Bebeklik (İnfantil) Amnezisi Nedir? Bebeklik Anılarımızı Neden Hatırlamayız?

İnsanlar yaşamın erken döneminde öğrenme becerilerine sahip olmalarına rağmen öğrendiklerini hızla unuturlar. İnfantil veya bebeklik amnezisi adı verilen bu olay pek çok diğer canlı türünde de görülür. Prensipte öğrenilen bir bilgiyi hatırlayamamak iki nedenden kaynaklanabilir:

1. bilgi artık mevcut değildir, veya
2. bilgi mevcuttur; ancak ona erişimde bir başarısızlık vardır.

Sinirbilimciler optogenetik stratejiler ile bu soruya cevap aradılar. Bu yazıda önce infantil amnezinin altında yatan nöral mekanizmaları kısaca ele alıyoruz ve daha sonra görünüşte kayıp olan bu anıların tekrar kazanılıp kazanılamayacağı sorusuna cevap arıyoruz.

Bebeklik Anılarımızı Neden Hatırlayamıyoruz?

İnfantil amneziye katkı sağlayan mekanizmalardan biri, beynin dentat girus bölgesinde yaşamın erken döneminde mevcut olan yüksek nörogenez hızıdır. Dentat girusta yeni oluşturulan nöronlar (daha spesifik olarak granül hücreleri) mossy fiber projeksiyonları ile uzun-dönem belleğin en önemli bölgelerinden olan hipokampüsün CA3 bölgesinin piramidal hücreleri ile bağlantı kurar. Yeni oluşan bağlantıların entegrasyonunun daha önceden mevcut olan sinaptik bağlantılar ile yarışarak onların aktivitesini etkilediği ve hatta o bağlantıların yerine geçtiği gösterilmiştir. Bu yeniden organizasyon, bu devrelerde depolanmış bilginin kaybolmasına yol açar ve infantil amnezi fenomeninin temelini oluşturur. Yani bebeklik anılarınızı hatırlayamamanızın ana nedeni, o anıların üretildiği nöronların yerini çoktan yeni nöronlar almış olmasıdır.

İnfantil amnezi doğum sonrası nörogenez hızı düşük olan canlı türlerinde görülmez. Buna paralel olarak, deney hayvanlarında doğum sonrası nörogenezin engellenmesi ile infantil amnezi ortadan kaldırılabilir veya nörogenez hızlandırılarak infantil amnezinin şiddeti artırılabilir.

Nörogenezin infantil amneziye katkısı için güçlü kanıtlar bulunuyor; ancak muhtemelen başka faktörler de bu süreçte etkili. Örneğin yeni doğanlarda bellekten sorumlu proteinlerin ekspresyon paternlerinin yetişkinlerdekinden farklı olduğunu gösteren bilimsel çalışmalar mevcuttur.

The Scientist

İnfantil amnezi sürecinde unutulmuş görülen bu anıların tamamen kaybolup kaybolmadığını anlamak için sinirbilimciler optogenetik yöntemlerden faydalandı. Farelerde bağlamsal korku koşullanması oluşturdular. Bu eğitimde fareler belirli ipuçlarının olduğu bir ortamda ayağa elektrik şoku gibi bir koşulsuz uyarana maruz kalırlar. Fare aynı ortama tekrar yerleştirildiğinde ortamdaki ipuçlarını tanır ve korku cevabı sergiler. İnfant fareler (örneğin 17 günlük) bağlamsal korku koşullanmasını öğrenebilirler; ancak kısa bir süre içinde öğrendiklerini unuturlar. Aksine yetişkin fareler uzun süre boyunca koşullanma göstermeye devam ederler, hatta cevap gittikçe güçlenir ve bu bize belleğin konsolide olduğunu gösterir.

İnfant farelerde bağlamsal korku koşullanmasında aktive olan nöronları etiketlemek için, nöronların aktivitesi optogenetik stimülasyon ile kontrol edilebilecek bir iyon kanalı olan channelrhodopsin-2 (ChR2) ekspresyonu ile eşlendi. Bu sayede korku koşullanması sırasında aktif olan nöronların bu proteini eksprese etmesi sağlandı. ChR2 uygun dalga boyunda ışık ile uyarıldığında hücre içine Na⁺ akışına izin verir. Bu Na⁺ iyonları daha sonra hücrenin bir aksiyon potansiyeli ateşlemesini sağlar. Bu yöntem böylece, araştırmacıların hücrenin uyarılabilirliğini ışık ile kontrol etmesine olanak tanır.

Aeon

ChR2 eksprese eden infant farelerde bağlamsal korku koşullanması oluşturulduğunda, bekleneceği gibi fareler öğrendiklerini hızla unuttular. Bulundukları ortamdaki ipuçlarını artık tanıyamıyorlardı.

Ancak, ChR2’nin optogenetik aktivasyonu ile fareler ipuçlarını tekrar tanımaya başladılar ve korku koşullanması gösterdiler. Üstelik ilk eğitimden çok uzun süre sonra dahi (90 gün) optogenetik stimülasyon ile belleğin geri kazanımı başarı ile sağlandı.

Sonuç

Bu bulgular bize, belleğin yapay yollardan kontrol edilebileceğinin yanı sıra, bebeklik amnezisinde olduğu gibi kaybolmuş görünen anıların, beyinde tekrar canlandırılabilecek kalıntıları olabileceğini göstermektedir. Bu kalıntılar herhangi bir doğal yol ile aktive edilemez ve sinirbilimde bu nöronlar “sessiz engramlar” olarak adlandırılır. Engram bir belleği kodlayan hücrelerin tamamını ifade eder. Deneysel koşullarda optogenetik stimülasyon ile tekrar uyandırılan anılar, doğal yollar ile stimüle edilenlere kıyasla genellikle daha zayıf olarak hatırlanır. Bunun sebebi optogenetik stimülasyonun fizyolojik koşullardaki nöral aktivasyon paternini tam anlamıyla taklit edemiyor olmasıdır.

Hatırlayamadığımız bebeklik anılarının beynimizde hâlâ kalıntılarının olabileceği düşüncesi bile heyecan verici; ancak bu kalıntılar varlığını ne zamana kadar sürdürüyor ve deney hayvanlarından elde edilen bulgular türümüz için ne ölçüde geçerli henüz bir şey söylemek mümkün değil.