Bir anı beynin içinde fiziksel olarak bir yerde duruyor mu? Eğer duruyorsa, ona dışarıdan dokunup açmak, değiştirmek ya da susturmak mümkün olabilir. Boston Üniversitesinden sinirbilimci Steve Ramirez ve laboratuvar ortağı Xu Liu, 2012'den itibaren tam olarak bunu farelerde denediler.

Anılar beyinde "anı izi" denen fiziksel değişikliklerle kodlanıyor: Belirli bir grup sinir hücresinin birlikte aktifleşmesi gibi. Ekip önce farelere hafif bir elektrik şoku verdi ve bu sırada beynin hafıza merkezi olan hipokampüste hangi hücrelerin aktifleştiğini işaretledi. Fareler, sinir hücrelerinin ışıkla uyarılabilmesi için genetik olarak değiştirilmişti. Bu yönteme optogenetik deniyor.

Sonra fareleri şoku hatırlatacak hiçbir şeyin olmadığı yeni bir ortama koydular ve aynı hücreleri fiber optik kabloyla ışık vererek uyardılar. Fareler korkudan donakaldı. Ortada ne şok vardı ne de tetikleyici bir işaret; anıyı açan şey sadece hücrelerin uyarılmasıydı.

Bir yıl sonra aynı yöntemle farelere sahte bir anı yerleştirdiler. Ayrıca şok verilirken farenin olumlu bir anısını aktive ettiklerinde, şokun anısının daha az olumsuz hale geldiğini gördüler. Ramirez ve ekibi 2022'de bunu bir adım ileri taşıdı: Bir anı her hatırlandığında kısa bir süreliğine değiştirilebilir hale geliyor. Bu pencerede olumlu bir anı aktive edildiğinde, olumsuz anı baskılandı ve korku tepkisi aylarca geri gelmedi.

Bu sonuçların hepsi farelerden geliyor. Ramirez, insan beyin hücrelerine doğrudan müdahale etmenin sağlam bir bilimsel ve tıbbi plan olmadan denenmemesi gerektiğini söylüyor. Yine de anıların değiştirilebildiği bu kısa pencere, insanlarda travma sonrası stres bozukluğu için kullanılan bazı terapilerin de dayandığı ilke.

✏️ Çeviren: Ferit Görür · Editör: Evrim Ağacı

Beyin dokusunu dondurmanın en büyük düşmanı soğuğun kendisi değil, buz. Hücrelerin içinde ve arasında büyüyen buz kristalleri, dokunun hassas yapısını mekanik olarak parçalıyor. Bu yüzden yetişkin beyin dokusunun dondurulamayacak kadar kırılgan olduğu uzun süredir düşünülüyordu.

Almanya'daki Erlangen-Nürnberg Üniversitesi'nden araştırmacılar bu sorunu camsılaştırma (vitrifikasyon) denen bir yöntemle aştı. Dokudaki sıvının büyük kısmı, soğuktan koruyan ve olabildiğince az zehirli olacak şekilde ayarlanmış V3 adlı bir karışımla değiştirildi. Ardından doku o kadar hızlı soğutuldu ki moleküller kristal kuramadan yerlerinde kilitlendi. Cam da buz kadar katı, ama düzensiz yapısı sayesinde hücreleri yırtan kristaller oluşmuyor.

Ekip, farelerin hafıza ve öğrenmede görev alan hipokampüs bölgesinden, bir saç telinin yaklaşık üç katı kalınlığında dilimler aldı. Dilimler -196°C'ye kadar soğutuldu, ardından 10 dakika ile 7 gün arasında değişen sürelerde -150°C'de saklandı. Çözüldüklerinde sinir hücrelerinin yapısı korunmuştu; elektrik sinyali üretiyor ve birbirleriyle haberleşiyorlardı.

Asıl önemli olan, uzun süreli güçlenme denen sürecin de korunmasıydı. Sık kullanılan sinir bağlantılarının güçlenmesi anlamına gelen bu süreç, öğrenmenin ve hatırlamanın hücresel temeli kabul ediliyor ve birçok mekanizmanın aynı anda kusursuz işlemesini gerektiriyor.

Yine de bu, insanları dondurup yıllar sonra uyandırabileceğimiz anlamına gelmiyor. Deney sadece ince doku dilimleriyle yapıldı; bütün bir beyinde koruyucu kimyasalların damarlar yoluyla her yere ulaşması gerekiyor, eşit olmayan çözülme de dokuyu çatlatabiliyor. Şimdilik hedef daha yakın: Epilepsi ameliyatlarında çıkarılan beyin dokusunu bankalarda saklayıp yıllar sonra incelemek.

✏️ Çeviren: Ferit Görür · Editör: Damla Şahin Uçar