilir ve bu değişikliklerin sağkalım ile ilişkili olup olmadığı belirsizliğini korumaktadır. Yapılan yeni çalışma, kalp hastalığı olan hastalarda zaman içindeki aktivite düzeylerini ve bunların ölüm riski ile ilişkisini araştırdı.